KELOMPOK 1 BIOLOGIKELOMPOK 1 BIOLOGI

•Charyezmah Indah PertiwyCharyezmah Indah Pertiwy

•Dwi YulianiDwi Yuliani

•Iis Inayah IsmailIis Inayah Ismail

•Siti RahmayantiSiti Rahmayanti

•Stella Bakti LakkaStella Bakti Lakka

BAB II METABOLISMEBAB II METABOLISME

MetabolismeMetabolisme

ENZIMENZIM

Sifat enzimSifat enzima. Enzim hanya mengubah kecepatan reaksi, artinya

enzim tidak mengubah produk akhir yang dibentuk atau mempengaruhi keseimbangan reaksi, hanya meningkatkan laju suatu reaksi.

b. Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim hanya mempengaruhi substrat tertentu saja.

c. 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.

d. Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit. Sesuai dengan fungsinya sebagai katalisator, enzim diperlukan dalam jumlah yang sedikit.

e. 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.

f. Enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan inhibitor (penghambat) serta konsentrasi substrat.

Tata nama enzimTata nama enzim

• Enzim diberi nama sesuai dengan nama substrat dan reaksi yang dikatalisis

• Biasanya ditambah akhiran ase• Enzim dibagi ke dalam 7 golongan besar

Klas Tipe reaksi

Oksidoreduktase(nitrat reduktase)

memisahkan dan menambahkan elektron atau hidrogen

Transferase(Kinase)

memindahkan gugus senyawa kimia

Hidrolase(protease, lipase, amilase)

memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air

Liase(fumarase)

membentuk ikatan rangkap dengan melepaskan satu gugus kimia

Isomerase(epimerase)

mengkatalisir perubahan isomer

Ligase/sintetase(tiokinase)

menggabungkan dua molekul yang disertai dengan hidrolisis ATP

Polimerase(tiokinase)

menggabungkan monomer-monomer sehingga terbentuk polimer

Susunan enzimSusunan enzim

• Komponen utama enzim adalah protein

• Protein yang sifatnya fungsional, bukan protein struktural

• Tidak semua protein bertindak sebagai enzim

Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan anak dua teori, yaitu teori gembok dan anak kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi.kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi.

a. Teori gembok dan anak kunci (Lock a. Teori gembok dan anak kunci (Lock and key theory)and key theory)Enzim dan substrat bergabung bersama Enzim dan substrat bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk dalam gembok. Di dalam kompleks, masuk dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yang rendah. Setelah bereaksi, aktivasi yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzim.serta membebaskan enzim.

b. Teori kecocokan yang b. Teori kecocokan yang terinduksi (Induced fit theory)terinduksi (Induced fit theory)Menurut teori kecocokan yang Menurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentuk yang fleksibel. merupakan bentuk yang fleksibel. Ketika substrat memasuki sisi aktif Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupi substrat termodifikasi melingkupi substrat membentuk kompleks. Ketika membentuk kompleks. Ketika produk sudah terlepas dari produk sudah terlepas dari kompleks, enzim tidak aktif kompleks, enzim tidak aktif menjadi bentuk yang lepas. menjadi bentuk yang lepas. Sehingga, substrat yang lain Sehingga, substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim kembali bereaksi dengan enzim tersebut.tersebut.

Penghambatan aktifitas enzim ada dua tipe:1. Kompetitif: zat penghambat mempunyai

struktur yang mirip dengan substrat sehingga dapat bergabung dengan sisi aktif enzim. Terjadi kompetisi antara substrat dengan inhibitor untuk bergabung dengan sisi aktif enzim (misal feed back effect)

2. Non kompetitif: zat penghambat menyebabkan struktur enzim rusak sehingga sisi aktifnya tidak cocok lagi dengan substrat

Faktor-faktor yang Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim :Mempengaruhi Kerja Enzim :

Terdapat beberapa faktor yang memengaruhi kerja enzim. Faktor faktor

tersebut erat kaitannya dengan sifat enzim sebagai protein. Faktorfaktor tersebut di antaranya suhu, derajat keasaman (pH), hasil akhir produk, konsentrasi enzim dan

substrat, serta zat penghambat.

