Pages

Minggu, 02 Desember 2012

laporan praktikum biokimia enzym


BAB I
Pendahuluan

     Enzim merupakan katalisator biologis yang bertanggung jawab untuk mendukung semua reaksi kimia sel dalam mempertahan homeostatis. Katalisator dapat berupa enzim maupun senyawa bukan enzim yaitu berupa logam. Karena perannya dalam mempertahankan proses kehidupan, pemeriksaan dan pengaturan obat-obatan yang mempengaruhi kerja enzim menjadi kunci utama dalam diagnosis klinis dan terapi. Komponen makromolekul semua enzim adalah protein, kecuali kelas katalisator RNA yang disebut ribozim. Ribozim merupakan molekul asam ribonukleat yang mengkatalis reaksi pada ikatan fosfodiester pada RNA. Katalisator enzim berbeda dengan katalisator yang terbuat dari logam.
           Pada dasarnya sel yang hidup melakukan aktivitas biokimia yang disebut metabolisme, dan proses ini sangat dipengaruhi keberlangsungannya oleh suatu enzim. Aktivitas sel seperti penggantian sel yang rusak, konversi sumber makanan menjadi energy, pengeluaran sisa-sisa metabolism, proses reproduksi dan semua aktivitas tubuh seperti mobilisasi, semuanya memerlukan enzim untuk proses normal.
     Kebanyakan reaksi enzimatik bersifat reversibel. Enzim merupaka protein yang berfungsi untuk mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan energy aktivasi dan tidak mengubah kesetimbangan reaksi. Enzim bersifat sangat spesifik, ia juga ditemukan pada semua jaringan dan cairan tubuh. Hampir seluruh proses kehidupan tergantung pada aktivitas enzim.

Tinjauan pustaka
Enzim Adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksi kimia dalam sistim biologic. Hampir semua reaksi kimia dalam sistim biologis dikatalis oleh enzim. Sisnteis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian nesar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya.
            Enzim biasa juga disebut sebagai suatu protein yang mempunyai struktur tiga dimensi yang mampu mengkatalisis reaksi-reaksi biologis. Untuk mengaktifkan kerja enzim dibutuhkan adanya kofaktor, seperti ion logam, koenzim atau spesies yang lain. Enzim menaikan laju reaksi karena enzim dapat menurunkan energi aktifasi substrat yang terlibat dalam reaksi. Enzim bekerja optimal dalam kondisi yang optimal, diatas kondisi optimal aktifitas katalis enzim akan berkurang, demikian pua dibawah kondisi optimal aktivitas katalitiknya akan menjadi kurang optimal.
            Semua enzim pada hakekatnya adalah protein. Beberapa diantaranya mempunyai struktur agak sederhana, sedangkan sebagian besar lainnya memiliki struktur rumit. Oleh karena enzim adalah protein, maka interaksi antara enzim dengan molekul lain, sama halnya dengan protein ditentukan oleh asam amino-asam amino yang ada dalam permukaan yang berhubungan dengan medium. Sifat-sifat permukaan enzim dipengaruhi oleh larutan disekitarnya. Gugus-gugus fungional enzim menggambarkan sifat asam-basa dan kelarutannya.
            Suhu, pH, konsentrasi substrat, serta konsentrasi enzim sangat mempengaruhi aktifitas katalitik enzim. Masing-masing enzim memiliki kondisi optimal. Aktivitas katalitik enzim dipengaruhi oleh adanya inhibitor. Ada tiga jenis inhibitor yaitu:
-          Inhibitor bersaing
-          Indibitor tidak bersaing, dan
-          Inhibitor bukan bersaing
            Satu unit aktivitas enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang dapat menghasilkan enzim sebanyak… mol setiap detik pada kondisi percobaan. Selanjutnya satu unit aktivitas spesifik enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang dapat menghasilkan satu… mol produk setiap detik per gram protein enzim.
            Dalam mulut manusia terdapat enzim amylase yang memiliki tugas-tugas yang penting dalam proses reksi enzimatik untuk kepentingan metabolisme tubuh.
              Berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisis, enzim dapat dibagi menjadi enam golongan uatama, yaitu:
  1. Oksidoreduktase: kelompok enzim yang mengerjakan reaksi oksidasi dan reduksi
  2. Transferase: kelompok enzim yang berperan dalam reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain.
  3. Hidrolase: Kelompok emzim yang berperan dalam reaksi hidrolisis
  4. Liase: Kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi adisi atau pemecahan ikatan rangkap
  5. Isomerase: kelompok enzim yang mengkatalisis perubahan konformasi molekul (isomerisasi)
  6. Ligase(Sintetase): kelompok enzim yang mengkatalisis pembentukkan ikatan kovalen
            Secara keseluruhan, enzim mempunyai dua bagian utama yaitu: bagian protein (apoenzim) dan bagian ion protein (koenzim). Apoenzim merupakan suatu polipeptida yang mempunyai struktur kwarterner atau tersier dengan urutan atau komposi asam amino tertentu dan rantai polipeptida tersebut distabilkan oleh ikatan kimia yang terjadi yang dari gugus sampaing pada asam aminonya. Ikatan kimia yang terjadi merupakan ikatan sulfide, ikatan hydrogen, dan ikatan Van der Wals.

