LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI PENGARUH pH DAN SUHU TERHADAP KERJA ENZIM KATALASE
LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI
PENGARUH
pH DAN SUHU TERHADAP KERJA
ENZIM KATALASE
ENZIM KATALASE
Nama Anggota Kelompok:
1. Alvinura Fajrin (03)
2. Arrizal Khakim (06)
3. Primaniarta (22)
4. Velarida Esa Sakti (30)
Kelas XII-IPA1
RSBI SMA
NEGERI MOJOAGUNG
Jl. Raya
janti No. 18 Mojoagung Jombang (61482), Telp.(0321)
495408
Website : sman-mojoagung.sch.id
2012
I.
Tujuan
-
Mengatahuipengaruh pH
dansuhuterhadapkerjaenzimkatalase.
II.
RumusanMasalah
-
Bagaimanapengaruh pH
dansuhuterhadapkerjaenzimkatalase?
III.
Hipotesis
-
Jika pH dan suhuberubahmakaakanmempengaruhikerjaenzimkatalase.
IV.
Identifikasi Variabel
1. Variabelmanipulasi/bebas:
-
pH
-
suhu.
2. Variabelrespon/
terikat:
-
jumlah
gelembungudara
-
keadaan
baraapi.
3. Variabel
kontrol:
-
volume hatidanjantung
-
volume dankonsentrasilarutan H2O2, HCldanNaOH
-
ukurantabungreaksi
-
ukuran
pipet tetes
-
gelas
ukur.
4. Definisi operasional variabel manipulasi/ bebas
-
Dalam
praktikum ini, yang dimaksud pH adalah derajat keasaman sistem dalam reaksi. pH
akan berubah sesuai zat yang akan ditambahkan ke dalam sistem. Larutan H2O2
yang memiliki pH netral, akan berubah menjadi asam ketika ditambahkan HCl.
Sebaliknya larutan tersebut akan menjadi basa
bila ditambahkan dengan NaOH.Banyak HCl dan NaOH yang dimasukkan ke
dalam sistem adalah 5 tetes.
-
Adapun
yang dimaksud suhu adalah temperatur hati ataupun jantung, yang dalam praktikum
ini akan dinaikkan sehingga berbeda dengan yang semula. Suhu hati ataupun
jantung dinaikkan dengan cara merebusnya dengan air panas kira-kira sekitar 1
menit.
5. Definisi operasional variabel respon/ terikat
-
Adapun
yang dimaksud jumlah gelembung udara adalah banyaknya gelembung yang dihasilkan
dalam rekasi penguraian hidrogen peroksida. Banyak tidaknya gelembung udara
akan digolongkan menjadi 5 kelompok, yaitu tidak ada, sedikit, sedang, banyak
dan banyak sekali. Jumlah gelembung udara dalam praktikum ini sebagai indikator
ada tidaknya uap air yang dihasilkan dari penguraian hidrogen peroksida (H2O2).
-
Dalam
praktikum ini, yang dimaksud keadaan bara api adalah menyala tidaknya bara api
ketika dimasukkanke mulut tabung reaksi yang di dalamnya sudah terjadi reaksi
antara penguraian hidrogen peroksida (H2O2). Keadaan bara
api dalam praktikum ini sebagai indikator ada tidaknya oksigen yang dihasilkan
dalam reaksi penguraian hidrogen peroksida.
V.
Landasan Teori
1. Enzim
a. Pengertian enzim
Enzim merupakan protein
yang bertindak sebagai katalis di dalam tubuh makhluk hidup.Karena berperan
sebagai katalis maka enzim dinamakan juga biokatalisator.Enzim dapat bertindak
sebagai katalis,yakni dapat mempercepat suatu reaksi kimia tanpa merubah reaksi
kimia tersebut.
b. Komponen enzim
Secara kimia enzim yang
lengkap atau haloenzim tersusun dari dua komponen.
1. Bagian protein (apoenzim), yakni
enzim yang tersusun atas protein.Sifatnya labil (mudah berubah),tidak tahan
akan panas dan mudah terpengaruh oleh suhu dan tingkat keasaman.Misal : NAD+.
2. Bagian nonprotein (gugus
prostetik)
i.
