Enzim Katalase
Tujuan:
- 1. Terampil melakukan percobaan untuk menguji faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase
- 2. Dapat menjelaskan cara kerja enzim katalase
- 3. Dapat menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase
Landasan Teori:
Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme.
dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badam mikro peroksisok. Kegunaan
enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida (H2O2),
merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan
makanan.
Hidrogen peroksida ditemukan oleh Louis Jacquea Thenard pada
tahuna 1818 yang merupakan bahan kimia organik yang memiliki sifat oksidator
kuat dan bersifat racun dalam tubuh.
Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi air (H2O) dan
oksigen (O2) yang tidak berbahaya. Enzim katalase mempercepat reaksi penguraian
peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Penguraian peroksida (H2O)
ditandai dengan timbulnya gelembung
Bentuk reaksi kimianya adalah:
H2O --> H2O + O2
Enzim tertentu dapat bekerja secara optimal pada kondisi
tertentu pula. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah
sebagai berikut
a. Suhu
Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau
rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya
terlalu tinggi (panas).
b. Derajat keasaman (pH)
Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang
sangat kuat. Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH
lingkungan yang sedikit sempit (pH = ±7). Di luar pH optimal, kenaikan
atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.
c. Konsentrasi enzim, substrat, dan
kofaktor
Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam keadaan konstan serta
jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang
ada. Jika pH, suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka
reaksi awal hinga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika
enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat
dapat menetukan laju reaksi.
d. Inhibitor enzim
Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat sementara
maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi
substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.
Hipotesis :
Kerja enzim yang terdapat pada hati
ayam akan bereaksi atau menimbulkan banyak gelembung apabila ditambahkan
konsentrasi substrat yang lebih besar
Variabel :
- Variabel terikat : banyak gelembung dan percikan – percikan api yang ditimbulkan
- Variabel bebas : Suhu, pH, konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat
- Variabel terkontrol : H2O2, NaOH, HCl, dan ukuran ekstrak hati ayam dan jantung
Alat dan Bahan:
Bahan
1. Hati dan
jantung ayam
2. H2O2
3. HCl
4. NaOH
5. Es batu
6. Air suling
7. Korek api
Alat
1. Gelas kimia
2. Gelas ukur
3. Pipet
4. Pembakar
spiritus
5. Tabung
reaksi
6. Rak tabung
reaksi
7. Termometer
Langkah Kerja
1.
Faktor suhu
a. Mengambil 4
buah tabung reaksi beri label A,B dan C, isi masing-masing dengan sepotong hati
ayam dengan ukuran yang sama
b. Lalu
menyiapkan 3 buah tabung reaksi dan isi dengan 1 ml H2O2
c. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi A, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
d. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
e. Memasukkan
tabung B pada gelas kimia yang berisi air yang bersuhu 60°C selama 5 menit
f.
Menuangkan H2O2 dari salah satu
tabung ke dalam tabung reaksi B, dan secara cepat tutup dengan ibu jari /
sumbat tabung reaksi
g. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
h. Memasukkan
tabung C pada gelas kimia yang berisi air yang bersuhu 10°C selama 5 menit
i.
Menuangkan H2O2 dari salah satu
tabung ke dalam tabung reaksi C, dan secara cepat tutup dengan ibu jari /
sumbat tabung reaksi
j.
Mengamati perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya
pada tabel
k. Mengetes
dengan menggunakan lidi yang membara untuk mengetahui gas yang terbentuk
2. Faktor PH
a. Mengambil 2
buah tabung reaksi dan beri label D dan E, isi masing-masing dengan sepotong
hati ayam dengan ukuran yang sama
b. Lalu
menyiapkan 2 buah tabung reaksi dan isi dengan 1 ml H2O2
c. Menambahkan
10 tetes larutan NaOH pada tabung D
d. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi D, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
e. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
f.
Menambahkan 10 tetes larutan HCl pada tabung E
g. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi E, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
h. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
i.
