I. TUJUAN

Mengetahui pengaruh konsentrasi substrat terhadap enzim katalase

II. LATAR BELAKANG

Beberapa reaksi imia dalam tubuh mahluk hidup terjadi sangat cepat. Hal ini

terjadi karena adanya suatu zat yang membantu proses tersebut. Bila zat ini tidak

ada ada maka proses – proses tersebut akan terjadi lambat atau tidak berlangsung

sama sekali. Zat tersebut dikenal dengan nama fermen atau enzim.

Enzim adalah bio katalisator, yang artinya dapat mempercepat reaksi – reaksi

biologi tanpa mengalami perubahan struktur kimia. Salah satu jenis enzim adalah

enzim katalase. Percobaan ini dilatarbelakangi keinginan untuk mengetahui

pengaruh konsentrasi substrat terhadap enzim katalase.

III. DASAR TEORI

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 substart, yaitu di bagian yang

disebut sisi aktif (active site).

Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus

prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi. Enzim yang lengkap tersebut

disebut holoezim.

Secara kimia, enzim yang langkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu

bagian protein dan bagian bukan protein. Bagian protein disebut apoenzim, tersusun

atas asam asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya

terpengaruh oleh suhu dan keasaman. Misal : NAD+

Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif.

Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor, misalnya besi,

tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organic kompleks disebut

koenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin

B2), asam pantotenat (vitamin B5), niasin (asam nikotinat), piridoksin (vitamin B6),

biotin, asam folat dan kobalamin (vitamin B12).

Katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida (H_2 O_2)

yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air (H_2 O) dan oksigen (O_2)

yang sama sekali tidak berbahaya. Selain itu, enzim ini di dalam tubuh manusia juga

menguraikan zat-zat oksidatif lainnya seperti fenol, asam format, maupun alkohol

yang juga berbahaya bagi tubuh manusia.

Katalase terdapat hampir di semua makhluk hidup. Enzim ini diproduksi oleh sel

di bagian badan mikro, yaitu Perioksisom Bagi sel, enzim ini adalah bodyguard yang

melindungi bagian dalam sel dari kondisi oksidatif yang bagi kebanyakan orgnisme

ekuivalen dengan kerusakan.

Enzim katalase dari mamalia seperti manusia, ataupun sapi, ataupun mikroba

moderat (jamur) misalnya, hanya dapat berfungsi di antara suhu 37-40 derajat

celcius. Jika suhu terlalu rendah ( < 10 C) , maka enzim ini akan berhenti bekerja,

tetapi tidak mengalami kerusakan (Inaktif) dan akan bekerja kembali jika suhu telah

normal. Jika suhu terlalu tinggi ( >40 C), enzim ini akan mengalami denaturasi

sehingga tidak dapat dipakai kembali.

Reaksi-reaksi yang berlangsung didalam tubuh makhluk hidup terjadi pada suhu

270 C, misalnya pada tumbuhan dan pada tubuh hewan berdarah dingin; atau pada

suhu 370, misalnya pada tubuh hewan berdarah panas. Pada suhu tersebut proses

oksidasi akan berjalan lambat.Agar reaksi-reaksi berjalan lebih cepat diperlukan

katalisator.Katalisator adalah zat yang mempercepat reaksi tetapi zat tersebut tidak

ikut bereaksi. Katalisator didalam sel makhluk hidup disebut biokatalisator atau

enzim.

Hati merupakan salah satu organ yang sangat penting bagi kehidupan manusia.

Mengapa demikian? Karena hati memegang satu peran yang sangat penting, yakni

menetralkan racun dalam tubuh. Bagaimana bisa seperti itu? Mengapa hati bisa

melakukannya?

Pada hati, terdapat enzim katalase. Enzim katalase merupakan suatu enzim yang

dapat menetralkan racun berupa Hidrogen Peroksida (H2O2). H2O2 merupakan zat

yang berbahaya bagi tubuh, karena itu hati dengan enzim katalasenya menetralkan

racun tersebut.

IV. ALAT DAN BAHAN

1. Tabung reaksi dan rak tabung

2. Gelas ukur / pipet ukur

3. Cutter / pisau bedah

4. Air

5. H2O2 25%

6. Hati sapi / hati ayam

7. Stopwatch

V. CARA KERJA

1. Siapkan 5 tabung reaksi

2. Siapkan H2O2 dan akuades ke dalam tabung reaksi dengan volume:

Tabung

Reaksi

Volume (mL)

H2O2 Air

1 0 10

2 2,5 7,5

3 5 5

4 7,5 2,5

5 10 0

3. Campur larutan tersebut

4. Irislah hati sapi / ayam sebanyak 5 potong, dengan ukuran panjang 5 cm, lebar

0.5 cm, dan tinggi 0.5 cm

5. Masukkan masing-masing potongan hati sapi / ayam ke dalam tiap tabung reaksi

6. Saat hati sapi mencapai permukaan larutan, hitunglah waktu dengan stopwatch

sampai gelembung mencapai mulut tabung

7. Catat waktu yang didapat untuk tiap tabung reaksi

VI. HASIL PENGAMATAN

Tabung

Reaksi

Volume (mL) Waktu yg diperlukan gelembung u/

mencapai mulut tabung (s)H2O2 Air

1 0 10 ~

2 2,5 7,5 61 s

3 5 5 56 s

4 7,5 2,5 43 s

5 10 0 36 s

VII. 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.

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).

Dalam menguji enzim katalase kali ini kami menggunakan 2 jenis larutan, yaitu H2O2

dan air. Yang terdapat gelembung paling banyak adalah saat volume H2O2 10 mL. Hal

itu terjadi karena enzim akan memiliki pasangan substrat yang lebih banyak dan

akan menghasilkan produk lebih banyak pula berupa gelembung. Pada volume

tersebut, gelembung yang dihasilkan juga mencatat waktu paling singkat untuk

mencapai mulut tabung yaitu hanya dalam waktu 36 detik.

Pada saat hati dicampur dengan air 20 mL, tidak ada reaksi yang terjadi. Gelembung

juga tidak terbentuk. Hal tersebut dikarenakan tidak ada substrat yang bereaksi pada

enzim katalase yang terdapat pada hati.

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan tersebut, kami dapat menarik kesimpulan bahwa makin banyak

konsentrasi substrat yang diberikan pada enzim katalase, maka makin cepat pula

reaksi yang berlangsung.