ENZIM
1.
Sejarah
Tentang Enzim
Pada awalnya, enzim dikenal sebagai
protein oleh Sumner ( 1926 ) yang telah berhasil mengisolasi urease dari
tumbuhan kara pedang. Urease adalah enzimysng dapat menguraikan urea menjadi
CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunits dapat mengisolasi
pepsin, tripsin, dan kinotripsin. Kemudian makin banyak enzim yang telah dapat
diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah protein.
Dari hasil penelitian para ahli biokim ternyata banyak enzim mempunyai
gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Gugus bukan
protein ini disebut dengan kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan ada
pula yang tidak terikat kuat oleh protein.. Gugus terikat kuat pada bagian
protein artinya sukar terurai dalam larutan yang disebut dengan Prostetik,
sedang yang tidak begitu terikat kuat ( mudah dipisahkan secara dialisis )
disebut dengan Koenzim. Keduanya ini dapat memungkinkan enzim bekerja terhadap
substrat.
2.
Pengertian
Enzim
Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut
beraksi didalamnya sedang pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri
seolah – olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut.
Enzim merupakan reaksi atau proses kimia
yang berlangsung dengan baik dalam tubuh makhluk hidup karena adanya katalis
yang mampu mempercepat reaksi. Koenzim mudah dipisahkan dengan proses dialisis.
Enzim berperan secara lebih spesifik
dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan
katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak
menghasilkan produk sampingan yang beracun.
Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus
prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein. Gugus
prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein. Gugus prostetik
dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan
kofaktor (tersusun dari bahan anorganik).
3.
Perbedaan
Enzin Dengan Katalisator
Katalisator
bersifat umum, hanya berfungsi untuk mempercepat reaksi yang dapat digunakan
berulang – ulang ( satu katalisator mampu mereaksikan 2 atau 3 bahkan lebih
reaksi).
Enzim bersifat lebih spesifik hanya
digunakan untuk satu reaksi saja ( satu enzim hanya untuk satu reaksi)
4.
Metabolisme
Tumbuhan
Tumbuhan juga mengahasilkan senyawa
metabolit sekunder yang berfungsi untuk melindungi tumbuhan dari serangan
serangga, bakteri, jamur dan jenis patogen lainnya serta tumbuhan itu mampu
menghasilkan vitamin untuk kepentingan tumbuhan itu sendiri serta hormon –
hormon yang merupakan sarana bagi tumbuhan untuk berkomunikasi antara organnya
atau jaringannya dalam mengendalikan dan mengkoordinasi pertumbuhan dan
perkembangannya.
Dalam tumbuhan pun terdapat proses
metabolisme tumbuhan yang terdiri dari anabolisme ( pembentkan senyawa yang
lebih besar dari molekul – molekul yang lebih kecil, molekul ini terdiri dari
pati, selulose, protein, lemak dan asam lemak. Prioses ini membutuhkan
energi).Sedang katabolisme merupakan senyawa dengan molekul yang besar
membentuk senyawa – senyawa dengan molekul yang lebih kecil dan menghasilkan
energi.
Sel dalam tubuh tumbuhan mampu mengatur
lintasan – lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi dan dapat
mengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu katalisator dalam
jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan. Katalisator inilah yang
disebut denagn enzim yang mampu mempercepat laju reaksi yang berkisar antara
108 sampai 1020.
5.
Sifat-Sifat
Enzim
Sifat-sifat enzim adalah sebagai berikut:
1 Biokatalisator
Enzim mempercepat laju reaksi, tetapi
tidak ikut bereaksi.
2 Termolabil
Enzim mudah rusak bila dipanaskan sampai
dengan suhu tertentu.
3 Merupakan senyawa protein
Bekerja
secara spesifik.Satu jenis enzim bekerja secara khusus hanya pada satu jenis
substrat. Misalnya enzim katalase menguraikan Hidrogen peroksida (H2O2) menjadi
air (H2O) dan oksigen (O2), sedangkan enzim lipase menguraikan lemak + air
menjadi gliserol + asam lemak.
6.
Susunan
Enzim
Secara kimia, enzim yany lengkap
(holoenzim) tersusun atas 2 bagian yaitu:
1. Bagian protein disebut Apoenzim yang
bersifat labil ( mudah berubah) yang dipengaruhi oleh suhu dan keasaman.
2. Bagian yang bukan protein yang
disebut dengan gugus prostetik ( gugusan aktif) yang berasal dari kofaktor.
7.
