ENZIM
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Satu karakteristik penting dari organisme
hidup adalah berlangsungnya secara
teratur sejumlah reaksi kimia yang kompleks namun terkoordinasi dengan baik di
dalam setiap selnya. Walaupun terjadi banyak tipe reaksi yang berbeda pada
setiap waktu tertentu, namun tidak terjadi kekacauan. Senyawa yang mengontrol
metabolisme ini disebut enzim. Kesemua enzim ini beserta kegiatannya harus
terkoordinasi sedemikian rupa sehingga produk-produk yang sesuai dapat
terbentuk dan tersedia pada tempat yang tepat, dalam jumlah yang tepat, pada waktu yang tepat, dan
dengan penggunaan enzim seminimum mungkin. Enzim adalah protein yang mempunyai
aktivitas katalisis. Suatu katalisis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah
laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan tidak adanya
enzim, lalu lintas kimiawi malalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat
macet.
Setiap reaksi kimiawi
melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan. Misalnya, hidrolisis
sukrosa melibatkan pertama-tama pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa
dan kemudian pembentukan ikatan baru dengan suatu atom hidrogen dan suatu gugus
hidroksil dari air. Biasanya enzim mempercepat reaksi dengan faktor antar 108
dan 1020. Dibandingkan dengan katalisator buatan manusia, enzim 108 hingga
109kali lebih efektif. Selain itu enzim lebih spesifik dari pada katalisator
anorganik atau organik buatan dalam macam reaksi yang dikatalisisnya.
Enzim terdapat dalam
semua sel, tetapi tidak tercampur merata di seluruh sel. Tumbuhan juga
menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berfungsi untuk melindungi
tumbuhan dari serangan serangga, bakteri, jamur dan jenis pathogen begitu juga
manusia, pembentukan senyawa yang lebih besar dari molekul-molekul yang lebih
kecil disebut anabolisme yang membutuhkan energi. Sebaliknya, katabolisme
merupakan perombakan senyawa dengan molekul yang lebih kecil yang menghasilkan
energi. Baik anabolisme maupun katabolisme berlangsung secara sistematis dan
teratur membentuk lintasan metabolik.
Enzim terkonsentrasi
dalam kompartemen-kompartemen, misalnya enzim untuk fotosintesis terdapat pada
dalam kloroplas, untuk respirasi terutama terdapat dalam mitokondria sedang
sebagian lagi terdapat dalam sitosol. Pengelompokkan enzim dalam kompartemen meningkatkan
efisiensi proses-proses seluler karena dua hal, yaitu pertama, membantu
memastikan bahwa konsentrasi reaktan cukup di tempat enzim tersebut terdapat,
dan kedua, membantu memastikan bahwa satu senyawa diarahkan menjadi hasil yang
diperlukan dan tidak dialihkan ke jalur lain oleh kerja enzim lain yang
berkompetisi yang juga dapat bekerja pada senyawa tersebut di tempat lain dalam
sel.
B. Rumusan Masalah
1.
Bagaimana
Sejarah dan pengertian Enzim ?
2.
Bagaimana
Peranan Enzim Pada Tumbuhan ?
3.
Apa
Ciri-ciri dan Sifat-Sifat Enzim ?
4.
Apa
saja Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja Enzim dan yang menghambat kerja
Enzim ?
C.
Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan
makalah ini adalah :
1.
Untuk
memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah Fisiologi Tumbuhan
2.
Untuk
mengetahui Sejarah dan pengertian Enzim
3.
Untuk
mengetahui bagaimana peranan enzim pada tumbuhan
4.
Untuk
mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim dan Faktor-faktor yang
menhambat Kerja enzim
BAB
II
PEMBAHASAN
A. SEJARAH
TENTANG ENZIM
Pada awalnya, enzim
dikenal sebagai protein oleh Sumner ( 1926 ) yang telah berhasil mengisolasi
urease dari tumbuhan kara pedang. Urease adalah enzimysng dapat menguraikan
urea menjadi CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunits dapat
mengisolasi pepsin, tripsin, dan kinotripsin. Kemudian makin banyak enzim yang
telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah protein.
