LAPORAN PERCOBAAN PENGARUH PH DAN SUHU TERHADAP ENZIM KATALASE PADA HATI AYAM Disusun Oleh : Kelompok 1 Desvita Amalia Kinandini (07) Fathir Rashya Firmansyah (10) Meizaki Ayu Maharani (15) Muhammad Amhari Septianto (17) Mukrifah Retno Febriani (21) Selfiana Putri (31) SMA NEGERI 1 PALIMANAN Jalan K.H. Agus Salim 128, Desa Pegagan, Kecamatan Palimanan, Kabupaten Cirebon, Provinsi Jawa Barat 45161 2023
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Metabolisme yang merupakan reaksi kimia memiliki biokatalisator yang disebut dengan enzim. Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Di dalam sel, enzim diproduksi oleh organel badan mikro peroksisok. Enzim merupakan zat yang membantu semua kegiatan yang dilakukan sel. Enzim mempunyai dua fungsi pokok yaitu mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi dan mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidrogen Peroksida (H2O2) yang memiliki sifat oksidator kuat dan merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan. Dengan adanya enzim katalase, senyawa Hidrogen Peroksida (H2O2) dapat diuraikan menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang tidak berbahaya ditandai dengan timbulnya gelembung. Ada tidaknya gelembung merupakan indikator adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut. Enzim katalase yang dihasilkan peroksisom pada hati akan mengalami denaturasi (kerusakan) pada suhu yang tinggi ataupun pada suasana asam dan basa. Enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu kamar (±30C) dan suasana netral. Hal ini dapat dilihat pada suasana asam, basa, dan suhu tinggi, laju reaksi menjadi sangat lambat. Bahkan terhenti sama sekali. Indikasinya adalah sedikitnya gelembung yang dihasilkan dan bara api tidak menyala. Sedangkan pada suhu normal dan pH netral, reaksi berjalan dengan lancar. Cara kerja yang dilakukan enzim yaitu molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut dengan sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu. Keinginan kami untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, dan memenuhi tugas biologi, merupakan suatu motivasi kami untuk melakukan praktikum sederhana dengan menggunakan enzim katalase yang berasal dari ekstrak hati dan jantung ayam. B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh pH dan suhu terhadap jumlah gelembung dan nyala bara api enzim katalase pada hati ayam? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui pengaruh pH dan suhu terhadap jumlah gelembung dan nyala bara api enzim katalase pada hati ayam
D. Hipotesis pH dan Suhu mempengaruhi kerja enzim katalase, enzim katalase bekerja secara maksimal pada pH netral dan akan menghambat pada pH yang rendah. Kerja enzim katalase akan optimal pada suhu yang normal dan akan menghambat pada suhu yang tinggi. E. Variabel a) Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti : • Hati ayam • H202 b) Variabel Bebas Variabel bebas adalah variabel yang menyebabkan timbulnya variabel terikat. • Ph • Suhu c) Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas, yaitu : • Nyala bara api •Jumlah gelembung
