BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Unsur-unsur
kimia pada sel hidup mengalami berbagai proses dan reaksi. Pada setiap reaksi
kimia organik dibutuhkan katalisator untuk mempercepat reaksi kimia. Enzim
memiliki fungsi sebagai biokatalisator yaitu mempercepat proses suatu reaksi
kimia tanpa ikut terlibat dalam reaksi tersebut. Maksudnya, enzim tidak ikut
berubah menjadi produk melainkan akan kembali ke bentuk asalnya setelah reaksi
kimia selesai. Enzim mengubah molekul awal zat, substrat, menjadi hasil reaksi
yang molekulnya berbeda dari molekul awal (produk).
Enzim
merupakan zat yang paling menarik dan penting di alam. Pertama, sangat penting
untuk menyadari bahwa enzim bukanlah benda hidup. Mereka benda mati, sama
seperti mineral. Tapi juga tidak seperti mineral, mereka dibuat oleh sel hidup.
Enzim adalah benda tak hidup yang diproduksi oleh sel hidup.
Oleh
karena itu, enzim sudah tidak diragukan memiliki peran yang sangat penting
dalam kehidupan. Tidak hanya dalam kehidupan manusia, tetapi bagi hewan dan
tumbuhan. Bahkan bisa dikatakan bahwa enzim berperan penting dalam kelangsungan
alam ini.
1.2 Rumusan Masalah
1.
Bagaimana sejarah perkembangan enzim?
2.
Apa pengertian enzim?
3.
Bagaimana tata nama, klasifikasi dan spesifikasi enzim?
4.
Jelaskan ciri – ciri enzim
5.
Jelaskan sumber – sumber enzim?
6.
Jelaskan jenis – jenis enzim?
7.
Bagaimanakah struktur dari enzim?
8.
Jelaskan sifat – sifat enzim?
9.
Apa sajakah faktor – faktor yang mempengaruhi enzim?
10.
Apa sajakah Peranan dan Fungsi Enzim Dalam Kehidupan?
1.3 Tujuan
1.
Agar dapat mengetahui sejarah perkembangan enzim.
2. Agar
dapat mengetahui pengertian, tata nama, klasifikasi, dan spesifikasi enzim.
3.
Agar dapat memahami ciri – ciri dari enzim
4.
Agar dapat mengetahui sumber – sumber
5.
Agar dapat mengetahui jenis – jenis enzim
6.
Agar dapat memahami struktur dari enzim
7.
Agar dapat mengetahui Sifat – sifat enzim
8.
Agar dapat mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi enzim
9.
Agar dapat mengetahui Peranan dan Fungsi Enzim Dalam Kehidupan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah Enzim
Hal-hal
yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan
tinggi, enzimologi tidak dipelajari sebagai satu jurusan tersendiri, tetapi
sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama
dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan
cabang-cabang ilmu pertanian.
Pada
akhir tahun 1700-an dan awal tahun
1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut dan konversi pati menjadi gula
oleh ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme bagaimana hal
ini terjadi belum diidentifikasi.
Pada
abad ke-19, ketika mengkaji fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragi, Louis
Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital
yang terdapat dalam sel ragi, disebut sebagai "ferment", dan
diperkirakan hanya berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa
"fermentasi alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan
dan organisasi sel ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel
tersebut."
Pada
tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837–1900) pertama kali
menggunakan istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunani yang
berarti "dalam bahan pengembang" (ragi), untuk menjelaskan proses
ini. Kata "enzyme" kemudian digunakan untuk merujuk pada zat mati
seperti pepsin, dan kata ferment
digunakan untuk merujuk pada aktivitas kimiawi yang dihasilkan oleh organisme
hidup.
Pada
tahun 1897, Eduard Buchner memulai kajiannya mengenai kemampuan ekstrak ragi
untuk memfermentasi gula walaupun ia tidak terdapat pada sel ragi yang hidup.
