Cara Kerja Enzim Katalase

Disusun Oleh : Rossa Adrianti ( 31 / XII IPA 2 )

SMA Pangudi Luhur Yogyakarta Jl. P. Senopati No. 18 Yogyakarta 55121

Cara Kerja Enzim Katalase

Disusun Oleh : Rossa Adrianti ( 31 / XII IPA 2 )

SMA Pangudi Luhur Yogyakarta Jl. P. Senopati No. 18 Yogyakarta 55121

Halaman Persembahan Karya Tulis ini saya persembahkan untuk : 1. 2. 3. 4. 5.Tuhan Yang Maha Esa. Orang Tua dan Keluarga. Teman teman XII IPA 2. Bapak dan Ibu guru SMA PL Yk. Saya sendiri.

MOTTO

1. 2. 3. 4.

To achieve what you desire of, just be yourself. Keep Moving forward. Positive thinking is first thing to do. Dare to dream high.

Kata PengantarPertama tama saya ucapkan puji dan syukur kepada Tuhan yang Maha Esa, berkat perlindungan dan karunianya penulis dapat menyelesaikan tugas karya tulis ilmiah dengan sebaik baiknya. Karya tulis ilmiah ini merupakan buah dari pada hasil praktikum biologi tentang enzim katalase. Tujuan penulis membuat karya tulis ilmiah ini adalah untuk memenuhi tug as yang diberikan Bu Sulis untuk dapat menuliskan hasil daripada praktikum yang telah dilakukan dengan runtut dan benar. Pada kesempatan kali ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada pihak pihak yang telah mendukung penulis, yaitu :y Drs. Br. Herman Josep FIC, selaku kepala sekolah yang telah mendukunng saya melalui fasilitas fasilitas yang telah diberikan. y Drs. R.H Sulistyowati, selaku guru biologi yang telah mengajari penulis tentang bagaimana langkah langkah yang harus diambil saat praktikum. y Drs. FX. Sudarno, selaku guru Bahasa Indonesia yang telah mengajari penulis tentang bagaimana cara menulis karya tulis ilmiah yang benar y Bp. Unggul, selaku wali kelas yang senantiasa memotivasi penulis tentang bagaimana berpikir positif dalam melakukan sesuatu.

Penulis berharap karya tulis ini dapat berguna bagi pembaca dan adik adik kelas yang membacanya. Harmau mati meninggalkan belang, manusia mati meninggalkan nama, begitupun penulis ingin meninggalkan karya tulis yang bisa berguna bagi orang lain. Oleh karena itu penulis berharap agar pembaca memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun kepada penulis.

Yogyakarta, 30 Juli 2011.

Penulis.

Bab I. Pendahuluan 1.a Latar Belakang Masalah

Protoplasma aktif melakukan reaksi kimia dengan bantuan enzim sebagai katalisator. Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh organisme hidup. Hidrogen peroksida merupakan zat kimia yang aktif. Zat ini terus menerus terbentuk dalam sel hidup sebagai hasil samping reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel. Jika tidak segera dibuang atau diuraikan oleh sel, zat yang besifat racun ini akan merusak sel itu sendiri. Adanya enzim katalase yang terdapat dalam sel menguraikan hidrogen peroksida menjadi zat-zat yang tidak merugikan. Alasan saya melakukan praktikum ini adalah ingin mengetahui ada atau tidaknya dan intensitas gelembung yang dihasilkan pada hati, jantung, dan kentang jika diberikan 4 perlakuan yang berbeda. Dan juga ingin mengetahui apa yang terjadi jika bara api pada lidi jika dimasukan pada 4 tabung reaksi yang diberi perlakuan yang berbeda.

1.b

Rumusan Masalah

1. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi keaktfan enzim katalase? 2. Diantara hati, jantung, dan kentang, manakah yang lebih banyak mengandung enzim katalase? 3. Mengapa H2O2 dipakai sebagai bahan percobaan untuk mengamati kerja enzim katalase? 4. H2O2 didalam tubuh merupakan hasil dari proses apa?

1.c

Tujuan Penelitiana. Untuk mengetahui pengaruh pH dan temperatur terhadap

enzim katalase yang terdapat pada hati dan jantung ayam, serta kentang segar. b. Untuk mengetahui faktor apa saja yang berpengaruh terhadap kerja enzim katalase.