Gugus prostetik yang
berasal dari molekul nonorganik disebut kofaktor. Contoh : besi,tembaga,seng.
ii.
Gugus prostetik,yaitu gugus
yang berasal dari molekul organik kompleks yang disebut dengan koenzim.Misalnya NADH,FADH,koenzim A dan
VitB.
c. Cara kerja enzim
Molekul selalu bergerak dan
saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk
molekul enzim yang tepat makaakan menempel pada enzim.Tempat menempelnya
molekul substrat tersebut disebut dengan sisi aktif.Kemudian terjadi reaksi dan
terbentuk molekul produk. Setelah enzim dihasilkan dari reaksi,enzim kemudian
dilepaskan.Enzim bebas membentuk kompleks yang baru dengan substrat yang lain.
d. Sifat-sifat enzim
Sifat enzim pada umumnya adalah sebagai berikut
1. Enzim merupakan koloid.
2. Enzim bekerja sebagai katalisator.
3. Enzim bekerja secara spesifik (khusu).
4. Enzim dapat bekerja bolak-balik.
5. Enzim bekerja pada suhu otimum (30OC-40oC).
6. Enzim bekerja pada pH netral.
7. Enzim dapat bekerja sebagai zat inhibitor.
2. EnzimKatalase
a. Pengertian enzim katalase
Enzim sangat berperan penting dalam tubuh, seperti
halnya dengan enzim katalase.Enzim ini merupakan
enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati.Enzim ini bekerja secara aktif
dalam tubuh dan aktifitas kerjanya dapat ditemukan
pada mitokondria, sitoplasma serta peroksosom.enzim yang mengandung empat gugus
ini juga memiliki empat rantai polypeptide yang masing-masing bagian terdiri atas
500 lebih senyawa asam amino. Heme yang terdapat pada enzim katalase juga
terbentuk dari sebuah cincin protoporphyrin dan mengandung atom besi
tunggal.Adapun berat molekul yang terdapat pada enzim ini adalah 118.054,25
gram/mol.
b. Fungsi dan peran
Enzim katalase bekerja dengan rangkaian
beberapa molekul sehingga keempat gugus tadi akan membantu penyerapan. Adapun
didalam tubuh memiliki kandungan hidrogen peroksida atau H202 yang merupakan
hasil dari respirasi dan dibuat untuk seluruh sel-sel yang hidup.Kandungan H202
ini sebenarnya sangat berbahaya bagi tubuh untuk itu enzim katalase berfungsi
untuk mengkatalis kandungan H202 tersebut.Peran enzim ini juga sebagai
peroksidasi yang khusus untuk mereaksi dekomposisi hydrogen peroksida sehingga
pada nantinya dapat berubah menjadi oksigen serta air. Untuk satu molekul
hydrogen peroksida, enzim ini mampu mengoksidasinya hingga menjadi oksigen.
Lalu proses peredoksidasian yang kedua akan menjadi air. Hydrogen yang berupa
ion sebagai penyeimbang terhadap reaksi yang tengah berjalan.
Namun sejauh itu, peran dari
enzim katalase memang masih kecil dalam mengkatalis senyawa H202 jika
dibandingkan dengan proses kecepatan pembentukannya. Didalam sel-sel tubuh
terdapat katalase namun berjumlah sangat sedikit serta sangat rentan dengan
adanya peroksida. Untuk itulah dengan kapasitasnya yang kecil, enzim ini akan
bekerja lebih cepat untuk menekan terhadap serangan oksidator hydrogen
peroksida.
c. Kerja enzim katalase
Enzim ini banyak terdapat
dalam sel-sel pada hati.Adakalanya jumlah enzim ini lebih meningkat dari
semula. Dengan begitu reaksinya akan lebih cepat. Untuk itu kita perlu
mengkonsumsi bahan makanan seperti hati dengan porsi yang lebih banyak sehingga
proses oksidasi yang dilakukan oleh enzim katalase tidak mengecil.