Pada sederet eksperimen di Universitas Berlin, ia menemukan bahwa gula
difermentasi bahkan apabila sel ragi tidak terdapat pada campuran. Ia menamai
enzim yang memfermentasi sukrosa sebagai "zymase" (zimase). Pada
tahun 1907, ia menerima penghargaan nobel dalam bidang kimia atas riset
biokimia dan penemuan fermentasi tanpa sel yang dilakukannya. Mengikuti praktek
Buchner, enzim biasanya dinamai sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi oleh
enzim tersebut. Umumnya, untuk mendapatkan nama sebuah enzim, akhiran -ase
ditambahkan pada nama substrat enzim tersebut (contohnya: laktase, merupakan
enzim yang mengurai laktosa) ataupun pada jenis reaksi yang dikatalisasi
(contoh: DNA polimerase yang menghasilkan polimer DNA).
Penemuan
bahwa enzim dapat bekerja diluar sel hidup mendorong penelitian pada
sifat-sifat biokimia enzim tersebut. Banyak peneliti awal menemukan bahwa
aktivitas enzim diasosiasikan dengan protein, namun beberapa ilmuwan seperti
Richard Willstätter berargumen bahwa proten hanyalah bertindak sebagai pembawa
enzim dan protein sendiri tidak dapat melakukan katalisis. Namun, pada tahun
1926, James B. Sumner berhasil mengkristalisasienzim urease dan menunjukkan
bahwa ia merupakan protein murni. Kesimpulannya adalah bahwa protein murni
dapat berupa enzim dan hal ini secara tuntas dibuktikan oleh Northrop dan
Stanley yang meneliti enzim pencernaan pepsin (1930), tripsin, dan kimotripsin.
Ketiga ilmuwan ini meraih penghargaan Nobel tahun 1946 pada bidang kimia.
Penemuan
bahwa enzim dapat dikristalisasi pada akhirnya mengijinkan struktur enzim
ditentukan melalui kristalografi sinar-X. Metode ini pertama kali diterapkan
pada lisozim, enzim yang ditemukan pada air mata, air ludah, dan telur putih,
yang mencerna lapisan pelindung beberapa bakteri. Struktur enzim ini dipecahkan
oleh sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh David Chilton Phillips dan
dipublikasikan pada tahun 1965. Struktur lisozim dalam resolusi tinggi ini
menandai dimulainya bidang biologi struktural dan usaha untuk memahami
bagaimana enzim bekerja pada tingkat atom.
2.2 Pengertian Enzim
Enzim
adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam
protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan
protein, berfungsi sebagai senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis
bereaksi dalam suatu reaksi kimia.
Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim,
molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul
tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Jenis produk
yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter.
Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup
cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai
promoter.
2.3 Ciri-Ciri Enzim
Ciri – ciri dari enzim ialah sebagai
berikut :
o
Merupakan sebuah protein, Jadi sifatnya
sama dengan protein yaitu dapat menggumpal dalam suhu tinggi dan terpengaruh
oleh temperatur.
o
Bekerja secara khusus, Artinya hanya
untuk bekerja dalam satu reaksi saja tidak dapat digunakan dalam beberapa
reaksi.
o
Dapat digunakan berulang kali, Enzim
dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi
reaksi.
o
Rusak oleh panas Enzim tidak tahan pada
suhu tinggi, kebanyakan enzim hanya bertahan pada suhu 500˚C, rusaknya enzim
oleh panas disebut dengan denaturasi.
o
Dapat bekerja bolak – balik, Artinya
satu enzim dapat menguraikan satu senyawa menjadi senyawa yang lain. ISOZIM
Isozim atau Iso-enzim adalah dalam suatu campuran terdapat lebih dari satu
enzim yang dapat berperan dalam suatu substrat untuk memberikan suatu hasil
yang sama. Keuntungan bagi tumbuhan yang mengandung isoenzim adalah karena
isozim – isozim tersebut akan memiliki tanggapan yang berbeda terhadap faltor –
faktor lingkungan. Setiap isozim dihadapkan pada lingkungan kimia yang berbeda
dab masing – masing berperan pada posisi yang berbeda dalam lintasan metabolic.
2.4 Tata Nama Enzim
Nama
enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia
kataliskan dengan akhiran -ase.
Misalnya
:
o
Enzim yang mengkatalisis pati (amilum )
diberi nama amilase.
o
Enzim yang mengkatalisis lemak (lipos)
diberi nama lipase.
o
Enzim yang mengkatalisis protein diberi
nama proteinase
o
Atau diberikan nama sesuai dengan tipe
reaksi kimia, misalnya :
dehidrogenase,
oksidase,dekarboksilase asilase esterase dll.