1.d

Manfaat Penulisana. Mengetahui faktor apa saja yang berpengaruh terhadap kerja enzim katalase. b. Mengetahui pengaruh pH dan temperatur terhadap enzim katalase yang terdapat pada hati dan jantung ayam, serta kentang segar.

1.e

Hipotesaa. Enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal jika berada

lingkungan yang terlalu asam atau terlalu basa, atau pada lingkungan yang temperaturnya terlalu tinggi. Jadi pH dan temperatur sangat berpengaruh terhadap kerja enzim katalase.

1.f

Metode Penulisana. Metode penulisan yang digunakan antara lain adalah metode analisis data, kepustakaan, dan uji coba.

Bab II. Dasar Teori 2.a PengertianEnzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organic. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim -amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

2.b

Sifat safatSebagai katalis dalam reaksi-reaksi di dalam tubuh organisme, enzim

memiliki beberapa sifat, yaitu: 1. Enzim adalah protein, karenanya enzim bersifat thermolabil, membutuhkan pH dan suhu yang tepat.

2. Enzim bekerja secara spesifik, dimana satu enzim hanya bekerja pada satu substrat. 3. Enzim berfungsi sebagai katalis, yaitu mempercepat terjadinya reaksi kimia tanpa mengubah kesetimbangan reaksi. 4. Enzim hanya diperlukan dalam jumlah sedikit. 5. Enzim dapat bekerja secara bolak-balik. 6. Kerja enzim dipengaruhi oleh lingkungan, seperti oleh suhu, pH, konsentrasi, dan lain-lain

2.c

Faktor yang mempengaruhi1. Suhu

Enzim tidak dapat bekerja secara optimal apabila suhu lingkungan terlalu rendah atau terlalu tinggi. Jika suhu lingkungan mencapai 0 C atau lebih rendah lagi, enzim tidak aktif. Jika suhu lingkungan mencapai 40 C atau lebih, enzim akan mengalami denaturasi (rusak). Suhu optimal enzim bagi masing-masing organisme berbeda-beda. Untuk hewan berdarah dingin, suhu optimal enzim adalah 25 C, sementara suhu optimal hewan berdarah panas, termasuk manusia, adalah 37 C.2. pH (Tingkat Keasaman)

Setiap enzim mempunyai pH optimal masing-masing, sesuai dengan "tempat kerja"-nya. Misalnya enzim pepsin, karena bekerja di lambung yang bersuasana asam, memiliki pH optimal 2. Contoh lain, enzim ptialin, karena bekerja di mulut yang bersuasana basa, memiliki pH optimal 7,5-8

1.g

Struktur

Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas komponen yang disebut apoenzim yang berupa protein dan komponen lain yang disebut gugus prostetik yang berupa nonprotein. Beberapa jenis vitamin seperti kelompok vitamin B merupakan koenzim. Jadi, enzim yang utuh tersusun atas bagian protein yang aktif yang disebut apoenzim dan koenzim, yang bersatu dan kemudian disebut holoenzim.

Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory). Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok, menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

1.h

Enzim KatalaseEnzim katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen

peroksida (H2O2) yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air (H20) dan oksigen (O2) yang sama sekali tidak berbahaya. Selain itu, enzim ini di dalam tubuh manusia juga menguraikan zat-zat oksidatif lainnya seperti fenol, asam format, maupun alkohol yang juga berbahaya bagi tubuh manusia. Dengan begitu, berbagai racun yang masuk ke dalam tubuh manusia menjadi tidak berbahaya lagi bagi tubuh. kesemua proses di atas biasanya terjadi di dalam organ hati. Demikian cara kerja enzim katalase pada hati manusia.Enzim katalase terdapat hampir di semua makhluk hidup. Enzim ini diproduksi oleh sel bagian badan mikro, yaitu Peroksisom. Organ yang paling dominan menghasilkan enzim ini adalah bagian hati (lever). Bagi sel, enzim ini adalah bodyguard yang melindungi bagian dalam sel dari kondisi oksidatif dan racun (toksin) yang bagi kebanyakan orgnisme ekuivalen dengan kerusakan.

