Laporan Praktikum Enzim Katalase

KATA PENGANTAR

            Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas berkat rahmat-Nya pula kami dapat menyelesaikan penyusunan laporan praktikum enzim katalase  ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik.  Untuk itu, kami berterima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dan memberi dukungan.

            Laporan praktikum enzim katalase  ini adalah media bagi pembaca untuk memahami mengenai peran pentingnya enzim katalase dalam metabolism sel .  Disusun secara sistematis dan berdasarkan sumber-sumber terpercaya, laporan ini diharapkan dapat membantu pembaca dalam memenuhi kompetensi.

            Tidak ada gading yang tak retak, begitu pun makalah ini yang kami yakin masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan makalah kami berikutnya. Akhir kata, selamat belajar dan semoga sukses.

Indramayu,    November 2015

                                                                                                        Tim Penyusun

LAPORAN PRAKTIKUM ENZIM KATALASE

by : Muhammad Saiful Bahri

I.  Judul kegiatan : Enzim Katalase

II. Tujuan      : Mengetahui faktor faktor yang memengaruhi kerja enzim katalase

III. Landasan Teori :

Metabolisme merupakan suatau reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup. Reaksi metabolisme tersebut dimaksudkan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan, merombak bahan makanan, memasukkan atau mengeluarkan zat - zat, melakukan gerakan, menyusun struktur sel, merombak struktur – struktur sel yang tidak dapat digunakan lagi, dan menanggapi rangsang.

Tentunya dalam suatu reaksi kimia terdapat zat - zat atau senyawa - senyawa baik yang sifatnya menghambat (inhibitor), atau mempercepat reaksi (aktivator).Senyawa – senyawa yang mempercepat suatu reaksi dikenal dengan sebutan katalisator.

Katalisator adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu.Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.

Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi.Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah.Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Metabolisme yang merupakan reaksi kimia memiliki katalisator yang disebut dengan enzim.

Enzim yang tersusun atas protein dan molekul lainnya bekerja dengan menurunkan energi aktivasi, sehingga tidak diperlukan suhu dan energi tinggi untuk melakukan suatu reaksi kimia didalam tubuh.Jika tidak terdapat katalisator dalam metabolisme, maka suhu tubuh akan meningkat dan membahayakan bagi tubuh makhluk hidup.

Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor dalam dan luar enzim.Faktor dalam misalnya substansi – substansi genetik yang dibawa oleh masing – masing enzim.

Keinginan kami untuk mengetahui faktor luar yang mempengaruhi kerja enzim, dan memenuhi tugas biologi, merupakan suatu motivasi kami untuk melakukan percobaan sederhana yang menggunakan enzim katalase sebagai contoh(sample).

IV. Metode Penelitian

Alat : 

·         Rak dan tabung reaksi 10 buah

·         Pipet tetes

·         Gelas beker 2 buah

·         Termometer

·         Lidi yang dipotong  25 cm

·         Kertas tisu

·         Kertas koran 1 lembar

·         Pembakar Bunsen

·         Korek api

  Bahan :

·         Ekstrak daun pepaya

·          30 %

·         HCL 5 M

·         NaOH 5 M

Cara kerja :

1.      Letakkan kertas koran di atas meja percobaan sebagai alas

2.      Masukkan ekstrak daun pepaya kedalam tabung reaksi A,B,C  (masing-masing setinggi 0,5 cm tabung reaksi)

3.      Tambahkan HCL sebanyak 10 tetes kedalam tabung reaksi B, kemudian ukur PH larutan

4.      Tambahkan NaOH sebanyak 10 tetes kedalam tabung reaksi C,kemudian ukur PH larutan

5.      Siapkan larutan  pada tabung reaksi I, II, III (masing masing setinggi 0,5 cm tabung reaksi),

6.      Tuangkan  dari tabung reaksi I kedalam ekstrak daun pepaya pada tabung reaksi A dan segera lakukan uji gelembung gas dengan menggunakan lidi yang membara.