2.5 Sumber enzim
Berbagai
enzim yang digunakan secara komersial berasal dari jaringan tumbuhan, hewan,
dan dari mikroorganisme yang terseleksi. Enzim yang secara tradisional
diperoleh dari tumbuhan termasuk protease (papain, fisin, dan bromelain),
amilase, lipoksigenase, dan enzim khusus tertentu. Dari jaringan hewan, enzim
yang terutama adalah tripsin pankreas, lipase dan enzim untuk pembuatan
mentega. Dari jaringan hewan, enzim yang terutama adalah tripsin pankreas,
lipase, dan enzim untuk pembuatan mentega. Dari kedua sumber tumbuhandan hewan
tersebut mungkin timbul banyak persoalan, yakni: untuk enzim yang berasal dari
tumbuhan, persoalan yang timbul antara lain variasi musim, konsentrasi rendah
dan biaya proses yang tinggi. Sedangkan yang diperoleh dari hasil samping industri
daging, mungkin persediaan enzimnya terbatas dan ada persaingan dengan
pemanfaatan lain. Sekarang jelas bahwa banyak dari sumber enzim yang
tradisional ini tidak memenuhi syarat untuk mencukupi kebutuhan enzim masa
kini. Oleh karena itu, peningkatan sumber enzim sedang dilakukan yaitu dari
mikroba penghasil enzim yang sudah dikenal atau penghasil enzim-enzim baru
lainnya.
Program pemilihan produksi
enzim sangat rumit, dan dalam hal tertentu jenis kultivasi yang digunakan akan
menentukan metode seleksi galur. Telah ditunjukkan bahwa galur tertentu hanya
akan menghasilkan konsentrasi enzim yang tinggi pada permukaan atau media
padat, sedangkan galur yang lain memberi respon pada teknik kultivasi terbenam
(submerged), jadi teknik seleksi harus sesuai dengan proses akhir produksi
komersial.
Beberapa
sumber enzim disajikan dalam tabel berikut:
Enzim
|
Sumber
|
α-amilase
|
Aspergillus oryzae
Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus licheniformis
|
β-glukonase
|
Aspergillus niger
Bacillus amyloliquefaciens
|
Glucoamylase
|
Aspergillus niger
Rhizopus sp
|
Glukosa
isomerase
|
Arthobacter sp
Bacillus sp
|
Lactase
|
Kluyveromyces sp
|
Lipase
|
Candida lipolytica
|
Pectinase
|
Aspergillus sp
|
Penicilin
acylase
|
Eschericia coli
|
Protease,
asam
|
Aspergillus sp
|
Protease,
alkali
|
Aspergillus oryzae
Bacillus sp
|
Protease,
netral
|
Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus thermoproteolyticus
|
Pullulanase
|
Klebsiela aerogenes
|
2.6 Jenis-Jenis Enzim
a. Rennet
Rennet
adalah enzim yang digunakan dalam proses pembuatan keju (cheese) yang terbuat
dari bahan dasar susu. Susu adalah cairan yeng tersusun atas protein yang
terutama kasein yang dapat mempertahankan bentuk cairnya. Rennet merupakan
kelompok enzim protease yang ditambahkan pada susu pada saat proses pembuatan
keju. Rennet berperan untuk menghidrolisis kasein terutama kappa kasein yan
berfungsi mempertahankan susu dari pembekuan. Enzim yang paling umum yang
diisolasi dari rennet adalah chymosin. Chymosin dapat diisolasi dari beberapa
jenis binatang, mikroba atau sayuran, akan chymosin yang berasal dari
mikroorganisme lokal atau asli yang belum mendapat rekayasa gebetik kadang
aplikasinya dalam pembuatan keju atau cheddar menjadi kurang efektif.
