LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI

Mata Kuliah         :  PRAKTIKUM BIOKIMIA

MEKANISME KERJA ENZIM KATALASE

OLEH :

NAMA                           : RAHMAT RAHMADAN SAHPUTRA

NIM                               : 4153141046

JURUSAN                     : BIOLOGI D 2015

PROGRAM                    : PENDIDIKAN

TGL.PELAKSANAAN : 09 NOVEMBER 2016

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIMED

2016

I.              JUDUL          : MEKANISME KERJA ENZIM KATALASE

II.           TUJUAN      :

1.      Mengetahui reaksi yang terjadi pada percobaan ekstrak hati

2.      Mengetahui reaksi yang terjadi pada percobaan ekstrak jantung

3.      Menggetahui penggunaan HCl dan NaOH saat praktikum

4.      Mengetahui penggunaan organ hati dan jantung saat praktikum

5.      Mengetahui aktivitas dari  enzim katalase

III.        TINJAUAN TEORITIS :

Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya.akan tetapi,hanya daerah tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu bagian yang disebut dengan sisi aktif (active side).

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. Catalase juga memiliki empat grup heme yang dibentuk dari cincin protoporphyrin yang mengandung atom besi tunggal (Lehninger, Albert. L. 1982 ).

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 membran sel dan kemungkinan menimbulkan penyakit kanker serta arterosklerosis. Memiliki kemampuan untuk inaktivasi hidrogen peroksida. Senyawa H2O2 dihasilkan oleh aktivitas enzim oksidase, H2O2 berpotensi menimbulkan radikal karena membentuk OH*.

Aktivitas katalse :

1. aktivitas peroksidase, mengoksidasi senyawa yang analog dengan substrat Katalase H2O2 + H2A -- >2H2O + A2

2. aktivitas katalase, enzim ini mampu menggunakan satu molekul H2O2 sebagai subtrat atau donor elektron dan molekul H2O2 yang lain sebagai oksidan atau akseptor elektron. Katalase 2H2O2 ----->2H2O + O2

Katalase ditemukan di darah, sumsum tulang, membran mukosa, ginjal dan hati. Didalam organel sel yaitu peroksisome kaya akan enzim katalase. Fungsi enzim Katalase 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 (Campbel,neil A.2004 ).

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 dibandiingkan 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 oksidator hydrogen peroksida (Mescher, Anthony L. 2010 ).

IV.       ALAT & BAHAN  :

A. ALAT   

NO	NAMA ALAT	SPESIFIKASI	JUMLAH
1	Tabung reaksi	-	8 buah
2	Rak Tabung reaksi	-	1 buah
3	Bunsen	-	1 buah
4	Korek api	-	1 buah
5	Pipet tetes	-	2 buah
6	Penjepit tabung	-	1 buah
7	Lidi	-	4 buah
8	Pinset	-	1 buah
9	Alu dan lumpang	-	1 set

B.BAHAN

NO	NAMA BAHAN	JUMLAH
1	Hati ayam	Secukupnya
2	HCL	Secukupnya
3	H2O2	Secukupnya
4	NaOH	Secukupnya
5	Jantung ayam	Secukupnya
6	H2O	Secukupnya

V.               PROSEDUR KERJA :

No	Prosedur Kerja
1	Menumbuk jantung dan hati ayam sampai halus
2	Memasukkan ekstrak masing – masing 4 tabung
3	Tabung 1 a (jantung)  dan b(hati)  diberikan perlakuan tambah air dikocok + H2O2 lalu diamati gelembung dan nyala apinya
4	Tabung 2a dan 2b ditambah air + HCl +  H2O2 lalu diamati gelembung dan nyala apinya
5	Tabung 3a dan 3b ditambah air + NaOH +  H2O2 lalu diamati gelembung dan nyala apinya
6	Tabung 4a dan 4b ditambah air di panaskan kemudian didinginkan +  H2O2 lalu diamati gelembung dan nyala apinya.

