Selasa, 11 September 2012

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI PENGARUH pH DAN SUHU TERHADAP KERJA ENZIM KATALASE


LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI
PENGARUH pH DAN SUHU TERHADAP KERJA
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
E-mail : sman1mojoagung@yahoo.com Fax.(0321) 492107
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.


DaftarPustaka


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


2 komentar:

Poskan Komentar