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 enzime .
Tanpa katalis enzim tak akan proses metabolisme berjalan dengan baik, mudahnya
nggak ada aktivitas yang ada ditubuh yang akan berjalan baik tanpa melibatkan
enzim . Enzim ditubuh itu akan membantu proses metabolisme baik proses
katabolisme seperti Respirasi maupun sintesis sintesis dalam anabolisme
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)
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)
Enzim
Enzim merupakan senyawa organik jenis protein yang
dihasilkan oleh sel dan berperan sebagai katalisator (pemercepat suatu reaksi
kimia)sehingga disebut Biokatalisator.
Reaksi metabolisme dalam sel sangat membutuhkan keberadaan enzim. Seluruh
reaksi kimia yang membangun proses metabolisme merupakan reaksi enzimatis.
Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di
dalam sel. Walaupun enzim di buat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai
katalis tidak harus selalu di dalam sel.
Komponen penyusun enzim
Berdasarkan senyawa pembentuknya yaitu protein enzim dibedakan atas 2 bagaian 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
Kerja Enzim
ada 2 teori yang mengungkapkan cara kerja enzim yaitu:
1. Teori
kunci dan anak kunci (Lock and key)
2. Teori
kecocokan induksi (induced fit theory)
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.
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
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
Aktifitas enzim
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
Aktivator
·
Aktivaor merupakan molekul yang mempermudah ikatan
enzim antara enzim dengan dan substrat.
Inhibitor
·
inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan
antara enzim dengan substrat.
Ada dua macam inhibitor yaitu:
1.
Inhibitor kompetitif adalah
inhibitor yang kerjanya bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif
enzim.
2.
Inhibitor non kompetitif aalah
inhibitor yang melekat pada tempat selain sisi aktif sehingga bentuk enzim
berubah dan substrat tidak dapat melekat pada enzim
Contoh-contoh kerja enzim dalam proses metabolisme
sebagai berikut.
1.
Enzim katalase
Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi
air dan oksigen.
2. Enzim oksidase Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.
Sumber : https://biologigonz.blogspot.com/2010/01/enzim-metabolisme.html
No comments:
Post a Comment