ringkasan enzim dan rantai pernafasan
TRANSCRIPT
RINGKASAN ENZIM
DAN
RANTAI PERNAFASAN
Annisa Dhania 2011-11-1
Yuliarini Debby Saputri 2011-11-134
Universitas Prof Dr.Moestopo (Beragama)
Fakultas Kedokteraan Gigi
Tahun Ajaran 2012/2013
ENZIM
A. Pengertian Enzim
Enzim adalah protein yang mengkatalis reaksi kimia dan mempengaruhi kecepatan reaksi
tetapi tidak ikut dalam reaksi .Enzim berperan sebagai biokatalisator.
B. Sifat-Sifat Enzim
1. Mempercepat reaksi kimia
2. Bekerja secara spesifik artinya setiap enzim hanya berfungsi untuk satu senyawa
(substrat) tertentu, contoh :
a. Enzim protease hanya mengkatalis protein
b.Enzim lipase hanya mengkatalis lipid(lemak)
Hanya bekerja pada kisaran suhu dan pH tertentu
3. Rusak pada suhu terlalu tinggi
4. Susunan kimianya tidak berubah oleh reaksi tempat enzim bekerja
5. Dapat bekerja bolak balik, contoh : enzim lipase mengurai lemak menjadi gliserol san
asam lemak,sebaliknya lipase juge menyintesis kembali gliserol dan asam lemak
menjadi lemak.
C. Komponen enzim
Komponen utama enzim adalah molekul protein (polipeptida). Molekul enzim
berikatan sementara dengan molekul koenzim selama berlangsungnya reaksi kimia. Koenzim
adalah senyawa organic atau ion logam yang diprlukan untuk kerja enzim. Ion logam yang
merupakan koenzim adalah Cu,Mn,K,Na,Zn,Mg,dan Fe. Senyawa organic yang merupakan
koenzim adalah kelompok vitamin B.
D. 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 timbulantara 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
E. Mekanisme kerja enzim
Enzim bekerja spesifik dan hanya bekerja pada substrat tertentu.Kerja enzim bersifat
reversible (berlangsung dua arah,terbalikan). Ada dua teori mekanisme kerja enzim,yaitu :
1. Teori kunci gembok
a) Reaktan (substart) dan enzim sesuai seperti gembok daan kuncinya.enzim berperan dalam
reaksi tetapi hanya berubah sementara.setelah reaksi,enzim kembali kembentuk semula
b) Persamaan reaksi enzim substart berlangsung dua arah .baik reaktan maupun produk dapat
menjadi substart bagi enzim.
2. Teori induksi Pas (induced fit)
a) Substart (reaktan) terikat pada sisi aktif enzim
b) Saat berikatan ,enzim berubah bentuk agar sesuai dan cocok dengan substart
c) Terbentuk produk dan enzim dapat digunakan lagi
F. Inhibitor
Kerja enzim dapat dihambat oleh inhibitor .inhibitor dapat dibedakan menjadi dua,yaitu
inhibitor kompetitif dan non kompetiitif
1. Inhibitor Kompetitif
Inhbitor kompetitif mempunyai struktur seperti substart sehingga bersaing untuk menempati
sisi ktif enzim.Pengaruh ini dapat dihilangkan dengan menaikkan konsentrasi substart.
2. Inhibitor Nonkompetitif
Inhibitor Nonkompetitif dapat berikatan dengan enzim diluar sisi aktif , sehingga enzim
kehilangan aktifitasnya. Akibatnya permukaan sisi aktif tidak dapat berikatan dengan substart.
Inhibitor yang tidak merusak enzim disebot inhibitor reversible.Inhibitor yang dapat merusak
enzim disebut inhibitor irreversible. Contohnya : racun sianida
G. Enzim Alosterik
Enzim Alosterik adalah enzim yang mempunyai sisi tempat menempelnya substrat
selain sisi aktif yaitub disisi reseptor.Substansi yang melekat pada sisi reseptor disebut
regulator.Regulator mempengaruhi aktifitas enzim.Beberapa regulator merupakan inhibitor yang
menyebabkan enzim tidak aktif.