Dari hasil penelitian
para ahli biokim ternyata banyak enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi
termasuk golongan protein majemuk. Gugus bukan protein ini disebut dengan
kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan ada pula yang tidak terikat
kuat oleh protein.. Gugus terikat kuat pada bagian protein artinya sukar
terurai dalam larutan yang disebut dengan Prostetik, sedang yang tidak begitu
terikat kuat ( mudah dipisahkan secara dialisis ) disebut dengan Koenzim.
Keduanya ini dapat memungkinkan enzim bekerja terhadap substrat.
B. PENGERTIAN
ENZIM
Enzim adalah suatu zat
yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksi di dalamnya sedangkan pada
saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah – olah tidak ikut bereaksi
dalam proses tersebut serta strukturnya tidak berubah baik sebelum dan sesudah
reaksi. Enzim merupakan reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik
dalam tubuh makhluk hidup karena adanya katalis yang mampu mempercepat reaksi.
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
berbeda dengan katalisator, namun enzim berfungsi sebagai biokatalisator.
Katalisator berfungsi untuk mempercepat reaksi yang dapat digunakan
berulang-ulang, sedangkan enzim bersifat spesifik yaitu dalam satu reaksi saja.
Pada awalnya, enzim dikenal sebagai protein yang telah berhasil mengisolasi
urease dari tumbuhan kara pedang (Sumner: 1926). Urease adalah enzim yang dapat
menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3. Kemudian Northrop dan Kunits dapat
mengisolasi pepsin, tripsin, dan kinotripsin. Sehingga makin banyak enzim yang
dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah protein.
Secara kimia, enzim yang lengkap
(holoenzim) tersusun atas 2 bagian yaitu terdiri dari apoenzim dan gugus
prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein, bersifat
labil ( mudah berubah) yang dipengaruhi oleh suhu dan keasaman. Gugus prostetik
(gugusan aktif) adalah bagian enzim yang tersusun atas bahan non protein. Molekul
gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas (termostabil). Gugus prostetik
dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan
kofaktor (tersusun dari bahan anorganik). Ion-ion logam merupakan kofaktor yang
berperan sebagai stabilisator agar enzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal
pada rantai pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid
Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida).
C. PERBEDAAN
ENZIN DENGAN KATALISATOR
Katalisator bersifat
umum, hanya berfungsi untuk mempercepat reaksi yang dapat digunakan berulang -
ulang ( satu katalisator mampu mereaksikan 2 atau 3 bahkan lebih reaksi),
sedangkan
Enzim bersifat lebih
spesifik hanya digunakan untuk satu reaksi saja ( satu enzim hanya untuk satu
reaksi)
D. METABOLISME
TUMBUHAN
Tumbuhan juga
mengahasilkan senyawa metabolit sekunder yang berfungsi untuk melindungi
tumbuhan dari serangan serangga, bakteri, jamur dan jenis patogen lainnya serta
tumbuhan itu mampu menghasilkan vitamin untuk kepentingan tumbuhan itu sendiri
serta hormon – hormon yang merupakan sarana bagi tumbuhan untuk berkomunikasi
antara organnya atau jaringannya dalam mengendalikan dan mengkoordinasi
pertumbuhan dan perkembangannya.
Dalam tumbuhan pun
terdapat proses metabolisme tumbuhan yang terdiri dari anabolisme ( pembentkan
senyawa yang lebih besar dari molekul – molekul yang lebih kecil, molekul ini
terdiri dari pati, selulose, protein, lemak dan asam lemak. Prioses ini
membutuhkan energi).Sedang katabolisme merupakan senyawa dengan molekul yang
besar membentuk senyawa – senyawa dengan molekul yang lebih kecil dan
menghasilkan energi.