Komposisi
Kimia Dan Struktur 3-Dimensi Enzim
Setiap enzim terbentuk dari molekul protein sebagai komponen utama
penyusunnya dan bebrapa enzim hanya terbentuk dari molekul protein dengan tanpa
adanya penambahan komponen lain. Protein lainnya seperti Sitokrom yang membawa
elektron pada fotosintesis dan respirasi tidak pula dapat digolongkan sebagai
enzim. Selain itu, protein yang terdapat dalam biji juga lebih berperan sebagai
bahan cadangan untuk digunakan dalam proses perkecambahan biji.
Protein hanya terbentuk dari satu ikatan poloipeptida yang menggumpal
membentuk suatu struktur yang bulat atau sperikal, contohnya ribonuklease.
Setiap rantai polipeptida atau molekul protein secara sponstan akan membentuk
konfigurasi dengan energi bebas terendah.
Dalam sitisol sel, asam amino lebih
bersifat hidrofobik yang akan mengumpul pada bagian dalam, sedang pada
permukaan molekul protein atau enzim asan amino bersifat hidrofilik.
8.
kompertementasi
enzim
Enzim – enzim yang berperan untuk
fotosintesis terdapat pada kloroplas. Enzim yang berperan penting dalam
respirasi aerobik terdapat pada mitokondria, sedang enzim respirasi lainnya
terdapat dalam sitosol.
Kompertemenisasi enzi akan meningkat edisiensi
banyak proses yang beralngsung di dalam sel, karena :
1. Reaktan tersedia pada tempat dimana
enzim tersedia.
2. Senyawa akan dikonversi dikirim
ke arah enzim yang berperan untuk menghasilakn produk sesuai yang dikehendaki
dan tidak disimpangkan pada lintasan yang lain. Akan tetapi kompartemenisasi
ini tidak bersifat absolut.
9.
Fungsi
Spesifik, Nomenklatur dan Penggolongan Enzim.
1. Fungsi
Enzim
Yaitu sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel
maupun di luar sel makhluk hidup. Enzim ini berfungsi sebagai katalis yang
sangan efisien dan mempunyai derajat yang tinggi.
2. Tata nama dan Kekhasan Enzim
Setiap enzim disesuaikan dengan nama substratnya dengan menambahkan
“ase” dibelakangnya. Kekhasan enzim asam amino sebagai substrat dapat mengalami
reaksi berbagai enzim.
3. Penggolongan Enzim
Enzim
dapat digolongkan ke dalam 6 golongan yaitu :
1.
Oksidoreduktase terdapat dua enzimyaitu dehidrogenase dan oksidasi
2.
Transferase yaitu enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan
suatu gugus dari suatu senyawa lain
3.
Hidrolase yaitu sebagai katalis reaksi hidrolisis
4.
Liase berperan dalam proses pemisahan
5.
Isomerase bekerja pada reaksi intramolekuler
6.
Ligase bekerja pada penggabungan dua molekul
- Cirri-Ciri Enzim
Ciri
– ciri dari enzim ialah sebagai berikut :
1.
Merupakan sebuah protein,
Jadi
sifatnya sama dengan protein yaitu dapat menggumpal dalam suhu tinggi dan
terpengaruh oleh temperatur.
2.
Bekerja secara khusus
Artinya
hanya untuk bekerja dalam satu reaksi saja tidak dapat digunakan dalam beberapa
reaksi.
3.
Dapat digunakan berulang kali
Enzim
dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi
reaksi.
4.
Rusak oleh panas
Enzim tidak tahan pada suhu tinggi,
kebanyakan enzim hanya bertahan pada suhu 500C, rusaknya enzim oleh panas
disebut dengan denaturasi,
5.
Dapat bekerja bolak – balik
Artinya
satu enzim dapat menguraikan satu senyawa menjadi senyawa yang lain.
- Isozim
Isozim
atau Iso-enzim adalah dalam suatu campuran terdapat lebih dari satu enzim yang
dapat berperan dalam suatu substrat untuk memberikan suatu hasil yang sama. Keuntungan
bagi tumbuhan yang mengandung isoenzim adalah karena isozim – isozim tersebut
akan memiliki tanggapan yang berbeda terhadap faltor – faktor lingkungan.
Setiap isozim dihadapkan pada lingkungan kimia yang berbeda dab masing – masing
berperan pada posisi yang berbeda dalam lintasan metabolic.
- Cara Kerja Enzim
Molekul selalu bergerak dan
bertumbukan satu sama lain. Jika suau molekul substrat menumbuk molekul enzim
yangtepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat
pada enzim disebut dengan sisi aktif.