Maksud dan tujuan
a.    mengetahui kerja enzym yang dipengaruhi oleh PH dan suhu
b     mengetahui amilase taoge dan kacang hijau

                                                         Alat dan Bahan

A.alat
1.tabung reaksi
2.pipet tetes
3.kaki tiga
4.spirtus
5.gelas ukur
6.temperatur
7.cawan porselin

B.bahan
1.      Larutan buffer
2.      Larutan amilum
3.      Larutan enzyma diastase
4.      Larutan jod
5.      Amilum
6.      Nextrin
7.      Ekstrak kacang hijau
8.      Ekstrak taoge



LANGKAH KERJA
Ø  Pengaruh PH terhadap aktivitas enzima diastosa
·         Siapkan 3 tabung reaksi yang bersih,kemudian isilah masing-masing seperti yang tercantum dibawah ini
No tabung
Larutan buffer
substrat
1
6 ml larutan buffer pH=4
3 ml larutan amilum 1%
2
6 ml larutan buffer pH=6
3 ml larutan amilum 1%
3
6 ml larutan buffer pH=8
3 ml larutan amilum 1%

·         Kemudian dalam masing-masing tabung di tambahkan 1 ml larutan enzima diastase dan campur baik-baik,catat waktu pada saat menambahkan larutan tersebut.
·         Inkubasikan pada penangas air yang suhunya 40%.
·         Setiap 3 menit amati tabung 1,2,3 dengan cara mengambil 2 tetes larutan yang dibuat, teteskan pada cawan porselin kira-kira 2 tetes larutan 0,01 N jodium.
·         Catat perubahan warnanya dengan (ambil tabung lain ):
o   Amilum ditambah jod
o   Dextrin ditambah jod
o   Glikogen ditambah jod
·           Hasil akhir pada tabung 1,2,3 diuji dengan larutan benedict 2 ml.
Ø  Pengaruh suhu terhadap aktifitas enzima diiastase.
·         Siapkan 6 tabung reaksi yang bersih.
·         Masing-masing di isi amilum 1% sebanyak 2 ml dan masing-masing ditambah larutan diastase sebanyak 2 ml.
·         Siapkan penangas air dengan suhu400 C dan 100C.
·         Tabung ke 1 dan 2 di inkubasikan pada suhu 400 C selama 30 menit.
·         Tabung ke 3 dan 4 di panaskan pada suhu 100C selama 10 menit.
·         Tabung ke 5 dan 6 di biarkan pada suhu kamar selama 30 menit.
·         Kemudian masing-masing ditambah kira-kira 1ml jod 0,01 M.
·         Amati perbedaan warna yang terjadi.
Ø  Pengujian amilase dari kecambah
·         Siapkan 2 macam bahan (biji kacang hijau dan taoge) masing-masing 50 gram dengan dihancurkan dengan mortal, tambah aquadest 50 ml kemudian disaring dengan kertass saring.
·         Siapkan 4 tabung reaksi yang bersih.
·         Masukkan kedalamnya masing-masing 3 ml amilum 1% atur pH nya dengan menambah 6 ml larutan buffer pH 6,0.
·         Pada tabung 1 dan 2 ditambahkan masing-masing 1ml ektrak kacang hijau.
·         Pada tabung 3 dan 4 ditambahan masing-masing 1ml ekstrak taoge.
·         Inkubasikan dalam penangas air pada suhu 40C.
·         Pada menit ke 0 dan ke 20, diambil 1 tetes bahan tersebut pada lempong persolin dan ditanbah 1 tetes larutan jod 0,01 N.
·         Catat perubahan warna yang terjadi.