1. Suhu1. Suhu

Enzim terbuat dari protein sehingga enzim dipengaruhi Enzim terbuat dari protein sehingga enzim dipengaruhi oleh suhu. Suhu memengaruhi gerak molekul. Pada oleh suhu. Suhu memengaruhi gerak molekul. Pada suhu optimal, tumbukan antara enzim dan substrat suhu optimal, tumbukan antara enzim dan substrat terjadi pada kecepatan yang paling tinggi. Pada suhu terjadi pada kecepatan yang paling tinggi. Pada suhu jauh di atas suhu optimal menyebabkan enzim jauh di atas suhu optimal menyebabkan enzim terdenaturasiterdenaturasi, mengubah bentuk, struktur, dan , mengubah bentuk, struktur, dan fungsinya. Pada suhu jauh di bawah suhu optimal, fungsinya. Pada suhu jauh di bawah suhu optimal, misalnya pada 0°C, enzim tidak aktif.misalnya pada 0°C, enzim tidak aktif.

Enzim pada manusia bekerja optimal pada 35–40°C. Enzim pada manusia bekerja optimal pada 35–40°C. Mendekati suhu normal tubuh. Mendekati suhu normal tubuh. Adapun bakteri yang Adapun bakteri yang hidup di air panas memiliki enzim yang bekerja optimal hidup di air panas memiliki enzim yang bekerja optimal pada 70°C.pada 70°C.

2. Derajat keasaman (pH)2. Derajat keasaman (pH)

Seperti protein, enzim juga bekerja Seperti protein, enzim juga bekerja dipengaruhi oleh derajat keasaman dipengaruhi oleh derajat keasaman lingkungan. Derajat keasaman optimal lingkungan. Derajat keasaman optimal bagi kerja enzim umumnya mendekati bagi kerja enzim umumnya mendekati pH netral, sekitar 6–8. Di luar rentang pH netral, sekitar 6–8. Di luar rentang tersebut, kerja enzim dapat terganggu tersebut, kerja enzim dapat terganggu bahkan dapat terdenaturasi.bahkan dapat terdenaturasi.

3. Hasil akhir (produk)3. Hasil akhir (produk)

Jika sel menghasilkan produk lebih banyak daripada yang Jika sel menghasilkan produk lebih banyak daripada yang dibutuhkan, produk yang berlebih tersebut dapat dibutuhkan, produk yang berlebih tersebut dapat menghambat kerja enzim. Hal ini dikenal dengan feedback menghambat kerja enzim. Hal ini dikenal dengan feedback inhibitor. Jika produk yang berlebih habis digunakan, kerja inhibitor. Jika produk yang berlebih habis digunakan, kerja enzim akan kembali normal. Mekanisme ini sangat penting enzim akan kembali normal. Mekanisme ini sangat penting dalam proses metabolisme, yaitu mencegah sel dalam proses metabolisme, yaitu mencegah sel menghabiskan sumber molekul yang berguna menjadi menghabiskan sumber molekul yang berguna menjadi produk yang tidak dibutuhkan.produk yang tidak dibutuhkan.

4. Konsentrasi enzim4. Konsentrasi enzim

Pada reaksi dengan konsentrasi enzim Pada reaksi dengan konsentrasi enzim yang jauh lebih sedikit daripada substrat, yang jauh lebih sedikit daripada substrat, penambahan enzim akan meningkatkan laju penambahan enzim akan meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi ini terjadi reaksi. Peningkatan laju reaksi ini terjadi secara linier. Akan tetapi, jika konsentrasi secara linier. Akan tetapi, jika konsentrasi enzim dan substrat sudah seimbang, laju enzim dan substrat sudah seimbang, laju reaksi akan relatif konstan.reaksi akan relatif konstan.

5. Konsenstrasi substrat5. Konsenstrasi substrat

Penambahan konsentrsi substrat pada reaksi Penambahan konsentrsi substrat pada reaksi yang dikatalisis oleh enzim awalnya akan yang dikatalisis oleh enzim awalnya akan meningkatkan laju reaksi. Akan tetapi, setelah meningkatkan laju reaksi. Akan tetapi, setelah konsentrasi substrat dinaikkan lebih lanjut, laju konsentrasi substrat dinaikkan lebih lanjut, laju reaksi akan mencapai titik jenuh dan tidak reaksi akan mencapai titik jenuh dan tidak bertambah lagi. Setelah mencapai titik jenuh, bertambah lagi. Setelah mencapai titik jenuh, penambahan kembali konsentrasi substrat tidak penambahan kembali konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap laju reaksi.berpengaruh terhadap laju reaksi.

Pada keadaan laju reaksi jenuh oleh konsentrasi Pada keadaan laju reaksi jenuh oleh konsentrasi substrat, penambahan konsentrasi enzim dapat substrat, penambahan konsentrasi enzim dapat

meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi oleh peningkatan konsentrasi enzim akan oleh peningkatan konsentrasi enzim akan

meningkatkan laju reaksi hingga terbentuk titik meningkatkan laju reaksi hingga terbentuk titik jenuh baru.jenuh baru.

6. Zat Penghambat6. Zat Penghambat

Kerja enzim dapat dihambat oleh Kerja enzim dapat dihambat oleh zat penghambat atau inhibitor. zat penghambat atau inhibitor.

Terdapat dua jenis inhibitor, yaitu Terdapat dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor inhibitor kompetitif dan inhibitor

nonkompetitif.nonkompetitif.

7. Inhibitor kompetitif7. Inhibitor kompetitif

Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara berikatan dengan enzim pada sisi aktifnya. Oleh karena itu, berikatan dengan enzim pada sisi aktifnya. Oleh karena itu, inhibitor ini bersaing dengan substrat menempati sisi aktif inhibitor ini bersaing dengan substrat menempati sisi aktif enzim. Hal ini terjadi karena inhibitor memiliki struktur yang enzim. Hal ini terjadi karena inhibitor memiliki struktur yang mirip dengan substrat. Enzim yang telah berikatan dengan mirip dengan substrat. Enzim yang telah berikatan dengan inhibitor tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai inhibitor tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai biokatalisatorbiokatalisator

8. Inhibitor nonkompetitif8. Inhibitor nonkompetitif

Berbeda dengan inhibitor kompetitif, inhibitor Berbeda dengan inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif tidak bersaing dengan substrat nonkompetitif tidak bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim. Inhibitor jenis ini untuk berikatan dengan enzim. Inhibitor jenis ini akan berikatan dengan enzim pada sisi yang akan berikatan dengan enzim pada sisi yang berbeda (bukan sisi aktif). Jika telah terjadi ikatan berbeda (bukan sisi aktif). Jika telah terjadi ikatan enzim-inhibitor, sisi aktif enzim akan berubah enzim-inhibitor, sisi aktif enzim akan berubah sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan enzim. Banyak ion logam berat bekerja sebagai enzim. Banyak ion logam berat bekerja sebagai inhibitor nonkompetitif, misalnya Aginhibitor nonkompetitif, misalnya Ag++, Hg, Hg2+2+, dan , dan PbPb2+2+..

KOMPONEN/BAGIAN KOMPONEN/BAGIAN ENZIM ENZIM

1. Apoenzim1. ApoenzimApoenzim adalah bagian protein dari Apoenzim adalah bagian protein dari

enzim, bersifat tidak tahan panas, dan enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan berfungsi menentukan kekhususan

dari enzim. Contoh, dari substrat yang dari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadi senyawa yang sama dapat menjadi senyawa yang

berlainan, tergantung dari enzimnya.berlainan, tergantung dari enzimnya.

2. Koenzim2. KoenzimKoenzim disebut Koenzim disebut gugus prostetik gugus prostetik apabila apabila terikat sangat erat pada apoenzim. Akan terikat sangat erat pada apoenzim. Akan

tetapi, koenzim tidak begitu erat dan tetapi, koenzim tidak begitu erat dan mudah mudah dipisahkan dari apoenzimdipisahkan dari apoenzim. Koenzim bersifat . Koenzim bersifat

termostabil (tahan panas), mengandung termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat.ribose dan fosfat.

Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya, Apabila koenzim NADP Misalnya, Apabila koenzim NADP

(Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) (Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi adalah maka reaksi yang terjadi adalah

dehidrogenasedehidrogenase. Disini NADP berfungsi . Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.sebagai akseptor hidrogen.

Koenzim dapat bertindak sebagai Koenzim dapat bertindak sebagai penerima/akseptor hidrogen, seperti penerima/akseptor hidrogen, seperti NAD atau donor dari gugus kimia, NAD atau donor dari gugus kimia,

seperti AT P (Adenosin Tri Phosfat).seperti AT P (Adenosin Tri Phosfat).

TA !TA !