teknologi enzim pengertian enzim

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

1/16

A. PENGERTIAN ENZIM

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme

makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di

dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi.

Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang

akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat

berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun.

Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian

enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak

tersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu

koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik).

B. SIFAT-SIFAT ENZIM

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut

!iokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.

"hermolabil# mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu $%& ', karena enzim

tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

erupakan senyaa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. *ibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat

cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

!ekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim),

contoh ektoenzim amilase,maltase.

+mumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga

yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh lipase, meng-katalisis

pembentukan dan penguraian lemak.

C. BIOKATALIS

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

2/16

elain protein struktural, sel juga menyintesis sekelompok protein yang

mempunyai fungsi khusus yaitu enzim sebagai biokatalis. !iokatalis oleh enzim

merupakan aspek yang sangat penting dalam reaksi biokimia di dalam sel jasad hidup.

ampir semua reaksi biokimia di dalam sel dikatalis oleh enzim. Enzim mempunyai

kemampuan mempercepat reaksi transformasi kimiai paling tidak sampai sejuta kali

lipat jika dibandingkan dengan transformasi kimia tanpa katalis. eskipun demikian,

enzim tidak mengubah keseimbangan reaksi, melainkan menurunkan energi aktiasi

suatu reaksi. Enzim mempunyai karakteristik utama, yaitu kemampuan katalitik dan

spesifisitas. ampir semua enzim yang telah diketahui berupa protein, meskipun ada

molekul /0A yang juga mempunyai sifat katalitik (ribozim), misalnya /0Ase1 yang

berperan dalam pemrosesan t/0A pada Eschericia coli, dan /0A yang berperan

dalam pemrosesan r/0A pada Tetrahymena.

Enzim mempunyai spesifitas sangat tinggi, baik terhadap reaksi yang

dikatalisis maupun substrat. uatu enzim umumnya mengkatalisis satu macam reaksi

atau sekelompok reaksi yang mempunyai keterkaitan sangat dekat. /eaksi samping

yang mengarah ke pembentukkan produk sampingan biasanya tidak terjadi pada

reaksi yang dikatalisis oleh enzim. elain itu spesifitasnya enzim terhadap substrat

umumnya sangat tinggi bahkan seringkali mutlak, artinya satu macam enzim hanya

akan bereaksi terhadap satu macam substrat. ebagai contoh, enzim proteolitik hanya

akan menghidrolisi suatu ikatan peptida. "ripsin adalah salah satu contoh enzim

proteolitik yang mengkatalisis pemutusan ikatan peptida hanya pada sisi karboksil

residu lisin dan arginin. "hrombin adalah enzim yang bahkan lebih spesifik daripada

tripsin karena menghidrolisis ikatan arginin-lisin hanya pada urutan peptid tertentu.

*alam studi molekuler dan rekayasa genetik peranan enzim sangat ital. "elah

diketahui ada banyak enzim yang mampu memotong *0A (enzim endonukle!e

"e!#"ik!i$ hanya pada urutan nukleotida tertentu. elain itu ada enzim yang dapat

digunakan untuk menyambung dua potong *0A (*0A ligase). *engan

memanfaatkan enzim-enzim yang mempunyai spesifitas sangat tinggi semacam ini,

orang dapat memppelajari proses molekuler dalam sel secara lebih rinci.

eskipun enzim mempunyai kemampuan mempercepat reaksi namun

kemampuan katalitik tersebut tidak secara terus-menerus diaktifkan. !anyak contoh

enzim yang aktiitasnya dikendalikan dengan mekanisme tertentu. Enzim yang

mengkatalisis reaksi pertama dalam suatu jalur biosintetik biasanya akan dihambat

aktiitasnya oleh hasil akhir jalur reaksi tersebut (penghambatan umpan-balik, feed-

back inhibition). ebagai contoh, biosintesis asam amino isoleusin pada bakteri

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

3/16

mempunyai sistem pengendalian aktiitas enzim semacam ini. Enzim pertama yang

berperanan di dalam biosintesis isoleusin, yaitu treonin deaminase, akan dihambat

aktiitasnya jika konsentrasi isoleusin didalam sel sudah mencapai aras tertentu.

kema penghambatan umpan-balik suatu enzim digambarkan pada gambar.

A - - - Enzim ! ' * (hasil akhir)

Gambar kema penghambatan umpan-balik aktiitas enzim. * adalah hasil akhir

jalur reaksi perubahan substrat A menjadi *. 1ada aras tertentu, * akan menghambat

aktiitas enzim yang mengkatalisis reaksi pertama dalam perubahan substrat A

menjadi !.

*alam penghambatan semacam ini isoleusi akan berikatan dengan enzim pada

!i!i %enu"n (regulatory site) yang merupakan bagian yang brbeda dari !i!ik#lik (catalytic site).

