Faktor-Faktor Yang Mensugesti Enzim Katalase
Banyak sekolah di Indonesia, salah satu topik praktikum pada pelajaran biologi mengenai enzim katalase. Para siswa biasanya sehabis praktikum diminta untuk menciptakan sebuah laporan baik individu maupun kelompok. Berikut ini referensi laporan praktikum mengenai faktor-faktor yang mensugesti enzim katalase yang sanggup dijadikan materi berguru untuk Anda. Selamat membaca!
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metabolisme merupakan suatu reaksi kimia yang terjadi didalam badan makhluk hidup. Reaksi metabolisme tersebut dimaksudkan untuk memperoleh energi, manyimpan energi, menyusun materi makanan, merombak materi makanan, memasukkan atau mengeluarkan zat-zat, melaksanakan gerakan, menyusun struktur sel, merombak struktur-struktur sel yang tidak sanggup dipakai lagi, dan menanggapi rangsang.
Tentunya dalam suatu reaksi terdapat zat-zat atau senyawa-senyawa baik yang sifatnya menghambat (inhibitor) atau mempercepat reaksi (aktivator). Senyawa-senyawa yang memercepat suatu reaksi dikenal dengan sebutan katalisator.
Katalisator yaitu 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 memungkin reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akhir perubahan yang dipicunya terhada 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 mempunyai katalisator yang disebut dengan enzim. Enzim yang tersusun atas protein dan molekul lainnya bekerja dengan menurunkan energi aktivasi, sehingga tidak dibutuhkan suhu dan energi tinggi untuk melaksanakan suatu reaksi kimia didalam tubuh. Jika tidak terdapat katalisator dalam metabolisme, maka suhu badan akan meningkat dan membahayakan bagi badan makhluk hidup. Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor dalam dan luar enzim. Faktor dalam contohnya substansi – substansi genetik yang dibawa oleh masing – masing enzim.
Keinginan kami untuk mengetahui faktor luar yang mensugesti kerja enzim, merupakan suatu motivasi kami untuk melaksanakan percobaan sederhana yang memakai enzim katalase sebagai sample.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara kerja enzim katalase?
2. Apakah efek suhu tinggi terhadap kinerja enzim katalase?
3. Apakah efek suhu rendah terhadap kinerja enzim katalase?
4. Apakah efek pH asam terhadap kinerja enzim katalase?
5. Apakah efek pH basa terhadap kinerja enzim katalase?
1.3 Batasan Masalah
Kami hanya membahas dan menganalisa hasil percobaan yang telah kami lakukan yaitu untuk faktor yang mensugesti enzim katalase (uji suhu dan pH).
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui cara kerja enzim katalase.
2. Mengetahui efek suhu terhadap kinerja enzim katalase.
3. Mengetahui efek pH terhadap kinerja enzim katalase.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Untuk mengetahui cara kerja enzim katalase pada ekstrak hati ayam.
2. Mengatahui pengaruh pH dan suhu terhadap enzim pada ekstrak hati ayam
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Teori
2.1.1 Pengertian Enzim
Menurut Syamsuri metabolisme sangat bergantung pada enzim. Enzim berperan sebagai pemercepat reaksi metabolisme di dalam badan makhluk hidup, tetapi enzim tidak ikut bereaksi.
2.1.2 Struktur Enzim.
Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya.akan tetapi,hanya kawasan tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu kepingan yang disebut dengan sisi aktif.
Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu kepingan protein dan bagain bukan protein.
1. Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam – asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), contohnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.
2. Bagian bukan protein yang disebut gugus protetik, yaitu deretan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul non organik disebut kofaktor, contohnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa – senyawa kompleks disebut konenzim, contohnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin, riboflavin, asam pantotenat, niasin, piridoksin, biotin, asam folat, dan kobalamin.
2.1.3 Ciri – Ciri Enzim
a. Biokatalisator : enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang dipakai untuk mempercepat proses reaksi.
b. Protein : sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu sanggup rusak pada suhu yang tinggi dan dipengaruhi PH.
c. Bekerja Secara Khusus : enzim tertentu hanya sanggup mensugesti reaks tertentu, tidak sanggup mensugesti raeksi lainnya. Zat yang tergoda oleh enzim tersebut substrat. Substrat yaitu zat yang bereaksi. Oleh alasannya yaitu macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak
d. Dapat Digunakan Berulang Kali: sanggup dipakai berulang kali alasannya yaitu enzim tidak berubah pada ketika terjadi reaksi. Satu molekul enzim sanggup bekerja berkali-kali selama enzim itu tidak rusak.
e. Rusak Oleh Panas : enzim rusak oleh panas alasannya yaitu merupakan suatu protein . Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi kalau telah rusak enzim tidak sanggup bekerja lagi.
f. Tidak Ikut Bereaksi : enzim hanya dibutuhkan untuk mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi.
g. Bekerja Dapat Balik : suatu enzim sanggup bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain dan sebaliknya sanggup pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula.
h. Kerja Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan
2.1.4 Cara Kerja Enzim
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, ibarat gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu mengakibatkan 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) alasannya yaitu panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai efek yang sama.
b. Teori Induced Fit
Reaksi antara substrat denan enzim berlangsung alasannya yaitu 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). Kemudian 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.