HASIL PENGAMATAN
v  Pengaruh pH terhadap aktifitas enzima diastosa

No
pH
Warna awal
Amilum
Diastase
Suhu 400
1
PH4
Bening
Bening agak keruh dibagian atas
Bening bagian atas ada gumpalan putih susu
·         Sebelum dipanas hitam pekat
·         Menit 3 hitam
·         Menit 6 hitam
·         Menit 9 hitam
2
pH6
Bening
Bening agak keruh
Bening tidak terjadi gumpalan
·         Sebelum dipanasi hitam
·         Menit 3 hitam
·         Menit 6 hitam
·         Menit 8 hitam
3
pH8
Bening
Bening agak keruh
Bening kekuningan
·         Sebelum dipanaskan hitam
·         Menit 3 hitam
·         Menit 6 hitam
·         Menit 9 hitam

v  Tabung lain
No
Larutan
W. awal
jod
1
Amilum
Bening
Hitam kebiruan
2
Dexitrin
Bening
Hitam ke unguan

v  Hasil akhir pada tabung 1,2,3 dengan larutan benedict 2 ml
No
pH
Warna awal
benedict

1

pH 4

Endapan putih dibawah

Biru ada endapan putih di bagian atas dan menggumpal

2

pH 6

Putih keruh

Biru jernih

3

pH 8

Bening kebiruan

Biru jernih

Pengaruh suhu terhadap aktifitas enzima diastase
v  Suhu 400 C
Tabung
Warna awal
Amilum+diastase
1
bening
Bening kekuningan
2
bening
Bening kekuningan

v  Suhu 1000C
Tabung
Warna awal
Amilum+diastase
3
Bening
Kuning ada gumpalan berwarna biru (sedikit)
4
Bening
Kuning ada gumpalan berwarna biru(sedikit lebih kental)

v  Suhu kamar
Tabung
Warna awal
Amilum+diastase
5
bening
Bening kekuningan
6
bening
Bening kekuningan

Ø  Pengujian amilase dari kecambah


Warna awal
Larutan butter
Kacang hijau
0 menit

1.Bening
2.Bening


1.Hitam pekat
2.Hitam pekat


30    enit


1.Bening
2.Bening


1.Hitam pekat
2.Hitam pekat

Taoge
O menit

3.Bening
4.Bening


3.Biru kehitaman
4.Biru kehitaman

30 menit

3.Bening
4.Bening


3.Ungu kebiruan
4.Ungu kebiruan




















BAB II
PEMBAHASAN

2.1  Sejarah Penemuan Enzim
Pada tahun 1800, telah diketahui bahwa sekresi lambung mampu mencerna daging dan air liur mampu mengubah pati menjadi gula. Kemudian, pada beberapa tahun berikutnya, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi gula menjadi alkohol dilakukan oleh ragi yang menghasilkan “fermen”. Selanjutnya fermen ini dinamakan sebagai enzim di dalam ragi yang pada saat itu dianggap tidak dapat dipisahkan dari sel hidup.
Pada tahun 1897, Eduard Buchner berhasil mengekstrak bentuk aktif dari sel ragi, yaitu serangkaian enzim yang mengkatalisis fermentasi gula menjadi alkohol. Hal ini membuktikan bahwa enzim di luar sel hidup mampu mengkatalisis substrat. Kemudian pada tahun 1926, James Sumner pertama kali mengisolasi enzim dalam bentuk kristal, yaitu enzim urease, karena kristal urease seluaruhnya merupakan molekul protein, maka Sumner menyimpulkan bahwa semua enzim adalah protein. Selanjutnya pada tahun 1930, John Northrop bersama rekan-rekannya berhasilkan mengkristalkan pepsin dan tripsin yang keduanya juga merupakan molekul protein. Konsep “enzim adalah protein” terus bertahan hingga sekarang, meskipun diketahui bahwa beberapa enzim memerlukan kombinasi dengan gugus prostetik (non protein) untuk aktivitas katalitiknya, dan saat ini juga telah ditemukan molekul yang
memiliki kemampuan katalitik sebagaimana enzim, tetapi bukan merupakan molekul protein, yaitu molekul RNA.