b. Laktase
Lactase
adalah enzim likosida hidrolase yang berfungsi untuk memecah laktosa menjadi
gula penyusunnya yaitu glukosa dan galaktosa. Tanpa suplai atau produksi enzim
laktase yang cukup dalam usus halus, akan menyebabkan terjadinya lactose
intolerant yang mengakibatkan rasa tidak nyaman diperut seperti kram, banyak
buang gas, atau diare) dalam saluraqn cerna selama proses pencernaan
produk-produk susu. Secara komersial laktase digunakan untuk menyiapkan
produk-produk bebas laktosa seperti susu. Ini juga dapat digunakan untuk
membuat es krim untuk membuat cream dan rasa produk yang lebih manis. Laktase
biasanya diisolasi dari yeast (Kluyveromyces sp.) dan fungi (Aspergillus sp.).
c. Katalase
Katalase
adalah enzim yang dapat diperoleh dari hati sapi (bovine livers) atau sumber
microbial. Dan digunakan untuk mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan
molekul oksigen. Enzim ini digunakan secara terbatas pada proses produksi keju.
d. Lipases
Lipase
digunakan untuk memecah atau menghidrolisis lemak susu dan memberikan flavour
keju yang khas. Flavour dihasilkan oleh karena adanya asam lemak bebas yang
diproduksi ketika lemak susu dihidrolisis. Selain pada industri engolahan susu
juga pada industri lainnya.
e. Protease
Protease
adalah enzim yang berfungsi untuk menghidrolisis ikatan peptida dari
senyawa-senyawa protein dan diurai menjadi senyawa lain yang lebih sederhana
(asam amino). Contoh protease yang dapat dimanfaatkan adalah bromelin danpapain
sebagai bahan pengempuk daging.
f. Amilase
Amilase merupakan enzim yang berfungsi
untuk menghidrolis amilum (pati) menjadi gula-gula sederhana seperti dekstrin
dan glukosa. Enzim amilase dapat digunakan dalam proses pembuatan biskuit,
minuman beralkohol, dan pembuatan sirup glukosa.
g. Oksidoreduktase
golongan enzim yang mengkatalisis pengambilan
atom hidrogen dari suatu senyawa baik dehidrogenase maupun oksidase.
h. Transferase
Enzim
yang mengkatalisis reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kapada
senyawa lain.
i. Hidrolase
Enzim
yang berperan sebagai katalis pada reaksi hidrolisis, baik pemecahan ester,
glikosida dan peptide.
j. Liase
Enzim
yang mekatalisis dalam reaksi pemisahan gugus dari suatu substrat (bukan cara
hidrolisis) atau sebaliknya.
k. Isomerase
Enzim
yang bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler.
l. Ligase
Enzim
yang mengkatalisis reaksi penggabungan dua molekul.
2.7 Struktur Enzim
Beberapa reaksi kimia didalam
tubuh mahluk hidup terjadi sangat cepat. Hal ini terjadi karena adanya suatu
zat yang membantu proses tersebut. Bila zat ini tidak ada maka proses-proses
tersebut akan terjadi lambat atau tidak berlangsung sama sekali. Zat tersebut
di kenal dengan nama fermen/enzim.
Menurut Kuhne (1878), enzim berasal dari kata in + zyme yang berarti
sesuatu dalam ragi. Menurut Mayrback
(1952), enzim adalah senyawa protein yang dapat mengatalisi reaksi-reaksi kimia
dalam sel da jaringan mahluk hidup. Dari hasil penelitian dapat di simpulkan
bahwa ENZIM adalah biokatalisator, yang artinya senyawa organik berupa protein
bermolekul besar yang dapat mempercepat jalannya reaksi-reaksi metabolisme
tanpa mengalami perubahan struktur kimia.
Kebanyakan enzim yang terdapat
didalam alat-alat atau organ-organ organisme hidup berupa larutan koloidal
dalam cairan tubuh, seperti air ludah, darah, cairan lambung dan cairan
pangkreas.
Pembentukan enzim memerlukan
bahan baku asam amino sehingga pembentukannya akan mengalami hambatan jika
sumber bahan baku ini berkurang.
Beberapa enzim, seperti pepsin,
tripsin dan kimotripsin yang hanya terdiri atas satu rantai polipeptida disebut
enzim monomerik. Enzim lain, seperti heksokinase, laktat dehidrogenase, endase
dan piruvat kinase yang terdiri atas dua atau lebih rantai polipeptida disebut
enzim oligomerik.