3. Larutan
H2O2
HidogenPeroksida
(H2O2), merupakansenyawaracundalamtubuh yang
terbentukpada proses pencernaanmakanan.Hidrogenperoksidadenganrumuskimia H2O2ditemukanoleh
Louis JacqueaThenardpadatahun 1818.Senyawainimerupakanbahankimiaorganik yang
memilikisifatoksidatorkuatdanbersifatracundalamtubuh.Senyawaperoksidaharussegera
diuraikanmenjadi air (H2O) danoksigen (O2) yang
tidakberbahaya.Enzimkatalasemempercepatreaksipenguraianperoksida (H2O2)
menjadi air (H2O) danoksigen (O2).Penguraianperoksida (H2O2) ditandaidengantimbulnyagelembung.
Bentukreaksikimianya
adalah:
2H2O2è2H2O(g) + O2(g)
Senyawa
H2O2 yang
adadalamtubuhsangatberbahaya.MakaenzimkatalasemenguraikanH2O2menjadi
H2O dan gas O2 yang tidakberbahayabagitubuh.Ada
tidaknyagelembungmerupakanindikatoradanya air
dalamwujuduap.Sedangkanmenyalaatautidaknyabaramerupakanindikatoradanya gas
oksigendalamtabungtersebut. Enzimkatalase yang
dihasilkanperoksisompadahatiakanmengalamidenaturasi (kerusakan) padasuhu yang
tinggiataupunpadasuasanaasamdanbasa. Enzimkatalasebekerjasecara optimal
padasuhukamar (±30 0C) dansuasananetral.
VI.
Alatdanbahan
:
1. Alat
yang digunakan
-
8 buahtabungreaksi
-
1 raktabungreaksi
-
1 buahpembakarspirtus
-
5 buah pipit tetes
-
2 buahgelasukur
-
Sebatanglidi
-
Korekapi
-
Alattulis
-
2 Mortar danalu
2. Bahan
yang digunakan
-
1 hatiayamsegar
-
1 Jantungayamsegar
-
Larutan H2O2
(peroksida) 10%
-
LarutanHCl 10%
-
NaOH 10%
-
H2O
V.
Langkahkerja
:
1. Menyiapkanalat dan bahan.
a. Membuat ekstrak hati ayam
i.
Memotong
hati ayam segar menjadi potongan-potongan kecil.
ii.
Menumbuk
sebagian potongan-potongan hati menggunakan mortar dan alu sampai halus.
iii.
Menyisakan
sebagian potongan yang lain untuk kemudian dipanaskan dengan air mendidih.
b. Membuat ekstrak jantung ayam
i.
Memotong
jantung ayam segar menjadi potongan-potongan kecil.
ii.
Mengulangi
langkah ii s/d iii seperti pada langkah pembuatan ekstrak hati ayam.
c. Memberikan nomor pada tabung reaksi 1 sampai 8.
2. Melakukan eksperimen
a. Pada tabung reaksi 1
i.
Memasukkan 2 ml larutan H2O2 10%, ke dalam tabung reaksi 1.
ii.
Memasukkan 1 spatula ekstrak hati ke dalam tabung reaksi.
iii.
Menutup segera tabung reaksi menggunakan
ibu jari dan memastikan tabung benar-benar
tertutup rapat.
iv.
Sementara itu, anggota kelompok
yang lain
membakar lidi, sehingga muncul bara api.
v.
Sesudah bara api siap, membuka perlahan-lahan tabung
reaksi dan memasukkanbara api ke
mulut tabung
reaksi
vi.
Mengamati pembentukan gelembung
pada tabung reaksi dan keadaan bara api.
vii.
Mencatat hasil
pengamatan pada tabel.
b. Pada tabung 2
i.
Memasukkan
2 ml larutan H2O2 10%, dan 5 tetes larutan HCl 10% pada
tabung reaksi 2.
ii.
Mengulangi
langkah ii s/d vii seperti pada tabung reaksi 1.
c. Pada tabung 3
i.
Memasukkan
2 ml larutan H2O2 10%, dan 5 tetes larutan NaOH 10% pada
tabung reaksi 3.
ii.
Mengulangi
langkah ii s/d vii seperti pada tabung reaksi 1.
d. Pada tabung 4
i.
Memasukkan
2 ml larutan H2O2 10% pada tabung reaksi 4.
ii.
Memasukkan
1 spatula potongan hati yang sudah dipanaskan dengan air mendidih kedalam
tabung.
iii.
