Wednesday, April 20, 2016

PERANAN ENZIM dalam PROSES METABOLISME



Tugas Makalah Mikrobiologi
PERANAN ENZIM dalam PROSES METABOLISME

BAB I
PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang
Enzim  sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi  metabolisme sel akan terhambat sehingga pertumbuhan sel juga terganggu. 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. Secara garis besar sumber enzim dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu hewan, tanaman dan mikroba.
Secara umum, enzim memiliki fungsi sebagai biokatalisator yaitu berfungsi  mempengaruhi dan mempercepat berlangsungnya sebuah reaksi kimia di dalam tubuh organisme ( sel hidup ) baik pada reaksi-reaksi penguraian molekul kompleks menjadi molekul-molekul sederhana maupun penyusunan senyawa-senyawa kompleks dari molekul-molekul sederhana.

B.     Rumusan masalah
Adapun Rumusan masalah dalam makalah ini yaitu untuk mengetahui Peranan Enzim dalam Proses Metabolisme

1.   Apa itu metabolisme?
2.   Bagaimanakah peranan enzim dalam metabolisme?
3.   Apa saja enzim yang berperan dalam proses metabolisme?

C.     Tujuan
1.   Mengetahui proses metabolisme
2.   Mengetahui peranan enzim pada proses metabolisme
3.   Mengetahui enzim-enzim yang berperan dalam proses metabolisme





BAB II
PEMBAHASAN

A.     Metabolisme
Metabolisme merupakan totalitas proses kimia di dalam tubuh. Metabolisme meliputi segala aktivitas hidup yang bertujuan agar sel tersebut mampu untuk tetap bertahan hidup, tumbuh, dan melakukan reproduksi. Semua sel penyusun tubuh makhluk hidup memerlukan energi agar proses kehidupan dapat berlangsung. Sel-sel menyimpan energi kimia dalam bentuk makanan kemudian mengubahnya dalam bentuk energi lain pada proses metabolisme.

Proses metabolisme di dalam sel melibatkan aktivitas sejumlah besar katalis biologik yang disebut enzim dan berlangsung melalui Respirasi (katabolisme) dan sintesis (anabolisme).
a.      reaksi Katabolisme
Adalah reaksi yang sifatnya memecah ikatan kimia yang kompleks menjadi ikatan kimia yang lebih sederhana. pada waktu ikatan putus dan molekul terpecah terjadi pembebasan energi (reaksi exergonik).
Contoh reaksi katabolisme adalah proses respirasi (termasuk aerob dan anaerob)
b.      reaksi Anabolisme
Adalah reaksi pembentukkan, yaitu pembentukkan molekul sederhana menjadi molekul kompleks. reaksi anabolisme merupakan reaksi sintesis karena adanya transformasi energi yang disimpan dalam bentuk ikatan kimia, oleh sebab itu reaksi anabolisme disebut juga reaksi yang membutuhkan energi (endergonik)
Contoh reaksi anabolisme adalah sintesis (termasuk fotosintesisi dan kemosintesis)
B.     ENZIM
1.      Komponen penyusun enzim
berdasarkan senyawa pembentuknya yaitu protein enzim dibedakan atas 2 bagian yaitu:
a. Enzim sederhana
 enzim dengan seluruh komponen penyusunnya adalah protein

b. Enzim kompleks / Enzim konjugasi / Haloenzim
Enzim yang komponen penyusunnya tidak hanya terdiri atas protein
Apoenzim merupakan bagian dari enzin konjugasi yang berupa protein
prostetik merupakan bagian dari protein konjugasi yang bukan senyawa protein
gugus prostetik yang terbuat dari senyawa logam disebut kofaktor
Gugus prostetik yang terbuat dari bahan organik seperti vitamin disebut ko enzim

2.      Kerja Enzim
ada 2 teori yang mengungkapkan cara kerja enzim yaitu:
a. Teori kunci dan anak kunci (Lock and key)
Teori ini dikemukakan oleh Emil Fisher yang menyatakan kerja enzim seperti kunci dan anak kunci, melalui hidrolisis senyawa gula dengan enzim invertase, sebagai berikut:
1. Enzim memiliki sisi aktivasi, tempat melekat substrat
2. hubungan antara enzim dan substrat terjadi pada sisi aktivasi
3. Hubungan antara enzim dan substrat membentuk ikatan yang lemah

4. Enzim + substrat --> Kompleks enzim substrat --> Hasil akhir + Enzim


b. teori kecocokan induksi (induced fit theory)
Bukti dari kristalografi sinar x, diketahui bahwa sisi aktif enzim bukan merupakan bentuk yang kaku, tapi bentuk yang fleksibel
Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif akan termodifikasi menyesuaikan bentuk substrat, sehingga terbentuk kompleks enzim substrat



ketika substrat terikat pada enzim, sisi aktif enzim mengalami beberapa perubahan sehingga ikatan yang terbentuk antara enzim dan substrat menjadi menjadi lebih kuat. Interaksi antara enzim dan substrat disebut Induced fit.

3.      Komponen Enzim
Enzim merupakan protein, berdasarkan senyawa penyusunnya, enzim dibedakan atas:
Enzim sederhana komponen utama penyusun tubuhnya adalah protein
Enzim konjugasi / halo enzim merupakan enzim yang tersusun atas senyawa protein dan senyawa selain protein.
Bagian dari enzim konjugasi yang berupa protein disebut Apoenzim, sedangkan bagian yang bukan protein disebut prostetik.
Struktur prostetik yang terbuat dari logam disebut kofaktor, sedangkan yang terbuat dari bahan organik seperti protein disebut ko enzim

4.      jenis-jenis enzim
Enzim dalam metabolisme dibedakan menjadi 6 golongan yaitu:
1. Oksido-reduktase yaitu enzim yang bekerja pada reaksi oksidasi dan reduksi
2. Transferase bekerja untuk memindahkan gugus kimia
3. Hidrolase bekerja mengubah bentuk kimia tanpa menambah atau mengurangi unsur
4. Hidrolase bekerja pada reaksi yang menggunakan air
5. ligase bekerja pada reaksi penggabungan dua senyawa atau lebih
6. Liase bekerja pada reaksi pemutusan senyawa

5.      Sifat Enzim
1. sebagai Biokatalisator
Enzim adalah senyawa organik, yaitu senyawa protein yang dihasilkan oleh sitoplasma sel dan berperan sebagai katalisator, yang disebut biokatalisator
Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat atau memperlambat reaksi kimia , tetapi zat itu sendiri tidak ikut dalam reaksi.
Enzim mempengaruhi kecepatan reaksi, tetapi tidak terpengaruh atau dipengaruhi oleh reaksi tersebut
Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung dalam sel, dan bertindak tidak harus selalu dalam sel

2. Enzim menurunkan energi aktivasi
Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi, dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk memulai suatu reaksi)

3. Enzim merupakan protein
Enzim merupakan protein, sehingga sifat-sifat enzim sama dengan protein, yaitu dipengaruhi oleh suhu dan pH
Pada suhu rendah dan tinggi enzim akan mengalami kerusakan koagulasi (penggumpalan), yang akhirnya akan terdenaturasi enzim akan terdenaturasi

4. Enzim bekerja spesifik
Enzim bekerja spesifik satu enzim hanya khusus untuk satu substrat. Contoh enzim maltase hanya dapat memecah maltosa menjadi glukosa

6.      Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
1. Suhu
reaksi yang dikatalisis oleh enzim akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu 0 - 35 derajad celcius. Secara umum kenaikan 10 derajad celcius maka kecepatan reaksi menjadi dua kali lipatnya dalam batas suhu yang wajar. Suhu ideal kerja enzim adalah 30 – 40 oC, dengan suhu optimum 36 oC. Dibawah atau diatas suhu tersebut kerja enzim lemah bahkan mengalami kerusakan. Enzim akan menggumpal (denaturasi) dan hilang kemampuan katalisisnya jika dipanaskan.

2. Logam berat
Logam berat seperti Ag, Zn, Cu, Pb dan Cd, menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.

3. Logam
Aktivitas enzim meningkat jika bereaksi dengan ion logam jenis Mg, Mn, Ca, dan Fe.

4. pH
Enzim bekerja pada pH tertentu, enzim hanya dapat bekerja pada pH yang ideal. Enzim Ptialin hanya dapat bekerja pada pH netral, enzim pepsin bekerja pada pH asam sedangkan enzim tripsin bekerja pada pH basa.
Bagan kerja enzim dan pengaruhnya terhadap pH

5. Konsentrasi
Semakin tinggi konsentrasi enzim maka kerja waktu yang dibutuhkan untuk suatu reaksi semakin cepat, sedangkan kecepatan reaksi dalam keadaan konstan
Semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin cepat kerja enzim, tapi jika kerja enzim telah mencapai titik maksimal, maka kerja enzim berikutnya akan konstans.

6. Faktor dalam (faktor internal)
vitamin dan hormon berpengaruh terhadap aktivitas kerja enzim. Hormon tiroksin merupakan hormon yang mempengaruhi proses metabolisme tubuh. semakin tinggi konsentrasi hormon tiroksi yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid, makan semakin cepat proses metabolisme dalam tubuh, demikian sebaliknya.
Vitamin dalam tubuh berfungsi sebagai alat pengaturan seluruh proses fisiologi dalam tubuh.

7. keberadaan Aktivator dan inhibitor
Aktivaor merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim antara enzim dengan dan substrat.
inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan antara enzim dengan substrat. Ada dua macam inhibitor yaitu:
a. Inhibitor kompetitif
adalah inhibitor yang kerjanya bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim.
b. Inhibitor non kompetitif
Adalah inhibitor yang melekat pada tempat selain sisi aktif sehingga bentuk enzim berubah dan substrat tidak dapat melekat pada enzim

C.     Peranan enzim

Enzim merupakan senyawa yang tersusun dari protein yang bertanggung jawab dalam kelancaran sistem pencernaan, penyerapan, dan mengatur pengangkutan nutrisi untuk digunakan oleh sel di seluruh tubuh serta membuang sampah hasil metabolisme tubuh
Enzim yang berperan dalam pembersihan sampah metabolisme adalah sekelompok enzim oksidatif yang secara  keseluruhan disebut enzim sitokrom P450. Selain itu, enzim hepar glutation S-transferase, memerlukan glutation sebagai bahan bakunya untuk mengikat toksin dan membuangnya melalui urin, sedangkan enzim superoksida dismutase berfungsi menetralkan racun radikal bebas. Sumber enzim pencernaan yang banyak digunakan adalah ekstrak pankreas hewan dan ekstrak jamur Aspergillus oryzae. Glutation diperoleh juga dari Silybum marianum. Sebagai bahan dasar (kofaktor enzim) pembentukan enzim pencernaan diperlukan vitamin B kompleks dan magnesium. Untuk enzim antioksidan superoksida dismutase diperlukan tembaga, seng, dan mangan, sedangkan untuk enzim katalase diperlukan zat besi, dan glutation peroksidase diperlukan selenium.

a.   Peran enzim dalam metabolisme
Reaksi kimia akan berjalan lebih cepat dengan adanya asupan energi dari luar (umumnya pemanasan), maka seyogyanya reaksi kimia yang terjadi pada di dalam tubuh manusia harus diikuti dengan pemberian panas dari luar. Metabolisme merupakan sekumpulan reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup untuk menjaga kelangsungan hidup. Reaksi-reaksi ini meliputi sintesis molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil (anabolisme) dan penyusunan molekul besar dari molekul yang lebih kecil (katabolisme). Enzim berperan dalam menurunkan energi aktivasi menjadi lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan pemberian panas dari luar. Kerja enzim dengan cara menurunkan energi aktivasi sama sekali tidak mengubah ΔG reaksi (selisih antara energi bebas produk dan reaktan), sehingga dengan demikian kerja enzim tidak berlawanan dengan Hukum Hess 1 mengenai kekekalan energi.  Selain itu, enzim menimbulkan pengaruh yang besar pada kecepatan reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. Reaksi-reaksi yang berlangsung selama beberapa minggu atau bulan di bawah kondisi laboratorium normal dapat terjadi hanya dalam beberapa detik di bawah pengaruh enzim di dalam tubuh.
b. Enzim- enzim yang terlibat alam proses metabolisme sebagai berikut:

 1. Enzim katalase. Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Katalase 2H2O2 → 2H2O + O2

2.   Enzim oksidase. Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.

3.   Enzim hidrase. Enzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase, akonitase.

4.   Enzim dehidrogenase. Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.

5.   Enzim transphosforilase. Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H3PO4 dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.

6.   Enzim karboksilase. Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organik secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.

7.   Enzim desmolase. Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahan atau penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.

8.   Enzim peroksida. Enzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2.





BAB III
PENUTUP
A.     KESIMPULAN
Proses metabolisme di dalam sel melibatkan aktivitas sejumlah besar katalis biologik yang disebut enzim dan berlangsung melalui Respirasi (katabolisme) dan sintesis (anabolisme).

B.      SARAN
Semoga apa yang dipaparkan diatas dapat bermanfaat bagi kita semua. Setelah mempelajarinya, kita bisa lebih menghargai dalam mengapresiasi kerja enzim yang sangat membantu dalam proses metabolisme dalam tubuh kita. Dengan kepedulian tersebut kita lebih menjaga tubuh kita dari serangan parasit yang menghalangi kerja normal dalam tubuh.



DAFTAR PUSTAKA


No comments:

Post a Comment