BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Setiap organisme memerlukan makanan untuk tetap dapat menjaga kelangsungan hidupnya. Aktivitas makan dilakukan semua makhluk hidup tidak memandang usia, spesies, dan jenis kelamin. Makanan yang dikonsumsi selanjutnya akan dicerna oleh tubuh melalui beragam proses. Hasil dari proses tersebut selanjutnya akan berguna untuk pertumbuhan maupun aktivitas makhluk hidup.

Namun dari proses pencernaan makanan di dalam tubuh tentunya tidak hanya menghasilkan zat/senyawa yang diperlukan tubuh, tetapi juga dihasilkan zat-zat yang bersifat racun (toksin) bagi tubuh. Salah satunya adalah senyawa hydrogen peroksida (H2O2). Senyawa ini di dalam tubuh akan diuraikan oleh enzim yang terdapat di dalam peroksisom pada hati. Enzim tersebut dinamakan enzim katalsae. Oleh sebab itu, peneliti akan melakukan penelitian untuk mengetahui peranan enzim katalase dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana peranan enzim katalase?

2. Apa saja faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase?

C. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui peranan enzim katalase.

2. Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

D. Manfaat Penelitian

1. Dapat mengetahui peranan enzim katalase.

2. Dapat mengetahui faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

3. Meningkatkan sikap ilmiah.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik, sehingga disebut juga biokatalisator.

1. Komponen Enzim

Secara kimia enzim yang lengkap atau holoenzim tersusun dari dua komponen :

· Komponen protein (apoenzim)

Tersusun atas protein yang sifatnya labil (mudah berubah), tidak tahan panas (termolabil) dan mudah terpengaruh oleh suhu dan tingkat keasaman.

· Komponen nonprotein (gugus prostetik)

Tidak tersusun atas protein dan bersifat aktif. Biasanya berupa logam, seperti besi, tembaga, seng, atau senyawa organik yang mengandung logam.

2. Cara Kerja Enzim

Molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pasa enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Setelah enzim dihasilkan dari reaksi, enzim kemudian dilepaskan.

3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

· Suhu (temperatur)

Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu. Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu antara 30– 40C.

· Derajat keasaman (pH)

Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan substratnya. Setiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda. Sebagai contoh : enzim amilase bekerja baik pada pH 7,5 (agak basa), sedangkan pepsin bekerja baik pada pH 2 (asam kuat/sangat asam).

· Konsentrasi Enzim dan Substrat

Agar reaksi berjalan optimum, maka perbndingan jumlah antara enzim dan substrat harus sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak, reaksi akan berjalan lambat dan bahkan ada substrat yang tak terkatalisasi. Semakin banyak enzim, reaksi akan semakin cepat.

· Aktivator dan Inhibitor

Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya. Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan enzim membentuk kompleks enzim-inhibitor. Ada 2 jenis inhibitor, yaitu :

a) Inhibitor kompetitif

Molekul penghambat yang strukturnya mirip substrat, sehingga molekul tersebut berkompetisi dengan substrat untuk bergabung pada sisi aktif enzim. Inhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan konsentrasi substrat.

b) Inhibitor nonkompetitif

Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada bagian bukan sisi aktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat. Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.

B. Enzim Katalase

Katalase adalah enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati. Aktifitas enzim ditemukan dalam mitokondria, sitoplasma dan peroksosom. Katalase memiliki empat rantai polypeptide, masing-masing terdiri dari 500 lebih asam amino.

Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan hasil dari respirasi dan dibuat dalam seluruh sel hidup. H2O2 berbahaya dan harus dibuang secepatnya. Enzim katalase diproduksi sel untuk mengkatalis H2O2. Katalase berperan sebagai enzim peroksidasi khusus dalam reaksi dekomposisi hydrogen peroksida menjadi oksigen dan air. Enzi mini mampu mengoksidasi 1 molekul hydrogen peroksida menjadi oksigen. Kemudian secara simultan juga dapat mereduksi molekul hydrogen peroksida kedua menjadi air.
Reaksi dapat berjalan bila terdapat senyawa pemberi ion hydrogen (AH2) seperti methanol, etanol dan format. Peran katalase dalam mengkatalis H2O2 relatif lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan pembentukannya.

Sel-sel yang mengandung katalase dalam jumlah sedikit sangat rentan terhadap peroksida. Oleh karena itu katalase berperan penting dalam mekanisme pertahanan sel darah merah terhadap serangan oksidaror hydrogen peroksida.

C. Peroksisom

Peroksisom (bahasa Inggris: peroxysome) adalah organel yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom banyak terdapat dalam sel parenkim hati dan sel tubulus kontortus proksimal ginjal. Fungsi peroksisom adalah menghasilkan enzim katalase yang berfungsi menguraikan peroksida hydrogen sebagai hasil samping fotorespirasi yang sangat toksik untuk sel, menjadi H20 dan 02 , merubah lemak menjadi karbohidrat, dan perubahan senyawa purin dalam sel.