Aktiitas enzim dapat juga dikendalikan oleh %"o#ein %en&endli(regulatory

protein), baik yang meningkatkan aktiitas atau justru menghambatnya, misalnya

protein kalmodulin yang mengendalikan aktiitas bermacam-macam enzim pada jasad

eukaryot. ifat katalitik enzim dapat pula dipengaruhi oleh modifikasi koalen

(covalent modification), misalnya melalui fosforilasi residu treonin dan tirosin.

!eberapa enzim disintesis dalam bentuk prekursor yang tidak aktif (zimogen).

1rekursor enzim semacam ini dapat diaktifkan oleh aktiitas proteolitik, misalnya

pengaktifan prekursor tripsinogen dalam pankreas melalui pemotongan ikatan peptida

tertentu. elain proses pengendalian seperti yang telah disinggung tersebut, aktiitas

enzimatik pada jasad hidup dapat pula ditentukan pada aras sintesisnya, misalnya

melalui pengendalian transkripsi dan translasi. 1roses pengendalian semacam ini akan

dijelaskan secara lebih luas dalam bagian lain buku ini.

'. Penu"n 'en&n P"o#eoli#ik

!eberapa protein disintesis dan disekresikan dalam bentuk prekursor tidak

aktif yang disebut proprotein. 1roprotein enzim disebut proenzim atau zymogen.

1roteolisis selektif terhadap suatu proenzim atau zymogen melalui pemotongan

bertahap akan membentuk enzim yang aktif. 1emotongan spesifik menyebabkan

perubahan konformasi yang menyingkap sisi aktif enzim. ekanisme pengaturan ini

dapat dilakukan di luar sel karena tidak memerlukan A"1 untuk mngubah zymogen

menjadi enzim aktif. 2arena mekanisme ini bersifat irreersible, maka diperlukan

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

4/16

mekanisme lain untuk menginaktifkan enzim. 1rotease diinaktifkan dengan protein

inhibitor yang mengikat secara kuat pada sisi aktif enzim.

Enzim yang memerlukan mekanisme tersebut antara lain pepsin (proenzim 3

pepsinogen), tripsin (proenzim 3 tripsinogen), khimotripsin (proenzim 3

khimotripsinogen) dan beberapa enzim yang terlibat dalam proses pembekuan darah

(Gambar 45). intesis dan sekresi enzim protease dalam bentuk inaktif melindungi

jaringan asal (misalnya pankreas) dari autodigestion seperti pada pancreatitis. elain

mensintesis dan mensekresikan zymogen, pankreas juga mensintesis trypsin-inhibitor

protein yang terikat kuat pada sisi aktif tripsin sehingga mencegah autodigestion.

elain itu, enzim yang diperlukan dalam sementara tetapi cepat juga disintesis dan

disekresikan dalam bentuk inatif. al ini dikarenakan proses sintesis enzim baru dan

sekresinya memerlukan aktu lama sehingga tidak cukup cepat untuk mencegah

konsisi patofisiologis seperti perdarahan.

E. P"o#e!e

Enzim proteolitik (proteolytic enzymes) atau disebut juga 1roteinase atau

1rotease, merupakan kelompok enzim yang mampu memecah rantai panjang molekul

protein menjadi molekul-molekul yang lebih kecil disebut peptida (peptides) dan

bahkan sampai menjadi komponen-komponen terkecil penyusun protein yang disebut

Asam Amino (Amino Acid).!erdasarkan 0omenclature 'omitte of "he 6nternational +nion of

!iochemistry, enzim proteolitik digolongkan ke dalam enzim hidrolase.

1ada tingkat mikroorganisme, kelompok bakteri proteolitik adalah kelompok bakteri

yang mampu menghasilkan enzim proteolitik. !eberapa bakteri penghasil proteolitik

antara lain genus !acillus (!. cereus, !. pumilus, !. subtilis, !. licheniformis, !.

stearothermophilus, !. polymi7a), Aeromonas, 8actobacillus, 1seudomonas, erratia,

treptomyces dan taphylococcus. elain bakteri, fungi juga menghasilkan enzim

proteolitik, yakni dari genus Acremonium, Aspergillus, 'andida, acharomyces,

9usarium, ucor dan /hizopus (/ao dkk, 4::;).

*i dalam tubuh manusia enzim proteolitik diproduksi oleh pankreas. "ripsin

(trypsin) adalah salah satu enzim yang diproduksi oleh pankreas dan disekresikan

dalam keadaan inaktif (inactie). ekanisme sekresi enzim seperti ini berfungsi untuk

mencegah terjadinya autodigestion pancreas atau untuk melindungi pankreas dari

aktiitas proteolitik enzim tersebut.

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

5/16

1/

7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

6/16