2.2 Pengertian Enzim
              Enzim adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator.kebanyakan enzim adalah protein dimana  terdapat sedikit ribonukleoprotein ditemukan dan beberapa dari kelompok ini aktivitas katalitiknya lebih dominan RNA daripada protein.Enzim mengkatalis reaksi kimia yang berlangsung dalam sel tubuh.
              Katalisator didefinisikan sebagai percepatan reaksi kimia oleh beberapa senyawa dimana senyawanya tidak mengalami perubahan kimia secara permanen.Enzim terikat sementara pada reaktan yang dikatalisisnya,dan kembali seperti semula setelah terbentuk produk.misalnya:katalase yang mengkatalisis dekomposisi hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen, reaksinya adalah sebagai berikut:
2H2O → 2H2O + O2
Satu molekul katalase dapat memecah 40 juta molekul hidrogen peroksida setiap detik.

2.3 Sifat-Sifat Enzim
Sifat-sifat enzim dapat diuraikan sebagai berikut :
a.    Merupakan protein
Enzim merupakan suatu protein yaitu suatu senyawa yang tersusun dari rangkaian asam amino yang terikat satu sama lain dengan ikatan peptida, perlu diketahui bahwa sifat yang dimiliki oleh suatu protein, tentunya dimiliki oleh enzim pula.
b.    Merupakan biokatalisator
Enzim disebut sebagai katalisator karena bekerja sebagai katalis dalam kehidupan makhluk hidup. Katalis yang dimaksud disini adalah kemampuan enzim dalam membantu mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi atau terpengaruh oleh zat kimia tersebut.
c.       Enzim bekerja spesifik
Enzim bersifat sangat spesifik, baik jenis reaksi maupun substratnya dalam artian setiap enzim hanya berfungsi untuk satu senyawa (substrat) tertentu saja.
d.      Memiliki kemampuan untuk diatur
Enzim tidak ikut bereaksi dengan substrat atau produknya. Aktivitas dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan organisme itu sendiri. Beberapa enzim disintesis dalam bentuk tidak aktif, dan akan diaktifkan oleh kondisi dan waktu yang sesuai (enzim alosterik), prekursor yang tidak aktif disebut zymogen.
e.       Menggunakan ikatan nonkovalen
Kekuatan yang menghubungkan substrat dengan enzim umumnya menggunakan ikatan nonkovalen seperti ikatan hidrogen, interaksi ionik, serta interaksi hidrofob. Interaksi enzim substrat merupakan interaksi yang lemah, khususnya ketika atom terlihat lebih dari 1Å dari yang lainnya. Sehingga pengikatan enzim dengan substrat memerlukan kedua molekul untuk berdekatan dengan permukaan yang bersentuhan lebar. Hal ini memerlukan konfigurasi yang saling berkomplemen antara substrat dengan enzim, dan hal ini menjelaskan spesifitas kebanyakan enzim.
f.       Mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi yaitu energi awal yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia
Enzim mempercepat reaksi di dalam sel dengan mengizinkan reaksi untuk terjadi secara efektif pada suhu yang lebih rendah dari tubuh (37oC). Enzim bekerja menurunkan energi aktivasi yang diperlukan untuk reaksi yang terjadi.


g.      Bekerja sangat cepat
Dalam sebuah reaksi kimia, umumnya enzim yang diperlukan sangat sedikit, tetapi pengaruhnya terhadap kecepatan reaksi sangat besar (cepat), dan dapat digunakan secara berulang-ulang.
h.      Dapat bekerja secara reversibel
Dalam sebuah reaksi kimia, umumnya enzim bekerja satu arah, meskipun beberapa diantaranya mampu bekerja dalam dua arah. Misalnya reaksi searah adalah lipase yang membantu pembentukan lemak.
i.        Dapat dibantu oleh kofaktor
Enzim mampu bekerja dengan bantuan bahan nonprotein yang disebut kofaktor.