Sel dalam tubuh tumbuhan
mampu mengatur lintasan – lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi
dan dapat mengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu
katalisator dalam jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan.
Katalisator inilah yang disebut denagn enzim yang mampu mempercepat laju reaksi
yang berkisar antara 108 sampai 1020.
E. SIFAT
– SIFAT ENZIM
Sifat-sifat enzim adalah sebagai
berikut:
1. Biokatalisator
Enzim mempercepat laju reaksi,
tetapi tidak ikut bereaksi.
2. Termolabil
Enzim mudah rusak bila dipanaskan
sampai dengan suhu tertentu.
3. Merupakan senyawa protein
4. Bekerja secara spesifik
Satu jenis enzim bekerja
secara khusus hanya pada satu jenis substrat. Misalnya enzim katalase
menguraikan Hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2),
sedangkan enzim lipase menguraikan lemak + air menjadi gliserol + asam lemak.
Salah satu sifat penting
enzim adalah kekhasannya. Maksudnya, setiap enzim bertindak pada satu substrat
tunggal atau suatu kelompok kecil senyawa sejenis yang mempunyai gugus fungsi
yang identik yang dapat melakukan reaksi. Pada beberapa enzim, kekhasan ini
bersifat mutlak, tetapi pada enzim lainnya terdapat perbedaan dalam
kemampuannya mengubah senyawa sejenis menjadi produk.
F. SUSUNAN
ENZIM
Secara kimia, enzim yany lengkap
(holoenzim) tersusun atas 2 bagian yaitu:
1.
Apoenzim,
yaitu bagian enzim yang tersusun dari protein, yang akan
rusak bila
suhu terlampau panas(termolabil).
2.
Gugus
Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun dari protein,
tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organikyang disebut koenzim.
Molekul gug us prostetik lebih kecil dan tahan panas (termostabil), ion-ion
logam yang menjadi kofaktor berperan sebagai stabilisator agar enzim tetap
aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai pengangkutan elektron (respirasi sel),
yaitu NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), Sitokrom.
Enzim mengatur kecepatan
dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun
enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus
berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah
respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi,
nitrogen, dan pencernaan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya
sama sekali.
G. KOMPOSISI
KIMIA DAN STRUKTUR 3-DIMENSI ENZIM
Setiap enzim terbentuk
dari molekul protein sebagai komponen utama penyusunnya dan bebrapa enzim hanya
terbentuk dari molekul protein dengan tanpa adanya penambahan komponen lain.
Protein lainnya seperti Sitokrom yang membawa elektron pada fotosintesis dan
respirasi tidak pula dapat digolongkan sebagai enzim. Selain itu, protein yang
terdapat dalam biji juga lebih berperan sebagai bahan cadangan untuk digunakan
dalam proses perkecambahan biji.
Protein hanya terbentuk
dari satu ikatan poloipeptida yang menggumpal membentuk suatu struktur yang
bulat atau sperikal, contohnya ribonuklease. Setiap rantai polipeptida atau
molekul protein secara sponstan akan membentuk konfigurasi dengan energi bebas
terendah. Dalam sitisol sel, asam amino lebih bersifat hidrofobik yang akan
mengumpul pada bagian dalam, sedang pada permukaan molekul protein atau enzim
asan amino bersifat hidrofilik.
H. KOMPERTEMENTASI ENZIM
Enzim – enzim yang
berperan untuk fotosintesis terdapat pada kloroplas. Enzim yang berperan
penting dalam respirasi aerobik terdapat pada mitokondria, sedang enzim
respirasi lainnya terdapat dalam sitosol.
Kompertemenisasi enzi
akan meningkat edisiensi banyak proses yang beralngsung di dalam sel, karena :
1. Reaktan tersedia pada tempat
dimana enzim tersedia.
2. Senyawa akan dikonversi
dikirim ke arah enzim yang berperan untuk menghasilakn produk sesuai yang
dikehendaki dan tidak disimpangkan pada lintasan yang lain. Akan tetapi
kompartemenisasi ini tidak bersifat absolut.
