Metabolisme (enzim)

Rangkaian reaksi biokimia dalam sel hidup.
Seluruh proses perubahan reaksi kimia beserta
perubahan energi yg menyertai perubahan reaksi
kimia tsb.
Anabolisme = (biosintesis)
Proses pembentukan senyawa kimia
kompleks (makromolekul) dari molekul
yang lebih sederhana.
 Makromolekul = protein, karbohidrat,
lemak, dan asam nukleat.
 Proses pembentukannya memerlukan
energi bebas => reaksi endergonik.
 Contoh ; fotosintesis , kemosintesis

Katabolisme = disimilasi.
Proses pemecahan makromolekul
kompleks menjadi molekul yang lebih
sederhana.
 Proses ini menghasilkan energi bebas
=> reaksi eksergonik
 Misalnya respirasi, fermentasi

Enzim

Enzim adalah senyawa organik atau
katalis protein yang dihasilkan sel dalam
suatu reaksi.
Enzim ini memiliki sifat yang khas, artinya
hanya mempengaruhi zat tertentu yang
disebut substrat.
 Substrat adalah molekul yang bereaksi
dalam suatu reaksi kimia dan molekul yang
dihasilkan disebut produk.
 Misalnya, enzim protease, substratnya
adalah protein dan bentuk reaksinya
mengubah protein menjadi asam amino.
Jadi, asam amino disebut produk.

Ciri-ciri enzim





Merupakan protein
Merupakan biokatalisator, artinya enzim dapat
meningkatkan laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksi
atau dipengaruhi oleh reaksi kimia tersebut.
Bersifat specifik /khas, bekerja pd substrat tertentu
saja.
Tidak tahan panas
Kerjanya reversibel (bolak-balik). Tidak mengubah
kesetimbangan kimia. Contoh: enzim lipase
mengubah gliserol dan asam lemak menjadi lemak.
Enzim lipase juga dapat mengubah lemak menjadi
gliserol dan asam lemak.

Kerjanya dpat dihalangi oleh inhibitor.
Contoh: garam-garam logam berat
seperti air raksa, iodium-asetat, fluorida,
sianida, azida, dan karbon monoksida.
Faktor yang Memengaruhi Kerja
Enzim
1. Zat-zat pengaktif (aktivator)
Contoh: garam-garam dari logam alkali
dan logam alkali tanah dengan
konsentrasi encer, ion kobalt (Co),
mangan (Mn), nikel (Ni), magnesium
(Mg), dan klor (Cl).
2. Hasil akhir
Hasil akhir merupakan senyawa baru
sebagai hasil pembentukan maupun
penguraian reaktan. Apabila hasil akhir
ini banyak, enzim akan sulit bergabung
dengan substrat sehingga reaksi
kimianya berlangsung lambat.
3. pH
Enzim dapat bekerja
optimal pada pH
netral (pH = 7), pH
basa (>7) atau pH
asam (<7) tergantung
pada jenis enzim
masing-masing.
Enzim pencerna
protein misalnya,
mempunyai pH paling
optimal 1-2,
sedangkan enzim
pencernaan yang lain
mempunyai pH
optimal 8.

Pepsin memiliki pH optimum sekitar 2
(sangat asam). Sedangkan, amilase
memiliki pH optimum sekitar 7,5 (agak
basa).
4. Suhu

Sebagian besar
enzim pada manusia
mempunyai suhu
optimal yang
mendekati suhu
tubuh (35o C 40oC). (>50oC),
enzim dapat rusak
dan pada suhu
rendah (0oC), enzim
menjadi tidak aktif.
5. Konsentrasi enzim
Konsentrasi enzim yang tinggi akan
mempengaruhi kecepatan reaksi secara
linear (kecepatan bertambah secara
konstan). Dapat dikatakan bahwa
hubungan antara konsentrasi enzim
dengan kecepatan reaksi enzimatis
berbanding lurus.
Kecepatan reaksi suatu enzim satu dengan
yang lain berbeda-beda meskipun
mempunyai konsentrasi enzim yang sama.
6. Konsentrasi substrat
Pada konsentrasi
substrat yang rendah,
kenaikan substrat akan
meningkatkan
kecepatan reaksi
enzimatis hampir secara
linear. Jika konsentrasi
substrat tinggi, maka
peningkatan kecepatan
reaksi enzimatis akan
semakin menurun
sejalan dengan
peningkatan jumlah
substratnya.
7. Air
 Menurut penelitian, di dalam biji terdapat
bermacam-macam enzim. pada proses
perkecambahan, imbibisi air pada biji
yang sehat dan telah tua akan
mengaktifkan enzim- enzim dalam biji
sehingga biji berkecambah.
8. Inhibitor
Zat penghambat atau inhibitor dapat menghambat kerja enzim
untuk sementara atau secara tetap.
1) Inhibitor kompetitif
adalah molekul penghambat yang bersaing dengan substrat
untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Contohnya, sianida
bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan hemoglobin
dalam rantai respirasi terakhir. Penghambatan inhibitor
kompetitif bersifat sementara dan dapat diatasi dengan cara
menambah konsentrasi substrat.
2) Inhibitor nonkompetitif
adalah molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara
melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim. Sehingga, bentuk
enzim berubah dan sisi aktif enzim tidak dapat berfungsi. Hal ini
menyebabkan substrat tidak dapat masuk ke sisi aktif enzim.
Penghambatan inhibitor nonkompetitif bersifat tetap dan tidak
dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.
9. Aktivator
Aktivator merupakan molekul
yangmempermudah enzim berikatan
dengan substratnya.
 Contohnya, ion klorida yang berperan
dalam aktivitas amilase dalam ludah.
Komponen Enzim
Enzim lengkap atau sering disebut
holoenzim, Secara kimia enzim terdiri atas
dua bagian
1. Apoenzim : bagian yang mengandung
protein. Termolabil
2. Gugus prostetik : bagian yang
mengandung protein, dapat berupa :
a.
b.
Koenzim Jika gugus prostetiknya berasal dari
senyawa organik kompleks (misalnya, NADH,
FADH, koenzim A dan vitamin B)
kofaktor apabila berasal dari senyawa anorganik
(misalnya, besi, seng, tembaga) disebut
Peranan Enzim
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Reduksi, yaitu reaksi penambahan hidrogen, elektron,
atau pelepasan oksigen.
Dehidrasi, yaitu reaksi pelepasan molekul uap air (H2O).
Oksidasi, yaitu reaksi pelepasan molekul hidrogen,
elektron, atau penambahan oksigen.
Hidrolisis, yaitu reaksi penambahan H2O pada suatu
molekul dan diikuti pemecahan molekul pada ikatan
yang ditambah H2O.
Deaminase, yaitu reaksi pelepasan gugus amin (NH2).
Dekarboksilasi, yaitu reaksi pelepasan CO2 dan
gugusan karboksil (–COOH).
Fosforilasi, yaitu reaksi pelepasan fosfat.
Transferase, yaitu reaksi pemindahan suatu radikal