2.4 Klasifikasi Enzim
A.    Penamaan Enzim
Secara tradisional, enzim diberi nama secara sederhana oleh orang yang menemukannya. Sistem penamaan terus berubah mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan, dan sistem penamaan enzim serta penggolongannya semakin kompleks dan komprehensif.
Perkembangan selanjutnya nama enzim biasanya berasal dari :
Ø  Substratnya atau reaksi kimia yang dikatalis, dengan penambahan akhir –ase. Misalnya laktase, alkohol dehidrogenase dan DNA polimerase.
Ø  Berdasarkan jenis ikatan kimia substrat yang dicerna oleh enzim, ditambah akhiran –ase. Misalnya jika yang dicerna adalah sulfat, maka diberi nama sulfatase, sedangkan bila substratnya peptid maka dinamakan peptidase. 
Ø  Berdasarkan pada jenis reaksi, misalnya transferase, oksidase, dehidrogenase dan lain-lain.
B.     Klasifikasi Enzim
No.
Klasifikasi
Jenis Reaksi
Sifat Biokimia
Gambaran Reaksi
Contoh Enzim
1.
Oksido reduktase
Reaksi Oksidasi dan Reduksi
Mengkatalisis reaksi reduksi/oksidasi, memindahkan atom H atau O atau elektron dari suatu substrat ke yang lain.
AH+B → A+ BH (tereduksi)
AB+C → AO
(teroksidasi)
Dehidrogenase, oksidase
2.
Transferase
Pemindahan gugus fungsional
Bekerja dengan memindahkan gugus fungsional antara molekul donor dan akseptor. Kinase merupakan transferase khusus yang mengatur metabolisme dengan memindahkan gugus fosfat dari ATP ke molekul lain
AB+C → A+ BC
Transaminase. Kinase
3.
Hydrolase
Reaksi hidrolisis
Bekerja dengan menambahkan air untuk melepas ikatan dan menghidrolisisnya
AB+H2O → AOH+BH
Lipase, amilase, peptidase
4.
Lyase
Penambahan ikatan rangkap atau sebaliknya
Bekerja dengan menambahkan air, ammonia, atau karbon dioksida, membentuk ikatan rangkap atau melepas elemen tersebut untuk menghasilkan ikatan rangkap.
RCOCOOH → RCOH+ CO2
5.
Isomerase
Reaksi isomerisasi
Bekerja untuk beberapa jenis reaksi isomerisasi: isomer L menjadi D, reaksi mutasi (penggantian gugus fungsional) dan lainnya.
AB → BA
Isomerase, mutase
6.
Ligase
Pembentukan ikatan baru C-O, C-S, C-N atau C-C dengan ATP
Bekerja mengkatalisis reaksi penggabungan dua gugus kimia (atau pengikatan) dengan menggunakan energi dari ATP.
X+Y+ATP → XY + ADP = Pi
Sintetase

