Laporan Biokimia - Enzim Katalase

                PRAKTIKUM III

Topik                  : Enzim Katalase

Tujuan                : 1. Untuk mengetahui bahwa enzim adalah suatu protein

  2. Untuk membuktikan pengaruh enzim katalase pada kepekatan

Hari / tanggal     : Jumat/ 8 Mei 2015

Tempat               : Laboratorium Biologi PMIPA FKIP UNLAM Banjarmasin

I.         ALAT DAN BAHAN

Alat :

1.         Tabung reaksi

2.         Rak tabung reaksi

3.         Pisau/ silet 

4.         Neraca 

       5.      Lumpang dan alu  

       6.      Gelas kimia

7.      Pipet tetes

Bahan :

1.         Hati ayam dan hati sapi

2.         H₂O₂  50 %

3.         NaOH 10 %

4.         CuSO₄ 1%

5.         Aquadest

                

II.      CARA KERJA

A. Pembuktian Enzim Katalase adalah Protein

1.      Menyiapkan alat dan bahan.

2.      Menimbang hati ayam dan hati sapi seberat 25 gram dan menghaluskannya dengan menggunakan lumpang dan alu.

3.      Menambahkan 20 ml aquadest dan mengaduknya hingga homogen.

4.      Menyaring campuran hati dan menampungnya dalam gelas kimia.

5.      Memasukkan 1 ml SLE ke dalam tabung reaksi.

6.      Melakukan uji biuret dengan meneteskan larutan NaOH 10% dan larutan CuSO₄ 1% (masing-masing 10 tetes).

7.      Mengamati dan mencatat reaksi yang terjadi.

B.  Pengaruh Kepekatan terhadap Kerja Enzim Katalase

1.      Menyediakan 3 buah tabung reaksi dan memberinya label.

2.      Membuat SLE dengan berbagai kepekatan, yaitu :

a)    SLE 50% dimasukkan ke dalam tabung reaksi 1.

b)    SLE 25% dimasukkan ke dalam tabung reaksi 2.

c)    SLE 12,5% dimasukkan ke dalam tabung reaksi 3.

3.      Meneteskan H₂O₂ pada tabung reaksi yang berisi SLE 50% dan menghitung banyaknya jumlah tetesan H₂O₂ yang diperlukan sampai gelembung tidak timbul lagi.

4.      Meneteskan H₂O₂ pada tabung reaksi yang berisi SLE 25% dan menghitung banyaknya jumlah tetesan H₂O₂ yang diperlukan sampai gelembung tidak timbul lagi.

5.      Meneteskan H₂O₂ pada tabung reaksi yang berisi SLE 12,5% dan menghitung banyaknya jumlah tetesan H₂O₂ yang diperlukan sampai gelembung tidak timbul lagi.

6.      Membuat grafik yang menghubungkan antara kepekatan enzim katalase dengan banyaknya tetesan H₂O₂ yang diperlukan agar tidak timbul gelembung

III.   TEORI DASAR

Enzim berasal dari bahasa Yunani (en = dalam ; zyme = bahan untuk mengembangkan roti. Zyme sering pula diartikan sebagai ragi). Enzim adalah senyawa organik yang berfungsi mempercepat reaksi metabolisme dalam tubuh tetapi tidak ikut bereaksi. Enzim merupakan substansi penting dalam setiap reaksi kimia dalam sel. Orang pertama yang menemukan enzim adalah Eduard dan Hans Bucher. Mereka menemukan enzim setelah mengadakan percobaan dengan menggunakan ekstrak sel-sel ragi yang ternyata dapat mempercepat proses fermentasi. Karena enzim dapat mempercepat reaksi kimia, berarti enzim merupakan katalis. Enzim merupakan katalisator organik dan dibuat di dalam sel makhluk hidup sehinga enzim disebut juga biokatalisator.

Struktur Enzim

Penyusun enzim yang utama adalah molekul protein. Secara kimia, enzim tersusun atas dua bagian, yaitu :

a.    Bagian protein (apoenzim)

     Bagian protein yang bersifat labil (mudah berubah) dan tidak tahan panas (termolabil), misalnya terpengaruh suhu dan keasaman.

b.  Bagian non protein (gugus prostetik)

     Bersifat tahan panas karena biasanya logam seperti seng dan besi, atau berupa senyawa organik yang mengandung logam. Gugus protestik ini merupakan gugusan yang aktif. Gugus protestik ini terbagi 2 bagian yaitu :

1.    Kofaktor

Gugus protestik ini berasal dari molekul-molekul anorganik yang berupa ion metal, seperti ion besi (Fe²⁺), mangan (Mn²⁺), tembaga (Cu²⁺),dan natrium (Na⁺).