Seperti protein, enzim dapat
mengalami denaturasi, misalnya akibat pengaruh pemanasan, gelombang ultrasonik
dan radiasi ultraviolet atau pengaruh penambahan asam, basa dan pelarut organik
tertentu. Denaturasi ini menyebabkan enzim menjadi tidak aktif atau tidak dapat
bekerja.
Pada enzim terdapat bagian
protein yang tidak tahan panas yaitu disebut dengan apoenzim, sedangkan bagian
yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus prostetik,
biasanya berupa logam seperti besi, tembaga, seng atau suatu bahan senyawa
organik yang mengandung logam.
Apoenzim dan gugus prostetik
merupakan suatu kesatuan yang disebut haloenzim, tapi ada juga bagian enzim
yang apoenzim dan gugus prostetiknya tidak menyatu. Bagian gugus prostetik yang
lepas kita sebut koenzim, yang aktif seperti halnya gugus prostetik. Contoh
koenzim adalah vitamin atau bagian vitamin (misal : vitamin B1,B2,B6,
oniasindan biotin).
Karena enzim itu suatu protein,
konsekuensinya karakteristik biokimia enzim sama seperti karakteristik protein,
yang disintesis oleh sel memerlukan DNA, bila rusak oleh lingkungan yang tidak
mendukung seperti akibat suhu dan pH enzim dapat menurunkan barier energi
aktivasi, sehingga reaksi dapat berlangsung dalam kondisi normal yang ada pada
sel hidup. Enzim dapat mempercepat tingkat reaksi yang sebenarnya terjadi, tapi
jauh lebih lambat.
2.8 Sifat sifat enzim
1. Enzim adalah Protein
Sebagai
protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat dipengaruhi oleh
kondisi lingkungan, seperti suhu, pH, konsentrasi substrat). Jika lingkungannya
tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja dengan baik.
2. Bekerja secara khusus/spesifik
Setiap
enzim memiliki sisi aktif yang sesuai hanya dengan satu jenis substrat, artinya
setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu substrat yang cocok dengan sisi
aktifnya.
3. Berfungsi sebagai katalis
Meningkatkan
kecepatan reaksi kimia tanpa merubah produk yang diharapkan tanpa ikut bereaksi
dengan substratnya, dengan demikian energi yang dibutuhkan untuk menguraikan
suatu substrat menjadi lebih sedikit.
4. Diperlukan dalam jumlah sedikit
Reaksi
enzimatis dalam metabolisme hanya membutuhkan sedikit sekali enzim untuk setiap
kali reaksi.
5. Bekerja bolak-balik
Enzim
tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah (bolak-balik).
Artinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa sederhana, dan
sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu.
2.9 Klasifikasi Enzim
Enzim
dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang dikatalisis,
daya katalisisnya, dan cara terbentuknya.
1. Penggolongan enzim berdasarkan
tempat bekerjanya
A. Endoenzim
Endoenzim disebut juga enzim
intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel. Umumnya merupakan enzim
yang digunakan untuk proses sintesis di dalamsel dan untuk pembentukan energi
(ATP) yang berguna untuk proses kehidupan sel,misal dalam proses respirasi.
B. Eksoenzim
Eksoenzim disebut juga enzim
ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel. Umumnya berfungsi untuk
“mencernakan” substrat secara hidrolisis, untuk dijadikan molekul yang lebih
sederhana dengan BM lebih rendah sehingga dapat masuk melewati membran sel.
Energi yang dibebaskan pada reaksi pemecahan substrat di luar sel tidak
digunakan dalam proses kehidupan sel.
2. Penggolongan enzim berdasarkan daya katalisis
A. Oksidoreduktase
Enzim ini mengkatalisis reaksi
oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen.
Sebagai contoh adalah enzim elektron transfer oksidase dan hidrogen peroksidase
(katalase). Ada beberapa macam enzim electron transfer oksidase, yaitu enzim
oksidase, oksigenase, hidroksilase dan dehidrogenase.
B.
Transferase
Transferase mengkatalisis
pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain. Sebagai
contoh adalah beberapa enzim sebagai berikut:
1.
Transaminase adalah transferase yang memindahkan gugusan amina.
2.
Transfosforilase adalah transferase yang memindahkan gugusan fosfat.