VI.            HASIL & PEMBAHASAN  :

Tabel hasil  pengamatan

No	Larutan	Ekstrak hati + H2O2		Ekstrak jantung  + H2O2
		Gelembung	Nyala api	Gelembung	Nyala api
1	Netral	++	++	++	++
2	HCl ( asam )	++	_	++	++
3	NaOH ( basa )	++	++	++	++
4	Setelah ekstrak dipanaskan	++	+	+	_

 Keterangan

++        = banyak                    

+          = ada                  

-           = tidak ada

·         Penjelasan tabel

·         Praktikum :

Pada hati ayam

1.      Ekstrak ditambah H2O2 ( netral ). Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak.  Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati ayam mengubah H2O2 menjadi H2O (air), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala api.  Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2).

2.      Ekstrak ditambah HCl dan H2O2. Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H2O2 terbentuk gelembung udara namun secara teori tidak akan terbentuk gelembung udara, kemungkinan terjadi kesalahan saat praktikum dan ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.

3.      Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2. Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa.  Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung  udara saat bara lidi api dimasukkan ke dalamnya terbentuk cahaya. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

4.      Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H2O2. Ekstrak yang dididihkan kemudian didinginkan dan  ditambah H2O2, ternyata timbul gelembung udara dan saat bara api dimasukkan  ke dalamnya juga timbul nyala api. Namun secara teori tidak akan timbul gelembung atau nyala api atau hanya terbentuk sedikit Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.

·         Perbandingan dengan teori jurnal :

Jurnal e-Biomedik (eBM), Volume 2, Nomor 2, Juli 2014 532 yang berjudul IDENTIFIKASI BAKTERI RESISTEN MERKURI PADA URINE, FESES DAN KALKULUS GIGI PADA INDIVIDU DI KECAMATAN MALALAYANG, MANADO, SULAWESI UTARA. Menyatakan bahwa Uji katalase. Beberapa bakteri dapat memproduksi enzim yang dapat mengkatalisis superoksida yaitu peroksida dismutase, dan juga katalase atau peroksidase yang dapat mendekstruksi hidrogen peroksida. Katalase adalah enzim yang mengkatalisasikan penguraian hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air dan O2. Hidrogen peroksida terbentuk sewaktu me-tabolisme aerob, sehingga meikroorganisme yang tumbuh dalam lingkungan aerob dapat menguraikan zat toksik tersebut. Penentuan adanya katalase ini terlihat dari pembentuk-an gelembung udara disekitar koloni setelah ditambahkan larutan H2O2 3%.

·         Struktur dan fungsi enzim katalase

Enzim katalase merupakan senyawa hemoprotein yang terdiri atas empat gugus heme. Heme adalah suatu kofaktor yang terdiri atas ion besi (Fe) pada pusat cincin heterosiklik yang disebut porphyrin. Heme inilah yang memungkinkan katalase untuk bereaksi dengan senyawa peroksida. Aktifitas heme diketahui terdapat di mitokondria, peroksosom dan sitoplasma. Enzim katalase memiliki empat rantai polipeptida. Polipeptida adalah protein yang dihasilkan oleh asam nukleat. Polipeptida penyusun enzim ini memiliki kira-kira 500 asam amino. Jumlah enzim katalase paling besar terletak pada bagian hati (liver).

Enzim katalase merupakan suatu senyawa yang secara umum dapat ditemukan pada semua organisme hidup yang terpapar sinar matahari termasuk hewan, tumbuhan termasuk jamur dan bakteri. Enzim ini merupakan produk dari aktifitas respirasi yang dibuat oleh semua sel yang hidup. Enzim ini sangat penting untuk menjaga sel tubuh dari kerusakan akibat senyawa-senyawa peroksida yang berbahaya. Oleh karena itu katalase berperan penting dalam mekanisme pertahanan sel darah merah terhadap serangan oksidaror hydrogen peroksida.

·         Pada praktium digunakan hati dan jantung ayam sebagai bahan praktikum

Hati dan jantung memiliki peran penting dalam metabolism dan kelangsungan hidup hewan termasuk manusia. Hati dan jantung memiliki fungsi yang sangat vital terhadap aliran darah dan pengolahan zat dalam tubuh yang memungkinkan zat radikal bebas seperti H2O2 terkandung dalam darah yang menggangu tubuh maka dari itu dibutuhkan enzim katalase untuk menguraikannya dan enzim katalase banyak terdapat di hati sedangkan jantung digunakan sebagai pembanding.