Mengulangi
langkah iii s/d vii seperti pada tabung reaksi 1.
e. Pada tabung 5
i.
Memasukkan 2 ml larutan H2O2 10%, ke dalam tabung reaksi 5.
ii.
Memasukkan
ekstrak hati jantung ke dalam tabung reaksi 5.
iii.
Mengulangi
langkah iii s/d vii seperti pada tabung reaksi 1.
f. Pada tabung 6
i.
Memasukkan
2 ml larutan H2O2 10%, dan 5 tetes larutan HCl 10% pada
tabung reaksi 6.
ii.
Mengulangi
langkah ii s/d iii seperti pada tabung reaksi 5.
g. Pada tabung 7
i.
Memasukkan
2 ml larutan H2O2 10%, dan 5 tetes larutan NaOH 10% pada
tabung reaksi 6.
ii.
Mengulangi
langkah ii s/d iii seperti pada tabung reaksi 5.
h. Pada tabung 8
i.
Memasukkan 2 ml larutan H2O2 10%, ke dalam tabung reaksi 5.
ii.
Memasukkan
1 spatula potongan jantung yang sudah dipanaskan ke dalam tabung reaksi.
iii.
Mengulangi
langkah iii seperti pada tabung reaksi 5.
VII.
TabelPengamatan
Tabel:
Data Hasil Pengamatan Gekembung Udara dan Bara Api
No
|
Perlakuan
|
Gelembung Udara
|
Bara Api
(Menyala/ Tidak)
|
1
|
EkstrakHati + H2O2
|
++++
|
Menyala
|
2
|
EkstrakHati+ H2O2+
HCl
|
+++
|
Membara
|
3
|
EkstrakHati+ H2O2+
NaOH
|
+++
|
Menyala
|
4
|
PotonganHatiPanas+ H2O2
|
+
|
Tidak Menyala
|
5
|
EkstrakJantung+ H2O2
|
+++
|
Menyala
|
6
|
EkstrakJantung + H2O2+
HCl
|
++
|
Menyala
|
7
|
EkstrakJantung + H2O2+
NaOH
|
+++
|
Menyala
|
8
|
PotonganJantungPanas+
H2O2
|
-
|
Tidak Menyala
|
Keterangan :
- : Bilatidakada +++ :
Bila Banyak
+ : Bila Sedikit ++++ : Bila Sangatbanyak
++ : Bila Sedang
VIII.
Analisa
Data
Pada tabel di atas, setiap tabung reaksi dapat dikelompokkan
berdasarkan banyaknya gelembung udara yang dihasilkan dari reaksi penguraian
hidrohen peroksida (H2O2), yakni sebagai berikut.
1.
Tabung
reaksi 1 menghasilkan gelembung udara banyak sekali.
2.
Tabung
reaksi 2, 3, 5
dan 7 menghasilkan gelembung udara banyak.
3.
Tabung
reaksi 6 menghasilkan gelembung udara sedang.
4.
Tabung
reaksi 4 menghasilkan gelembung udara
sedikit.
5.
Tabung
reaksi 8
tidak menghasilkan gelembung udara.
Sedangkan berdasarkan menyala tidaknya bara api, setiap
tabung reaksi dapat dikelompokkan sebagai berikut.
1.
Bara
yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi 1, 3, 5, 6 dan 7 menyala.
2.
Bara
yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi 2 membara.
3.
Bara
yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi 4 dan 8 tidak menyala.
Berdasarkan landasan teori yang kami peroleh, penguraian
hidrogen peroksida yang dipercepat oleh enzim katalase pada hati dan jantung
ayam, akan menghasilkan uap air dan oksigen, berikut reaksinya 2H2O2(l)è 2H2O(g)
+ O2(g). Gelembung udara yang muncul ketika reaksi merupakan uap
air, sedangkan oksigen dapat kita ketahui dengan menyala tidaknya bara api ketika
dimasukkan ke mulut tabung reaksi. Sehingga dalam hal ini, semakin banyak
gelembung udara yang dihasilkan berarti semakin banyak pula uap air yang
terbentuk dari reaksi penguraian hidrohen peroksida (H2O2).
Dan semakin membara/ menyala bara api ketika dimasukkan ke mulut tabung reaksi,
semakin banyak pula oksigen yang dihasilkan.
Jumlah gelembung udara pada tabung reaksi 1 sangat banyak
disebabkan oleh banyaknya uap air yang dihasilkan saatreaksi berlangsung.
Selain itu, bara api yang dimasukkan ke mulut tabung reaksi menyala, disebabkan
oleh jumlah konsentrasi oksigen dalam tabung lebih banyak dibandingkan di luar
tabung. Hal ini menandakan enzim katalase pada hati ayam bekerja secara
maksimal dan tidak mengalami denaturasi (kerusakan), karena berada pada pH yang
netral dan tidak mengalami kenaikan suhu.
Jumlah gelembung udara pada tabung reaksi 2, 3,
5 dan 7 adalah banyak disebabkan
oleh banyaknya uap air yang dihasilkan saat reaksi berlangsung, namun masih
lebih sedikit daripada yang dihasilkan oleh tabung reaksi 1. Selain itu, bara
api yang dimasukkan ke mulut tabung reaksi 3, 5 dan 7 menyala, disebabkan oleh jumlah konsentrasi
oksigen dalam tabung lebih banyak dibandingkan di luar tabung. Sedangkan pada
tabung 2, bara apinya hanya membara, disebabkan oleh jumlah oksigen dalam
tabung reaksi 2 tidak terlalu banyak seperti tabung 3,
5 dan 7. Hal ini menandakan
walaupun pada suhu normal enzim katalase pada hati atau jantung ayam bekerja
kurang maksimal dan mengalami sedikit denaturasi (kerusakan) dikarenakan pH
pada tabung 2 adalah asam karena ditambahkan 5 tetes larutan HCl dan pH pada
tabung 3 dan 7 adalah basa karena ditambahkan 5 tetes larutan NaOH. Namun lain
halnya dengan tabung reaksi 5, enzim katalasenya tidak mengalami denaturasi
(kerusakan). Hanya saja enzim katalase yang bekerja pada jantung lebih sedikit
sehingga tidak secepat pada tabung reaksi 1 yang memiliki pH dan suhu yang
sama.
Jumlah gelembung udara pada tabung reaksi 6 adalah sedang
disebabkan oleh jumlah uap air yang dihasilkan saat reaksi berlangsung tidak
terlalu banyak. Selain itu, bara api yang dimasukkan ke mulut tabung reaksi6
menyala, disebabkan oleh jumlah konsentrasi oksigen dalam tabung lebih banyak
dibandingkan di luar tabung. Hal ini menandakan walaupun pada suhu normal enzim
katalase pada hati atau jantung ayam bekerja kurang maksimal dan mengalami
sedikit denaturasi (kerusakan)dikarenakan pH pada tabung 6 adalah asam karena ditambahkan 5 tetes larutan
HCl.
Jumlah gelembung udara pada tabung reaksi 4 adalah
sedikit disebabkan oleh sedikitnya uap air yang dihasilkan saat reaksi
berlangsun. Selain itu, bara api yang dimasukkan ke mulut tabung reaksi 4 tidak
menyala (padam), disebabkan oleh jumlah konsentrasi oksigen dalam tabung lebih
sedikit dibandingkan di luar tabung. Hal ini menandakan walaupun berada pada pH
yang netral enzim katalase pada hati ayam tidak bekerja secara maksimal dan
mengalami denaturasi (kerusakan) akibat perebusan hati ayam selama 1 menit yang
menyebabkan suhunya naik dan enzim katalase menjadi rusak.
Pada tabung reaksi 8, tidak ada gelembung udara yang
terlihat saat reaksi, dikarenakan tidak ada uap air yang dihasilkan. Selain
itu, bara api yang dimasukkan ke mulut tabung reaksi 8 tidak menyala (padam),
disebabkan oleh jumlah konsentrasi oksigen dalam tabung lebih sedikit
dibandingkan di luar tabung. Hal ini menandakan, walaupun berada pada pH yang
netral, enzim katalase jantung ayam pada tabung ini tidak bekerja maksimal dan
mengalami denaturasi (kerusakan) akibat perebusan jantung ayam selama 1 menit
yang menyebabkan suhunya naik dan enzim katalase menjadi rusak.