3.
Transasilase adalah transferase yang memindahkan gugusan asil.
C. Hidrolase
Enzim
ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis, dengan contoh enzim adalah:
1. Karboksilesterase
adalah hidrolase yang menghidrolisis gugusan ester karboksil.
2.
Lipase adalah hidrolase yang menghidrolisis lemak (ester lipida).
3.
Peptidase adalah hidrolase yang menghidrolisis protein dan polipeptida.
D. Liase
Enzim
ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari
suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis, sebagai contoh adalah:
1.
L malat hidroliase (fumarase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pengambilan
air dari malat sehingga dihasilkan fumarat.
2.
Dekarboksiliase (dekarboksilase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi
pengambilan gugus karboksil.
E. Isomerase
Isomerase
meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi, yaitu:
1.
Rasemase, merubah l-alanin D-alanin
2.
Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfat
D-xylulosa-5-fosfat
3.
Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal
4. Intramolekul
ketol isomerase, merubah D-gliseraldehid-3-fosfat dihidroksi aseton
fosfat
5. Intramolekul
transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil- CoA
F. Ligase
Enzim
ini mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul
pirofosfat dari nukleosida trifosfat, sebagai contoh adalah enzim asetat=CoASH
ligase yang mengkatalisis rekasi sebagai berikut:
Asetat
+ CoA-SH + ATP Asetil CoA + AMP + P-P
3. Enzim lain dengan tatanama
berbeda
Ada beberapa enzim yang
penamaannya tidak menurut cara di atas, misalnya enzim pepsin, triosin, dan
sebagainya serta enzim yang termasuk enzim permease. Permease adalah enzim yang
berperan dalam menentukan sifat selektif permiabel dari membran sel.
4. Penggolongan enzim berdasar cara
terbentuknya
A. Enzim konstitutif
Di dalam sel terdapat enzim
yang merupakan bagian dari susunan sel normal, sehingga enzim tersebut selalu
ada umumnya dalam jumlah tetap pada sel hidup. Walaupun demikian ada enzim yang
jumlahnya dipengaruhi kadar substratnya, misalnya enzim amilase. Sedangkan
enzim-enzim yang berperan dalam proses respirasi jumlahnya tidak dipengaruhi
oleh kadar substratnya.
B. Enzim adaptif
Perubahan lingkungan mikroba
dapat menginduksi terbentuknya enzim tertentu. Induksi menyebabkan kecepatan
sintesis suatu enzim dapat dirangsang sampai beberapa ribu kali. Enzim adaptif
adalah enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat. Sebagai
contoh adalah enzim beta galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E.coli yang
ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa. Mulamula E. coli tidak
dapat menggunakan laktosa sehingga awalnya tidak nampak adanya pertumbuhan
(fase lag/fase adaptasi panjang) setelah beberapa waktu baru menampakkan
pertumbuhan. Selama fase lag tersebut E. colimembentuk enzim beta galaktosidase
yang digunakan untuk merombak laktosa.
Enzim diklasifikasikan
berdasarkan tipe reaksi dan mekanisme reaksi yang dikatalisis. Pada awalnya
hanya ada beberapa enzim yang dikenal, dan kebanyakan mengkatalisis reaksi
hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan menambahkan
akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisis. Contoh:
lipase menghidrolisis lipid, amilase menghidrolisis amilum, protease
menghidrolisis protein. Pemakaian penamaan tersebut terbukti tidak memadai
karena banyak enzim mengkatalisis substrat yang sama tetapi dengan reaksi yang
berbeda. Contohnya ada enzim yang megkatalisis reaksi reduksi terhadap fungsi
alkohol gula dan ada pula yang mengkatalisis reaksi oksidasi pada substrat yang
sama.
Sistem penamaan enzim sekarang
tetap menggunakan –ase, namun ditambahkan pada jenis reaksi yang
dikatalisisnya. Contoh: enzim dehidrogenase mengkatalisis reaksi pengeluaran
hidrogen, enzim transferase mengkatalisis pemindahan gugus tertentu. Untuk
menghindari kesulitan penamaan karena semakin banyak ditemukan enzim yang baru,
maka International Union of Biochemistry
(IUB) telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks tetapi tidak meragukan
berdasarkan mekanisme reaksi. Namun sampai sekarang masih banyak buku-buku yang
masih menggunakan sistem penamaan lama yang lebih pendek.
