BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1.     Latar Belakang Masalah

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di

dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan

dengan protein. Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori

gembok dan anak kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi.

Melalui makalah ini, kami mencoba untuk memberikan pengetahuan

mengenai mekanisme kerja enzim, fungsi enzim, dan hal-hal yang mempengaruhinya

kerja enzim.

 

1.2. Pembatasan Masalah

            Melihat dari latar belakang masalah serta memahami pembahasannya maka

penulis dapat memberikan batasan-batasan pada :

1. Pengertian, fungsi,, dan sifat enzim.

2. Mekanisme kerja enzim serta hal-hal yang mempengaruhinya.

 

1.3. Rumusan Masalah

            Masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah :

1. Apa itu enzim, apa fungsinya dan apa saja sifat enzim?

2. Bagaimana mekanisme kerja enzim di dalam tubuh?

 

1.4. Tujuan Penulisan

            Tujuan daripada penulisan makalah ini adalah :

1. Mengetahui pengertian, fungsi, dan sifat enzim

2. Mengetahui mekanisme kerja enzim di dalam tubuh dan hal-hal yang

mempengaruhi kerjanya.

1

 

1.5 Manfaat Penulisan

            Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada

semua pihak, khususnya kepada mahasiswa untuk menambah pengetahuan dan

wawasan. 

1.6. Metode Pengumpulan Data

            Data penulisan makalah ini diperoleh dengan metode studi kepustakaan.

Metode studi kepustakaan yaitu suatu metode dengan membaca telaah pustaka

tentang enzim. Selain itu, tim penulis juga memperoleh data dari internet. 

2

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1. Pengertian Enzim

Menurut kuhne (1878), enzim berasal dari kata in + zyme yang berarti

sesuatu didalam ragi. Berdasarkan penelitian maka dapat disimpulkan bahwa enzim

adalah suatu protein yang berupa molekul – molekul besar, yang berat molekulnya

adalah ribuan. Sebagai contoh adalah enzim katalase berat molekulnya 248.000

sedang enzim urese beratnya adalah 438.000. Enzim adalah biokatalisator organik

yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau

suatu senyawa yang berikatan dengan protein.

Enzim umumnya merupakan protein globular dan ukurannya berkisar dari

hanya 62 asam amino pada monomer 4-oksalokrotonat tautomerase, sampai dengan

lebih dari 2.500 residu pada asam lemak sintase. Terdapat pula sejumlah kecil katalis

RNA, dengan yang paling umum merupakan ribosom. Jenis enzim ini dirujuk sebagai

RNA-enzim ataupun ribozim. Aktivitas enzim ditentukan oleh struktur tiga

dimensinya (struktur kuaterner). Walaupun struktur enzim menentukan fungsinya,

prediksi aktivitas enzim baru yang hanya dilihat dari strukturnya adalah hal yang

sangat sulit.

Enzim tersusun atas dua bagian. Apabila enzim dipisahkan satu sama lainnya

menyebabkan enzim tidak aktif. Namun keduanya dapat digabungkan menjadi satu,

yang disebut holoenzim. Kedua bagian enzim tersebut yaitu apoenzim dan koenzim.

1.Apoenzim

Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi

menentukan kekhususan dari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadi

senyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

3

2.Koenzim

Koenzim disebut gugus prostetik apabila terikat sangat erat pada apoenzim. Akan

tetapi, koenzim tidak begitu erat dan mudah dipisahkan dari apoenzim. Koenzim

bersifat termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat. Fungsinya

menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya, Apabila koenzim NADP (Nicotiamida

Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi adalah dehidrogenase. Disini

NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.

Koenzim dapat bertindak sebagai penerima/akseptor hidrogen, seperti NAD atau

donor dari gugus kimia, seperti AT P (Adenosin Tri Phosfat).

2.2. Fungsi Enzim

Enzim mempunyai dua fungsi pokok sebagai berikut.

1. Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.

2. Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.

4

Fungsi enzim sebagai katalis atau senyawa yang bisa mempercepat terjadinya

proses reaksi tanpa dirinya sendiri habis karena proses reaksi. Zat penting ini untuk

melepaskan molekul uap air dalam tubuh, pelepasan unsur dan zat kimiawi lainnya,

melepaskan molekul-molekul, gugus amin serta banyak lagi. Semua itu bertujuan

untuk memperlancar proses pencernaan serta metabolisme pada tubuh. Enzim bisa

mengolah zat-zat baru yang masuk kedalam tubuh sehingga ada proses lainnya yang

berubah. Misal pada gula, dengan enzim maka rasa manis pun dapat terasa. Enzim

yang berfungsi sebagai penghancr makanan ketika sedang mengunyahnya didalam

mulut. Seluruh kinerja organ tubuh dibantu oleh adanya enzim.

2.3. Sifat-Sifat Enzim

Enzim memiliki beberapa sifat, diantaranya:

a. Enzim hanya mengubah kecepatan reaksi, artinya enzim tidak mengubah produk

akhir yang dibentuk atau mempengaruhi keseimbangan reaksi, hanya

meningkatkan laju suatu reaksi.

b. Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim hanya mempengaruhi substrat tertentu

saja.

c. Enzim merupakan protein. Oleh karena itu, enzim memiliki sifat seperti protein.

