BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Suatu enzim bekerja secara khas
terhadap suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah ciri suatu enzim. Ini sangat
berbeda dengan katalis lain (bukan enzim) yang dapat bekerja terhadap berbagai
macam reaksi. Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia
yang terjadi didalam sel maupun diluar sel. Suatu enzim dapat mempercepat
reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut
dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katlis yang sangat
efisien, disamping itu mempunyai derajar kekhasan yang tinggi. Seperti juga
katalis lainnya, maka enzim dapat menurunkan energy aktivitas suatu reaksi
kimia. Reaksi kimia ada yang membutuhkan energy (energi endorgani) dan ada pula
yang menghasilkan energy atau mengeluarkan energy (eksorgonik) (Ana, Poedjadi,
2005)
Kerja enzim dipengaruhi oleh
beberapa factor, 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, diluar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak
dapat bekerja secara optimal atau struktur akan mengalami kerusakan. Hal ini
akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga
dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan ativasi
enzim, sedangkan activator adalah yang meningkatkan aktifitas enzim. Banya obat
dan racun adalah inhibitor enzim (Anonim, 2009)
B. Rumusan Masalah
1.
Bagaimana definisi dari enzim ?
2.
Apa sifat-sifat dari enzim ?
3.
Apa saja jenis-jenis enzim ?
4.
Bagaimana cara kerja enzim ?
BAB
II
PEMBAHASAN
A. Definisi
Enzim
Enzim
adalah protein yang berfungsi sebagai biokatalisator, senyawa yang meningkatkan
kecepatan reaksi kimia. Enzim merupakan biokatalisator organik yang dihasilkan
organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu
senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim disintesis dalam bentuk calon
enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang
tepat. Misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas, diaktifkan dengan
memecah salah satu peptidanya untuk membentuk enzim tripsin yang aktif. Bentuk
enzim yang tidak aktif ini disebut zimogen.
B. Sifat-Sifat
Enzim
1. Enzim hanya mengubah kecepatan
reaksi.
Artinya
enzim tidak mengubah produk akhir yang dibentuk atau mempengaruhi keseimbangan
reaksi, hanya meningkatkan laju suatu reaksi.
2. Enzim bekerja secara spesifik.
Artinya
enzim hanya mempengaruhi substrat tertentu saja.
3. 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.
4. Enzim diperlukan dalam jumlah
sedikit.
Sesuai
dengan fungsinya sebagai katalisator, enzim diperlukan dalam jumlah yang
sedikit.
5. 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.
6. Enzim dipengaruhi oleh faktor
lingkungan.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan
inhibitor (penghambat) serta konsentrasi substrat.
C. Jenis-Jenis
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.
coli membentuk 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.
Dalam
ilmu biologi, enzim-enzim tersebut dikelompokkan ke dalam 3 golongan yakni
enzim karbohidrase, enzim Protease dan juga enzim esterase. Ketiga golongan
enzim ini terdiri atas beberapa jenis enzim.
Adapun
macam-macam enzim yang dimaksud sebagai berikut:
Golongan Enzim Karbohidrase
Golongan
enzim ini terdiri atas beberapa jenis enzim antara lain:
1. Enzim selulose yang berperan
mengurai selulosa atau polisakarida menjadi senyawa selabiosa atau disakarida.
2. Enzim amylase yang berperan mengurai
amilum atau polisakarida menjadi senyawa maltosa, yakni senyawa disakarida.
3. Enzim pektinase yang berfungsi
mengurai petin menjadi senyawa asam pektin.
4. Enzim maltosa yang berfungsi
mengurai maltosa menjadi senyawa glukosa.
5. Enzim sukrosa yakni enzim yang
berperan mengubai sukrosa menjadi senyawa glukosa dan juga fruktosa.
6. Enzim laktosa yakni enzim yang
berperan mengubah senyawa laktosa menjadi senyawa glukosa dan juga galaktosa.
Golongan
Enzim Protase
Adapun macam-macam enzim yang masuk
ke dalam golongan ini antara lain:
1. Enzim pepsin yang berperan memecah
senyawa protein menjadi senyawa asam amino.
