Praktikum biologi - Uji Enzim Katalase

UJI ENZIM KATALASE

A. Tujuan

• Mendeskripsikan faktor-faktor yang mempengaruhi enzim katalase

B. Waktu

• Rabu, 31 Agustus 2016

C. Praktikan

• Lisnawati - XII MIA 1/23

D. Landasan teori

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan dalam mempercepat reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Enzim katalase berfungsi untuk merombak hydrogen peroksida yang bersifat racun yang merupakan sisa/ hasil sampingan dari proses metabolisme. Enzim ini menguraikan H₂O₂ agar tidak menyebabkan kematian pada sel-sel yaitu melalui persamaan reaksi :

Enzim katalase termasuk enzim hidroperokside, yang melindungi tubuh terhadap senyawa-senyawa peroksida yang berbahaya. Faktor yang mempengaruhi enzim yaitu :

1. Derajat keasaman (PH). Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat. Enzim bekerja efektif pada kisaran PH kurang lebih 7 kenaikan atau penurunan. PH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.
2. Suhu. Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah.  Hal ini disebabkan karena enzim memiliki sifat termolabil (tidak tahan panas).
3. Konsentrasi enzim. Semakin besar konstenrasi ensim katalase, semakin cepat pula reaksi yang berlangsung. Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.
4. Konsentrasi substrat. Bila konsentrasi enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat semua sisi aktif enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatam reaksi enzim.

E. Alat dan bahan

Alat :

• Tabung reaksi (7 buah)
• Rak tabung reaksi
• Pipet tetes
• Lidi dan korek api
• Penjepit tabung reaksi
• Lumpang porselen dan penumbuk
• Pemanas
• Corong

Bahan :

• Hati ayam
• Jantung ayam
• Kentang
• Air
• HCl
• NaOH
• Es
• H₂O₂
• Kapas

F. Cara Kerja

Keterangan :

1-5 = ekstrak hati (1 cm) + H2O2 (5 tetes)

6 = ektsrak jantung (1 cm) + H2O2 (5 tetes)

7 = ekstrak kentang (1 cm) + H2O2 (5 tetes)

Langkah :

1. Menumbuk hati ayam, jantung ayam, dan kentang secara terpisah, masing-masing ditambahkan sedikit air.
2. Mengambil ekstrak masing-masing bahan tersebut dengan cara menyaring
3. Mengisi tabung pertama sampai tabung kelima dengan 1 cm ektrak hati
4. Mengisi tabung keenam dengan 1 cm ekstrak jantung
5. Mengisi tabung ketujuh dengan 1 cm ekstrak kentang
6. Menambahkan 5 tetes HCl pada tabung kedua dan menambahkan 5 tetes NaOH pada tabung ketiga
7. Memanaskan tabung keempat dengan pemanas dan mendinginkan tabung kelima dalam wadah berisi es/air dingin
8. Menambahkan 5 tetes H₂O₂ kedalam masing-masing tabung (tabung kesatu sampai ketujuh)
9. Mengamati apa yang terjadi
10. Menguji masing-masing tabung dengan menggunakan lidi yang membara
11. Memasukkan data pada table pengamatan

G. Hasil pengamatan

Tabung	Isi dari perlakuan	Keadaan gelembung	Ada tidaknya nyala api
1	Ekstrak hati + H2O2 + bara api	+++	+++
2	Ekstrak hati + HCl + H2O2 + bara api	+	-
3	Ekstrak hati + NaOH + H2O2 + bara api	++	-
4	Ektrak hati dipanaskan + H2O2 + bara api	-	-
5	Ekstrak hati didinginkan + H2O2 + bara api	+	+
6	Ekstrak jantung + H2O2 + bara api	++	++
7	Ekstrak kentang + H2O2 + bara api	+	+

H. Pembahasan

• Ekstrak hati + H₂O₂ + bara api

Saat ekstrak hati diberi H₂O₂ terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat didalam hati ayam mengubah H₂O₂ menjadi H₂O (air), sedangkan pada waktu diberi bara api, timbul nyala api. Hal ini membuktikan H₂O₂ juga diuraikan menjadi O₂ (oksigen)

• Ekstrak hari + HCl + H₂O₂ + bara api

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

• Ekstrak hati + NaOH + H₂O₂ + bara api

Penambahan NaOH dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang. Tetapi ketika bara api dimasukkan kedalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa

• Ekstrak hati dipanaskan + H₂O₂ + bara api

Ekstrak hati yang dididihkan kemudian ditambah H₂O₂ tidak timbul gelombang udara dan saat bara api dimasukkan kedalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein didalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.