I.
SPESIFIK NOMENKLATUR dan PENGGOLONGAN ENZIM
a. Fungsi Enzim
Yaitu sebagai katalis
untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel makhluk hidup.
Enzim ini berfungsi sebagai katalis yang sangan efisien dan mempunyai derajat
yang tinggi.
b. Tata nama dan Kekhasan Enzim
Setiap enzim disesuaikan
dengan nama substratnya dengan menambahkan “ase” dibelakangnya. Kekhasan enzim
asam amino sebagai substrat dapat mengalami reaksi berbagai enzim.
c. Penggolongan Enzim
Enzim dibagi ke dalam 6
golongan besar oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry.
Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia di mana enzim memegang peranan.
Enam golongan tersebut ialah :
1.
Oksidoreduktase
Enzim-enzim yang termasuk
dalam golongan ini dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu Dehidrogenase dan
Oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi pengambilan atomr hidrogen
dari suatu senyawa. Oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi
pengambilan hidrogen dari suatu substrat.
2. Transferase
Enzim yang termasuk
golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari
suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan
ini ialah metiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase,
asiltransferase dan amini transferase.
3. Hidrolase
Enzim yang termasuk
golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis , Ada tiga jenis
hidrolase, yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikosida, dan yang memecah
ikatn peptida. Beberapa enzim sebagai conth ialah esterase, lipase, amilase,
fosfatase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, tripsin dan kimotripsin.
4. Liase
Enzim yang termasuk
golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari
suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan
ini antara lain dekarboksilase, aldolase dan hidratase.
5. Isomerase
Enzim yang termasuk pada
golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekular misalnya reaksi
perubahan glukosa menjadi fruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D,
senyawa sisi menjadi senyawa Trans dan lain-lain.
6. Ligase
Enzim yang termasuk
golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh
karenanya enzim-enzim tersebut dinamakan sintetase. Ikatan yang terbentuk dari
penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. Contoh enzim
golongan ini antara lain adalah Glutamin sintetase dan piruvat karboksilase.
J. CIRI-
CIRI ENZIM
Ciri – ciri dari enzim ialah
sebagai berikut :
1.
Merupakan
sebuah protein,
Jadi sifatnya sama dengan protein
yaitu dapat menggumpal dalam suhu tinggi dan terpengaruh oleh temperatur.
2.
Bekerja
secara khusus
Artinya hanya untuk bekerja dalam
satu reaksi saja tidak dapat digunakan dalam beberapa reaksi.
3.
Dapat
digunakan berulang kali
Enzim dapat digunakan berulang
kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi.
4.
Rusak
oleh panas
Enzim tidak tahan pada suhu
tinggi, kebanyakan enzim hanya bertahan pada suhu 500C, rusaknya enzim oleh
panas disebut dengan denaturasi,
5.
Dapat
bekerja bolak – balik
Artinya satu enzim dapat
menguraikan satu senyawa menjadi senyawa yang lain..
6.
Enzim
diperlukan dalam kuantitas kecil.
K. ISOZIM
Isozim atau Iso-enzim
adalah dalam suatu campuran terdapat lebih dari satu enzim yang dapat berperan dalam suatu substrat untuk memberikan
suatu hasil yang sama. Keuntungan bagi tumbuhan yang mengandung isoenzim adalah
karena isozim – isozim tersebut akan memiliki tanggapan yang berbeda terhadap
faltor – faktor lingkungan. Setiap isozim dihadapkan pada lingkungan kimia yang
berbeda dab masing – masing berperan pada posisi yang berbeda dalam lintasan
metabolic.
L. CARA
KERJA ENZIM
Molekul selalu bergerak
dan bertumbukan satu sama lain. Jika suau molekul substrat menumbuk molekul
enzim yangtepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul
substrat pada enzim disebut dengan sisi aktif.