2.1.5 Enzim Katalase
Enzim Katalase yaitu enzim yang berperan dalam penguraian H2O2 (Hidrogen Peroksida) yang apabila tidak diurai akan menjadi senyawa beracun. Enzim ini terdiri atas 4 deretan heme. Enzim ini ada pada tulang, ginjal, membran mukosa dan hati. Adapun aktifitas enzim katalase ini ditemkan di wilayah mitokondria, peroksosom dan juga sutoplasma. Enzim katalase ini mempunyai 4 rantai polupeptida yang pada masing-masing rantainya tersusun atas ± 500 asam amino. Selain itu, enzim katalase ini juga mempunyai empat kelompok ehem yang terbetuk dari cincin protoporphyrin. Cincin ini mengandung atom besi yang tunggal. Adapun berat molekul tersebut sekitar 118.054,25 gram/mol.
Enzim katalase dimasukkan ke dalam golongan enzim hidroperoksidase dimana ia melindungi badan organisme dari senyawa peroksida yang berbahaya. Penumpukan senyawa iini sanggup memancing radikal bebas yang kalau tidak segera diuraikan akan menciptakan membran sel di dalam badan rusak dan memancing penyakit semacam kanker dan juga arterosklerosis.
Terjadinya reaksi antara H2O2 dibantu enzim katalase menjadi oksigen dan air ditandai dengan adanya gelembung dan menyala apabila dibakar. Ada tidaknya gelembung sebagai indikasi adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut.
Enzim katalase yang dihasilkan peroksisom pada hati akan mengalami denaturasi (kerusakan) pada suhu tinggi ataupun suasana asam dan basa. Enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu kamar (±30o C) dan suasana netral.
2.1.6 H2O2 (Hidrogen Peroksida)
Hidrogen Peroksida atau H2O2 merupakan hasil pernapasan dan terdapat di dalam sel-sel organisme. H2O2 ditemukan oleh Louis Jacquea Thernard pada tahun 1818. Senyawa ini merupakan materi kimia organik yang mempunyai sifat oksidator berpengaruh dan bersifat racun bagi tubuh. H2O2 ini harus segera diubah menjadi bentuk yang lebih tidak berbahaya (O2 dan H2O). Bentuk reaksi kimianya adalah:
2.2 Hipotesis
Berdasarkan kajian teori diatas, dapat ditarik hipotesis sebagai berikut:
1. Kerja enzim akan sangat dipengaruhi oleh suhu dan derajat keasaman lingkungan-
nya.
2. Enzim katalase akan bekerja lebih optimal pada suhu kamar ± 30°.
3. Enzim katalase akan bekerja lebih optimal pada pH netral (6,5-7,5).
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Variabel Penelitian
a. Variabel bebas
Suhu (75oC, 0,8oC dan suhu ruangan ) pH sistem (diberi NaOH, HCl, dan netral) b. Variable kontrol
Volume ekstrak hati ayam Volume H2O2 c. Variable terikat
Jumlah gelembung yang dihasilkan Perubahan warna sample Nyala bara api 3.2 Definisi Operasional
a. Definisi Operasional Variabel Manipulasi (Bebas)
Sample A tidak diberi perlakuan Tingkat pH yang diberlakukan pada ekstrak hati yang berbeda pada 2 dari 6 sample (Sample B dan C). Suhu yang diberlakukan pada ekstrak hati ayam yang berbeda pada 2 dari 6 sample (Sample D dan E). b. Definisi Operasional Variabel Respons (Terikat)
Jumlah gelembung yang dihasilkan menurut pengamatan mata. Perubahan warna sample dari warna sehabis diberi perlakuan menjadi warna endapan sehabis diberi H2O2 Terangnya Nyala api ketika dimasukkan dalam tabung reaksi. 3.3 Rancangan Penelitian
Sample A : | Perlakuan tanpa perubahan suhu maupun pH |
Sample B : | Perlakuan dengan diberi HCl 4 tetes |
Sample C : | Perlakuan dengan diberi NaOH 4 tetes |
Sample D : | Perlakuan dengan direndam pada suhu 75oC |
Sample E : | Perlakuan dengan direndam pada suhu 0,8oC |
3.4 Sasaran Penelitian
Populasi : Hati ayam
Sample : Ekstrak hati ayam
3.5 Alat dan Bahan
Alat:
Tabung Reaksi 6 buah Gelas Beaker 3 buah Rak Tabung Reaksi 1 buah Pembakar Spirtus 1 buah Termometer 1 buah Morta r 1 buah Pipet 3 buah Korek Api 1 buah Lidi 1 buah Bahan:
Hati Ayam 1 buah HCl 4 tetes NaOH 4 tetes H2O2 10% 6 tetes Es batu secukupnya Air secukupnya 3.6 Langkah-Langkah Kerja Penelitian