7.      Dengan langkah yang sama, lakukan untuk tabung reaksi II terhadap B, reaksi III terhadap C

8.      Catatlah hasil pengamatan anda kedalam tabel

9.      Setelah kegiatan selesai, cucilah rak dan tabung reaksi dengan menggunakan sabun

V. Hasil Pengamatan :

Tabung	Perlakuan percobaan	Kondisi	Gelembung gas	Nyala bara api	keterangan
A	Daun pepaya +	Netral	+++	+++	Terlihat gelembung gas dan nyala bara api banyak dikarenakan H2O2 terurai sempurna menjadi H2O + O2
B	Daun pepaya +  + HCL	Asam  (pH : ....)	+	+	Gelembung gas dan nyala bara api tidak terlihat banyak hal ini dikarenakan pengaruh pH sehingga H2O2 tidak terurai sempurna
C	Daun pepaya +  + NAOH	Basa (pH :.....)	+	+	Gelembung gas dan nyala bara api tidak terlihat banyak hal ini dikarenakan pengaruh pH sehingga H2O2 tidak terurai sempurna

Pengisian data

++++ = gelembung gas banyak sekali/nyala bara api besar

+++   = gelembung gas banyak/nyala bara api sedang

++     = gelembug gas sedang/nyala bara api sedang

+       = gelembung gas sedikit/nyala bara api kecil

-             = gelembung gas tidak ada/nyala bara api tidak ada

Pertanyaan :

1.      Dari percobaan yang dilakukan, tentukan variabel bebas, terikat, kontrol

2.      Bandingkan hasil reaksi tabung A,B,C , manakah yang menghasilkan gelembung gas dan nyala bara api paling banyak ? jelaskan alasannya

3.      Gas apakah yang dihasilkan dari reaksi tersebut

4.      Bandingkan ukuran rata rata gelembung gas yang dihasilkan dari tabung A,B,C , apakah perbdaan ukuran gelembung gas menunjukan perbedaan kandungan jumlah oksigennya

5.      Jelaskan faktor faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase

6.      Di dalam sel hidup, dihasilkan hidrogen peroksida . Hasil dari biopros apakah zat tersebut ? apa akibatnya jika didalam tubuh terdapat banyak .

7.      Selain didalam pucuk daun pepaya, dimanakah enzim katalase dapat ditemukan ?

8.      Bagaimana cara kerja enzim pada umumnya ?

9.      Jelaskan sifat sifat enzim ?

10.  Jelaskan komponen penyusun enzim ?

Jawaban :

1.      Variabel bebas       : Zat Pelarut (HCL, NaOH)

Variabel terikat      : Banyak gelembung dan nyala bara api

Variabel kontrol     : Konsentrasi ekstrak daun papaya, konsentrasi pelarut, media,  30 %,

2.      Dari hasil praktikum diperoleh bahwa ekstrak pucuk daun pepaya yang dicampur senyawa hydrogen peroksida menghasilkan jumlah gelembung dengan kategori banyak dan bara api dengan kategori sedang. Untuk perlakuan ekstrak pucuk daun pepaya yang dicampur asam klorida dan senyawa hydrogen peroksida maupun ekstrak pucuk daun pepaya yang dicampur dengan Natrium hidroksida dan senyawa hydrogen peroksida menghasilkan jumlah gelembung sedikit dengan sedikit bara api.

3.      enzim katalase telah memecah senyawa H₂O₂ menjadi oksigen

4.      perbedaan banyaknya gelembung gas menunjukan perbedaan kandungan jumlah oksigennya

5.       a. tingkat pH = enzim katalase bekerja lebih efisien di pH netral (pH = 7) 

b. Suhu = enzim katalase bekerja lebih efisien di suhu ruangan (saya tidak tahu suhu pastinya, kurang lebih 25 derajat C) 

c. konsentrasi substrat
- dimana jika substrat sedikit, maka kerja enzim tidak optimal karena hanya sedikit enzim yang sisi aktifnya ditempeli substrat (tidak semua enzim bekerja karena tidak ada yang bisa dikerjakan) 
- jika substrat banyak (setidaknya hingga semua enzim bisa bekerja) maka kecepatan reaksi akan mencapai titik puncaknya (karena mereka semua kerja..) 