2.10 Faktor Yang Mempengaruhi Enzim
a. Suhu
Enzim
terdiri atas molekul-molekul protein. Oleh karena itu, enzim masih tetap
mempuyai sifat protein yang kerjanyas dipengaruhi oleh suhu. Enzim dapat
bekerja optimum pada kisaran suhu tertentu, yaitu sekitar suhu 400 C. Pada suhu
00 C, enzim tidak aktif. Jika suhunya dinaikkan, enzim akan mulai aktif. Jika
suhunya dinaikkan lebih tinggi lagi sampai batas sekitar 40 – 500 C, enzim akan
bekerja lebih aktif lagi. Namun, pemanasan lebih lanjut membuat enzim akan
terurai atau terdenaturasi seperti halnya protein lainnya. Pada keadaan ini
enzim tidak dapat bekerja.
o
Enzim tidak aktif pada suhu kurang
daripada 0oC.
o
Kadar tindak balas enzim meningkat dua
kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10oC.
o
Kadar tindak balas enzim paling optimum
pada suhu 37oC. Enzim ternyahasli pada suhu tinggi iaitu lebih dari 50oC.
b. Derajat Keasaman (pH)
Enzim
bekerja pada pH tertentu, umumnya pada netral, kecuali beberapa jenis enjim
yang bekerja pada suasana asam atau suasana basa. Jika enzim yang bekerja
optimum pada suasana netral ditempatkan pada suasana basa ataupun asam, enzim
tersebut tidak akan bekerja atau bahkan rusak. Begitu juga sebaliknya, jila
suatu enzim bekerja optimal pada suasana basa atau asam tetapi ditempatkan pada
keadaan asam atau bas, enzimtersebut akan rusak.
Sebagai
contohnya, enzim pepsin yang terdpat di dalam lambung, efektif bekerja pada pH
rendah.
o
Setiap enzim bertindak paling cekap pada
nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum.
o
pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah
pH 7.
o
Terdapat beberapa pengecualian, misalnya
enzim pepsin di dalam perut bertindak balas paling cekap pada pH 2, sementara
enzim tripsin di dalam usus kecil bertindak paling cekap pada pH 8.
c. Inhibitor
Hal
lain yang mempengaruhi kerja enzim adalah feed back inhibitor. Feed back
inhibitor adalah keadaan pada saat substansi hasil (produk) kerja enzim yang
terakumulasi dalam jumlah yang berlebihan akan menghambat kerja enzim yang
bersangkutan.
1.
Inhibitor Kompetisi
Pada
inhibitor kompetisi terjadi penambahan substrat dapat mengurangi daya
hambatnya, karena inhibitor bersaing dengan substrat untuk mengikta bagian
aktif enzim. Misalnya enzim suksinat
dehidrogenase yang berfungsi mengkatalisis reaksi oksidasi asam uksinat menjadi
fumarat, jika dalam proses ini dutambahkan asam malonat, maka enzim suksinat
dehidrogenase akan menurun aktivitasnya.
Tetapi
jika diberikan lagi asam suksinat sebagai substrat reaksi akan normal kembali.
Sehingga aktivitas inhibitor ini sangat bergantung pada konsentrasi inhibitor,
konsentrasi substrat, dan aktivitas
relatif inhibitor dan substrat.
2.
Inhibitor Nonkompetisi
Inhibitor
nonkompetisi pengauhnya tdak dapat dihilangkan
dengan adanya penambahan substrat lain, dimana inhibitor ini akan
berikatan dengan permukaan enzim tanpa
lepas dan lokasinya tidak dapat diganti oleh substrat. Sehingga daya kerja
inhibitor sangat tergantung dari
konsentrasi inhibitor dan aktivitas inhibitor terhadap enzim.
d. Konsentrasi Substrat
Mekanisme
kerja enzim juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang
tersedia. Jika jumlah substratnya sedikit, kecepatan kerja enzim juga rendah. Sebaliknya,
jika jumlah substrat yang tersedia banyak, kerja enzim juga cepat. Pada keadaan
substrat berlebih, kerja enzim tidak sampai menurun tetapi konstan.
o
Pada kepekatan substrat rendah, bilangan
molekul enzim melebihi bilangan molekul substrat. Oleh itu,cuma sebilangan
kecil molekul enzim bertindak balas dengan molekul substrat.
o
Apabila kepekatan substrat bertambah,
lebih molekul enzim dapat bertindak balas dengan molekul substrat sehingga ke
satu kadar maksimum.
o
Penambahan kepekatan substrat selanjutnya
tidak akan menambahkan kadar tindak balas kerana kepekatan enzim menjadi faktor
pengehad.
2.11 Spesifikasi Enzim
Ada 2 teori mengenai cara kerja
enzim, yaitu:
o
Teori gembok anak kunci (key-lock)
Sisi
aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis
substrat saja Gambar 3.4 A) Substrat sesuai dengan sisi aktif seperti gembok
kunci dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik.
Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah
sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang
sama.
o
Teori cocok terinduksi (induced fit).
Sisi
aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktur substrat. Ikatan antara
enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat. Inhibitor
Merupakan zat yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan
irreversible.
2.12 Peranan dan Fungsi Enzim Dalam
Kehidupan
Terdapat
berbagai macam peranan atau Fungsi dari enzim yakni :
o
Reduksi, yaitu reaksi penambahan
hydrogen, electron atau pelepasan oksigen.
o
Dehidrasi yaitu pelepasan molekul uap
air (H20).
o
Oksidasi yaitu reaksi pelepasan molekul
hydrogen, electron atau penambahan oksigen
o
Hidrolisis yaitu reaksi penambahan H20
pada suatu molekul dan diikuti pemecahan molekul pada ikatan yang ditambah H20.
o
Deminase yaitu reaksi pelepasan gugus
amin (NH2)
o
Dekarbolisasi yaitu reaksi pelepasan CO2
dan gugusan karbosil.
o
Fosforilasi yaitu reaksi pelepasan
fosfat.
o
Enzim merupakan biomolekul yang
mengkatalis reaksi kimia, di mana hampir semua enzim adalah protein. Pada
reaksi-reaksi enzimatik, molekul yang mengawali reaksi disebut substrat,
sedangkan hasilnya disebut produk. Cara kerja enzim dalam mengkatalisis reaksi
kimia substansi lain tidak merubah atau merusak reaksi ini.
o
Fungsi Enzim Yaitu sebagai katalis untuk
proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel makhluk hidup. Enzim
ini berfungsi sebagai katalis yang sangan efisien dan mempunyai derajat yang
tinggi.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Enzim
adalah senyawa organik yang berperan sebagai katalis yaitu untuk mempercepat
proses dan reaksi kimia yang sedang berlangsung. Enzim bekerja secara spesifik
pada satu jenis substrat. Namun, ada satu enzim yang dapat bekerja pada
beberapa jenis substrat. Enzim sangat berguna untuk bagi manusia, hewan, dan
tumbuhan. Oleh karena itu, keberadaan enzim sangat dibutuhkan untuk
kelangsungan kehidupan di alam ini.
Kerja enzim dipengaruhi oleh
beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan
inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang
berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk
jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak
dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini
akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga
dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan
aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.
Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.
3.2 Saran
Kesempurnaan makalah ini
tergantung pada motivasi dan saran yang membangun dari para pembaca. Maka dari
itu, penulis mengharapkan masukan ataupun saran yang membangun demi
kesempurnaan makalah ini.
DAFTAR
PUSTAKA
Pack, Pilip. 2008. Cliffsap Biologi Edisi ke-2. Cet I.
Pakar karya: Jakarta.
Prawirohartono, Slamet. 2004. Kimia Unutk SMA kelas XI.
Bumi Aksara: Jakarta.
Harminto, Sundowo. 2001. Biologi umum. Universitas terbuka. Jakarta.
Patta, Muis. 2011. Kimia Organik. Sekolah Menengah Analis Kimia. Makassar.
Girindra, A. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta.
Poedjiadi, A., F.M. T. Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar
Biokimia. UI-Press. Jakarta.
BY CAHERUL KIMTERI
Tidak ada komentar:
Posting Komentar