PENGARUH PH TERHADAP KERJA ENZIM KATALASE PADA TANAMAN WORTEL

I. Tujuan

- Untuk mengetahui pengaruh pH terhadap enzim katalase pada wortel

II. Landasan teori

III. Metodologi

1. Alat dan Bahan

- Tabung reaksi

- Rak tabung reaksi

- Pipet tetes

- Pisau

- Lidi

- Korek api

- Spirtus

- Gelas ukur

- Tisu

- Lumping dan alu

- Stopwatch

- Indikator pH

- Wortel

- Aquades

- HCl 10%

- NaOH 10%

- H2O2

- Parutan

2. Cara kerja

- Kupas kulit wortel

- Parut wortel secukupnya

- Tumbuk wortel yang telah diparut ke dalam lumpang dan campurlah dengan air

- Peras tumbukkan tadi hingga menghasilkan ekstrak wortel

- Masukkan ke dalam 6 tabung reaksi sebanyak 5 mL, beri tanda dengan huruf A, B, C, D, E, F, G.

- Masukkan HCl 10% ke dalam tabung B, C, D masing masing sebanyak 6, 12, dan 18 tetes.

- Masukkan NaOH 10% ke dalam tabung E, F, G masing masing sebanyak 6, 12 dan 18 tetes.

- Kocok seluruh tabung hingga tercampur.

- Ukur pH dan amati perubahan yang terjadi. Catat

- masukkan H2O2 ke dalam seluruh tabung reaksi sebanyak 8 tetes.

- Kemudian segera tutup tabung dengan plastik ( pastikan tabung benar-benar tertutup rapat)

- Amati perubahan yang terjadi

- Anggota yang lain menyalakan spirtus dengan korek api

- Bakar ujung lidi pada spirtus

- Siapkan stopwatch.

- Uji seluruh tabung reaksi dengan menggunakan bara api yang dibuat dari lidi tadi

- Amati berapa waktu yang dibutuhkan api menjadi padam

- Catatlah hasil pengamatanmu.

3. Variabel:

- Variabel bebas: pH

- Variabel terikat: lamanya nyala api

- Variabel konstan: massa wortel, konsentrasi suhu substrat

IV. Data dan analisa data

Nama tabungpHGelembungWaktu reaksi (second)

A6-5.67

B2-9.82

C1-7.74

D0-4.50

E10+7.27

F11+8.07

G12+8.81

Ket:

A : ekstrak wortel tanpa tambahan

B : ekstrak wortel ditambah HCl 6 tetes

C: ekstrak wortel ditambah HCl 12 tetes

D : ekstrak wortel ditambahHCl 18 tetes

E: ekstrak wortel ditambah NaOH 6 tetes

F: ekstrak wortel ditambah NaOH 12 tetes

G: ekstrak wortel ditambah NaOH 18 tetes

Ada gelembung: +

Tidak ada gelembung: -

ANALISIS

1. Perbedaan pada tiap tabung dipengaruhi oleh pH

2. Tujuan pemberian HCl pada tabung B, C,D dan NaOH pada tabung E, F, G adalah untuk mengetahui perubahan pH, ekstrak wortel yang ditetesi pH asam tidak mengalami perubahan sedangkan ekstrak wortel yang ditetesi pH bassa tampak adanya gelembung.

3. Makin beasr tingkat keasaman, semakin cepat bara api mati. Semakin besar tingkat kebassaan, semakin lama bara api mati.

4. Gas yang muncul dalam percobaan tadi adalah O2.

5. Setiap enzim bekerja berbeda-beda. Karena sifat enzim yang bekerja secara spesifik, yaitu satu enzim memiliki satu fungsi, maka enzim selain enzim katalase memiliki fungsi masing-masing.

PERCOBAAN KATALAZE

I. TUJUAN

Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim katalase.

II. DASAR TEORI

Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme. dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badam mikro peroksisok. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida (H2O2), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan.

Hidrogen peroksida dengan rumus kimia bila H2O2 ditemukan oleh Louis Jacquea Thenard pada tahuna 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia organik yang memiliki sifat oksidator kuat dan bersifat racun dalam tubuh.

Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang tidak berbahaya. Enzim katalase mempercepat reaksi penguraian peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Penguraian peroksida (H2O) ditandai dengan timbulnya gelembung

Bentuk reaksi kimianya adalah:

H2O --> H2O + O2

Enzim tertentu dapat bekerja secara optimal pada kondisi tertentu pula. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut :

a.Suhu

Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).

b.Derajat keasaman (pH)

Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang sedikit sempit (pH = 7). Di luar pH optimal, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.

c.Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktor

Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang ada. Jika pH, suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka reaksi awal hinga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat dapat menetukan laju reaksi.

d.Inhibitor enzim

Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat sementara maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.