d. konsentrasi enzym 
- jika kerja enzim sudah maksimum dan anda ingin menaikkan kecepatan reaksi lagi, tambahkan enzym (agar yang bisa bekerja lebih banyak) 

e. Prodak 
- selama enzym bekerja, prodak menimbun, dan jika menimbun, enzym akan lebih susah menghasilkan prodak karena konsentrasi prodak sudah di tingkat jenuh 

f. adanya inhibitor 
- yaitu penghambat kerja enzym, dengan mengubah sisi aktif (non kompetitif) atau menutup sisi aktif enzym (kompetitif) bahkan ada yang merusak permanen 

6.      Fungsi enzim katase yang terdapat dalam badan mikro, adalah sebagai katalisator yang bertanggung jawab dalam proses pengurain H2O2 menjadi air dan oksigen, disamping sebagai zat – zat oksidatif seperti asam, fenol, asam format, dan alkhohol. Jadi secara umum enzim merupakan katalis yang melindungi tubuh dari kondisi oksidatif.

Jika pada dalam tubuh tidak menghasilkan enzim katalase, maka tubuh akan keracunan yang diakibatkan senyawa – senyawa hasil sampingan metabolisme tidak dapat terurai.

7.      Pucuk daun papaya, Hati, Jantung, umbi ketela, dll

8.      a. Teori gembok - anak kunci
Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Entuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.
b. Teori induced fit
Reaksi antara substrat denan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat terhadap molekul enzim. Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat. Ketika substrat akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemidian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah menjadi produk. Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat baru.

9.      1. Biokatalisator : enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang digunakan untuk mempercepat proses reaksi.

2. Protein : sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu dapat rusak pada suhu yang tinggi dan dipengaruhi pH

3. Bekerja Secara Khusus : enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaks tertentu, tidak dapat mempengaruhi raeksi lainnya. Zat yang terpengaruhi oleh enzim tersebut substrat. Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak

4. Dapat Digunakan Berulang Kali: dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali selama enzim itu tidak rusak.

5. Rusak Oleh Panas : enzim rusak oleh panas karena merupakan suatu protein . Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi jika telah rusak enzim tidak dapat bekerja lagi.

6. Tidak Ikut Bereaksi : enzim hanya diperlukan untuk mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi.

7. Bekerja Dapat Balik : suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula.

10.  Apoenzim, yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil (mudah berubah) terhadap faktor lingkungan, dan

Kofaktor,yaitu komponen non protein yang berupa :

Ion-ion anorganik (aktivator)

Berupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co. Ion klorida, ion kalsium merupakan contoh ion anorganik yang membantu enzim amilase mencerna karbohidrat (amilum)

Gugus prostetik

Berupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, FAD (Flavin Adenin Dinucleotide), biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae, sitokrom oksidase.

Koenzim

Berupa molekul organik non protein kompleks, seperti NAD (Nicotineamide Adenine Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin yang berperan dalam memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain

VI. Pembahasan

Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H₂O₂menjadi H₂O dan O₂ dengan reaksi sebagai berikut :

2H₂O_{2    ->}     2H₂O + O₂

Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan.Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan pucuk daun pepaya. Pucuk daun pepaya digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :

1. Ekstrak ditambah H₂O₂ (hidrogen peroksida)

Saat ekstrak diberi H₂O₂ terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak.Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam ekstrak pucuk daun pepaya mengubah H₂O₂ menjadi H₂O (air), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H₂O₂ juga diuraikan menjadi oksigen (O₂).

2. Ekstrak ditambah NaOH dan H₂O₂

Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa.  Kemudian ditambah H₂O₂ternyata terbentuk gelembung  udara yang sedang, saat bara api dimasukkan ke dalamnya nyala api redup. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

3. Ekstrak ditambah HCl dan H₂O₂

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata tidak terbentuk gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.

VII. Kesimpulan

Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan dan data yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa:

·         Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim katalase berperan dalam penguraian racun dari H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂

·         Aktivitas Enzim dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut.

o    Suhu, dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi.

o    Derajat Keasaman pH, dimana enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral.

·         Tanaman memiliki enzim katalase, contohnya tanaman pepaya.

·         Semakin besar konsentrasi enzim katalase, maka semakin banyak molekul substrat yang dapat dipecahkan.