ENZIM Pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk

ENZIM Pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi tidak ikut bereaksi Dra. Mundari. MSi (Guru Biologi SMA Negeri 1 Yogyakarta)

�Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat �Bahan baru atau materi yang dubentuk disebut produk. �Contoh : maltosa 2 glukosa (substrat) (enzim) (produk)

GAMBAR GEMBOK – KUNCI ENZIM

�Reaksi dapat berlangsung ke arah sebaliknya atau dua arah (reversibel) �Jika terdapat maltosa lebih banyak dari pada glukosa, reaksi berlangsung dari kiri ke kanan �Sebaliknya jika terdapat glukosa lebih banyak maka reaksi berlangsung dari kanan ke kiri

Struktur enzim �Tersusun atas asam amino �Kebanyakan berukuran lebih besar dari substratnya �Hanya daerah tertentu dari molekul enzim yang berikatan dengan substrat, yaitu bagian yang disebut sisi aktif (active site) �Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi.

Enzim yang lengkap (holoenzim) �Holoenzim tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein �Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman. �Bagian yang bukan protein disebut gugus protetik, yaitu gugusan yang sktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor. Misalnya besi, tembaga, zink.

�Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organik komplek disebut koenzim, misalnya NADH, FADAH, Koenzim A, Tiamin (vit. B 1), Riboflavin (vit. B 2), asam pantotenat (vit. B 5), niasin (asam nikotinat), piridoksin (vit. B 6), biotin, asam folat, dan kobalamin (vit. B 12). �Beberapa enzim tidak mengikat gugus prostetiknya. Suatu enzim yang dalam bekerjanya membutuhkan bantuan gugus prostetik, tidak dapat bekerja jika gugus prostetik ini tidak ada. Pada manusia, kekurangan gugus prostetik dapat menyebabkan kelainan metabolisme.

Ciri ciri enzim �Merupakan biokatalisator �Protein �Bekerja secara khusus �Diperlukan dalam jumlah sedikit �Dapat bekerja secara bolak balik �Dapat digunakan berulangkali �Rusak oleh panas �Kerjanya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan.

Kerja enzim dipengaruhi faktor lingkungan �Faktor lingkungan: � 1. suhu: enzim bekerja optimal pada suhu 30 derajad Celsius atau pada suhu tubuh dan akan rusak pada suhu tinggi. Biasanya non aktif pada suhu rendah, tetapi tidak rusak. Jika suhu kembali normal, enzim mampu bekerja kembali. Sementara pada suhu tinggi, enzim rusak dan tidak dapat berfungsi lagi � 2. Ph. Enzim bekerja optimal pada Ph tertentu � 3. Zat penghambat (inhibitor). Beberapa zat dapat menghambat kerja enzim sehingga disebut inhibitor. Kadangkala produk dapat menjadi inhibitor. Hasil akhir yang menumpuk menyebabkan enzim sulit bertemu dengan substrat. Semakin menumpuk hasil akhir, semakin lambat kerja enzim. � 4. Aktivator. Kebalikan dari inhibitor, aktivator menggiatkan enzim. Aktivator berkaitan dengan salah satu sisi enzim sehingga enzim tetap berada dalam bentuk aktifnya.

Penamaan enzim �Enzim diberi nama sesuai dengan substratnya, dan diberi akhiran – ase. Contohnya sbb: � 1. Enzim selulase adalah enzim yang dapat menguraikan selulose � 2. Enzim lipase, menguraikan lemak atau lipid � 3. Enzim protease, menguraikan protease

Cara kerja enzim �Ada 2 teori mengenai kerja enzim, yaitu : � 1. teori lock and key (gembok- anak kunci) � 2. induced fit (kecocokan terinduksi)

Teori gembok – anak kunci �Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk suatu substrat saja. Bentuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi enzim- substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substratnya tidak sesuai lagi. Perubahan PH juga mempunyai pengaruh yang sama.

Teori Induced Fit �Reaksi antara substrat dengan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat terhadap molekul enzim. �Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat. �Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, maka enzim akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemudian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah menjadi produk. Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat berikutnya.

Inhibitor �Inhibitor adalah zat yang dapat menghambat kerja enzim. Inhibitor ada yang bersifat reversibel dan ada yang bersifat irreversibel. �Inhibitor reversibel adalah penghambat yang tidak berikatan secara kuat dengan enzim. Oleh sebab itu penghambat ini dapat dibalikkan. Inhibitor reversibel dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan nonkompetitif.

Inhibitor kompetitif �Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim, sehingga substrat tidak dapat masuk. Inhibitor ini bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Penghambatan ini bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat. �Contoh inhibitor kompetitif adalah malonat dan oksalosuksinat yang bersaing dengan substrat suksinat untuk berikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase

Inhibitor nonkompetitif �Inhibitor nonkompetitif 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. �Contoh : antibiotik penisillin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversibel, tetapi tidak dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasi substrat.

Inhibitor Irreversibel �Inhibitor ini berkaitan dengan sisi aktif enzim secara kuat, sehingga tidak dapat terlepas. Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula (irreversibel). �Contoh: diisopropil fluorofosfat (DFP) yang menghambat kerja enzim asetilkolinesterase. Enzim asetilkolinesterase adalah enzim yang penting dalam transmisi impuls saraf. Penghambatan asetilkolineterase menyebabkan kekejangan otot. Diisopropilfluorofosfat ini digunakan sebagai insektisida

Info Bio-Plus � 1. Banyak pestisida seperti DDT, Dieldrin, Endrin dan Karbonat dapat membunuh hama dan makhluk hidup lain termasuk manusia dengan cara menghambat kerja enzim asetilkoliesterase. � 2. obatan antibiotik dan sulfa (misalnya sulfanilamid) membunuh kuman dengan cara menghambat kerja enzim pada kuman.