Antara lain bekerja pada suhu optimum, umumnya pada suhu kamar. Enzim akan

kehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam atau basa kuat, dan pelarut

organik. Selain itu, panas yang terlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi

sehingga tidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya.

d. Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit. Sesuai dengan fungsinya sebagai

katalisator, enzim diperlukan dalam jumlah yang sedikit.

e. Enzim bekerja secara bolak-balik. Reaksi-reaksi yang dikendalikan enzim dapat

berbalik, artinya enzim tidak menentukan arah reaksi tetapi hanya mempercepat

laju reaksi sehingga tercapai keseimbangan. Enzim dapat menguraikan suatu

senyawa menjadi senyawa-senyawa lain. Atau sebaliknya, menyusun senyawa-

senyawa menjadi senyawa tertentu. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.

5

f. Enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi

kerja enzim adalah suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan inhibitor (penghambat)

serta konsentrasi substrat.

Sifat dan Kelebihan Enzim

Berikut ini adalah 4 hal yang harus diingat tentang enzim:

A. Enzim itu spesifik

Sebuah enzim yang dapat memecah lemak tidak mampu untuk memecah

protein dan pati. Enzim hanya melakukan satu tugas spesifik. Itu artinya sebuah

enzim dapat melakukan tugasnya begitu fokus dan dengan sangat sedikit efek

samping. Karena sifat yang spesifik inilah yang menjadi alasan kenapa enzim banyak

digunakan dan dimanfaatkan dalam dunia industri. Sampai saat ini, telah ditemukan

3000 enzim yang sudah berhasil diidentifikasi dan masih banyak lagi yang menunggu

untuk ditemukan.

B. Enzim adalah katalis

Selain dapat melakukan tugas yang spesifik, penting untuk diketahui juga

bahwa enzim dapat melakukan tugas yang sama berulang-ulang, ratusan bahkan

jutaan kali. Terus menerus tanpa henti. Ini karena sifatnya sebagai katalis.

6

Anda ingat definisi dari katalis. Ya.. katalis adalah suatu zat yang membantu

jalannya reaksi namun tidak ikut dalam reaksi, dan tidak hancur oleh reaksi tersebut.

Enzim adalah katalis.

C. Enzim sangat efisien

Tidak hanya pekerja yang keras, enzim juga mampu bekerja dengan kecepatan

yang luar biasa. Sebagai gambaran, sebuah enzim yang terdapat di hati mampu

memcah Hidrogen Peroksida menjadi air dan oksigen. Yang mengagumkan adalah

satu enzim bisa memproses 5 juta molekul Hidrogen Peroksida dalam satu menit. Dan

anda tahu.. Hidrogen peroksida adalah suatu oksidator kuat yang dapat merusak sel.

D. Enzime itu alami

Enzim adalah protein. Seperti protein lainnya, enzim itu organik. Setelah

melaksanakan tugasnya dan tidak dibutuhkan lagi, enzim akan terurai cepat dan

kembali diabsorb alam.

Gambar 1. Cara Kerja Enzim

Karena sifat-sifat yang luar biasa inilah maka Enzim banyak dimanfaatkan

oleh manusia, termasuk dalam dunia industri. Beberapa contoh industri yang

menggunakan enzim adalah industri pembuatan roti, keju, bir, deterjen, industri

bioteknologi, dan lainnya.

2.4. Mekanisme Kerja Enzim

7

Enzim mengkatalis reaksi dengan cara meningkatkan laju reaksi. Enzim

meningkatkan laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang

diperlukan untuk reaksi) dari EA1 menjadi EA2. (Lihat Gambar 2.4). Penurunan

energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengan substrat. Setelah

produk dihasilkan, kemudian enzim dilepaskan. Enzim bebas untuk membentuk

kompleks baru dengan substrat yang lain.

Enzim memiliki sisi aktif, yaitu bagian enzim yang berfungsi sebagai katalis.

Pada sisi ini, terdapat gugus prostetik yang diduga berfungsi sebagai zat elektrofilik

sehingga dapat mengkatalis reaksi yang diinginkan. Bentuk sisi aktif sangat spesifik

sehingga diperlukan enzim yang spesifik pula. Hanya molekul dengan bentuk tertentu

yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Agar dapat bereaksi, enzim dan substrat

harus saling komplementer.

Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan

anak kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi.

8

 Seperti yang kita ketahui, enzim  merupakan sebuah kelompok protein yang

menjalankan dan mengatur perubahan - perubahan kimia dalam sistem biologi. Cara

kerja enzim akan berhubungan dengan sifat enzim sebagai protein sehingga cara kerja

enzim akan sangat dipengaruhi oleh suhu, derajat keasaman, hasil akhir produk,

konsentrasi enzim itu sendiri, konsentrasi substrat, zat penghambat, dan kadar air.