2. Enzim tripsin yakni enzim yang
berperan mengurai pepton menjadi senyawa asam amino.
3. Enzim entrokinase yakni enzim yang
berperan mengurai senyawa pepton menjadi senywa asam amino.
4. Enzim peptidase, enzim berperan
dalam mengurai senyawa peptide menjadi senyawa asam amino.
5. Enzim renin, berperan sebagai
pengurai senyawa kasein dan juga susu.
6. Enzim gelatinase, berperan dalam
mengurai senyawa gelatin.
Golongan Enzim Esterase
Macam-macam enzim yang masuk ke dalam golongan yang satu ini antara lain:
1. Enzim lipase, berperan dalam
mengurai lemak menjadi senyawa gliserol dan juga asam lemak.
2. Enzim fostatase, berperan dalam
mengurai suatu ester dan mendorong terjadinya pelepasan asam fosfor.
Macam-macam
enzim ini bisa dijumpai di seluruh tubuh
manusia. Masing-masinge enzim bekerja pada substrat tertentu baik itu yang
bersifat asam maupun basa. Dengan demikian, bisa disimpulkan bahwa enzim ini
memiliki sisi yang aktif dimana ia mempunyai gugus R residu asam amino yang
spesifik. Menurut penelitian lanjutan, enzim ini berupa koloid yang tertebtuk
dengan tujuan memperbesar aktifitasnya.
D. Cara
Kerja Enzim
a. Teori
gembok dan anak kunci (Lock and key theory)
Enzim
dan substrat bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk
dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi
yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta
membebaskan enzim.
b. Teori
kecocokan yang terinduksi (Induced fit theory)
Menurut
teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentuk yang
fleksibel. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif
termodifikasi melingkupi substrat membentuk kompleks. Ketika produk sudah
terlepas dari kompleks, enzim tidak aktif menjadi bentuk yang lepas. Sehingga,
substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim tersebut.
Kerja
enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut adalah :
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.
·
Enzim
tidak aktif pada suhu kurang daripada 0oC.
·
Kadar
tindak balas enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10oC.
·
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.
·
Setiap
enzim bertindak paling cekap pada nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH
optimum.
·
pH
optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
·
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 subtrat
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.
·
Pada
kepekatan substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi bilangan molekul
substrat. Oleh itu,cuma sebilangan kecil molekul enzim bertindak balas dengan
molekul substrat.
·
Apabila
kepekatan substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat bertindak balas dengan
molekul substrat sehingga ke satu kadar maksimum.
·
Penambahan
kepekatan substrat selanjutnya tidak akan menambahkan kadar tindak balas kerana
kepekatan enzim menjadi faktor pengehad.
BAB
III
KESIMPULAN
A. Kesimpulan
1. Enzim adalah protein yang berfungsi
sebagai biokatalisator, senyawa yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia.
2. Enzim hanya mengubah kecepatan
reaksi, bekerja secara spesifik, Enzim merupakan protein, diperlukan dalam
jumlah sedikit, bekerja secara bolak-balik, dan enzim dipengaruhi oleh faktor
lingkungan.
3.
Penggolongan
enzim berdasarkan tempat bekerjanya (endoenzim dan eksoenzim) ; berdasarkan
daya katalisis (oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan
ligase) ; enzim lain dengan tatanama berbeda (enzim pepsin, triosin, dan
sebagainya serta enzim yang termasuk enzim permease) ; berdasarkan cara
terbentuknya (enzim konstitutif dan adaptif).
4.
Cara
kerja enzim dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan anak kunci, dan
teori kecocokan yang terinduksi. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
adalah suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan inhibitor (penghambat) serta
konsentrasi substrat.
B. Saran
Dengan
adanya makalah ini kami harapkan para pembaca dapat mengetahui lebih banyak
lagi tentang Enzim guna menambah wawasan untuk pembelajaran.
DAFTAR
PUSTAKA
http://kelasbiologiku.blogspot.com/2013/05/mengenal-macam-macam-enizm-serta.html
http://www.materibiologi.com/macam-macam-enzim-pencernaan-dan-fungsinya/
http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim
Poedjiadi, Anna. 2005.Dasar-dasar
Biokimia.UI press.Jakarta
