enzim dan energi - paparazzi fisika

ENZIM DAN ENERGI
1
ENZIM
• Enzim ialah protein yang bertindak sebagai senyawa
organik yang dapat mengatur serta mempercepat reaksi
biokimia dalam sel.
• Substrat ialah bahan yang dikenai kerja oleh enzim.
• Kofaktor ialah bahan bukan protein dalam bentuk ion
logam (contoh: magnesium dan kalium) atau molekul
organik (contoh: koenzim A) yang diperlukan bagi
pengaktfan enzim tertentu.
• Inhibitor ialah bahan kimia yang melambatkan atau
menghentikan kerja enzim.
• Bahan kimia yang mengambil bagian dalam
metabolisme sel dikenali sebagai metabolit.
2
PENAMAAN ENZIM
• Enzim dinamakan mengikut substrat yang
diikatnya ditambah dengan akhiran -ase.
Contohnya enzim sukrase menguraikan
sukrosa kepada glukosa dan fruktosa.
• Nama-nama enzim yang telah lama ada
dan tetap digunakan, misalnya renin,
tripsin dan pepsin.
3
SIFAT-SIFAT ENZIM
• 1.Enzim terbuat dari protein yang dihasilkan oleh sel
•
•
•
•
•
hidup.
2. Kerja enzim spesifik. Setiap jenis enzim hanya bekerja
dengan substrat tertentu saja. Contoh: enzim sukrase
hanya bisa bekerja dengan sukrosa tetapi tidak boleh
bekerja dengan maltosa walaupun kedua-duanya adalah
gula.
3. Kerja enzim boleh bolak-balik.
4. Enzim diperlukan dalam jumlah yang kecil. Sedikit
enzim akan memungkinkan satu bilangan besar kerja
biokimia yang sama.
5. Enzim tidak boleh diuraikan selepas kerja biokimia
selesai, sehingga enzim boleh digunakan berulang kali.
6. Suhu optimum bagi kerja enzim ialah pada 37 C.
4
FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
• Suhu enzim
• Enzim tidak aktif pada suhu kurang daripada 0o C.
• Kerja enzim meningkat dua kali lipat bagi setiap kenaikan suhu 10o
C.
• Kerja enzim paling optimum pada suhu 37 o C.
• Enzim terurai pada suhu tinggi yaitu lebih dari 50 o C.
• pH
• Setiap enzim bekerja baik pada nilai pH tertentu yang disebut
sebagai pH optimum.
• pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
• Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam
perut bekerja paling baik pada pH 2, sementara enzim tripsin di
dalam usus kecil bekerja paling baik pada pH 8.
5
• Konsentrasi substrat
• Pada konsentrasi substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi
bilangan molekul substrat,sehingga hanya sebilangan kecil molekul
enzim bekerja dengan molekul substrat.
• Apabila konsentrasi substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat
bekerja dengan molekul substrat sehingga sampai kadar
maksimum.
• Penambahan konsentrasi substrat selanjutnya tidak akan
menambahkan kerja enzim karena konsentrasi enzim menjadi faktor
penghambat
• Konsentrasi enzim
• Pada Konsentrasi enzim rendah, bilangan molekul substrat melebihi
bilangan molekul enzim. Oleh itu, cuma sebilangan kecil molekul
substrat bekerja dengan molekul enzim.
• Apabila Konsentrasi enzim bertambah, banyak molekul substrat
dapat bekerja dengan molekul enzim sehingga sampai kadar
maksimum.
• Penambahan kepekatan enzim selanjutnya tidak akan
menambahkan kerja enzim karena kepekatan substrat menjadi
faktor penghambat.
6
ENERGI SEL
KEGUNAAN ENERGI DALAM SEL:
•
•
•
•
BIOSINTESIS
KONTRAKSI DAN GERAKAN
TRANSPOR AKTIF
TRANSFER BAHAN GENETIK
7
ASAL ENERGI SEL
• Dari makanan.
• Energi yang diekstrak dari makanan
digunakan untuk memberi energi
gugus fosfat agar dapat membentuk
ATP.
8
ATP (ADENOSINTRIPHOSPHAT)
ATP memiliki energi yang dapat
dilepaskan dengan mudah melalui
pemutusan ikatan pada fosfat
ketiga.
Energi yang dilepaskan digunakan
untuk menjalankan proses-proses
kehidupan.
9
ATP (ADENOSINTRIPHOSPHAT)
• Pembebasan fosfat ketiga mengubah ATP
menjadi molekul yang memiliki 2 gugus
fosfat ( ADP).
• ADP dapat membentuk ATP kembali bila
terdapat gugus fosfat dan energi.
• Tubuh memproduksi banyak ATP (± 8 kg
ATP/ jam)
10
FUNGSI ATP
• 1. KERJA KIMIA: mensuplai energi yang
diperlukan untuk sintesis makromolekul yang
membuat sel
• 2. KERJA TRANSPORT: mensuplai energi yang
diperlukan untuk memompa substansi melewati
membran plasma
• 3. KERJA MEKANIK: mensuplai energi yang
diperlukan untuk kontraksi otot, gerakan cilia
dan flagela, gerakan kromosom
11
PEMBUATAN ATP
•
1.
Sel mempunyai 2 jalur pembuatan ATP:
Phosphorilasi level substrat
- terjadi di sitosol
- selama proses ini substrat berenergi tinggi memindahkan
group P ke ADP untuk membentuk ATP
X – P + ADP → X + ATP
2. Phosphorilasi khemiosmotik
- merupakan teori dari Peter Mitchell
- pembuatan ATP berdasar gradien konsentrasi ion H +
12
PEMBAWA ELEKTRON
• NADH, FADH2 adalah molekul
pembawa elektron, YAITU
• Molekul yang memindahkan elektron
selama proses oksidasi reduksi di
dalam sel.
13
NAD (Nikotinamida Adenin
Dinukleotida)
Di dalam sel, NAD terdapat dalam 2
bentuk:
Bentuk membawa elektron atau atom
hidrogen ( NADH) dan tanpa atom
hidrogen (NAD+).
NAD+ berperan sebagai senyawa
pengoksidasi, bila menerima atom
hidrogen dan elektron, menjadi NADH
14
NAD (Nikotinamida Dinukleotida)
NADH dapat memindahkan
elektron ke molekul lain, dan
kembali menjadi NAD.
Proses pemindahan ini
dikendalikan/dilakukan oleh enzim.
15