2.5 Mekanisme Kerja Enzim
a. Inhibitor kompetitif
Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim. Inhibitor ini bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Pengambatan bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat.
Inhibitor kompetitif misalnya malonat dan oksalosuksinat, yang bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase, yaitu enzim yang bekerja pada substrat oseli suksinat.
b. Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor ini biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya. Contohnya antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversible tetapi tidak dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasi substrat.
Gambar Kerja enzim seperti gembok-anak kunci B. Inhibitor kompetitif dan non kompetitif
(Campbell, 2006)
c.    Inhibitor irreversibel
Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim secara kuat sehingga tidak dapat terlepas. Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula (irreversible). Contohnya, diisopropilfluorofosfat yang menghambat kerja asetilkolin-esterase. 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. Berikut merupakan gambar tampilan dari cara kerja enzim menurut teori kunci dan gembok :
Emil Fischer mengajukan bahwa baik enzim dan substrat memiliki bentuk geometri yang saling memenuhi. Hal ini sering dirujuk sebagai model “Kunci dan Gembok”. Manakala model ini menjelaskan kespesifikan enzim, ia gagal dalam menjelaskan stabilisasi keadaan transisi yang dicapai oleh enzim. Model ini telah dibuktikan tidak akurat dan model ketepatan induksilah yang sekarang paling banyak diterima.
2.      Teori ketepatan induksi
Pada tahun 1958, Daniel Koshland mengajukan modifikasi model kunci dan gembok, oleh karena enzim memiliki struktur yang fleksibel, tapak aktif secara terus menerus berubah bentuknya sesuai dengan interaksi antara enzim dan substrat. Akibatnya, substrat tidak berikatan dengan tapak aktif yang kaku. Orientasi rantai samping asam amino berubah sesuai dengan substrat dan mengijinkan enzim untuk menjalankan fungsi katalitiknya. Pada beberapa kasus, misalnya glikosidase, molekul substrat juga berubah sedikit ketika ia memasuki tapak aktif. Tapak aktif akan terus berubah bentuknya sampai substrat terikat secara sepenuhnya yang mana bentuk akhir dan muatan enzim ditentukan.
Fungsi utama enzim dalam reaksi adalah sebagai berikut :
·         Menurunkan energi aktivasi dengan menciptakan suatu lingkungan yang mana keadaan transisi terstabilisasi (contohnya mengubah bentuk substrat menjadi konformasi keadaan transisi ketika ia terikat dengan enzim).
·         Menurunkan energi keadaan transisi tanpa mengubah bentuk substrat dengan menciptakan lingkungan yang memiliki distribusi muatan yang berlawanan dengan keadaan transisi.
·         Menyediakan lintasan reaksi alternatif. Contohnya bereaksi dengan substrat sementara waktu untuk membentuk kompleks Enzim-Substrat antara.
·         Menurunkan perubahan entropi reaksi dengan menggiring substrat bersama pada orientasi yang tepat untuk bereaksi. Menariknya, efek entropi ini melibatkan destabilisasi keadaan dasar dan kontribusinya terhadap katalis relatif kecil.



2.5    Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim
Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
a.    Suhu
Tiap kenaikan suhu 10º C, kecepatan reaksi enzim menjadi dua kali lipat. Hal ini berlaku dalam batas suhu yang wajar. Kenaikan suhu berhubungan dengan meningkatnya energi kinetik pada molekul substrat dan enzim. Pada suhu yang lebih tinggi, kecepatan molekul substrat meningkat. Sehingga, pada saat bertubrukan dengan enzim, energi molekul substrat berkurang. Hal ini memudahkan molekul substrat terikat pada sisi aktif enzim. Peningkatan suhu yang ekstrim dapat menyebabkan atom-atom penyusun enzim bergetar sehingga ikatan hidrogen terputus dan enzim terdenaturasi. Denaturasi adalah rusaknya bentuk tiga dimensi enzim dan menyebabkan enzim terlepas dari substratnya. Hal ini, menyebabkan aktivitas enzim menurun, denaturasi bersifatirreversible (tidak dapat balik). Setiap enzim mempunyai suhu optimum, sebagian besar enzim manusia mempunyai suhu optimum 37º C. Sebagian besar enzim tumbuhan mempunyai suhu optimum 25º C.
b.   pH (derajat keasaman)
Enzim sangat peka terhadap perubahan derajat keasaman dan kebasaan (pH) lingkungannya. Enzim dapat nonaktif bila berada dalam asam kuat atau basa kuat.Pada umumnya, enzim intrasel bekerja efektif pada kisaran pH 7,0. Jika pH dinaikkan atau diturunkan di luar pH optimumnya, maka aktivitas enzim akan menurun dengan cepat. Tetapi, ada enzim yang memiliki pH optimum sangat asam, seperti pepsin, dan agak basa, seperti amilase. Pepsin memiliki pH optimum sekitar 2 (sangat asam).  Sedangkan, amilase memiliki pH optimum sekitar 7,5 (agak basa).
c.    Inhibitor
Kerja enzim dapat terhalang oleh zat lain. Zat yang dapat menghambat kerja enzim disebut inhibitor. Zat tersebut memiliki struktur seperti enzim yang dapat masuk ke substrat, atau ada yang memiliki struktur seperti substrat sehingga enzim salah masuk ke penghambat tersebut.
d.      Aktivator
Selain inhibitor, terdapat juga aktivator yang mempengaruhi kerja enzim. Aktivator merupakan molekul yang mempermudah enzim berikatan dengan substratnya. Contohnya, ion klorida yang berperan dalam aktivitas amilase dalam ludah.