IX.
Kesimpulan
Berdasarkan analisa data di atas, dapat disimpulkan
sebagai berikut.
1. pH dan suhu mempengaruhi kerja enzim katalase.
2. Enzim katalase bekerja secara maksimal pada pH netral dan
bekerja kurang maksimal pada pH asam ataupun basa.
3. Enzim katalase bekerja secara maksimal pada suhu normal
dan mengalami kerusakan pada suhu yang tinggi.
X.
Pertanyaan
1. Dari
kegiatan yang andalakukantentukan :
Jawab:
a. Variabelbebas : pH dansuhu
b. Variabelcontrol : keadaan baraapidanjumlah gelembungudara
c. Variabelterikat : - volume
hatidanjantung
-
volume dankonsentrasi larutanH2O2,
HCldanNaOH
-
ukurantabungreaksi
-
ukuran
pipet tetes
-
gelas
ukur.
2. Padatabel,manakah yang terjadigelombang gas
paling banyak ?
Jawab:
Pada
tabung reaksi 1, Ekstrakhati + H2O2
3. Gas
apa yang termasukdarireaksitersebut? Tuliskanpersamaanreaksinya?
Jawab:
Uap
air dan Gas
Oksigen, seperti pada
persamaan reaksi berikut:
2H2O2(l)è 2H2O(g) + O2(g)
4. Faktor-faktorapasaja
yang mempengaruhikerjaenzimkatalase?
Jawab:
pHdansuhu
5. Dari
manakah H2O2dihasilkandidalamselhidup ?
Jawab:
Dari
respirasi sel
6. Apayang
terjadibiladidalamtubuhbanyaktertimbunH2O2?jelaskan !
Jawab:
Timbunan
H2O2 yang banyak dalam tubuh dapat menyebabkanberbagai macam penyakit timbul dalam tubuh karena
keracunan zat tersebut.
7. BagaimanacaramenetralisirH2O2dalamtubuh?
Jawab:
Cara menetralisir timbunan H2O2 dalam
tubuh dalam jumlah banyak dapat dilakukan dengan cara banyak mengkonsumsi
makanan yangmengandung
protein, seperti hati, ikan, dan telur
8. Sebutkansifat-sifatenzim?
Jawab:
1. Enzim merupakan koloid.
2. Enzim bekerja sebagai katalisator.
3. Enzim bekerja secara spesifik (khusu).
4. Enzim dapat bekerja bolak-balik.
5. Enzim bekerja pada suhu otimum (30OC-40oC).
6. Enzim bekerja pada pH netral.
7. Enzim dapat bekerja sebagai zat inhibitor.
9. Jelaskankomponen
yang menyusunenzim?
Jawab :
Secara kimia enzim yang
lengkap atau haloenzim tersusun dari dua komponen.
1. Bagian protein (apoenzim), yakni
enzim yang tersusun atas protein.Sifatnya labil (mudah berubah),tidak tahan
akan panas dan mudah terpengaruh oleh suhu dan tingkat keasaman.Misal : NAD+.
2. Bagian nonprotein (gugus
prostetik)
i.
Gugus prostetik yang
berasal dari molekul nonorganik disebut kofaktor. Contoh : besi,tembaga,seng.
ii.
Gugus prostetik,yaitu gugus
yang berasal dari molekul organik kompleks yang disebut dengan koenzim.Misalnya NADH,FADH,koenzim A dan
VitB.
10. Bagaimanakahkesimpilanpada percobaan di atas?
Jawab:
1. pH dan suhu mempengaruhi kerja enzim katalase.
2. Enzim katalase bekerja secara maksimal pada pH netral dan
bekerja kurang maksimal pada pH asam ataupun basa.
3. Enzim katalase bekerja secara maksimal pada suhu normal
dan mengalami kerusakan pada suhu yang tinggi.
1.
http://akiuniya.wordpress.com/2011/01/17/pengamatan-enzim-katalase.htm
2.
http://mr-fabio2.blogspot.com/laporan-enzim-katalase.htm
3. http://gusuhan.blogspot.com/Enzim-Katalase-dengan-Hati-dan-Jantung-Ayam.htm
Komentar