Mengetes dengan menggunakan lidi yang membara untuk
mengetahui gas yang terbentuk
3. Faktor
Konsentrasi Enzim
a. Mengambil 2
buah tabung reaksi dan beri label F dan G, isi tabung F dengan 2 potong hati
ayam dan tabung G dengan 2 potong jantung
b. Lalu
menyiapkan 2 buah tabung reaksi dan isi dengan 1 ml H2O2
c. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi F, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
d. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
e. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi G, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
f.
Mengamati perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya
pada tabel
g. Mengetes
dengan menggunakan lidi yang membara untuk mengetahui gas yang terbentuk
4. Faktor
Konsentrasi Substrat
a. Mengambil 1
buah tabung reaksi dan beri label H, isi dengan sepotong hati ayam
b. Lalu
menyiapkan 1 buah tabung reaksi dan isi dengan 2 ml H2O2
c. Menuangkan
H2O2 dari satu tabung ke dalam tabung reaksi H, dan
secara cepat tutup dengan ibu jari / sumbat tabung reaksi
d. Mengamati
perubahan yang terjadi dan mencatat hasilnya pada tabel
e. Mengetes
dengan menggunakan lidi yang membara untuk mengetahui gas yang terbentuk
Tabel Pengamatan
|
Tabung
|
Perlakuan
|
Keadaan Gelembung
|
Nyala Api
|
|
A
|
1 potong
hati ayam + 1 ml H2O2
|
+++
|
Terang Sekali
|
|
B
|
1 potong
hati ayam (suhu 60°C) + 1 ml H2O2
|
++
|
Terang Sekali
|
|
C
|
1 potong
hati ayam (suhu 10°C) + 1 ml H2O2
|
+
|
Terang Cukup
|
|
D
|
1 potong hati ayam + NaOH + 1 ml H2O2
|
++
|
Tidak Nyala
|
|
E
|
1 potong hati ayam + HCl + 1 ml H2O2
|
-
|
Tidak Nyala
|
|
F
|
2 potong
hati ayam + 1 ml H2O2
|
+++
|
Terang Sekali
|
|
G
|
2 potong
jantung + 1 ml H2O2
|
+
|
Redup
|
|
H
|
1 potong
hati ayam + 2 ml H2O2
|
+++
|
Amat Sangat terang
|
Analisa Tabel dan 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 H2O2 menjadi
H2O dan O2dengan reaksi sebagai berikut :
2H2O2 à 2H2O
+ O2
Hati ayam
digunakan karena banyak mengandung enzim katalase.Kemudian semua itu dibuat
ekstrak. Yang terjadi pada ekstrak saat
diberi perlakuan adalah sebagai berikut :
a. Pada 1
potong hati dan 1 ml H2O2
terjadi banyak gelembung ini menandakan enzim yang ada pada hati mengubah H2O2 menjadi H2O dan membebaskan gas yang berbentuk O2 hal ini dapat dibuktikan apabila memasukkan bara api kedalam tabung akan menimbulkan nyala api yang besar
terjadi banyak gelembung ini menandakan enzim yang ada pada hati mengubah H2O2 menjadi H2O dan membebaskan gas yang berbentuk O2 hal ini dapat dibuktikan apabila memasukkan bara api kedalam tabung akan menimbulkan nyala api yang besar
b. Pada 1
potong hati ayam dalam suhu 60°C
terjadi lebih sedikit gelembung dibanding perlakuan pertama. Hal ini disebabkan kerja enzim yang didalam hati telah rusak akibat suhu tinggi. Sehingga kinerja menurun dalam menguraikan substrat H2O2.
terjadi lebih sedikit gelembung dibanding perlakuan pertama. Hal ini disebabkan kerja enzim yang didalam hati telah rusak akibat suhu tinggi. Sehingga kinerja menurun dalam menguraikan substrat H2O2.