·         Mekanisme kerja enzim enzim.

1.      aktivitas peroksidase, mengoksidasi senyawa yang analog dengan substrat

Katalase H2O2 + H2A -- >2H2O + A2

2.      aktivitas katalase, enzim ini mampu menggunakan satu molekul H2O2 sebagai subtrat atau donor elektron dan molekul H2O2 yang lain sebagai oksidan atau akseptor elektron.

Katalase 2H2O2 ----->2H2O + O2

·         Penyakit yang terjadi jika ada kelainan mekanisme kerja enzim enzim

Keberadaan peroksida yang menumpuk dalam tubuh dapat menghasilkan radikal bebas yang merupakan penyebab timbulnya sel yang bermutasi yang sering kita sebut sebagai kanker. Selain kanker, radikal bebas yang tidak dinetralisir juga bisa menyebabkan Arterosklerosis yang merupakan penyakit peradangan yang terjadi pada pembuluh darah. Penyakit lain yang bisa timbul karena kekurangan enzim katalase adalah

* Akatalasia – Kekurangan enzim katalase dalam sel darah merah dapat menyebabkan terjadinya variasi genetik pada darah yang disebut dengan akatalasia.

* Vitiligo – Jumlah peroksida berlebih yang tidak berimbang dengan jumlah enzim katalase dalam sel yang dapat menetralkannya dapat menyebabkan penyakit vitiligo. Vitiligo adalah penyakit pada kulit yang ditandai dengan munculnya makula (semacam bercak) putih.

* Fibrosis Ginjal – Fibrosis ginjal adalah penyebab utama dari terjadinya penyakit ginjal kronik.

* Arterosklerosis – Arteroskelrosis merupakan gangguan pada arteri berupa peradangan yang menyebabkan pembuluh darah menyempit karena dinding-dindingnya mengalami penebalan sehingga dapat kehilangan kelenturannya.

·         Dokumentasi

Gambar	Keterangan
	Tabung netral pada ekstrak hati
	Tabung yang berisi HCl pada ekstrak hati
	Tabung yang berisi larutan NaOH ( basa ) pada ekstrak hati
	Ekstrak hati dipanaskan, kemudian didinginkan dan dimasukkan bara lidi
	Tabung netral pada ekstrak jantung
	Tabung yang berisi HCl pada ekstrak jantung
	Tabung yang berisi larutan NaOH ( basa ) pada ekstrak jantung
	Ekstrak jantung dipanaskan, kemudian didinginkan dan dimasukkan bara lidi

·         Lampiran

	Laporan  sementara
	Literatur Jurnal

VII.          KESIMPULAN :

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa

1.      Pada reaksi ekstrak hati menunjukkan ada terjadinya reaksi antara H2O2 dengan enzim katalase yang terdapat pada ekstrak yang ditunjukkan adanya gelembung dan nyala api

2.      Pada reaksi ekstrak jantung menunjukkan bahwa adanya reaksi antara H2O2 dengan enzim katalase yang terdapat pada ekstrak yang ditunjukkan adanya gelembung dan nyala api namun tidak se-efektif ekstrak hati

3.      Penggunaan HCl dan NaOH pada praktikum bertujuan sebagai pembanding dengan percobaan netral dimana HCl untuk konsentrasi asam dan NaOH ( basa ) bahwa pada keadaan yang asam dan basa enzim katalase tidak bekerja secara efektif.

4.      Penggunaan organ hati dan jantung sebagai bahan percobaan karna secara teori enzim katalase banyak terdapa di organ hati dan organ jantung sebagai pembandingnya.

5.      Aktivitas dari enzim katalase 2H2O2 ----->2H2O + O2 yaitu menguraikan Hidrogen peroksida menjadi senyawa air dan oksigen hal ini dibuktikan dengan munculnya nyala api dan terdapat gelembung.

VIII.       DAFTAR PUSTAKA

Campbel,neil A. , jane B reece, Lawrence G. Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima                          Jilid III. Jakarta : Erlangga.

Lehninger, Albert. L. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid I. Jakarta : Erlangga

Mescher, Anthony L. 2010.  Histology dasar junqueira . Jakarta : EGC