TUGAS BIOKIMIAENZIM

Oleh:CHERENNY AGMELIA N26020112130063ILMU KELAUTAN - AJURUSAN ILMU KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTANUNIVERSITAS DIPONEGORO2015

ENZIM

A. Pengertian EnzimEnzimadalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatureaksi kimia organik. Enzim mempunyai beberapa jenis serta beberapa sifat. Enzim bekerja secara bolak balik. Maisng-masing enzim menempati substrat tertentu.

Enzim merupakan polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. Sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik, enzim memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit.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 Enzim1. Enzim hanya mengubah kecepatan reaksiArtinya 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. Klasifikasi EnzimEnzim dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang dikatalisis, daya katalisisnya, dan cara terbentuknya.1. Penggolongan enzim berdasarkan tempat bekerjanyaa) EndoenzimEndoenzim 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) EksoenzimEksoenzim 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 katalisisa)OksidoreduktaseEnzim 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)TransferaseTransferase 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) HidrolaseEnzim 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) LiaseEnzim 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) IsomeraseIsomerase meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi, yaitu:1. Rasemase, merubah l-alaninD-alanin2. Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfatD-xylulosa-5-fosfat3. Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal4. Intramolekul ketol isomerase, merubah D-gliseraldehid-3-fosfat dihidroksi aseton fosfat5. Intramolekul transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil-CoAf) LigaseEnzim 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-P3. Enzim lain dengan tatanama berbedaAda 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 terbentuknyaa)Enzim konstitutifDi 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 adaptifPerubahan 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 bakteriE.coliyang ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa. MulamulaE. 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 tersebutE. colimembentuk enzim beta galaktosidase yang digunakan untuk merombak laktosa.

D. Cara Kerja EnzimEnzim 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)XYCCZ (3)CZ C+ Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.Enzim mengkatalis reaksi dengan cara meningkatkan laju reaksi. Enzim meningkatkan laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk reaksi) dari EA1 menjadi EA2. Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengan substrat. Setelah produk dihasilkan, kemudian enzim dilepaskan. Enzim bebas untuk membentuk kompleks baru dengan substrat yang lain.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 amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut adalah :a. SuhuEnzim 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. InhibitorHal 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 KompetisiPada inhibitor kompetisi terjadi penambahan substrat dapat mengurangidaya 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 NonkompetisiInhibitor 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 subtratMekanisme 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.Cara kerja enzim juga dapat dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan anak kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi.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.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.

E. Tata Nama Enzima) Tata Nama pada EnzimSebagian besar enzim diberi nama dengan menambahkan akhiranasepada nama substrat enzim tersebut. Sebagai contoh,maltasebekerja pada maltose,ureasepada urea dan sebagainya.IUB (international union of biochemistry)Digit:1 = kode kelas enzim2 = kode sub kelas enzim3 = kode sub sub kelas enzim4 = nama enzim tertentu

F. KoenzimKoenzim adalah molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis. Contoh-contoh koenzim ialah NAD, NADP, asam tetra hidrofosfat, tiamin pirofosfat, dan ATP.Koenzim sebagai senyawa organik yang berasosiasi dengan apoenzim dan bersifat sewaktu (tidak permanen), biasanya pada saat berlangsung katalisis. Selanjutnya koenzim yang sama bisa menjadi kofaktor pada enzim yang berbeda. Kebanyakan komponen koenzim adalah vitamin. Dua kelas koenzim yaitu :1. Turut dalam pemindahan satu gugus bukan hydrogen (koenzim A-Sh; Tiamin PiroFosfat/ TPP; Peredoksal fosfat;Tetra hidro folat; Biotin, Kobamida; Lipoat)2. Koenzim turut dalam pemindahan hydrogen (NAD; NADP;FMN; FAD; L(SH)2; Koenzim Q

SOAL1. Apa yang dimaksud dengan enzim?2. Apa sajakah sifat-sifat dari enzim?3. Apa yang dimaksud dengan endoenzim dan eksoenzim?4. Berdasarkan daya katalisisnya, enzim digolongkan menjadi berapa? Sebutkan!5. Bagaimanakah cara kerja enzim?6. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi kerja enzim?7. Bagaimana cara kerja enzim berdasarkan teori gembok dan anak kunci (Lock and key theory)?8. Apa yang dimaksud dengan enzim permease?9. Bagaimanakah tata nama pada enzim?10. Apa yang dimaksud dengan koenzim?

JAWABAN1. Enzimadalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatureaksi kimia organik.2. Sifat-sifat Enzim yaitu :- Enzim hanya mengubah kecepatan reaksi- Enzim bekerja secara spesifik- Enzim merupakan protein- Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit- Enzim bekerja secara bolak-balik- Enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan3. 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. Sedangkan 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.4. Berdasarkan daya katalisisnya, enzim digolongkan menjadi 6 yaitu :a)OksidoreduktaseEnzim ini mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen. b)TransferaseTransferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain. c) HidrolaseEnzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis.d) LiaseEnzim ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis.e) IsomeraseIsomerase meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi.f) LigaseEnzim ini mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat.5.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.6.Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :- Suhu- Derajat keasaman (pH)- Inhibitor- Konsentrasi substrat7. Cara kerja enzim dengan teori gembok dan anak kunci (Lock and key theory) yaitu 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.8. Enzim permease adalah enzim yang berperan dalam menentukan sifat selektif permiabel dari membran sel.9.Tata nama pada enzim yaitu sebagian besar enzim diberi nama dengan menambahkan akhiranasepada nama substrat enzim tersebut. Sebagai contoh,maltasebekerja pada maltose,ureasepada urea dan sebagainya.Digit:1 = kode kelas enzim2 = kode sub kelas enzim3 = kode sub sub kelas enzim4 = nama enzim tertentu10. Koenzim adalah molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis. Contoh-contoh koenzim ialah NAD, NADP, asam tetra hidrofosfat, tiamin pirofosfat, dan ATP.