Enzim bertindak sebagai katalis di dalam tubuh mahluk hidup sehingga terkadang

enzim disebut sebagai biokatalisator. Karena bertindak sebagai katalis, maka enzim

bisa meningkatkan kecepatan reaksi kimia tetapi tidak ikut berubah dalam reaksi

kimia tersebut.

9

Berikut ini adalah teori yang menjelaskan tentang cara kerja enzim:

 # LOCK AND KEY THEORY 

 

 

Sesuai dengan namanya, cara kerja enzim menurut teori ini mirip dengan

mekanisme kunci dan anak kunci. Dalam hal ini, enzim diibaratkan sebagai kunci

gembok yang bersifat aktif, sedangkan substrat diibaratkan sebagai anak kuncinya.

Substrat akan memasuki enzim seperti layaknya anak kunci yang memasuki kunci

gembok. Pada proses selanjutnya, substrat akan diubah menjadi produk. Pada tahap

selanjutnya, sisi aktif enzim akan melepaskan produk dan siap menerima substrat

baru yang lain.

Sisi aktif enzim pada dasarnya mengandung sejumlah kecil asam amino

sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentulah yang bisa menjadi substrat bagi

enzim.

 

 

10

# INDUCED FIT THEORY

 

  Pada teori ini, cara kerja enzim adalah dengan cara melakukan penyesuaian

bentuk supaya bisa berikatan dengan substrat. Tujuan dari penyesuaian bentuk ini

adalah untuk meningkatkan kecocokan dengan substrat sehingga membuat ikatan

enzim dan substrat menjadi lebih reaktif. Sisi aktif molekul enzim akan menjadi

tempat melekatnya substrat sehingga bisa membentuk molekul kompleks enzim -

substrat. Molekul enzim akan berubah ke bentuk semula setelah produk dihasilkan

dan siap untuk menerima substrat baru yang lain lagi.

2.5. Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Faktor – faktor tersebut diantaranya:

a. Temperatur

Karena enzim tersusun dari protein, maka enzim sangat peka terhadap

temperature. Temperature yang terlalu tinggi dapat menyebabkan denaturasi protein.

Temperature yang terlalu rendah dapat menghambat reaksi. Pada umumnya

temperatur optimum enzim adalah 30 – 400C. Kebanyakan enzim tidak menunjukkan

11

reaksi jika suhu turun sampai 00c , namun enzim tidak rusak, bila suhu normal maka

enzim akan aktif kembali . enzim tahan pada suhu rendah, namun rusak diatas suhu

500c.

b. Perubahan pH

Enzim juga sangat terpengaruh oleh pH. Perubahan pH dapat mempengaruhi

perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi sisi aktif

berkombinasi dengan substratnya. pH optimum yang diperlukan berbeda – beda

tergantung jenis enzimnya.

c. Konsentrasi enzim dan substrat

Agar reaksi berjalan optimum, maka perbandingan jumlah antara enzim dan

zubstrat harus sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak reaksi

akan berjalan lambat bahkan ada substrat yang tidak terkatalisasi . semakin banyak

enzim, reaksi akan semakin cepat.

12

Inhibitor

Merupakan zat yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan

irreversible. Inhibitor reversible dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan

nonkompetitif.

a. Inhibitor kompetitif

Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim. Inhibitor ini

besaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Pengambatan

bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan

menambah konsentrasi substrat.

Inhibitor kompetitif misalnya malonat dan oksalosuksinat, yang bersaing

dengan substrat untuk berikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase, yaitu enzim

yang bekerja pada substrat oseli suksinat.

b. Inhibitor nonkompetitif

13

Inhibitor ini biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat

dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan

bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya.

Contohnya antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel

bakteri. Inhibitor ini bersifat reversible tetapi tidak dapat dihilangkan dengan

menambahkan konsentrasi substrat.

Kerja enzim seperti gembok-anak kunci B. Inhibitor kompetitif dan non kompetitif

(Campbell, 2006)

c. Inhibitor irreversibel

Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim secara kuat sehingga tidak dapat

terlepas. Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula

(irreversible). Contohnya, diisopropilfluorofosfat yang menghambat kerja asetilkolin-

esterase.

14

BAB III

PENUTUPAN

 

3.1. Simpulan

Berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

1. Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di

dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang

berikatan dengan protein. Fungsi pokok enzim adalah mempercepat atau

memperlambat reaksi kimia dan mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda

dalam waktu yang sama. Sifat enzim diantaranya yaitu sebagai biokatalisator,

mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi, thermolabil, dsb.

2. Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan

anak kunci, dan teori kecocokan yang terinduksi. Factor-faktor yang

mempengaruhi kerja enzim yaitu temperature, perubahan pH, konsentrasi

enzim dan substrat.

3.2. Saran

Seperti yang telah di jelaskan diatas, enzim dalam tubuh kita memiliki peranan

yang sangat penting. Untuk itu sebaiknya kita menjaga tubuh kita agar fungsi enzim

dapat bekerja dengan lebih baik. Untuk lebih mendalami mempelajari tentang enzim,

ada baiknya untuk membaca literatur yang lebih banyak mengenai mekanisme kerja

enzim.

15