Ada dua teori yang menjelaskan
mengenai cara kerja enzim yaitu:
1. Teori kunci dan gembok.
Teori ini diusulkan oleh
Emil Fischer pada 1894. Menurut teori ini, enzim bekerja sangat spesifik. Enzim
dan substrat memiliki bentuk geometri komplemen yang sama persis sehingga bisa
saling melekat. (Gustama. B, blogspot.com) Enzim memiliki sisi aktif yang
sangat spesifik, sehingga hanya substrat tertentu saja yang dapat menjadi
substrat bagii enzim. Hal itu menyebabkan enzim bersifat spesifik. Di dalam
kompleks atau gabungan enzim dan substrat, substrat dapat bereaksi dengan
energi aktivasi yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan
produk serta membebaskan enzim.
2 . Teori ketepatan induksi
(Induced fit)
Teori ini diusulkan oleh
Daniel Koshland pada 1958. Menurut teori ini, enzim tidak merupakan struktur
yang spesifik melainkan struktur yang fleksibel. Bentuk sisi aktif enzim hanya
menyerupai substrat. Ketika substrat melekat pada sisi aktif enzim, sisi aktif
enzim berubah bentuk untuk menyerupai substrat. (Gustama. B, blogspot.com)
Menurut teori ini Fleksibilitas protein juga dipertimbangkan, sehingga
pengikatan suatu substrat pada enzim menyebabkan sisi aktif enzim mengubah
konformasinya akibatnya cocok dengan substrat.
Jika struktur enzim
berubah sehingga substrat tidak dapat
lagi terikat dengannya, maka aktifitas katalisisnya akan hilang, atau yang
biasa disebut dengan denaturaasi enzim. Suhu tinggi dengan mudah memutuskan
ikatan hidrogen dan sering menyebabkan denaturasi tak-terbalikkan. Pemanasan
yang ekstrem menyebabkan terbentuknya ikatan kovalen baru antara rantai
polipeptida atau antar bagian dari rantai yang sama, dan ikatan tersebut
demikian mantap sehingga tidak mudah putus.Bila enzim dalam keadaan kering,
mereka lebih tidak peka terhadap denaturasi oleh panas daripada bila basah. Ini
merupakan alasan mengapa biji kering tahan terhadap suhu tinggi.
Setiap enzim terbentuk dari molekul protein
sebagai komponen utama penyusunnya dan beberapa enzim hanya terbentuk dari
molekul protein dengan tanpa adanya penambahan komponen lain. Protein lainnya
seperti Sitokrom yang membawa elektron pada fotosintesis dan respirasi tidak
pula dapat digolongkan sebagai enzim. Selain itu, protein yang terdapat dalam
biji juga lebih berperan sebagai bahan cadangan untuk digunakan dalam proses
perkecambahan biji. Protein hanya terbentuk dari satu ikatan poloipeptida yang
menggumpal membentuk suatu struktur yang bulat atau sperikal, contohnya
ribonuklease. Setiap rantai polipeptida atau molekul protein secara sponstan
akan membentuk konfigurasi dengan energi bebas terendah. Dalam sitisol sel,
asam amino lebih bersifat hidrofobik yang akan mengumpul pada bagian dalam,
sedang pada permukaan molekul protein atau enzim asan amino bersifat
hidrofilik.
M. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
Ada banyak faktor yang
mempengaruhi kerja enzim, yaitu:
1. Suhu
Semakin tinggi suhu,
kerja enzim juga akan meningkat. Tetapi ada batas maksimalnya. Untuk hewan
misalnya, batas tertinggi suhu adalah 40ºC. Bila suhu di atas 40ºC, enzim
tersebut akan menjadi rusak. Sedangkan untuk tumbuhan batas tertinggi suhunya
adalah 25ºC.