2.6  Koenzim
Koenzim merupakan senyawa organink non-protein dengan berat molekul yang kecil dan dapat membantu enzim dalam bekerja. Koenzim kadang-kadang disebut pula sebagai kosubstrat. Molekul ini merupakan substrat untuk enzim dan tidak membentuk bagian permanen dari struktur enzim.
Koenzim berasal dari gugus prostetik, yang merupkan komponen non-protein dan terikat kuat pada enzim, seperti gugus besi-sulfur, flavin atau haem. Contoh enzim yang mempunyai gugus prostetik merupakan jeniskofaktor secara luas yang merupakan molekul non-protein yang biasanya molekul organik atau ion logam yang diperlukan oleh enzim untuk aktivitasnya. Berikut tersaji dalam tabel nama-nama enzim yang memerlukan kofaktor :
No
Ion logam
Nama enzim
1.
Fe2+ atau Fe 3+
v Sitokrom oksidase
v Katalase
v Peroksidase
2.
Cu2+
v Sitokrom oksidase
3.
Zn2+
v Karbonik anhidrase
v Alkohol dehidrogenase
4.
Mg2+
v Heksokinase
v Glukosa-6-fosfatase
5.
Mn2+
v Arginase
v Ribonukleotida reduktase
6.
K+
v Piruvat kinase
7.
Ni2+
v Urease
8.
Mo
v Dinitrogenase
9.
Se
v Glutation peroksidase

2.7  Enzim Alosterik dan Pengendaliannya
Proses glikolisis pada perombakan glukosa menjadi asam piruvat dikerjakan oleh sekumpulan enzim (sistem enzim) yang bekerja bersama-sama dalam rangkaian atau sistem yang berurutan. Di dalam sistem ini, produk reaksi enzim pertama menjadi substrat bagi enzim kedua dan produk enzim kedua merupakan substrat bagi enzim berikutnya dan seterusnya hingga dihasilkan asam piruvat. Sistem multienzim dapat memiliki sampai 15 atau lebih enzim yang bekerja pada urutan spesifik.
Dalam setiap sistem terdapat sekurang-kurangnya satu enzim pemacu yang menentukan kecepatan keseluruhan urutan reaksi, karena enzim ini mengkatalisis tahap yang paling lambat ataupun tahap penentu kecepatan. Enzim pemacu seperti ini bukan hanya memiliki fungsi katalitik, tetapi juga mampu meningkatkan atau menurunkan aktivitas katalitik sebagai respon terhadap isyarat tertentu. Enzim yang aktivitas katalitiknya diatur melalui berbagai jenis isyarat molekuler disebut sebagai enzim regulatori (enzim pengatur) yang dibedakan menjadi enzim alosterik (pengatur bukan kovalen) dan enzim pengatur kovalen.
Pada beberapa sisten multienzim, enzim pertama atau enzim pengatur (enzim regulatori) umumnya dihambat secara spesifik oleh produk akhir sistem multienzim tersebut. Oleh karena itu, keseluruhan kerja sistem enzim kecepatan reaksinya diperlambat hingga konsentrasi produk akhir sesuai dengan kebutuhan sel. Jenis penghambatan ini dinamakan penghambatan balik. Contoh klasik dari penghambatan balik alosterik ini adalah sistem enzim bakteri yang mengkatalisis pengubahan L-treonin menjadi L-isoleusin melalui lima tahapan reaksi enzim. Enzim pertama adalah treonin dehidratase dihambat oleh isoleusin, yaitu produk akhir dari rangkaian kerja lima enzim. Walaupun isoleusin merupakan penghambat sangat spesifik, tetapi isoleusin tidak berikatan dengan sisi substrat pada enzim treonin dehidratase, melainkan berikatan dengan sisi spesifik lain yang disebut sisi pengatur. Pengikatan isoleusin pada sisi pengatur enzim treonin dehidratase ini bersifat nonkovalen sehingga dapat segera diatasi.
Enzim alosterik adalah enzim pengatur yang aktivitas katalitiknya disebabkan oleh peningkatan nonkovalen dari metabolit tertentu pada sisi lain (sisi pengatur) dari sisi katalitik enzim. Istilah alosterik berasal dari bahasa Yunani, yaitu: “allo” yang berarti lain dan “stereos” yang berarti ruang atau sisi. Jadi enzim alosterik adalah enzim yang memiliki sisi lain selain sisi katalitik.
Terdapat tiga perbedaan pokok dari siffat-sifat enzim alosterik dibandingkan dengan sifat-sifat enzim bukan pengatur (enzim secara umum), yaitu:
1.      Enzim alosterik memiliki sisi katalitik dan satu atau lebih sisi pengatur atau alosterik untuk mengikat metabolit pengatur yang disebut modulator (pengatur) atau efektor.
2.      Molekul enzim alosterik umumnya lebih besar dan lebih komplek dibandingkat dengan molekul enzim biasa. Kebanyakan enzim alosterik memiliki dua atau lebih rantai polipeptida.
3.      Enzim alosterik biasanya memperlihatkan penyimpangan yang nyata dari tingkah laku klasik Michaelis- Menten. Enzim alosterik memperlihatkan kejenuhan. Dengan substrat yang berlebihan. Tetapi bila kecepatan awal enzim alosterik dipetakan terhadap konsentrasi substrat, maka terjadi kurva kejenuhan yang berbentuk sigmoid dan bukan kurva kejenuhan substrat hiperbolik pada enzim biasa.
2.8  Pengendalian Genetis Enzim
Kehadiran enzim berdasarkan ada atau tidak adanya substrat dibedakan atas:
1.      Enzim konstitutif: yaitu enzim yang selalu ada di dalam sel dan diproduksi secara konstan oleh sel. Misalnya enzim-enzim untuk lintasan reaksi glikolisis dan siklus Krebs.
2.      Enzim induktif atau enzim adaptif: yaitu enzim yang diproduksi apabila ada substratnya. Sintesis enzim ini melalui induksi enzim. Substrat yang merangsang (menginduksi) untuk diproduksinya suatu enzim dinamakan induser. Contoh yang umum dikenal adalah operon lac, sebagai induser adalah gula laktosa dan enzim indusibelnya (hasil induksi) adalah β-galaktosidase.
Aktivitas enzim dapat dikendalikan melalui dua mekanisme pengendalian yaitu:
1.      Pengendalian katalisis secara langsung, yang terbagi menjadi:
a.       Melalui penggandengan mekanisme katalitik itu sendiri yaitu dengan cara mengubah konsentrasi substrat atau reaktan, atau dengan cara mengubah konsentrasi enzim ataupun gugus prostetik.
b.      Melalui penggandengan dengan proses-proses lain, dengan cara pengaturan oleh ligan (molekul yang dapat terikat pada molekul enzim). Caranya ada tiga macam:
Ø  Aktivasi prekursor; prekursor atau metabolit pertama merupakan ligan pengatur.
Ø  Pengendalian berkaitan dengan energi, ligan pengaturnya misalnya adenilat (ATP, ADP dan AMP).
Ø  Hambatan arus balik, ligan pengaturnya adalah produk akhir lintasan metabolik.
2.9  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 tumbuhan dan 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.


























BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Ø  Enzim adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator,senyawa yang
              meningkatkan kecepatan reaksi kimia dalam tubuh mahluk hidup .
Ø  Enzim diklasifikasikan berdasarkan tata namanya.
Ø  Mekanisme kerja enzim dapat dijelaskan melalui teori kunci gembok dan teori ketetapan induksi.
Ø  Penghambat kerja enzim atau inhibitor untuk sementara atau secara tetap inhibitor enzim  dibagi menjadi dua  yaitu inhibitor kompetitif  dan inhibitor nonkompetitif .
Ø  Faktor- faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu ,ph (derajat keasaman),dan inhibitor





DAFTAR PUSTAKA

Ø  Montgomery, dkk. 1993. Biokimia Berorientasi pada Kasus Klinik. Jakarta. Binarupa Aksara.
Ø  Saryono. 2011. Biokimia Enzim. Yogyakarta. Nuha Medika.
Ø  Soendoro, dkk. 1989. Prinsip-prinsip Biokimia.Jakarta. Erlangga.
Ø  http://sectoranalyst.blogspot.com/2011/09/laporan-biokimia-enzim.html#ixzz2DetZlpnd

0 komentar:

Posting Komentar

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Powered by Blogger