Bab III Metodologi Penelitian 3.a Jenis Penelitiana. Metode PenelitianDalam hal metode penelitian, kelompok saya melakukannya menggunakan beberapa metode, yaitu: 1. Metode Penelitian dengan cara eksperimen Kami melakukan eksperimen langsung dengan bahan hati, jantung, dan kentang segar untuk mengetahui kerja enzim katalase dalam bahan bahan tersebut dengan 4 macam perlakuan. 2. Metode Penelitian dengan cara observasi Setelah melakukan eksperimen, kami melakukan observasi yaitu untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada enzim katalase dengan 4 perlakuan, dengan penambahan H2O2.

3.b

Sampel Penelitian

Dalam penalitian kelompok saya kali ini kelompok saya memiliki sampel penelitian yaitu ekstrak larutan hati, larutan jantung, dan larutan kentang.

3.c

Instrumen Penelitian

1. Alat Penelitian - Empat tabung reaksi - Korek api / Lidi - Gelas ukur - Tisu - Penjepit tabung reaksi - Lumpang porselin - Rak tabung reaksi - Pembakar Spiritus - Pisau2. Bahan Penelitian

- Ekstrak larutan hati - Ekstrak larutan jantung - Ekstrak larutan kentang segar - Larutan H2O2

- Larutan HCl - Larutan NaOH

3.d

Cara Kerja a. Membuatekstrak hati, jantung, dan kentang dengan cara melumatkannya dalam lumpang porselin, kemudian ditambah air sedikit demi sedikit sampai halus.

b. Memasukanreaksi.

ekstrak hati maupun jantung tersebut ke dalam tabung

c. MenyiapkanTabungI II III IV

empat buah tabung reaksi, masing masing memasukan

kedalamnya 1cm ekstrak hati. Seperti tabel berikut ini :Isi 1 cm Ekstrak hati 1 cm Ekstrak hati + HCl 5% 1cm Ekstrak hati + NaOH 5%1 cm Ekstrak hati dipanaskan pada air mendidih

Keterangan Dikocok Diikocok Sambil dikocok

d. Mengambil 5 tetes H2O2 kemudian memasukannya kedalam tabung reaksi 1. Menutup mulut tabung reaksi dengan ibu jari. Mengamati apa yang terjadi pada campuran tersebut. Melepaskan ibu jari penutup kemudian pelan pelan memasukan lidi membara ke dalam tabung reaksi tersebut. Mengamati apa yang terjadi. Mencatat hasilnya dalam tabel pengamatan. e. Melakukan cara kerja (d) diatas untuk semua tabung reaksi yang sudah disiapkan. f. Melanjutkan juga untuk ekstrak jantung dan kentang. g. Menulis hasil pengamatan ke dalam tabel hasil pengamatan. M emberi keterangan berikut : i. + ii. ++ iv. --= ada gelembung udara = banyak gelembung udara = tidak ada gelembung udara.

iii. +++ = banyak sekali gelembung udara

3.e

Teknik Pengumpulan DataDalam hal metode pengumpulan data, saya mencarinya dari berbagai

sumber yang terkait dengan tema penelitian kelompok saya, enzim katalase yaitu :1. Metode pengumpulan data dengan cara pengamatan

Dalam penelitian kali ini, saya melakukan pengamatan yaitu beberapa detik setelah enzim diperlakukan dengan beberapa perlakuan. Dari pengamatan tersebut kelompok saya memperoleh data berupa banyaknya gelembung pada setiap perlakuan.2. Metode pengumpulan data dengan studi pustaka

Dalam penelitian kali ini, saya memperoleh informasi tentang bagaimana cara kerja enzim katalase.Data yang saya peroleh didapat dari berbagai sumber yaitu melalui media internet dan buku pelajaran biologi.