• Ekstrak hati didinginkan + H₂O₂ + bara api

Ekstrak yang dimasukkan kedalam es kemudian ditambah H₂O₂ ternyata menimbulkan gelembung udara sedikit, saat bara api dimasukkan kedalamnya juga menimbulkan bara api sedikit. Hai ini disebabkan karena pada suhu 0^OC enzim akan inaktif (tidak aktif sementara)

• Ekstrak jantung + H₂O₂ + bara api

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam, tetapi terbentuknya gelembung sedikit lebih lama

Ekstrak kentang + H₂O₂ + bara api

• Ekstrak Kentang +  H₂O₂ + bara api

Saat kentang diberi H₂O₂ timbul gelembung-gelembung udara yang terhitung tidak cukup banyak. Hal ini cukup membuktikan bahwa enzim katalase yang terkandung pada kentang mengubah H₂O₂ menjadi H₂O (air), apalagi setelah dimasukkan lidi membara kedalamnya, bara itu tidak mati namun tidak muncul nyala api. Hal ini membuktikan reaksi antara H₂O₂ dengan enzim katalase didalam kentang sangat lambat. Sehingga dibutuhkan waktu agar seluruh H₂O₂ berubah menjadi H₂O dan O_2.

I. Pertanyaan dan Jawaban

1.     Apakah perbedaan data yang Anda peroleh pada tabung kesatu, kedua dan ketiga ?

Tabung 1 : gelembung banyak, nyala api besar

Tabung 2 : gelembung sedikit, api mati

Tabung 3 : gelembung sedang, api mati

2.      Dari percobaan tabung 1, 2, dan 3 apakah yang merupakan variable bebasnya ?

Tabung 1 : H₂O₂

Tabung 2 : HCl + H₂O₂

Tabung 3 : NaOH + H₂O₂

3.      Apakah tujuan pemberian HCl pada tabung kedua dan NaOH pada tabung ketiga ?

HCl untuk memberi sifat asam, NaOH untuk memberi sifat basa pada ekstrak

4.      Apakah variable bebas dari percobaan tabung kesatu, keempat dan kelima ?

Tabung 1 : H₂O₂

Tabung 4 : suhu panas + H₂O₂

Tabung 5 : suhu dingin + H₂O₂

5.  Hilangkan gelembung pada tabung 1 dengan memecahkanya menggunakan lidi, kemudia tambah 5 tetes lagi H₂O₂, apakah yang terjadi ? ulangi berkali-kali hingga tidak muncul gelembung. Mengapa dengan penambahan H₂O₂ tidak muncul gelembung ?

Tidak muncul gelembung karena ekstrak tersebut mengandung enzim katalase yaitu mengubah H₂O₂ menjadi air. Jadi saat diberi H₂O₂ enzim akan tetap bekerja mengubahnya menjadi air.

6.     Gas apa yang muncul dalam percobaan tadi ? bagaimana cara mengujinya ? Jelaskan !

Gelembung gas yang muncul adalah hydrogen. Terbentuknya karena ion (+) mengalami reduksi dan ion (-) mengalami oksidasi

Reduksi : 2H⁺ + 2e^- → H₂

Oksidasi : 2Cl^- → Cl₂ +  2e^-

7.  Dari percobaan yang Anda lakukan, apa sajakah yang mempengaruhi kerja enzim katalase ? PH, suhu, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, activator, inhibitor.

8.     Apakah semua enzim bekerja seperti enzim katalase ? Berikan alasan dan contohnya !

Tidak, karena tidak semua enzim bekerja sebagai katalisator (mempercepat proses). Contohnya narkoba menghambat proses

9.  Tuliskan kesimpulan dari hasil yang Anda lakukan dan buatlah generalisasi dari hasil percobaan terhadap enzim yang telah Anda lakukan dalam kaitannya dengan kerja enzim secara umum !
Enzim katalase bekerja menguraikan H₂O₂ menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂). Enzim lain dalam proses metabolisme : E. oksidase, E. hidrase, E. dehydrogenase, E.transphosforilase, E. karboksilase, E. peroksida.

10.  Mengapa tabung 6 menggunakan jantung dan tabung 7 menggunakan kentang ?
Untuk membedakan proses metabolisme pada sel hewan dan tumbuhan

11.  Apakah bedanya keadaan gelembung dan nyala api dari tabung 1 dibandingkan 6 dan 7. Mengapa ?

Tabung 1 : nyala api besar, gelembung banyak
Tabung 6 : nyala api sedang, gelembung sedang
Tabung 7 : nyala api kecil, gelembung sedikit
Karena proses metabolism di hati (tabung 1) lebih besar / aktif terjadi dibandingkan di jantung tabung 6), sedangkan metabolism di jantung lebih besar / aktif terjadi dibandingkan di kentang (tabung 7)

J. Kesimpulan

• Enzim katalase bekerja dengan menguraikan ­H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.
• Enzim katalase akan rusak bila bekerja diatas suhu 50^oC dan pada kondisi basa atau asam.
• Proses metabolism tumbuhan tidak seaktif sel hewan (hati>jantung>kentang)
• Yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah suhu, PH, activator dan inhibitor