2. pH
Pengaruh pH terhadap
suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya. Ada enzim yang bekerja secara
optimal pada kondisi asam. Ada juga yang bekerja secara optimal pada kondisi
basa.Setiap enzim bertindak paling cepat 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 bereaksi paling cepat pada pH 2, sementara enzim tripsin
di dalam usus kecil bereaksi paling cepat pada pH 8.
3. Konsentrasi substrat
Semakin tinggi
konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan mencapai
titik maksimal pada konsentrasi tertentu. Pada kepekatan substrat rendah,
bilangan molekul enzim melebihi bilangan molekul substrat. Oleh karena itu,
sebilangan kecil molekul enzim bereaksi dengan molekul substrat.
Apabila kepekatan
substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat bereaksi dengan molekul substrat
hingga ke satu kadar maksimum.
Penambahan kepekatan
substrat selanjutnya tidak akan menambahkan kadar reaksi.
4. Konsentrasi enzim
Semakin tinggi
konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim. Pada kepekatan enzim
rendah, bilangan molekul substrat melebihi bilangan molekul enzim. Oleh karena
itu, sebilangan kecil molekul substrat direaksikan dengan molekul enzim.
Apabila kepekatan enzim
bertambah, lebih molekul substrat dapat bereaksi dengan molekul enzim hingga ke
satu kadar maksimum.
Penambahan kepekatan
enzim selanjutnya tidak akan menambahkan kadar reaksi.
5. Adanya aktivator
Aktivator merupakan zat
yang memicu kerja enzim.
6. Adanya inhibitor
Inhibisi pada suatu
reaksi yang menggunakan enzim sebagai katalis dapat terjadi apabila
penggabungan substrat pada bagian aktif enzim mengalami hambatan. Molekul atau
ion yang dapat menghambat reaksi tersebut dinamakan inhibitor.
Hambatan yang dilakukan
oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak reversibel dan hambatan reversibel.
Hambatan tidak reversibel disebabkan oleh terjadinya proses destruksi atau
modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat pada molekul enzim.
Hambatan reversibel dapat berupa hambatan bersaing dan hambatan tidak bersaing.
Inhibitor merupakan zat
yang menghambat kerja enzim. Inhibitor ini terdiri dari :
a.
Hambatan
Reversibel
Yang disebabkan oleh
terjadinya proses destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang
terdapat pada molekul enzim. Hambatan reversible dapat berupa hambatan bersaing
dan hambatan tidak bersaing. Hambatan bersaing disebabkan karena adanya molekul
yang mirip dengan substrat, yang dapat pula membentuk kompleks yaitu kompleks
enzim inhibitor (EI), sedang hambatan tidak bersaing ini tidak dipengaruhi oleh
besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya disebut inhibitor
tidak bersaing.
b.
Hambatan tidak Reversibel
Hambatan tidak reversible
ini terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversible dengan bagian tertentu
pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim.
c.
Hambatan
Alosterik
Hambatan ruang karena
enzim tersebut tidak berbentuk hiperbola seperti enzim – enzim ang lain tetapi
akan terjadi grafik yang berbentuk sigmoida.
N. FAKTOR
PENGHAMBAT ENZIM
Beberapa bahan asing
dapat menghalangi efek katalik enzim, diantaranya adalah unsur-unsur anorganik
seperti beberapa kation logam dan beberapa senyawa organik tertentu. Kedua
kelompok penghambat ini dibedakan berdasarkan pengaruhnya yang bersifat
kompetitif ataun n-n-kompetitif dengan
substrat.
a.
Penghambat
Kompetitif
Penghambat kompetitif
umumnya mempunyai struktur yang mirip dengan substrat sehingga dapat
berkompetisi untuk sisi aktif enzim. Jika penggabungan antara enzim dan
penghambat terjadi, maka konsentrasi enzim yang efektif menjadi menurun,
sebagai akibatnya tentu laju reaksi juga akan menurun. Senyawa penghambat ini
kadang juga dirombak oleh enzim untuk menghasilkan senyawa lain yang tidak
berfungsi menghambat.