c. Pada 1
potong hati ayam dalam suhu 10°C
terjadi gelembung lebih sedikit dari percobaan kedua. Hal ini dikarenakan enzim tidak akan bekerja atau dalam keadaan istirahat apabila dalam suhu dingin. Hal ini menandakan kerja enzim tidak optimal apabila dibawah suhu normal
terjadi gelembung lebih sedikit dari percobaan kedua. Hal ini dikarenakan enzim tidak akan bekerja atau dalam keadaan istirahat apabila dalam suhu dingin. Hal ini menandakan kerja enzim tidak optimal apabila dibawah suhu normal
d. 1 potong
hati ayam dan tambahan NaOH
terjadi gelembung seperti percobaan 2. Sistem yang ada dalam tabung terasa basa, hal tersebut menimbulkan kerja enzim yang ada di sistem tehambat oleh adanya larutan lain selain H2O2. Tetapi saat dimasukkan bara api tidak ada timbul nyala karna kinerja enzim di sistem tidak menghasilkan gas
terjadi gelembung seperti percobaan 2. Sistem yang ada dalam tabung terasa basa, hal tersebut menimbulkan kerja enzim yang ada di sistem tehambat oleh adanya larutan lain selain H2O2. Tetapi saat dimasukkan bara api tidak ada timbul nyala karna kinerja enzim di sistem tidak menghasilkan gas
e. 1 potong
hati ayam dan tambahan HCl
penambahan HCl bermaksud untuk membuat sistem menjadi asam. Gelembung tidak ada yang timbul. Hal ini karena sama seperti penambahan NaOH, sistem kinerjanya kurang optimal apabila pH menjauhi 7 atau terlalu asam terlalu basa.
penambahan HCl bermaksud untuk membuat sistem menjadi asam. Gelembung tidak ada yang timbul. Hal ini karena sama seperti penambahan NaOH, sistem kinerjanya kurang optimal apabila pH menjauhi 7 atau terlalu asam terlalu basa.
f.
2 potong hati ayam dan 1 ml H2O2
terjadi banyak gelembung sama seperti tabung A, karena enzim yang ada pada hati lebih banyak konsentrasinya dibanding substratnya. Penguraian substrat jumlahnya sama seperti tabung A jadi gas yang dihasilkan juga sama
terjadi banyak gelembung sama seperti tabung A, karena enzim yang ada pada hati lebih banyak konsentrasinya dibanding substratnya. Penguraian substrat jumlahnya sama seperti tabung A jadi gas yang dihasilkan juga sama
g. 2 potong
jantung dan 1 ml H2O2
keadaan gelembung sangat sedikit dibanding tabung A, karena jumlah konsentrasi enzim yang ada pada hati lebih besar dibanding konsentrasi di jantung. Jadi pengubahan H2O2 menjadi air H2O dan O2 lebih kecil dibanding di dalam hati
keadaan gelembung sangat sedikit dibanding tabung A, karena jumlah konsentrasi enzim yang ada pada hati lebih besar dibanding konsentrasi di jantung. Jadi pengubahan H2O2 menjadi air H2O dan O2 lebih kecil dibanding di dalam hati
h. 1 potong
hati ayam dan 2 ml H2O2
terjadi banyak sekali gelembung, hal ini dikarenakan substrat yang di ekstrak lebih besar konsentrasinya dibanding enzim yang ada pada hati. Jadi pengubahan H2O2 menjadi air H2O dan O2 lebih besar. Dan bara api yang ditimbulkan juga besar, akibat produksi O2 berlebihan
terjadi banyak sekali gelembung, hal ini dikarenakan substrat yang di ekstrak lebih besar konsentrasinya dibanding enzim yang ada pada hati. Jadi pengubahan H2O2 menjadi air H2O dan O2 lebih besar. Dan bara api yang ditimbulkan juga besar, akibat produksi O2 berlebihan
Kesimpulan
Faktor yang
mempengaruhi kerja enzim katalase diantaranya :
a. Suhu
dimana enzim katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi. Karena kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu optimum.
dimana enzim katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi. Karena kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu optimum.
b. Faktor pH
Begitu pula faktor pH. Enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral.
Begitu pula faktor pH. Enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral.
2. Enzim
katalase berperan dalam menguraikan racun dari H2O2 menjadi H2O dan O2
2H2O2 → 2H2O + O2
2H2O2 → 2H2O + O2
3.
Enzim katalase juga terdapat didalam organel selain
hati tetapi dalam percobaan hanya jantung saja yang mengandung enzim tersebut
4.
Konsentrasi substrat yang lebih besar akan
menghasilkan gas yang lebih banyak, hal ini seperti teori lock and keys