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Identifikasi Variabel

1. Variabel kontrol

· Hati + H₂O₂

2. Variabel bebas

· HCl, NaOH, suhu tinggi, suhu rendah, jantung

3. Variabel terikat

· Munculnya gelembung gas dan nyala atau tidaknya bara api yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi

B. Alat dan Bahan

1. Alat :

· Tabung reaksi

· Spritus

· Rak tabung reaksi

· Penjepit tabung reaksi

· Pipet

· Lidi

· Korek api

· Pisau/ cutter

2. Bahan

· Potongan hati ayam

· Potongan jantung ayam

· H₂O₂

· HCl

· NaOH

· Air

C. Langkah Kerja

1. Menyiapkan alat dan bahan yang dipergunakan.

2. Memotong hati menjadi dadu 1x1 cm.

3. Memasukkan hati ke dalam tabung reaksi.

4. Menambahkan perlakuan berdasarkan rancangan penelitian hingga menggenangi hati.

5. Menutupi mulut tabung reaksi dengan ibu jari.

6. Memasukkan bara lidi ke dalam tabung reaksi.

7. Mengamati dan mencatat hasil pengamatan.

D. Rancangan Penelitian

_1.Perlakuan I : hati + H₂O₂

2. Perlakuan II : jantung + H₂O₂

3. Perlakuan III : hati direbus + H₂O₂

4. Perlakuan IV : hati dibekukan + H₂O₂

_5.Perlakuan V : hati + HCl + H₂O₂

6. Perlakuan VI : hati + NaOH + H₂O₂

E. Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat : Laboratorium Biologi SMA N 1 Jetis

Waktu : Jumat, 14 September 2012

BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data

Tabung		Keadaan setelah ditambah H₂O₂
Tabung		Gelembung	Nyala api
I	Hati	Banyak	+++
II	Jantung	Sedikit	+
III	Hati direbus	Sedikit	-
IV	Hati dibekukan	Sedikit	-
V	Hati + HCl	Sedikit	-
VI	Hati + NaOH	Sedikit	-

Keterangan :

+++ = nyala api besar

++ = nyala api kecil

+ = nyala api kecil

- = tidak menyala

B. Pembahasan

Enzim katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida yang bersifat racun. Enzim katalase dihasilkan di peroksisom. Peroksisom terdapat dalam sel parenkim hati. Hidrogen peroksida yang sangat berbahaya bagi tubuh akan diuraikan oleh enzim katalase menjadi air dan oksigen.

2 H₂O₂2H₂O + O₂

Dari hasil praktikum diketahui bahwa :

1. Hati + H₂O₂

Potongan hati yang ditetesi H₂O₂menghasilkan gelembung yang banyak. Dan ketika bara api dari lidi dimasukkan ke dalam tabung reaksi, bara api tersebut menyala. Ini disebabkan karena di hati terdapat enzim katalase yang menguraikan H₂O₂menjadi air dan O₂. Gelembung yang banyak dan nyala api disebabkan karena banyaknya O₂yang dihasilkan.

2. Jantung + H₂O₂

Potongan jantung yang ditetesi H₂O₂ menghasilkan gelembung yang sedikit. Dan ketika bara api pada lidi dimasukkan ke dalam tabung reaksi, bara api menyala tetapi sangat kecil, berbeda dengan potongan hati yang ditetesi H₂O₂ yang menghasilkan nyala api yang cukup besar. Hal ini dikarenakan hati lebih banyak mengandung enzim katalase dibandingkan dengan jantung.

3. Hati direbus + H₂O₂

Potongan hati yang telah direbus, kemudian ditetesi H₂O₂menghasilkan sedikit gelembung. Dan ketika bara api pada lidi dimasukkan ke dalam tabung reaksi, bara api tidak menyala. Ini disebabkan oleh suhu yang terlalu tinggi, yaitu pada saat perebusan, sehingga enzim katalase di dalam hati menjadi rusak.

4. Hati dibekukan + H₂O₂

Potongan hati yang telah dibekukan difrezzer, kemudian ditetesi H₂O₂ menghasilkan sedikit gelembung. Dan saat bara api pada lidi dimasukkan ke dalam tabung reaksi, bara api tidak menyala. penyebabnya adalah suhu yang rendah. Enzim katalase tidak dapat bekerja pada suhu yang rendah.

5. Hati + HCl + H₂O₂

Potongan hati yang ditambah dengan larutan HCl yang bersifat asam, kemudian ditetesi H₂O₂menghasilkan sedikit gelembung. Dan saat bara api pada lidi dimasukkan ke dalam tabung reaski, bara api tidak menyala. Penyebabnya adalah enzim katalase tidak dapat bekerja pada suasana asam/ pH asam.

6. Hati + NaOH + H₂O₂

Potongan hati yang ditambah larutan NaOH yang bersifat basa, kemudian ditetesi H₂O₂menghasilkan sedikit gelembung. Dan saat bara api pada lidi dimasukkan ke dalam tabung reaksi, bara api tidak menyala. Ini dikarenakan enzim katalase tidak dapat bekerja pada suasana/ pH basa.

Dalam menguraikan hidrogen peroksida, enzim katalase dipengaruhi oleh berbagai faktor. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase meliputi :

· Suhu

Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu. suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim katalase yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim katalase.

· pH

Enzim katalase tidak dapat bekerja pada pH yang asam maupun basa, sebab perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan substratnya.