BAB II LANDASAN TEORI Metabolisme adalah seluruh reaksi biokimia yang bertujuan untuk mempertahankan kehidupan yang terjadi di dalam suatu organisme. Reaksi kimia terjadi akibat interaksi spesifik secara teratur antara molekul-molekul di dalam lingkungan sel beserta dengan perubahannya. Enzim katalase adalah salah satu jenis enzim yang umum ditemui di dalam sel-sel makhluk hidup. Enzim katalase berfungsi untuk merombak hydrogen peroksida yang bersifat racun yang merupakan sisa hasil sampingan dari proses metabolisme. Apabila H2O2 tidak diuraikan dengan enzim ini, maka akan menyebabkan kematian pada sel-sel. Oleh sebab itu, enzim ini bekerja dengan merombak H₂O, menjadi substansi yang tidak berbahaya, yaitu berupa air dan oksigen. Selain bekerja secara spesifik pada substrat tertentu, enzim juga bersifat termolabil (rentan terhadap perubahan suhu) serta merupakan suatu senyawa golongan protein. Pengaruh temperature terlihat sangat jelas, karena dapat merusak enzim dan membuatnya terdenaturasi seperti protein kebanyakan. Enzim katalase termasuk enzim hidroperoksidase, yang melindungi tubuh terhadap senyawa-senyawa peroksida yang berbahaya. Penumpukan senyawa peroksida dapat menghasilkan radikal bebas, yang selanjutnya akan merusak membrane sel dan kemungkinan menimbulkan penyakit kanker serta arterosklerosis. Enzim Katalase memiliki kemampuan untuk inaktivasi hydrogen peroksida. Senyawa H₂O, dihasilkan oleh aktivitas enzim oksidase. H₂O, berpotensi membentuk radikal karena membentuk OH Enzim KATALANEN merupakan hemoprotein yang mengandung 4 gugus hem. Aktivitas enzim katalase: 1. Aktivitas peroksidase, mengoksidasi senyawa yang analog dengan substrat 2. Aktivitas katalase, enzim ini mampu menggunakan satu molekul H₂O₂ sebagai substrat atau donor electron dan molekul H₂O₂ yang lain sebagai oksidan atau akseptor electron. 2 H₂O₂+ enzim katalase→→ Enzim katalase dapat ditemukan di darah, sumsum tulang, membrane mukosa, ginjal dan hati. Enzim adalah molekul komples berbasis protein yang dihasilkan oleh sel-sel. Enzim ikut terlibat dalam berbagai reaksi biokimia. Tiap-tiap enzim yang terdapat dalam tubuh kita dapat mempengaruhi reaksi kimia tertentu. Enzim berperan sebagai katalis organik, enzim mempercepat kecepatan reaksi yang terjadi. Jika tidak ada enzim, reaksi kimia akan menjadi sangat lambat Berbagai reaksi juga mungkin tidak akan terjadi jika tidak terdapat enzim yang tepat di dalam tubuh. Enzim dapat meningkatkan kecepatan reaksi kimia berkali-kali lipat. Studi telah menemukan bahwa enzim dapat mempercepat reaksi kimia sampai 10 milyar kali lebih cepat. Zat kimia yang hadir pada awal proses biokimia disebut sebagai substrat, yang mengalami perubahan kimia membentuk produk akhir. Konsentrasi substrat atau enzim dapat
berdampak pada aktivitas enzim Selain itu, kondisi lingkungan seperti suhu, pH, kehadiran inhibitor, dan yang lainya turut mempengaruhi aktivitas enzim. Dibawah ini dibahas lebih lanjut mengenai masing-masing faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim : 1. Suhu Semua enzim membutuhkan suhu yang cocok agar dapat bekerja dengan biak Laju reaksi biokimia meningkat seiring kenaikan suhu. Hal ini karena panas meningkatkan energi kinetik dari molekul sehingga menyebabkan jumlah tabrakan diantara molekul-molekul meningkat. Sedangkan dalam kondisi suhu rendah, reaksi menjadi lambat karena nanya terdapat sedikit kontak antara substrat dan enzim. Namun, suhu yang ekstrim juga tidak baik untuk enzim Di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi, molekul enzim cenderung terdistorsi, sehingga laju reaksi pun jadi menurun Enzim yang terdenaturasi gagal melaksanakan fungsi normalnya Dalam tubuh manusia suhu optimum di mana kebanyakan enzim menjadi sangat aktif berada pada kisaran 35°C sampai 40°C. Ada juga beberapa enzim yang dapat bekerja lebih baik pada suhu yang lebih rendah daripada ini. 2. Nilai pH Efisiensi suatu enzim sangat dipengaruhi oleh nilai pH atau derajat keasaman sekitarnya. Ini karena muatan komponen asam amino enzim beruban bersama dengan perubahan nilai pH. Secara umum kebanyakan enzim tetap stabil dan bekerja baik pada kisaran pH 6 dan 8. Tapi ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa. Nilai pH yang menguntungkan bagi enzim tertentu sebenarnya tergantung pada sistem biologis tempat enzim tersebut bekerja Ketika nilai pls menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka struktur dasar enzim dapat mengalami perubahan. Sehingga sisi aktif enzim tidak dapat mengikat substrat dengan benar, sehingga aktivitas enzim menjadi sangat terpengaruhi. Bahkan enzim dapat sampai benar benar berhenti berfungsi. 