III. ALAT DAN BAHAN

a. Rak dan tabung reaksi

b. Pisau cutter

c. Pipet tetes

d. Lampu spiritus

e. Penjepit tabung reaksi

f. Pinset

g. Lidi

h. Korek api

i. Hati dan jantung ayam

j. H2O2

k. NaOH, HCl

l. Es

m. Air

IV. CARA KERJA

a. Membuat hati ayam menjadi potongan-potongan kecil dengan ukuran 0,5 cm x 0,5 cm x 0,5 cm ( 25 potong).

b. Menyiapkan lidi kering dan menyalakan lampu spiritus.

c. Mengisi tabung reaksi dengan air masing-masing setinggi 1 cm.

d. Memasukkan 5 potong hati ayam ke dalam masing-masing tabung reaksi tersebut.

e. Mengocok potongan hati ayam yang telah ditambah air di dalam tabung reaksi.

f. Meneteskan 5 tetes H2O2 ke dalam salah satu tabung reaksi yang berisi hati ayam dan segera menutupnya dengan ibu jari.

g. Mengamati banyaknya gelembung udara yang terbentuk (banyak = +++, sedang = ++, sedikit = +, tidak ada = -).

h. Menyiapkan lidi membara, dan kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah dibuka.

i. Mengamati apa yang terjadi dengan lidi membara tersebut (menyala, tidak menyala).

j. Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel.

k. Mengulangi langkah no. 3 s.d. no. 10 dengan perlakuan sebagai berikut :

i. Pada langkah no. 4, ditambahkan 5 tetes HCl

ii. Pada langkah no. 4, ditambahkan 5 tetes NaOH

iii. Pada langkah no. 4, dipanaskan sampai mendidih

l. Mencuci dan membersihkan kembai tabung tabung reaksi dan alat-alat yang telah digunakan

V. TABEL HASIL PENGAMATAN

Pada hati ayam

PerlakuanGelembungDimasukkan bara api

Ekstrak + H2O2+ + +Menyala

Ekstrak + HCl + H2O2-Tidak menyala

Ekstrak + NaOH + H2O2+ +Tidak menyala

Ekstrak + H2O2 (mendidih)-Tidak menyala

Pada jantung ayam

PerlakuanGelembungDimasukkan bara api

Ekstrak + H2O2+ + +Menyala

Ekstrak + HCl + H2O2-Tidak menyala

Ekstrak + NaOH + H2O2+ +Tidak menyala

Ekstrak + H2O2 (mendidih)-Tidak menyala

Keterangan :

+ + + = banyak gelembung

+ + = gelembungnya sedang

+ = sedikit gelembung

- = tidak ada gelembung

VI. PEMBAHASAN

Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu. Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut :

2H2O2 2H2O + O2

Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam dan jantung ayam (sebagaiperbandingan). Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Hati ayam dan jantung ayam kemudian dibuat ekstrak. Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :

Pada hati ayam

1. Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen peroksida)

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 ternyata tidak terbentuk gelembung udara 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 yang sedang, tetapi saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. 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 ditambah H2O2, ternyata tidak timbul gelembung udara 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.

Pada jantung ayam

Sebagai perbandingan, digunakan jantung ayam yang kandungan enzim katalasenya lebih sedikit dibandingkan dengan hati ayam.

1. Ekstrak ditambah H2O2

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam, tetapi terbentuknya gelembung sedikit lama.

2. Ekstrak ditambah HCl an H2O2

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam.

3. Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2

Gelembung udara yang terbentuk sedikit dan juga tidak terbentuk nyala api. Gelembung udara yang terbentuk sedikit berbeda dengan yang terjadi pada ekstrak hati ayam.

4. Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H2O2

Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam.

Dari percobaan dapat diketahui bahwa kerja enzim dipengaruhi oleh derajat keasaman (pH) dan suhu. Pada pH terlalu asam dan basa, enzim menjadi non aktif, sehingga tidak dapat bekerja. Sedangkan pada saat dididihkan, suhu menjadi tinggi sehingga enzim menjadi rusak (denaturasi). Hal ini menyebabkan enzim katalse tidakdapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.

VII. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa. Penambahan asam, basa, maupun pemanasan yang ekstrim dapat merusak enzim.