1. Membuat ekstrak ayam dengan cara menumbuknya dan disaring.
2. Mengisi 5 tabung reaksi dengan ekstrak hati ayam kemudian melabel tabung reaksi dengan aksara A, B, C, D, dan E.
3. Meneteskan 4 tetes HCl ke tabung reaksi B.
4. Meneteskan 4 tetes NaOH ke tabung reaksi C.
5. Merendam tabung reaksi D ke dalam air bersuhu 75° C.
6. Merendam tabung reaksi E ke dalam air bersuhu 0,8° C.
7. Meneteskan H2O2 ke masing-masing tabung kemudian memasukkan bara lidi ke masing tabung reaksi.
8. Mengamati perubahan yang terjadi kemudian mencatat hasilnya.
3.8 Cara (Rencana) Analisis Data
Membandingkan hasil antara satu perlakuan dengan perlakuan yang lain.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Perlakuan | Kecepatan reaksi | Hasil | |
1 | Sample A (tanpa perlakuan) | +++ | Jumlah gelembung :banyak |
Perubahan warna :tetap coklat muda | |||
Nyala api :terang | |||
2 | Sample B (ditambahkan HCl) | + | Jumlah gelembung :sangat sedikit |
Perubahan warna :tetap coklat tua | |||
Nyala api :redup | |||
3 | Sample C (ditambahkan NaOH) | ++ | Jumlah gelembung :sedikit |
Perubahan warna :coklat muda menjadi lapisan bawa coklat merah dan atas coklat kuning | |||
Nyala api :sedikit terang | |||
4 | Sample D (suhu 75° C) | - | Jumlah gelembung :tidak ada |
Perubahan warna :tetap coklat sangat muda (terjadi pengendapan) | |||
Nyala api :tidak menyala | |||
5 | Sample E (suhu 0,8° C) | +++ | Jumlah gelembung :banyak |
Perubahan warna :tetap coklat muda | |||
Nyala api :terang |
Catatan:
+++ = reaksi paling cepat
++ = reaksi sedikit cepat
+ = reaksi lambat
̶ = tidak ada reaksi
Perubahan warna dilihat dari sehabis diperlakukan hingga sehabis ditetesi H2O2
4.2 Pembahasan
Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan, kami memakai 2 macam uji efek enzim katalase menurut faktor yang mempengaruhi, yaitu:
1. Suhu
Untuk mengetahui efek suhu terhadap enzim, sample diuji dengan merendamnya pada air dengan suhu tertentu. Di sini, kami memakai suhu 75oC dan 0,8oC
2. pH
Untuk mengetahui efek pH terhadap enzim, sample diuji dengan meneteskan sejumlah larutan yang mempunyai sifat asam (HCl) dan basa (NaOH).
Kemudian setiap sample diteteskan sejumlah larutan H2O2 10%. Jika sehabis diteteskan H2O2 terbentuk gelembung, membuktikan bahwa terjadi reaksi pemecahan H2O2 menjadi H2O dan O2. Gelembung tersebut merupakan tanda adanya kandungan air dalam wujud uap. Setelah itu dimasukkan bara api untuk membuktikan adanya O2 atau tidak. Apabila api tetap hidup berarti ada gas O2 di dalam tabung reaksi. Berikut ini merupakan uraian dari hasil praktikum kami:
a) Sample A (tanpa perlakuan)
Gelembung yang dihasilkan banyak membuktikan bahwa pada keadaan normal reaksi berlangsung optimal dan cepat. Tidak terjadi perubahan warna sample (tetap coklat muda) membuktikan bahwa pada keadaan normal tidak terjadi kerusakan/perubahan struktur enzim. Bara api sanggup menyala dengan terperinci membuktikan terdapat banyak oksigen di dalam tabung reaksi. Hal ini berarti H2O2 terurai dengan sempurna.
b) Sample B (ditetesi HCl)
Gelembung yang dihasilkan sangat sedikit membuktikan bahwa perlakuan suasana asam mengakibatkan reaksi berlangsung sangat tidak optimal/ terhambat dan lambat. Tidak terjadi perubahan warna sample (tetap coklat tua) membuktikan bahwa pada keadaan asam tidak terjadi kerusakan/perubahan struktur enzim. Bara api redup membuktikan oksigen yang dihasilkan sangat sedikit. Hal ini berarti H2O2 tidak terurai sempurna, hanya sedikit yang terurai.
c) Sample C (ditetesi NaOH)
Gelembung yang dihasilkan sedikit membuktikan bahwa perlakuan suasana basa mengakibatkan reaksi berlangsung tidak sedikit optimal. Terjadi perubahan warna sample dari coklat muda menjadi lapisan bawa coklat merah dan atas coklat kuning membuktikan bahwa perlakuan suhu rendah mengakibatkan terjadinya kerusakan/ perubahan struktur enzim. Bara api sedikit terperinci membuktikan oksigen yang dihasilkan tidak banyak. Hal ini berarti H2O2 yang terurai hanya sebagian.
d) Sample D (suhu 75°C)
Tidak ada gelembung yang dihasilkan dan bara api tidak menyala membuktikan tidak terjadi reaksi apapun antara enzim katalase dan H2O2. Hal ini dikarenakan enzim katalase ketika mengalami pemanasan terjadi pengendapan bahkan seluruh ekstrak hati ayam hampir menjadi padat semua, oleh alasannya yaitu itu enzim katalase tidak sanggup bekerja.
e) Sample E (suhu 0,8°C)
Gelembung yang dihasilkan banyak membuktikan bahwa pada suhu 0,8°C mengakibatkan reaksi berlangsung cepat dan optimal. Tidak terjadi perubahan warna sampl, tetap coklat muda membuktikan bahwa perlakuan keadaan basa tidak mengakibatkan terjadinya kerusakan/ perubahan struktur enzim. Bara api menyala dengan terperinci membuktikan menghasilkan O2 yang banyak. Hal ini berarti pada suhu rendah enzim katalase masih sanggup menguraikan H2O2 dengan tepat ibarat pada suhu kamar.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan sanggup disimpulkan bahwa:
Ø Enzim katalase yaitu enzim yang membantu proses penguraian H2O2 yang bersifat racun menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) tanpa ikut bereaksi bersama. Berikut reaksi pemecahan H2O2 :
Ø Enzim katalase terdapat di hati, praktikum ini membuktikan bahwa fungsi hati sebagai tempat penetralisir racun.
Ø Kerja enzim katalase dipengaruhi oleh suhu dan pH.
Ø Enzim katalase tidak sanggup bekerja pada suhu yang terlalu panas namun pada suhu hambar enzim sanggup bekerja optimal. Berarti enzim katalase bekerja dengan optimal tidak hanya pada suhu kamar ± 30° (tanpa perlakuan) saja namun pada suhu hambar juga bekerja.
Ø Kerja Enzim katalase juga dipengaruhi oleh pH. Apabila lingkungannya asam atau basa enzim katalase tetap sanggup bekerja namun kurang optimal. Enzim katalase bekerja pada pH 6,5-7,5.
Ø Adanya gelembung dalam reaksi membuktikan adanya uap air dan bara api menyala membuktikan adanya gas O2 (pembuktian hasil dari pemecahan H2O2).
Ø Terjadi beberapa kesalahan dalam praktikum, yaitu dosis ekstrak hati yang dipakai tidak sama, ada jeda antara sehabis penetasan H2O2 dengan pemasukkan bara api, dan penetesan H2O2 yang sedikit usang sehingga suhu sanggup saja sudah berubah.
5.2 Saran
Sebaiknya ekstrak hati yang dipakai takarannya disamakan semoga hasil yang didapat lebih akurat. Sebaiknya penetesan H2O2 untuk sample dengan perlakuan suhu 75° dan 0,8° tidak terlalu usang semoga suhunya tidak berubah. Sebaiknya ketika memasukkan bara api secepat mungkin sehabis diteteskan H2O2 semoga hasil penentuan kecepatan reaksi lebih akurat. BAB VI
ANALISIS DATA DAN JAWABAN
6.1 Pertanyaan/Analisis Data
1. Tuliskan reaksi kimia yang terjadi!
2. Bagaimana efek enzim katalase terhadap H2O2?
6.2 Jawaban
- Reaksi kimia yang berlangsung pada enzim katalase yaitu sebagai berikut:
- Pengaruh enzim katalase terhadap H2O2, yaitu enzim katalase akan menguraikan H2O2 menjadi uap air dan oksigen. Enzim katalase sanggup menguraikan H2O2 dengan baik apabila kondisi lingkungan bersuhu ±30°C dan pH lingkungan sekitar 6,5-7,5.atau netral.