3. Konsentrasi substrat Jelas saja konsentrasi substrat yang lebih tinggi berarti lebih banyak jumlah molekul substrat yang terlibat dengan aktivitas enzim. Sedangkan konsentrasi substrat yang rendah berarti lebih sedikit jumlan molekul substrat yang dapat melekat pada enzim, menyebabkan berkurangnya aktivitas enzim. Tapi ketika laju enzimalik sudah mencapai maksimum dan enzim sudan dalam kondisi paling aktif, peningkatan konsentrasi substrat tidak akan memberikan perbedaan dalam aktivitas enzim Dalam kondisi seperti ini, di sisi aktif semua enzim terus terdapat substral, seningga tidak ada tempat untuk substrat ekstra. 4. Konsentrasi enzim Semakin besar konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi akan semakin cepat pula Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, tentunya selama masih ada substrat yang perlu diubah menjadi produk. 5. Aktivator & Inhibitor Aktivator merupakan molekul yang membantu enzim agar mudan berikatan dengan substrat. Inhibitor adalah substansi yang memiliki kecenderungan untuk menghambat aktivitas enzim Inhibitor enzim memiliki dua cara berbeda
mengganggu fungsi enzim Berdasarkan caranya, inhibitor dibagi menjadi 2 kategon: inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif. Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sama dengan molekul substrat, inhibitor ini melekat pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi pembentukan ikatan kompleks enzimsubstrat. Inhibitor non-kompetitif dapat melekat pada sisi enzim yang bukan merupakan sisi aktif, dan membentuk kompleks enzim-inhibitor inhibitor ini mengubah bentuk/struktur enzim sehingga sisi aktif enzim menjadi tidak berfungsi dan substrat tidak dapat berikatan dengan enzim tersebut.
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Penyusunan laporan ini menggunakan metode eksperimen. Metode eksperimen adalah metode yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap objek penelitian serta adanya kontrol (Nazir,2003). B. Waktu dan Tempat Penelitian 1. Waktu Selasa, 8 Agustus 2023 2. Tempat Penelitian Laboratorium Biologi SMA Negeri 1 Palimanan C. Alat dan Bahan 1. Alat a. 6 buah tabung reaksi b. Pipet ukur c. Tabung ukur d. Satu set alat penumbuk e. Lap f. Tusuk Sate g. Penjempit tabung h. Lateks i. Termometer suhu j. Tisu 2. Bahan a. Hati ayam 2 potong b. Spirtus c. Korek Api d. Cairan H2O2 e. Cairan KOH f. Cairan HCL D. Cara Kerja 1. Siapkan 6 tabung reaksi yang sudah ditulis (tabung A HCI, tabung B KOH, tabung C netral, tabung D di suhu panas, tabung E di suhu dingin, tabung F di suhu netral). 2. Tumbuk hati ayam sampai halus. 3. Masukan dalam tabung reaksi masing masing setinggi 1 cm. 4. Tabung A ditetesi larutan HCI sebanyak 10 tetes, kemudian aduk hingga merata. 5. Tabung B ditetesi larutan KOH sebanyak 10 tetes, kemudian aduk hingga merata. 6. Tabung C ditetesi larutan H₂O₂ (netral), kemudian aduk hingga merata. 7. Tabung D diletakkan di suhu panas (>50°C). yaitu dimasukkan ke air mendidih. 8. Tabung E diletakkan di suhu dingin (dibawah 5°C atau 0°C) yaitu dimasukkan ke dalam freezer.