Penambahan substrat dapat mengatasi masalah hambatan oleh
senyawa penghambat kompetitif ini.
Contoh klasik dari penghambat kompetitif adalah yang disebabkan oleh malonat,
yakni anion dengan muatan ganda dari asam malonat, terhadap reaksi suksinat
dehidrogenase. Enzim ini berperan pada reaksi esensial pada Siklus Krebs pada
Mitokondria. Enzim ini memisahkan 2 atom H dari suksinat dan menambahkan 2 atom
H tersebut pada gugus prostetik (Flavin
Adenin Dinukleotida, disingkat FAD ) yang terikat secara kovalen pada enzim
ini, sehingga terbentuk fumarat dan FADH₂ yang terikat pada enzim.
Malonat dapat bergabung
dengan enzim, mengambil sisi aktif yang diperuntukan bagi suksinat. Karena
pemisahan atom H dari malonat tidak dapat dilakukan oleh enzim , maka reaksi
tidak dapat berlangsung. Pada keadaan
ini, suksinat dehidrogenaseyang terikat dengan malonat tidak dapat memacu
dehidrogenase sehingga respirasi terganggu. Yang menarik adalah bahwa tanaman
kacng-kacangan dan tanaman leguminosa tertentu mengandung malonat dalam
konsentrasi relatif tinggi, tetapi mungkin malonat tersebut terisolasi dalam
vakuola sehingga tidak menghambat resfirasi.
b.
Penghambat
non-kompetitif
Penghambat non kompetitif
juga dapat bergabung dengan enzim, tetapi tidak pada sisi aktif enzim .
Pengaruh ini tidak dapat diatasi dengan meningkatan konsentrasi substrat.
Penghambat non-kompetitif tidak memiliki struktur yang sama dengan substrat.
Ion logam atau senyawa yang merusak gugus sulfihidril sering merupakan
penghambat non kompetitif. Sebagai contoh O₂ yang berlebihan dapat
mengoksidasi gugus –SH yang berdekatan satu sama lain, melepaskan atom H dari
masing-masing gugus –SH dan mengakibatkan terbentuknya ikatan disulfida,
sehingga mengubah struktur enzim dan akibatnya enzim tak lagi dapat membentuk
kompleks secara sempurna dengan substrat. Ion Hg²⁺dapat menggantikan atom H
pada gugus sulfihidril, membentuk merkaftida yang sering tidak dapat larut . .
Ion Ag²⁺ juga dapat melakukan peranan serupa dengan Hg²⁺.
Kebanyakan racun
mempengaruhi tanaan atau hewan dengan cara menghambat enzim. Enzim juga dihambat secara nono
kompetitif oleh penyebab denaturasi protein seperti asam atau basa pekat atau
oleh konsentrasi urea yang tinggi, konsentrasi detergen yang tinggi, yang
memutuskan ikatan hidrogen.
BAB
III
PENUTUP
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Enzim adalah biomolekul
berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses
reaksi tanpa ikut bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang
disebut substrat akan dipercepat perubahannya
menjadi molekul lain yang disebut produk. Semua proses biologis sel memerlukan
enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan
metabolisme.
Enzim bekerja dengan cara
bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui
suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah.
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.
Kerja enzim dipengaruhi
oleh konsentrasi substrat, konsentrasi enzim,,suhu, dan pH. Di luar suhu atau
pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan
mengalami kerusakan (denaturasi). Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan
fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain.
Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator
adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.
DAFTAR
PUSTAKA
·
Lakitan,Benyamin. 2011. Dasar-DasarFisiologi Tumbuhan.
Jakarta. PT.raja grafindo persada.
·
Poedjiadi,
Ana. 1994. Dasar-Dasar Biokimia.
Jakarta. Universitas Indonesia (UI-Press ).
·
Wirahadikusumah,
M. 1981. Biokimia. Proteine, Enzim dan
Asam Nukleat. ITB. Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar