ENZIM METABOLISME

Baca Juga

Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat.

Ilustrasi Enzim untuk metabolisme sel

  

 

 

 

Cara menghafal Organela sel dengan lebih logis dan mudah OK

 

• Enzim memiliki peranan yang sangat penting didalam suatu reaksi kimia. 
• Seperti yang dijelaskan Fungsi enzim adalah untuk mempercepat suatu reaksi kimia pada tubuh oprganisme. 
• Tanpa enzim, proses metabolisme baik anabolisme maupun katabolisme pasti akan terganggu. Selain dari hal itu, sifat enzim yang tak ikut bereaksi dengan substrat tersebut yang sangat paling menguntungkan dalam suatu percepatan reaksi kimia pada tubuh organisme.

 

Sifat-Sifat Enzim

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

Enzim merupakan biokatalisator 

• Enzim dapat mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi. 
• Hal ini berarti enzim tidak diperlukan dalam jumlah banyak. 
• Dalam jumlah sedikit saja enzim telah dapat menyelenggarakan suatu perubahan zat yang beribu-ribu kali lebih berat dari berat molekulnya sendiri.

Enzim bekerja secara spesifik

• Enzim tidak dapat bekerja pada semua zat atau substrat, tetapi hanya bekerja pada substrat tertentu saja. 
• Misalnya, enzim katalase hanya mampu menghidrolisis H2O2 menjadi H2O dan O2, bukan substrat yang lain.

Enzim berupa koloid

• Enzim adalah protein sehingga dalam larutan, enzim membentuk suatu koloid. 
• Hal ini menambah luas bidang permukaan enzim sehingga bidang aktivitasnya lebih besar.

Enzim dapat bereaksi dengan substrat asam maupun basa

• Sisi aktif enzim mempunyai gugus R residu asam amino spesifik yang merupakan pemberi atau penerima proton yang baik.

Enzim bersifat termolabil

• Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu. 
• Dalam batas-batas tertentu, makin tinggi suhu akan mempercepat reaksi kimia yang dipengaruhi enzim. 
• Sebaliknya, jika suhu makin rendah, reaksinya makin lambat.

Kerja enzim bersifat bolak-balik (irreversible)

• Enzim tidak dapat menentukan arah dari reaksi, tetapi hanya mempercepat laju reaksi sehingga reaksi mencapai keseimbangan. 
• \Misalnya, enzim lipase dapat mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. 
• Sebaliknya, lipase juga mampu menyatukan gliserol dan asam lemak menjadi lemak.

 NOTE

• Aktivitas enzim sangat terpengaruh oleh keadaan suhu dan pH. masing-masing enzim dapat bekerja dengan efektif pada suhu dan pH tertentu dan aktivitasnya berkurang dalam keadaan di bawah atau di atas titik tersebut. 
• Enzim pepsin pencerna protein bekerja paling efektif pada pH 1-2, sedangkan enzim proteolitik lainnya, tripsin, pada pH tersebut menjadi tidak aktif, tetapi sangat efektif pada pH 8.

 

• Terdapat dua peranan penting dalam kerja enzim, yaitu 

1. peranan penting dari struktur tersier, yaitu bentuk, di dalam fungsi enzim, 
2. peranan dari daya yang lemah seperti ikatan hydrogen dan ikatan ion dalam pembentukan struktur tersier, dapat menjelaskan mengapa enzim begitu peka terhadap suhu dan pH. Ikatan hydrogen mudah rusak dengan menaikkan suhu.

Hal ini selanjutnya akan merusak bagian-bagian dari struktur tersier enzim yang esensial untuk menggikat substrat. 

• Perubahan pH, mengubah keadaan ionisasi dari asam amino yang bermuatan (yaitu asam aspartat, Lisina) yang dapat mempunyai peranan penting dalam pengikatan substrat dan proses katalitik. 
• Tanpa gugus –COOH dan gugus COO– proses katalitik dari lisozim akan terhenti.

 

\

 

 

 

CARA KERJA ENZIM PADA SUBSTRAT

 

 

• Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. 
• Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. 
• 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. 
• Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

CARA KERJA ENZIM

 

 

Penamaan Enzim

• Enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran –ase terhadap nama substrat yang diubah oleh enzim tersebut. 
• Misalnya, enzim yang mengubah protein dinamakan protease atau enzim yang berperan dalam reduksi oksidasi dinamakan oksidase. Dapat juga berdasarkan penggabungan dari nama substrat dan jenis reaksi ditambah akhiran –ase, misalnya enzim laktat dehidrogenase

 

 

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ENZIM

 

Seperti molekul protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi berbagai faktor fisikokimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang relatif ketat.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain:

Suhu

Pada suhu yang lebih tinggi, kecepatan molekul substrat meningkat, sehingga pada saat bertumbukan dengan enzim, energi molekul substrat berkurang. Hal ini memudahkan terikatnya molekul substrat pada sisi aktif enzim. Aktivitas enzim meningkat dengan meningkatnya suhu sampai pada titik tertentu. Peningkatan suhu meningkatkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim, sehingga kecepatan reaksi meningkat pula.

pH

pH juga mempengaruhi aktivitas enzim. Perubahan kondisi asam dan basa di sekitar molekul enzim mempengaruhi benuk tiga dimensi enzim dan dapat menyebabkan denaturasi. Setiap enzim memiliki pH optimum. Misalnya, pepsin (enzim yang bekerja di dalam lambung) mempunyai pH optimum sekitar 2 (sangat asam), sedangkan amilase (enzim yang bekerja di mulut dan usus halus) memiliki pH optimum sekitar 7,5 (agak basa).

Konsentrasi Enzim

Semakin besar konsentrasi enzim semakin cepat pula reaksi yang belangsung. Dengan kata lain konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Sisi aktif suatu enzim dapat digunakan berulang kali oleh banyak substrat. Substrat yang berikatan dengan sisi aktif enzim akan membentuk produk. Pelepasan produk menyebabkan sisi aktif enzim bebas untuk berikatan dengan substrat lainnya. Oleh karenanya hanya dibutuhkan sejumlah kecil enzim untuk mengkatalis sejumlah besar substrat.

Konsentrasi Substrat

Bila sejumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh atau disebut kecepatan maksimum (Vmax).

Inhibitor

Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Ada dua macam inhibitor enzim, yaitu inhibitor kompetitif dan non-kompetitif.

 

 

 

Macam-Macam Enzim

Berdasarkan tempat bekerja

•  Endoenzim adalah enzim yang kerjanya di dalam sel.
• Eksoenzim adalah enzim yang kerjanya di luar sel.

Berdasarkan cara terbentuknya

•  Enzim konstitutif adalah enzim yang jumlahnya dipengaruhi oleh kadar molekul awalnya (substrat). 
• Contohnya ialah enzim amilase yang ada pada saliva.

• Enzim adaptifadalah enzim yang pembentukannya distimulasi oleh adanya substrat, 
• contohnya enzim β-galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E.coli yang ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa.

Berdasarkan Proses Metabolisme

• Enzim katalase adalah enzim yang bersifat antioksidan pada makhluk hidup akibat fungsinya yang membantu mengubah hidrogen peroksida (H2O2) yang berasal dari respirasi (pernafasan) menjadi air (H2O) serta oksigen (O2). 
• Hal tersebut dilakukan oleh tubuh lewat enzim katalase karena H2O2 bahaya untuk tubuh karena mudah bereaksi (oksidator kuat) dan bersifat korosif.

• Enzim oksidase  adalah enzim yang fungsinya untuk mempercepat penggabungan ikatan oksigen (O2) pada substrat tertentu yang spesifik dengan mengkatalisis transfer elektron, dan pada waktu yang bersamaan, oksigen itu juga direduksikan menjadi air (H2O)

• Enzim karbosilase adalah enzim yang fungsinya untuk mengubah asam organik dengan cara bolak balik. 
• Sama seperti enzim karbosilase piruvat yang mengkatalisis proses karboksilasi asam piruvat menjadi oksaloasetat. 
• Pada keadaan kekurangan oksigen pada tubuh, asam piruvat dipecah secara anaerob menghasilkan asam laktat pada manusia dan juga  hewan, menjadi etanol pada tumbuhan. 
• Penumpukan asam laktat tersebut akan menyebabkan terjadinya keletihan atau kelelahan yang berpengaruh pada seseorang.

• Enzim hidrase adalah enzim yang fungsinya untuk menambah atau mengurangi air (H2O) dari senyawa spesifik tertentu, dengan tak menyebabkan terurainya senyawa itu. 
• Contoh enzim hidrase seperti akonitase, enolase, dan fumarase

• Enzim dehidrogenase adalah enzim yang fungsinya memindahkan hidrogen dari sebuah molekul/zat ke zat lainnya. 
• Dengan begitu, enzim ini bisa membantu untuk melangsungkan proses oksidasi didalam sel-sel hidup.

• Enzim desmolase adalah enzim oksidase dan reduktase yang fungsinya membantu penggabungan atau pemindahan ikatan karbon, dan pemutusan ikatan-ikatan C-C, C-N. 
• Contohnya enzim aldolase yang diubah dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehid dan dehidroksiaseton.

•  Enzim transphoforilase  adalah enzim yang fungsinya memindahkan H3PO4 dari sebuah molekul/zat ke molekul lainnya dibantu oleh ion magnesium (Mg2+).

 

• Enzim peroksida adalah enzim oksireduktase yang terdiri atas protein heme yang ada pada organisme prokariotik dan eukariotik. Fungsinya mengkatalisis proses oksidase substrat organik dengan H2O2, serta mereduksinya menjadi H2O.

 

RINGKASAN

PRAKTEK ENZIM KATALASE

LAYIHAN SOAL

1. Biokatalisator diperlukan untuk . . . .

 a membentuk energi ATP

 b membawa elektron dalam reaksi redoks

 c memperpendek jalur metabolik

 d membawa senyawa ke jalur metabolik

 e mempercepat reaksi metabolism

 

2. Holoenzim terdiri atas . . . .

 a gugus prostetik dan apoenzim

 b apoenzim dan kofaktor

 c koenzim dan kofaktor

 d.gugus prostetik dan koenzim

 e apoenzim dan koenzim

 

3. Berikut ini yang bukan sifat gugus prostetik adalah....

 a merupakan kofaktor atau koenzim

 b gugusan enzim yang bersifat labil

 c gugus yang bukan protein

 dtersusun dari zat anorganik atau organik

 e gugus yang aktif mengikat substrat

 

4. Enzim maltase bekerja pada substrat. . . .

 a beberapa monosakarida

 b maltosa dan sukrosa

 c maltosa dan amilum

 d. hanya maltosa

 e. beberapa disaka

 

5. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut....

 a holoenzim

 b apoenzim

 c kofaktor

 dkoenzim

 e. enzim alosterik

 

6. Perhatikan kandungan suplemen berikut ini.



Komponen yang termasuk koenzim adalah...

 a 1,5, dan 6

 b 1, 3, dan 5

 c 3,4, dan 5

 d 2,3, dan 4

 e 2,5, dan 6

 

7. Komponen dalam soal nomor 12 disebut koenzim karena merupakan . . .

 a bagian enzim yang mudah terpengaruh oleh suhu

 b bagian enzim yang mudah berubah ubah

 c bagian enzim yang tersusun dari protein

 d gugus prostetik yang terdiri atas senyawa organik kompleks

 e gugus prostetik yang tersusun dari molekul anorganik

 

8. Pernyataan berikut ini yang bukan sifat enzim adalah.....

 a aktif pada suhu di atas 60 C

 b mempercepat laju reaksi biokimia

 c sensitif terhadap perubahan pH

 d dapat digunakan berulang kali

 e bekerja pada substrat tertentu

 

9. Pernyataan yang tidak sesuai dengan ciri-ciri enzim adalah . . .

 a Satu jenis enzim dapat bekerja pada berbagai substrat.

 b Semakin menumpuk produk akhir, semakin lambat kerja enzim.

 c Terdiri atas protein dengan bentuk dan ukuran spesifik.

 d Memerlukan suhu dan pH optimum untuk berfungsi secara efektif.

 e Dapat menguraikan senyawa dan menyusunnya kembali.

 

10. Enzim adalah biokatalisator yang bekerja spesifik. Berikut ini yang sesuai dengan pernyataan tersebut adalah . . . .

 a enzim adalah substansi organik

 b sisi aktif enzim hanya mengikat substrat tertentu

 c enzim mudah terdenaturasi

 d enzim dapat mempercepat reaksi biokimia

 e enzim tidak larut dalam cairan tubuh

 

11. Pernyataan berikut yang menunjukkan sifat enzim sebagai suatu protein adalah....

 a Suhu tinggi menyebabkan denaturasi enzim.

 b Enzim dibutuhkan dalam jumlah kecil.

 c Konsentrasi substrat memengaruhi aktivitas enzim.

 d Substrat berikatan dengan enzim pada sisi aktif.

 e pH rendah efektif untuk aktivitas enzim.

 

12. Pestisida dapat membunuh hama, bahkan manusia karena pestisida . ....

 a mendenaturasi enzim asetil kolinesterase

 b menghambat proses transport elektron

 c menghambat kerja enzim asetilkolinesterase

 d menghambatter bentuknya molekul ATP

 e memutuskan jalur glikolisis

 

13. Di dalam tubuh makhluk hidup, beberapa enzim dibentuk dalam keadaan tidak aktif dan diberi nama zimogen. Untuk mengaktifkannya harus dibantu dengan aktivator sehingga fungsional. Simaklah tabel berikut ini.

No	Zimogen	Aktivator	Enzim fungsional
1.	Erepsinogen	HCI	Erepsin
2.	Tripsinogen	Enterokinase	Tripsin
3.	Ptialin	NaOH	Amilase
4.	Fibrinogen	Enterokinase	Fibrin
5.	Pepsinogen	HCI	Pepsin

 

Dari tabel tersebut,data yang benar adalah....

 a 2 dan 4

 b 3 dan 5

 c 2 dan 5

 d 1 dan 4

 e 1 dan 3

14. Enzim adalah suatu bahan yang dapat mempercepat terjadinya reaksi di dalam tubuh organisme. Salah satu sifat enzim adalah ....

 a mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri

 b dapat menghasilkan energi untuk mempercepat reaksi

 c bekerjanya sangat spesifik

 d hanya dapat bekerja dengan adanya ATP

 e dapat mempercepat gerakan molekul dari zat yang direaksikan

 

15. Enzim akan rusak oleh suhu yang tinggi

SEBAB

Enzim tersusun dari protein.

 a Jika pernyataan benar , alasan benar , tetapi  keduanya tidak menunjukan hubungan sebab - akibat

 b Jika pernyataan salah dan alasan salah

 c Jika pernyataan benar dan alasan salah

 d Jika pernyataan salah , alasan salah

 e Jika pernyataan benar , alasan benar , dan keduanya menunjukan hubungan sebab - akibat

 

16. Enzim memiliki sifat sebagai berikut, kecuali ....

 a bekerja pada suhu dan pH tertentu

 b kerjanya dipengaruhi oleh ketersediaan air

 c setiap enzim dapat bekerja untuk berbagai zat

 d berperan sebagaibiokatalisator

 e terdiri dari zat protein

 

17. salah satu. hasil aktivitas pernapasan adalah terbentuknya zat racun berupa peroksida air (H O ). Untuk menetralisit zat tersebut diperlukan enzim ....

 a hidrasi

 b amilase

 c katalase

 d prolease

 e lipase

 

18. Suatu enzim yang terdapat dalam hati dengan konsentrasi yang tinggi, bekerja pada peroksida air dengan menghasilkan air dan oksigen adalah enzim ....

 a dehidrogenase

 b peroksidase

 c dehidrase

 d katalase

 e oksigenase

 

19. Berikut adalah jenis enzim yang termasuk dalam golongan karbohidrase kecuali ....

 a hidrolase

 b karboksilase

 c katalase

 d selulose

 e sitokrom

20. Perhatikan gambar reaksi enzimatis berikut!

Sifat enzim yang ditunjukkan adalah ......

 a membantu reaksi kimia

 b menghambat reaksi kimia

 c bekerja dua arah

 d bekerja membutuhkan energi

 e kerja enzim spesifik

 

21. Enzim adalah suatu bahan yang dapat mempercepat terjadinya reaksi di dalam tubuh organisma. Salah satu sifat dari enzim adalah...

 a hanya dapat bekerja dengan adanya ATP

 b dapat mempercepat gerakan molekul dari zatyang direaksikan

 c mempunyai kemampuan untuk memperbanyak diri

 d bekerja sangat spesifik

 e dapat menghasilkan energi untuk mempercepat reaksi

22. Perhatikan gambar di samping ini!



Pernyataan yang benar mengenai sifat enzim berdasarkan gambar adalah ....

 a mempercepat reaksi kimia

 b bekerja dua arah

 c kerja enzim spesifik

 d terdiri dari atas protein

 e menghambat reaksi kimia

23. Grafik yang benar untuk menggambarkan hubungan aktivitas enzim katalase dan pH adalah ...

a. 1

b.2

c. 3

d. 4

e. 5

24. Perhatikan gambar berikut.

Perhatikan pernyataan berikut.

1. Enzim bekerja secara spesifik.

2. Reaksi enzim optimum terjadi pada suhu tertentu.

3. Pada akhir reaksi enzim tidak rusak.

4. Reaksi enzim bersifat reversibel.

Pernyataan yang sesuai dengna gambar tersebut adalah....

 a 2 dan 3

 b 1 dan 3

 c 1 dan 2

 d 2 dan 4

 e 1 dan 4

 

25. Menurut teori inducedfit, reaksi antara substrat dan enzim berlangsung karena sisi aktif enzim....

 a memiliki bentuktertentu yang hanya sesuai untuk substrat tertentu saja

 b menghasilkan energi pengikat substrat

 c bersifat fleksibel terhadap struktur substrat

 d tersusun dari asam amino yang aktif mengikat substrat

 e tersusun dari kofaktor dan koenzim yang mengikat substrat

 

26. Salah satu teori yang menjelaskan kerja enzim adalah teori kunci-gembok (lock and key hypothesis). Cara kerja enzim menurut teori ini adalah enzim bekerja karena adanya ....

 a inhibitor pada substrat

 b kesesuaian bentuk substrat

 c kesesuaian suhu dan pH

 d induksi substrat

 e apo-enzim pada substrat

 

 TRY AGAIN

PERAN PROTEIN SELAIN UNTUK PENYUSUN ENZIM