Ada dua teori yang menjelaskan mengenai
cara kerja enzim yaitu:
1 Teori kunci dan gembok
Teori ini diusulkan oleh Emil Fischer
pada 1894. Menurut teori ini, enzim bekerja sangat spesifik. Enzim dan substrat
memiliki bentuk geometri komplemen yang sama persis sehingga bisa saling
melekat.
2 Teori ketepatan induksi
Teori ini diusulkan oleh Daniel
Koshland pada 1958. Menurut teori ini, enzim tidak merupakan struktur yang
spesifik melainkan struktur yang fleksibel. Bentuk sisi aktif enzim hanya
menyerupai substrat. Ketika substrat melekat pada sisi aktif enzim, sisi aktif
enzim berubah bentuk untuk menyerupai substrat.
- Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Enzim
Ada
banyak faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu:
1 Suhu
Semakin
tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat. Tetapi ada batas maksimalnya.
Untuk hewan misalnya, batas tertinggi suhu adalah 40ºC. Bila suhu di atas 40ºC,
enzim tersebut akan menjadi rusak. Sedangkan untuk tumbuhan batas tertinggi
suhunya adalah 25ºC.
2 pH
Pengaruh
pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya. Ada enzim yang bekerja
secara optimal pada kondisi asam. Ada juga yang bekerja secara optimal pada
kondisi basa.
3 Konsentrasi substrat
Semakin
tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan
mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.
4 Konsentrasi enzim
Semakin tinggi konsentrasi enzim,
semakin meningkat juga kerja enzim.
5 Adanya aktivator
Aktivator
merupakan zat yang memicu kerja enzim.
6 Adanya inhibitor
Inhibitor
merupakan zat yang menghambat kerja enzim. Inhibitor ini terdiri dari :
-
Hambatan Reversibel
Yang disebabkan oleh terjadinya
proses destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat
pada molekul enzim. Hambatan reversible dapat berupa hambatan bersaing dan
hambatan tidak bersaing. Hambatan bersaing disebabkan karena adanya molekul
yang mirip dengan substrat, yang dapat pula membentuk kompleks yaitu kompleks
enzim inhibitor (EI), sedang hambatan tidak bersaing ini tidak dipengaruhi oleh
besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya disebut inhibitor
tidak bersaing.
-
Hambatan tidak
Reversibel
Hambatan tidak reversible ini
terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversible dengan bagian tertentu pada
enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim.
-
Hambatan Alosterik
Hambatan ruang karena enzim
tersebut tidak berbentuk hiperbola seperti enzim – enzim yang lain tetapi akan
terjadi grafik yang berbentuk sigmoida.
Fungsinya:
1. Auksin,
Untuk pertumbuhan dan penghambatan pertumbuhan, dormansi, pembentukan
bunga dan buah, serta penuaan dan pengguguran
2.Giberelin
Fungsi giberelin adalah merangsang pembelahan
sel serta merangsang aktivitas enzim amylase dan proteinase yang berperan dalam
perkecambahan. Giberelin juga merangsang pembentukan tunas, menghilangkan
dormansi biji, dan merangsang pertumbuhan buah secara parthenogenesis.
3. Sitokinin
Sitokinin dapat ditemukan pada jaringan yang
membelah. Sitokinin yang ditemukan pertama kali adalah kinetin. Sitokinin yang terdapat
pada Zea mays adalah zeatin. Fungsi sitokinin adalah
merangsang pembelahan sel,
merangsang pembentukan tunas pada batang maupun pada kalus, menghambat efek
dominansi apikal, dan mempercepat pertumbuhan memanjang
4. Asam absisat
Tidak semua hormon berfungsi untuk memacu pertumbuhan, sebab ada juga
yang menghambat pertumbuhan, yaitu asam absisat. Fungsi asam absisat adalah
menghambat pembelahan dan pemanjangan sel, menunda pertumbuhan atau dormansi,
merangsang penutupan mulut daun di musim kering, dan membantu peluruhan daun
pada musim kering.
Daftar
Pustaka
Anonim : tersedia di :
http://members.tripod.com/~enzim.htm. diakses tanggal 28 maret 2011
Salisbury, F.
B. dan Cleon. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan, Jilid 1. ITB: Bandung
Santosa. 1990. Fisiologi Tumbuhan. P :
71-77. Fakultas Biologi. UGM
Youla, K, Novri. 2011. Mata Kuliah Fisiologi
Tumbuhan. P :42-54. Jurusan Pendidikan
Biologi. UNG
makasih kak
BalasHapus