H. Faktor yang mempengaruhi kerja Enzim
a. Temperatur
Pada temperatur optimum ,aktifitas enzim sangat baik,Jika temperatur terlalu rendah reaksi
menjadi lambat dan jiak temperatur terlalu tinggi enzim akan rusak
b. pH
Enzim bekerja dngan baik pada PH optimum.Keadaan asam dan basa yang terlalu tinggi
menghambat aktifitas enzim.
RANTAI PERNAFASAN
Rantai transfer elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transfer
elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor
elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan
penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis,
dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah
molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c,dan sitokrom-a
Energi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus Krebs ada dua macam. Pertama,
dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (guanosin trifosfat). Energi ini
merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua, dalam bentuk sumber
elektron, yaitu NADH dan FAD (flavin adenin dinukleotida) dalam bentuk FADH2. Kedua
macam sumber elektron ini dibawa ke sistem transfor elektron.
Proses transfos elektren ini sangat kompleks. Pada dasarnya, elektron dan H+ dari NADH
dan FADH2 dibawa darai satu subtrat ke substrat lain secara berantai. Pembawa elektron dalam
transfor elektron antara lain protein besi-sulfur (Fe.S) dan sitokrom. Selain itu terdapat pula
senyawa ubikuinon yang bukan protein. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan
untuk mengikat fosfat anorganik (P) ke molekul ADP sehingga terbentuk ATP. Pada bagian
akhir terdapat (O2) sebagai penerima (akseptor), sehinga terbentuk H2O.
Jadi, dari keseluruhan proses katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik, dihasilkan
38 ATP, dengan perincian sebagai berikut:
Glikolisis : 2 NADH + 2 ATP = 8 ATP
Oksidasi dari piruvat : 2 NADH (atau 6 ATP) = 6 ATP
Siklus Krebs : 6 NADH + 2 FADH + 2 ATP = 24 ATP
Jadi total ATP = 38 ATP
Pertama, NADH dan FADH2 mengalami oksidasi, dan elektron berenergi tinggi yang
berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer ke koenzim Q. Energi yang dihasilkan ketika NADH
dan FADH2 melepaskan elektronnya cukup besar untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik
menjadi ATP. Kemudian koenzim Q dioksidasi oleh sitokrom b. Selain melepaskan elektron,
koenzim Q juga melepaskan 2 ion H+. Setelah itu sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c.
Energi yang dihasilkan dari proses oksidasi sitokrom b oleh sitokrom c juga
menghasilkan cukup energi untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP.
Kemudian sitokrom c mereduksi sitokrom a, dan ini merupakan akhir dari rantai transpor
elektron. Sitokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh sebuah atom oksigen, yang merupakan
zat yang paling elektronegatif dalam rantai tersebut, dan merupakan akseptor terakhir elektron.
Setelah menerima elektron dari sitokrom a, oksigen ini kemudian bergabung dengan ion H+ yang
dihasilkan dari oksidasi koenzim Q oleh sitokrom b membentuk air (H2O).
Oksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang cukup besar untuk dapat
menyatukan ADP dan gugus fosfat organik menjadi ATP. Jadi, secara keseluruhan ada tiga
tempat pada transpor elektron yang menghasilkan ATP.
Sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH dan FADH2
sebanyak 10 dan 2 molekul. Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan kedua
molekul FADH2 tersebut mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut.
Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, dan kira-kira 2 ATP untuk setiap oksidasi
FADH2. Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP. Ditambah dari hasil
glikolisis dan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total
38 ATP dari satu molekul glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan
transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah 36 ATP.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.biotek.lipi.go.id/index.php?option=content&task=view&id=36.
http://ms.wikipedia.org/wiki/Enzim
Colby (1992). Ringkasan Biokimia Harper. Alih Bahasa: Adji Dharma.
Jakarta:EGC
Robert k murray,dkk (2001) Biokimia Harper.Jakarta : EGC