2.    Koenzim

Koenzim merupakan molekul organik kompleks dan kebanyakan merupakan vitamin atau turunan vitamin, seperti B1, B2, NAD⁺ (Ion Nicotinamide Adenin Dinukleotida) dan FAD⁺ (Ion Flavin Adenin Dinucleotide), dan NADP⁺ (Nicotinamide Adenine Dinucleotida Phosphate).

Gabungan antara apoenzim dan gugus protestik disebut holoenzim. Kadang-kadang antara apoenzim dan gugus protestik tidak bersatu atau berpisah. Bagian gugus protestik yang lepas tersebut bisa berupa koenzim atau kofaktor.

Cara Kerja Enzim

Enzim bekerja secara spesifik dan hanya bekerja pada substrat tertentu. Kerja enzim bersifat reversibel ( berlangsung dua arah ).        

Pembentukan kompleks enzim substrat terjadi karena pada permukaan enzim terdapat suatu tempat untuk bergabung yang disebut lokasi aktif (active site).

Enzim katalase

     Katalase dapat ditemukan pada jaringan hewan, tumbuhan dan golongan mikroorganisme. Katalase berfungsi menguraikan H₂O₂ yang terbentuk selama proses pernapasan (metabolisme sel) dengan reaksi sebagai berikut :

                                       katalase

                  2H₂O₂                                                           2H₂O    +     O₂

Reaksi di atas penting adanya, karena H₂O₂ bersifat toksik dan harus segera dipecahkan menjadi H₂O dan O₂ yang non toksik. Katalase seperti halnya enzim lainnya aktifitasnya dipengaruhi oleh faktor suhu, pH, konsentrasi substrat dan lainnya.

IV.             HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan

a)             Pembuktian Enzim Katalase adalah Protein

No	Larutan	Sebelum ditambahkan biuret	Sesudah di tambahkan biuret
1.	Ekstrak hati (SLE) ayam 1 ml	Coklat	Ungu
2.	Ekstrak hati (SLE) sapi 1 ml	Coklat kehitaman (bening)	Ungu tua

b)            Pengaruh Kepekatan terhadap Kerja Enzim Katalase

Ekstrak hati (SLE) ayam

No	Larutan	Jumlah tetesan
1.	SLE 50 % + H2O2	44 tetes
2.	SLE 25 % + H2O2	23 tetes
3.	SLE 12,5 % + H2O2	19 tetes

Ekstrak hati (SLE) sapi

No	Larutan	Jumlah tetesan
1.	SLE 50 % + H2O2	36 tetes
2.	SLE 25 % + H2O2	23 tetes
3.	SLE 12,5 % + H2O2	21 tetes

V.                ANALISIS DATA

            A.       Pembuktian bahwa enzim katalase adalah protein

Pada percobaan ini menggunakan 25 gram hati ayam serta hati sapi yang dihaluskan menggunakan lumpang dan alu. Kemudian hati sapi serta hati ayam yang sudah dihaluskan ditambahkan 20 ml aquades dan diaduk lalu disaring. Setelah itu ekstrak hati ayam dan hati sapi dimasukkan ke dalam sentrifuge sehingga diperoleh super natan (SLE) . Untuk membuktikan enzim katalase adalah protein dilakukan pengujian dengan larutan uji biuret. 1 ml ekstrak hati (SLE) ayam dan 1 ml ekstrak hati (SLE) sapi dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Sebelum ditambah biuret larutan berwarna merah bata. setelah ditambahkan 10 tetes CuSO₄  dan 10 tetes NaOH setelah dihomogenkan menghasilkan warna ungu kehitaman. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang ada pada hati ayam dan hati sapi merupakan protein.

            B.       Pengaruh kepekatan terhadap kerja enzim katalase

Pada percobaan kedua ini, dilakukan untuk mengetahui pengaruh kepekatan SLE terhadap kerja enzim. Untuk mengetahuinya, menggunakan larutan SLE 50 %, SLE 25% dan SLE 12,5 % dari hati sapi dan hati ayam sebanyak 1 ml lalu meneteskan H₂O₂ sampai gelembung menghilang.

A.      pada hati ayam

Pada SLE 50 % sebanyak 1 ml diperlukan 44 tetes H₂O₂ sampai gelembungnya hilang, sedangkan pada SLE 25 % diperlukan 23 tetes H₂O₂ untuk menghilangkan gelembungnya dan SLE 12,5 % diperlukan 19 tetes H₂O₂ untuk menghilangkan gelembungnya.