9. Tabung F diletakkan di suhu ruang (netral). 10. Kemudian masing-masing tabung diberi larutan H₂O₂ sebanyak 10 tetes, lalu diaduk hingga merata. 11. Siapkan bara api, kemudian masukkan ke dalam masing-masing tabung reaksi. 12. Amati banyaknya jumlah gelembung dan nyala bara api.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Data Hasil Pengamatan a. Tabel Pengaruh Ph terhadap Gelembung dan Bara Api 1. Tabel pengaruh pH Larutan Kondisi Gelembung Bara Api Tabung ( HCL) + (H2O2) Asam - - Tabung (KOH) + (H2O2) Basa ++ + Tabung (H2O2) Netral +++ +++ 2. Tabel pengaruh suhu Suhu Kondisi Gelembung Bara Api Tabung suhu panas Suhu Panas (60℃) - - Tabung suhu dingin Suhu Dingin (0℃) + +++ Tabung suhu ruang Suhu Netral (26- 30℃) +++ ++ b. Grafik Pengaruh Ph terhadap Gelembung dan Bara Api 1. Grafik pengaruh pH 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Tabung ( HCL) + (H2O2) Tabung (KOH) + (H2O2) Tabung (H2O2) Gelembung Bara Api
2. Grafik pengaruh suhu Keterangan: - : gelembung tidak terbentuk dan bara api tidak menyala + gelembung terbentuk sampai setengah tabung dan bara api menyala kemudian mati. ++ gelembung terbentuk sampai mulut tabung dan bara api menyala redup +++ gelembung terbentuk sampai melebihi mulut tabung dan bara api menyala terang B. Pembahasan Dari penelitian yang kami lakukan, diketahui bahwa: 1. Tabung PH Asam Ekstrak hati ayam ditetesi larutan HCI (asam klorida) dan H2O2 (hydrogen peroksida). Pertambahan HCI disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata tidak terbentuk gelembung, ketika dimasukkan bara api ke dalamnya bara api menyala redup. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam 2. Tabung PH Basa Ekstrak hati ayam ditetesi larutan KOH (kalium hidroksida) dan H2O2 (hydrogen peroksida). Penambahan KOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O ternyata terbentuk gelembung sampai setengah tabung, tetapi saat bara api dimasukkan kedalamnya bara api meyala terang. Hal 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Tabung suhu panas Tabung suhu dingin Tabung suhu ruang Gelembung Bara Api
ini membuktikan bahwa enzim katalase dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa. 3. Tabung PH Netral Ekstrak hati ayam ditetesi larutan H2O2 (hydrogen peroksida) dalam keadaan netral. Saat ekstrak diberi H₂O₂ terbentuk gelembung yang melebihi mulut tabung. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati ayam mengubah H₂O₂ menjadi H₂O (air). Sedangkan pada waktu di masukkan bara api kedalamnya, tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H₂O₂ juga diuraikan menjadi O₂. 4. Tabung Suhu Panas Ekstrak hati ayam dipanaskan dengan suhu >50°C kemudian ditambah H₂O₂, ternyata tidak terbentuk gelembung dan saat bara api dimasukkan ke dalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂. 5. Tabung Suhu Dingin Ekstrak hati ayam didinginkan dengan suhu <5°C atau 0°C kemudian ditambah H₂O, ternyata terbentuk gelembung sampai setengah tabung dan saut bara api di masukkan kedalamnya hara api menyala terang. Hal ini disebabkan karena pada suhu 0°C enzim akan inaktif (tidak aktif sementara). 6. Tabung Suhu Ruang Ekstrak hati ayam disimpan di suhu ruang dengan suhu 26-30°C kemudian ditambah H2O2, ternyata terbentuk gelembung yang melebihi mulut tabung dan saat bara api di masukkan kedalamnya bara api menyala redup. Hal ini disebabkan karena enzim katalase berada dalam suhu netral yang mampu bekerja dengan baik.
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Enzim katalase berperan dalam penguraian racun dari H₂O,menjadi H₂O dan Oz, dimana kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: a. 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/mempercepat reaksi. b. Suhu, dimana enzim katalase akan bekerja secara lambat pada suhu tinggi. Karena enzim memiliki sifat termolabil (tidak tahan panas). Pada suhu normal, enzim katalase akan bekerja dengan maksimal.
DAFTAR PUSTAKA Aziz, Muhammad. 2017. Laporan Praktikum Enzim Katalase Pada Hati Ayam. Jakarta: kumpulanmakalah.com Agustin, Sienny, 2022. Mengenal Hidrogen Peroksida, Kegunaan Serta Bahayanya. Jakarta: alodokter.com Damanik, Agus. 2022. Pengertian Metabolisme. Jakarta: Wikipedia.id Yulianti, Astuti. 2018. Alasan Hidrogen Peroksida Berbahaya dan Mematikan. Jakarta: halodoc.com Melisa, Patricia, 2020, Laporan Hasil Praktikum Enzim Katalase. Jakarta: scribd.com Retno, Novi, 2021. Peranan Enzim Katalase Pada Hati Ayam. Jakarta: scribd.com Mulfiyana, I. (2023). Praktikum Biologi -Kerja Enzim Katalase Pada Hati Ayam. Diakses 14 August 2023, dari https://www.academia.edu/35892085/Praktikum_Biologi_Kerja_Enzim_Katalase_Pada_Hati _Ayam \
LAMPIRAN