3.f

Teknik Analisis Data

Dari percobaan yang telah kami lakukan, ada 2 hal yang bisa diamati, yaitu banyaknya gelembung yang dihasilkan dan keadaan bara api pada lidi. Intensitas gelembung yang dihasilkan merupakan bukti dari berlangsungnya enzim katalase menguraikan O 2. Sedangkan bara ap pada lidi adalah langkah untuk mengetahui zat apa yang dihasilkan dari penguraian tersebut. Dalam suatu pembakaran suatu zat, O 2 berperan penting dalam proses pembakaran tersebut.Dan pada percobaan kali ini kelompok saya berusaha membuktikan apakah H2O2 diuraikan menjadi H2O dan O2, dalam hal ini nyala bara api akan membesar akibat dari O2 sendiri.Pada percobaan berikutnya, gelembung yang dihasilkan sedikit bahkan tidak ada dan nyala bara api tetap atau bahkan mati, ini membuktikan bahwa enzim katalase jika ditambahkan dengan senyawa lain kinerjanya semakin menurun karena kerja enzim katalase dipengaruhi oleh pH .

Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

4.a Tabel Hasil Pengamatan No Perlakuan Gelembung 1 Ekstrak jantung + H2O2 +++ 2 Ekstrak jantung + H2O2 + (dididihkan) 3 Ekstrak jantung + HCl + H2O2 4 Ekstrak jantung + NaOH + ++ H2O2 5 Ekstrak hati + H2O2 +++ 6 Ekstrak hati + H2O2 (dididihkan) + 7 Ekstrak hati + HCl + H2O2 --8 Ekstrak hati + NaOH + H2O2 +++ 9 Ekstrak kentang + H2O2 + 10 Ekstrak kentang + H2O2 --(dididihkan) 11 Ekstrak kentang + HCl + H2O2 --12 Ekstrak kentang + NaOH + --H2O24.a

Nyala Api Menyala -

Menyala Menyala Menyala -

Analisis Data1) Pada Ekstrak jantung dengan penambahan H2O2 saja, jumlah 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

gelembungnya banyak sekali, dan bara apinya menyala. Pada Ekstrak jantung yang dipanaskan lalu ditambah H2O2, jumlah gelembung sedikit dan bara api tidak menyala. Pada Ekstrak jantung yang ditambah 5 tetes HCl dan ditambahkan H2O2, tidak ada gelembung yang muncul dan bara api lalu padam. Pada Ekstrak jantung yang ditambah 5 tetes NaOH dan ditambahkan H2O2, terdapat banyak gelembung udara tetapi bara apinya padam. Pada Ekstrak Hati dengan penambahan H2O2 saja, jumlah gelembungnya banyak sekali, dan bara apinya menyala. Pada Ekstrak Hati yang dipanaskan lalu ditambah H2O2, jumlah gelembung sedikit dan bara apinya menyala. Pada Ekstrak Hati yang ditambah 5 tetes HCl dan ditambahkan H2O2, tidak ada gelembung yang muncul dan bara api lalu padam. Pada Ekstrak Hati yang ditambah 5 tetes NaOH dan ditambahkan H2O2, terdapat banyak sekali gelembung udara dan bara apinya menyala. Pada Ekstrak Kentang dengan penambahan H2O2 saja, jumlah gelembungnya sedikit, dan bara apinya tidak menyala.

10) Pada Ekstrak Kentang yang dipanaskan lalu ditambah H2O2, tidak ada

gelembung sedikitpun dan bara apinya padam. 11) Pada Ekstrak Kentang yang ditambah 5 tetes HCl dan ditambahkan H2O2, tidak ada gelembung yang muncul dan bara api lalu padam. 12) Pada Ekstrak Kentang yang ditambah 5 tetes NaOH dan ditambahkan H2O2,tidak terdapat gelembung udara dan bara apinya padam 4.b

Permasalahana. Mengapa dengan penambahan H2O2 menyebabkan munculnya gelembung udara ? ( Karena enzim yang bekerja pada H2O2 dapat bekerja secara maksimal dalam keadaan netral dan suhu normal menguraikan H 2O2 menjadi H2 dan O 2 yang berperan sebagai gelembung udara. ) b. Mengapa gelembung udara yang muncul berbeda untuk tiap perlakuan ? ( karena suasana asam, basa, dan suhu yang tinggi mempengaruhi kerja enzim dalam menguraikan H 2O2, sehingga intensitas gelembung yang dihaslkan berbeda beda pada tiap perlakuan ) c. Diantara bahan yang digunakan manakah yang muncul paling banyak gelembuung? ( Pada hati dengan penambahan H2O2 saja ) d. Mengapa dalam jaringan terdapat H2O2 ? Apakah pengaruh H2O2 terhadap jaringan bila kadarnya berlebihan? Bagaimana tubuh menetralkan H2O2 tersebut ? ( Hidrogen peroksida dalam tubuh dapat berasal dari berbagai sumber antara lain, proses transpor elektron didalam mtokondria oleh sitokrom oksidase dan mereduksi O 2 dengan menerima dua elektron dan reaksi dismutasi O 2 yang dikatalis oleh superoksida dimutase. Kalau berlebihan H2O2 dapat bersifat racun didalam tubuh karena dapat berdifusi ke dalam dan menembus membran sel dan menimbulkan kerusakan pada sel yang terletak jauh dari tempat diproduksinya H 2O2, tetapi enzim katalase yang terdapat di dalam hati akan menguraikannya menjadi oksgen dan air, sehingga tidak berbahaya lagi) e. Buatlah reaksi kimia pada saat tubuh menetralkan H2O2 tersebut ! (

2H2O + O2 2H2O2 f. Apa itu enzim katalase? Dimana terdapatnya? Faktor yang mempengaruhi kerja enzim tersebut? ( Enzim katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida (H2O2) yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air (H20) dan oksigen (O2) yang sama sekali tidak berbahaya. Terdapat di hati. Faktor yang mempengaruhi adalah pH dan temperatur. )

4.c

Pembahasan

a. Pada ekstrak jantung, hati, dan kentang yang ditambahkan H2O2 tanpa dipanaskan dan tanpa penambahan asam maupun basa, dihasilkan gelembung yang jumlahnya cukup banyak, itu menunjukan banyaknya O2 yang dihasilkan, dan karena tidak dipanaskan, maka sukseslah penguraian H2O2 menjadi H2 dan O2. b. Pada ekstrak jantung, hati, dan kentang yang dipanaskan dan ditambahkan H2O2 , juga menghasilkan gelembung tapi jumlahnya sangat sedikit sekali, hal tersebut karena enzim katalase akan rusak pada suhu tinggi, sehingga tidak dapat menguraikan H 2O2 dengan baik. c. Pada ekstrak jantung, hati, dan kentang yang ditambahkan 5 tetes HCl dan H2O2, tdak menghasilkan gelembung sedikitpun. Itu karena enzim yang terkandung dalam ekstrak jantung adalah suatu molekul protein, sehingga tidak dapat bekerja pada keadaan asam ( pH < 7 ) d. Pada ekstrak jantung, hati, dan kentang yang ditambah 5 tetes NaOH dan H2O2, gelembung yang dihasilkan cukup banyak, dan bara api pun menyala. Berarti penguraian H2O2 menjadi H2 dan O2 berhasil dan O 2 yang dihasilkan juga cukup banyak. Jadi enzim juga dapat bekerja dalam keadaan basa ( pH > 7 )

Bab V Penutup 5.a KesimpulanBerdasarkan penelitian yang telah kelompok saya lakukan, saya berkesimpulan bahwa kerja enzim katalase dipengaruhi oleh temperatur dan derajat keasaman (pH). Jika suhu terlalu tinggi, maka enzim akan mengalami kerusakan. Jika pH terlalu asam atau basa, enzim juga tidak dapat bekerja secara optimal. Namun, kerja enzim katalase pada suasana basa sedikit lebih baik daripada kerja enzim katalase pada suasana asam. Kalau dlihat dari intensitas gelembung udaranya, hati memiliki jumlah enzim katalase yang lebih banyak dibandingkan dengan enzim yang terdapat pada jantung dan kentang.

5.b

Saran

Kalau pembaca ingin kerja dari enzim katalase dapat bekerja maksimal, maka harus berada pada lingkungan bersuhu netral dan tingkat keasaman (pH) juga netral, yaitu antara pH 6 8.

Daftar Pustakahttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzim http://www.biologi-online.org/enzym Syamsuri, Istamar. 2007. Biologi 3A untuk SMA KELAS XII SEMESTER 1. Malang. Penerbit Erlangga.