KERJA ENZIM KATALASE
OLEH : MUHAMMAD TITO KURNIAWAN NADIA VIDIRACHMILLA NADIAH UMNIATI SYARIFAH NIKMATUL AKBAR OKTA PAULIA
KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 5 KOTA BENGKULU TAHUN PELAJARAN 2012-2013
KERJA ENZIM KATALASE Materi Singkat : 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 dengan rumus kimia bila H2O2 ditemukan oleh Louis Jacquea Thenard pada tahuna 1818. Senyawa ini 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: 2 H2O2 –> 2 H2O + O2
Tujuan : 1. Mempelajari kerja enzim katalase. 2. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase. Alat dan bahan
:
1. Tabung reaksi 10 buah 2. Lidi secukupnya 3. Rak tabung reaksi satu buah 4. Hati ayam 5. Pembakar spiritus satu buah 6. Pipet tetes 7. Substrat peroksida H2O2 8. Gelas ukur 1 buah 9. Tempat kecil, bisa berupa mangkok kecil 10. 1 set penumbuk 11. Termometer 12. HCl
13. KOH 14. Air suling 15. Korek api
(1)
(5)
(6)
(8)
(10)
(11)
Cara Kerja
:
1. Buat ekstrak hati ayam dengan menumbuk hati ayam dan ditambahkan 25 ml. 2.
Lakukan kegiatan seperti gambar dibawah ini!
A 1 ml ekstrak hati
B 1 ml ekstrak hati + 5 tetes HCl pekat
C
D
E
1 ml ekstrak hati + 5 tetes KOH 10 %
1 ml ekstrak hati + panaskan pd suhu 40 ° C ( 3 mnt )
1 ml H2O2
1 ml H2O2
1 ml ekstrak hati+ panaskan pd suhu 60° C ( 3mnt )
Masukkan ke
1 ml H2O2
Keterangan
1ml H2O2
1 ml H2O2
:
a. Tuangkan tabung A keTabung 1, tabung B ke tabung 2, dst. b. Pada saat menuangkan tabung, segera tutup mulut tabung dengan jari. Amati gelembung gas yang terbentuk, kemudian masukkan bara api pada tabung tersebut. Amati keadaan bara api. c. Catat perubahan yang terjadi. 3. Ekstrak hati setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi + air, lalu dikocok dan di isi dengan H2O2 lalu diamati gelembung dan nyala apinya. 4.
Ekstrak hati setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi + air + dengan HCl(asam) dan + dengan H2O2 lalu dikocok setelah dikocok lalu amati gelembung dan nyala apinya.
5. Ekstrak hati setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi + air + dengan KOH(basa) dan + dengan H2O2 lalu dikocok setelah dikocok lalu amati gelembung dan nyala apinya.
6. Ekstrak hati setelah dimasukkan kedalam tabung reaksi + air lalu dipanaskan dengan Bunsen, setelah dipanaskan diamkan sampai dingin, lalu di tambah dengan H2O2 lalu dikocok, setelah dikocok lalu amati gelembung dan nyala apinya. Dst.
Ekstrak hati
ekstrak hati dimasukan kedalam tabung
Air dipanaskan
Ekstrak hati dipanaskan
ekstrak hati didinginkan
Analisis Data : Tabel hasil pengamatan
:
NO
PERLAKUAN
1
Ekstrak hati H2O2
2
Ekstrak hati + 5 tetes HCl + H2O2
+
Tidak menyala
3
Ekstrak hati + 5 tetes KOH + H2O2
+
Tidak menyala
4
Ekstrak hati dipanaskan 40 ° + H2O2
++++
5
Ekstrak hati dipanaskan 60° + H2O2
++
Tidak menyala
6
Ekstrak hati didinginkan + H2O2
+++
Menyala
Keterangan : -
- bila tidak ada
-
+ bila ada sedikit
GELEMBUNG +++
BARA API Api menyala
Menyala
-
++ bila sedang
-
+++ bila banyak
-
++++ bila banyak sekali
Dari ke enam percobaan, yang menghasilkan gelembung gas paling banyak ialah pada percobaan ke empat, yaitu ekstrak hati yang di panasi hingga suhu 40° C dan dicampurkan
dengan H2O2. Hal itu dikarenakan pada percobaan ke empat
dihasilkan oksigen yang menyebabkan munculnya gelembung gas yang lebih banyak. Sedangkan pada percobaan ke dua dan ke tiga terdapat sedikit gelembung dan tidak adanya nyala api, itu dikarenakan kerja enzim dipengaruhi oleh pH, enzim dapat ada yg dapat bekerja di pH asam, ada yang di pH basa, tergantung ketahanan enzim tersebut.
Pertanyaan : 1. Manakah gelembung yang terbentuk paling banyak? Mengapa demikian? Jelaskan! Jawab : ekstrak hati + H2O2. Karena H2O2dipecah menjadi uap air dan oksigen yang akan membentuk gelembung gelembung gas. 2. Gas apakah yang terbentuk dari reaksi tersebut? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan! Jawab : Yang akan terbentuk adalah oksigen. Ketika kita memasukkan lidi yang udah dibakar, muncullah bara api. Nah, bara api ini muncul karena ada nya oksigen. Oksigen itu mendukung proses pembakaran. 3. Apakah peranan enzim katalase? Jawab : Enzim katalase berfungsi untuk menguraikan peroksida menjadi uap air dan oksigen. 4. Faktor apakah yang mempengaruhi kerja enzim katalase? Jawab : a. Suhu.Enzim katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi karena
kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu netral. b. Begitu pula faktor pH. Enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral.
5. Di dalam sel hidup dihasilkan peroksida air. Dari peristiwa apakah dihasilkannya peroksida? Dan jelaskan apa jadinya kalau di dalam tubuh tidak ada katalase?
Jawab : Dari peristiwa metablisme aerob. Jika tidak ada enzim katalase, maka akan terjadi penumpukan peroksida. Penumpukan perksida ini akan merusak sel. 6. Berikanlah contoh enzim lain yang terlihat dalam proses metabolisme berikut perannya? Jawab : Amilase
: memecah amilum menjadi glukosa
Lipase
: memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol
Tripsin
: memecah protein menjadi asam amino
7. Jelaskan komponen penyusun enzim? Jawab : Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam-asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya. Akan tetapi, hanya daerah tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substart, yaitu di bagian yang disebutsisiaktif (active site). Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi. Enzim yang lengkap tersebut disebut holoezim. Secarakimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein: a. Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam asam amino. Bagian protein bersifatlabil (mudahberubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman. b. Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organic kompleks disebut koenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam pantotenat (vitamin B5), niasin (asamnikotinat), piridoksin (vitamin B6), biotin, asam folat dan kobalamin (vitamin B12) 8. Bagaimanakah sifat enzim , sebutkan! Jawab
:
A. Biokatalisator
Di dalam sel juga terdapat katalisator, salah satunya adalah enzim. Enzim hanya dihasilkan oleh sel sel mahluk hidup sehingga disebut. B. Protein
Enzim adalah suatu protein. Dengan demikian, sifat sifat enzim sama dengan protein, yang dapat rusak pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh pH.
C. Bekerja secara khusus
Enzim bekerja secara khusus, artinya enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaksi tertentu, tidak dapat mempengaruhi reksi lainnya. Zat yang terpengaruh oleh enzim disebut substrat. Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangatbanyak, maka macam enzim pun banyak. D. Dapat digunakan berulang kali
Enzim dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali kali, selama enzim itu sendiri tidak rusak. Jika molekul enzim rusak, enzim tersebut harus diganti. Oleh karena itu, enzim pun hanya diperlukan dalam jumlah sedikit. E. Rusak oleh panas
Enzim rusak oleh panas karena enzim adalah suatu protein. Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi. Kebanyakan enzim rusak pada suhu 50°C. Jika telah rusak, enzim tidak dapat berfungsi lagi walaupun pada suhu normal. F. Tidak ikut bereaksi
Enzim hanya diperlukan sebagai pemercepat reaksi, namun molekul enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. G. Bekerja dapat balik
Umumnya, enzim bekerja secara dapat balik. Artinya, suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa senyawa lain, dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa senyawa itu menjdi senyawa semula. 9. Gambarkan cara kerja enzim! Jawab
:
Ada dua teori mengenai cara kerja enzim, yaitu teori lock and key (gombok-anak kunci) dan induced fit (kecocokan terinduksi). A. Teori gembok-anak kunci Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Untuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anakkuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentukruang 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 mengalamidenaturasi (rusak) karena panas, bentuk
sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyaipengaruh yang sama. B. Teori induced fit Reaksi antara substrat dengan 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 menjadicocok (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.
10. Buatlah kesimpulannya! Jawab : Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim katalase berperan dalam penguraian racun dari H2O2 menjadi H2O2 dan O2 , dimana kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu a. Suhu Dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi. b.
pH
Dimana
enzim
katalase
akan
bekerja
optimal
pada
pH
netral.
Hal itu dapat dibuktikan dengan banyaknya gelembung dan nyala bara api. Dimana semakin banyak gelembung gas dan semakin terang nyala bara api berarti kerja enzim katalase akan semakin cepat dan begitu pula sebaliknya karena salah satu kerja enzim yaitu sebagai katalisator/pemercepat reaksi.
Kesimpulan : Dari praktikum diatas dapat disimpulkan bahwa kerja enzim katalase dipengaruhi oleh pH karena enzim katalase hanya bisa bekerja pada suasana yang tidak terlalu basa dan tidak terlalu asam, apabila bekerja pada suasana sangat asam enzim tidak dapat bekerja.