B.       pada hati sapi

Pada SLE 50 % sebanyak 1 ml diperlukan 36 tetes H₂O₂ sampai gelembungnya hilang, sedangkan pada SLE 25 % diperlukan 23 tetes H₂O₂ untuk menghilangkan gelembungnya dan SLE 12,5 % diperlukan 21 tetes H₂O₂ untuk menghilangkan gelembungnya.

Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kepekatan SLE maka semakin tinggi enzim dan proteinnya, sehingga H₂O₂ yang diperlukan semakin banyak untuk menghilangkan gelembung pada larutan yang berupa hasil penguraian zat yang terkandung dalam larutan tersebut.

Kerja enzim diantaranya sangat dipengaruhi oleh konsentrasi/kepekatan enzim dan konsentrasi substrat. Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentasi enzim. Sedangkan pada konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi.

Penguraian H₂O₂ ini sangat penting, bertujuan agar tidak ada racun yang dapat membahayakan dalam tubuh. Oleh sebab itu maka diperlukan penguraian zat tersebut yang dalam hal ini dibantu oleh enzim katalase yang terdapat dalam hati menjadi oksigen dan air. Oksigen yang dihasilkan dalam proses penguraian ini terlihat sebagai gelembung-gelembung yang terdapat pada permukaan larutan dalam tabung reaksi pada saat percobaan dilakukan.

 

VI.             KESIMPULAN

1.             Berdasarkan percobaan enzim adalah protein. Hal ini dibuktikan dengan uji biuret pada enzim katalase yang terdapat pada hati ayam.

2.             Enzim katalase terdiri atas protein dan logam. Misalnya askorbat oksidase. Katalase ditemukan pada jaringan hewan, tumbuhan dan golongan mikroorganisme yang berfungsi menguraikan H₂O₂yang terbentuk selama proses metabolisme sel menjadi air dan oksigen.

3.             Semakin tinggi konsentrasi larutan SLE maka semakin banyak enzim dan semakin banyak jumlah tetesan H₂O_2., yang diperlukan untuk menghilangkan gelembung.

4.             Kerja enzim dipengaruhi beberapa faktor diantaranya konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, pH dan suhu.

DAFTAR PUSTAKA

Iswari, Retno sri dan Ari Yuniastuti. 2006. Biokimia. Graha Ilmu : Yogyakarta

Noorhidayati, Hardiansyah, dan Riya Irianti. 2015. Penuntun Praktikum Biokimia. Jurusan PMIPA FKIP UNLAM : Banjarmasin

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia : Jakarta

LAMPIRAN

Soal :

1.                  Jelaskan apa hubungan antara enzim dengan system protein ?

2.                  Bagaimana mekanisme pengeluaran enzim ?

3.                  Jelaskan kerja enzim katalase terhadap substrat ?

Jawaban :

1.                  Hubungan antara enzim dengan sistem protein adalah suatu asam amino tertentu sebagai substrat dapat mengalami berbagai reaksi dengan berbagai enzim. Hal tersebut dapat digambarkan dalam contoh enzim katalase yang terdiri atas protein dan ferriprotoferin. Ini membuktikan bahwa enzim tersebut adalah protein dan mempunyai gugus protein dan termasuk ke dalam golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Gugus bukan protein ini yang dinamakan kofaktor. Ada yang terikat kuat pada protein, ada pula yang tidak begitu kuat. Gugus yang terikat kuat pada bagian protein artinya yang sukar terurai dalam larutan disebut gugus prostetik, sedangkan yang tidak begitu kuat ikatannya jadi mudah dipisahkan secara dialysis disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim merupakan bagian dari enzim yang memungkinkan enzim dapat bekerja terhadap substrat. . Gugus prostetik adalah gugus yang terikat kuat pada bagian protein, sedangkan koenzim adalah gugus yang tidak begitu kuat ikatannya jadi mudah dipisahkan secara dianalisis.

2.                  Mekanisme pengeluaran enzim didahului dengan masuknya substrat. Enzim yang bekerja terhadap substrat tersebut akan keluar dan mengikat substrat tersebut. Karena sifat kekhasannya tersebut biasanya satu enzim hanya bekerja pada substrat yang berkesesuaian bentuk atau konformasi enzim

3.                  Kerja enzim katalase terhadap substrat ialah hanya bekerja pada suatu reaksi, harus ada hubungan atau kontak antara enzim katalase dengan substratnya. Enzim katalase mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substratnya. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya pada bagian tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan kontak dengan substratnya disebut bagian aktif. Hubungan ini terjadi apabila bagian aktif ruang yang tempat menampung substrat. Apabila substrat yang mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim.