Tugas Biokimia
ENZIM
OLEH
:
NAMA
: RAHMADI
NIM
:
G111 11 335
KELAS : D
PROGRAM
STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2012
A.
Pengertian Enzim
Enzim
adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang
mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia
organik.[1][2] Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya
menjadi molekul lain yang 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.
Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan
molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi
kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga
percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi
lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:
X + C → XC (1)
Y + XC → XYC (2)
XYC → CZ (3)
CZ → C + Z (4)
Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada
reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.
Sebagian besar enzim bekerja secara khas,
yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa
atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang
bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada
proses perombakan pati menjadi glukosa.
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.
B.
Etimologi dan Sejarah
Hal-ihwal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam
enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari
tersendiri 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[3] dan
konversi pati menjadi gula oleh ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui.
Namun, mekanisme bagaimana hal ini terjadi belum diidentifikasi.[4]
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."[5]
Pada tahun 1878,
ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837–1900) pertama kali menggunakan
istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunani ενζυμον 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.[6] Ia menamai enzim yang
memfermentasi sukrosa sebagai "zymase" (zimase).[7] 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 mengkristalisasi enzim 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.[8]
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.[9] Struktur lisozim dalam resolusi tinggi ini menandai
dimulainya bidang biologi struktural dan usaha untuk memahami bagaimana enzim
bekerja pada tingkat atom.
C.
Sifat-sifat Enzim
·
Enzim
hanya mengubah kecepatan reaksi, artinya enzim tidak mengubah produk akhir yang
dibentuk atau mempengaruhi keseimbangan reaksi, hanya meningkatkan laju suatu
reaksi.
·
Enzim
bekerja secara spesifik, artinya enzim hanya mempengaruhi substrat tertentu
saja.
·
Enzim
merupakan protein. Oleh karena itu, enzim memiliki sifat seperti protein.
Antara lain bekerja pada suhu optimum, umumnya pada suhu kamar. Enzim akan
kehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam atau basa kuat, dan pelarut
organik. Selain itu, panas yang terlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi
sehingga tidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya.
·
Enzim
diperlukan dalam jumlah sedikit. Sesuai dengan fungsinya sebagai katalisator,
enzim diperlukan dalam jumlah yang sedikit.
·
Enzim
bekerja secara bolak-balik. Reaksi-reaksi yang dikendalikan enzim dapat
berbalik, artinya enzim tidak menentukan arah reaksi tetapi hanya mempercepat
laju reaksi sehingga tercapai keseimbangan. Enzim dapat menguraikan suatu
senyawa menjadi senyawa-senyawa lain. Atau sebaliknya, menyusun senyawa-senyawa
menjadi senyawa tertentu. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.
·
Enzim
dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
adalah suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan inhibitor (penghambat) serta
konsentrasi substrat.
KLASIFIKASI
ENZIM
Penggolongan (Klasifikasi) enzim
1. Hidrolase
Hidrolase merupakan enzim-enzim yang menguraikan suatu
zat dengan pertolongan air. Hidrolase dibagi atas kelompok kecil berdasarkan
substratnya yaitu :
A. Karbohidrase,
enzim-enzim yang menguraikan golongan karbohidrat.
Kelompok ini masih dipecah lagi menurut karbohidrat yang
diuraikannya, misal :
·
Amilase,
yaitu enzim yang menguraikan amilum (suatu polisakarida) menjadi maltosa 9
suatu disakarida).
2 (C6H10O5)n + n H2O n C12H22O11
·
Maltase,
yaitu enzim yang menguraikan maltosa menjadi glukosa
C12H22O11 + H20 2 C6H12O6
·
Sukrase,
yaitu enzim yang mengubah sukrosa (gula tebu) menjadi glukosa dan fruktosa.
·
Laktase,
yaitu enzim yang mengubah laktase menjadi glukosa dan galaktosa.
·
Selulase,
emzim yang menguraikan selulosa ( suatu polisakarida) menjadi selobiosa ( suatu
disakarida)
·
Pektinase,
yaitu enzim yang menguraikan pektin menjadi asam-pektin.
B. Esterase
Enzim-Enzim yang memecah golongan ester.
Contoh-contohnya :
·
Lipase,
yaitu enzim yang menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemak.
·
Fosfatase,
yaitu enzim yang menguraikan suatu ester hingga terlepas asam fosfat.
C. Proteinase atau Protease
Enzim-Enzim yang menguraikan golongan protein.
Contoh-contohnya:
·
Peptidase,
yaitu enzim yang menguraikan peptida menjadi asam amino.
·
Gelatinase,
yaitu enzim yang menguraikan gelatin.
·
Renin,
yaitu enzim yang menguraikan kasein dari susu.
2. Oksidase dan reduktase
enzime yang menolong dalam proses oksidasi dan reduksi.
Enzim Oksidase dibagi lagi menjadi;
·
Dehidrogenase
: enzim ini memegang peranan penting dalam mengubah zat-zat organik menjadi
hasil-hasil oksidasi.
·
Katalase
: enzim yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.
3. Desmolase
Enzim-Enzim yang memutuskan ikatan-ikatan C-C, C-N dan
beberapa ikatan lainnya.
Enzim
Desmolase dibagi lagi menjadi :
·
Karboksilase
: yaitu enzim yang mengubah asam piruyat menjadi asetaldehida.
·
Transaminase
: yaitu enzim yang memindahkan gugusan amine dari suatu asam amino ke suatu
asam organik sehingga yang terakhir ini berubah menjadi suatu asam amino.
Enzim juga dapat dibedakan menjadi eksoenzim dan
endoenzim berdasarkan tempat kerjanya, ditinjau dari sel yang
membentuknya.Eksoenzim ialah enzim yang aktivitasnya diluar sel. Endoenzim
ialah enzim yang aktivitasnya didalam sel.
Selain eksoenzim dan endoenzim, dikenal juga enzim
konstitutif dan enzim induktif. Enzim konstitutif ialah enzim yang dibentuk
terus-menerus oleh sel tanpa peduli apakah substratnya ada atau tidak. Enzim
induktif (enzim adaptif) ialah enzim yang dibentuk karena adanya rangsangan
substrat atau senyawa tertentu yang lain. Misalnya pembentukan enzim
beta-galaktosida pada escherichia coli yang diinduksi oleh laktosa sebagai
substratnya. Tetapi ada senyawa lain juga yang dapat menginduksi enzim tersebut
walaupun tidak merupakan substarnya, yaitu melibiosa. Tanpa adanya laktosa atau
melibiosa, maka enzim beta-galaktosidasa tidak disintesis, tetapi sintesisnya
akan dimulai bila ditambahkan laktosa atau melibiosa.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1,2012.http//:id.wikipedia.org/wiki/Enzim. Di akses pada tanggal 22 maret 2012
Anonim2,2012. http//:www.anneahira.com/sifat-sifat-enzim.htm. Di akses pada tanggal 22 maret 2012
0 komentar:
Posting Komentar