BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Suatu organisme hidup adalah rakitan menakjubkan dari reaksi kimia. Masing-masing

reaksi seolah berjalan sendiri tapi memberi sumbangan untuk kehidupann organisme sebagai

suatu kesatuan. 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 dengan enzim. 

Sebagai contoh proses metabolisme saat pembentukan urea yang nyatanya

membutuhkan suhu tinggi yang tidak mungkin manusia miliki. Namun,  karena adanya enzim

yang merupakan katalisator biologis menyebabkan reaksi-reaksi tersebut berjalan dalam suhu

fisiologis tubuh manusia, sebab enzim berperan dalam menurunkan energi aktivasi menjadi

lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan pemberian panas dari luar. Kerja enzim

dengan cara menurunkan energi aktivasi sama sekali tidak mengubah ΔG reaksi (selisih

antara energi bebas produk dan reaktan), sehingga dengan demikian kerja enzim tidak

berlawanan dengan Hukum Hess 1 mengenai kekekalan energi. Selain itu, enzim

menimbulkan pengaruh yang besar pada kecepatan reaksi kimia yang berlangsung dalam

organisme. Reaksi-reaksi yang berlangsung selama beberapa minggu atau bulan di bawah

kondisi laboratorium normal dapat terjadi hanya dalam beberapa detik di bawah pengaruh

enzim di dalam tubuh.

Peran enzim sebagai biokatalisator sangat berpengaruh terhadap peristiwa-peristiwa

dalam tubuh. Hal ini karena enzim sebagai determinan yang menentukan kecepatan

berlangsungnya suatu peristiwa fisiologik, yang memainkan peranan sentral dalam masalah

kesehatan dan penyakit. Sehingga, dalam keadaan-keadaan tertentu kerja enzim akan

mengalami perubahan. Dalam keadaan tubuh yang kurang seimbang, atau tubuh yang kurang

sehat, reaksi-reaksi yang terjadi di dalam tubuh menjadi tidak seimbang. Hal ini disebabkan

kerja enzim tidak terkoordinasi dengan cermat. Sementara dalam keadaan sehat , semua

proses fisiologis akan berlangsung dengan baik serta teratur.

Enzim sendiri merupakan polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses

dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. sifat-sifat enzim

pun sangat khas, salah satunya yaitu satu enzim hanya memiliki satu substrat. Selain sifat,

enzim juga memiliki klasifikasi, tata nama serta spesifikasi tersendiri. Peranan enzim dalam

1

tubuh manusia sangatlah besar. Untuk itu, pemahaman selengkapnya tentang enzim akan

dibahas dalam makalah ini.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian enzim ?

2. Bagaimana tatanama enzim ?

3. Bagaimana penggolongan enzim ?

4. Bagaimana komponen pada enzim ?

5. Bagaimana fungsi dan cara kerja pada enzim ?

6. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim ?

7. Apa saja penghambatan enzim ?

1.3 Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui pengertian enzim.

2. Untuk mengetahui tatanama enzim.

3. Untuk mengetahui penggolongan pada enzim.

4. Untuk mengetahui komponen pada enzim.

5. Untuk mengetahui fungsi dan cara kerja pada enzim.

6. Untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kerja enzim.

7. Untuk mengetahui penghambatan enzim.

1.4 Metode Penulisan

Metode yang digunakan oleh penulis dalam penyusunan makalah ini adalah metode

kepustakaan yang bersumber dari buku dan internet yang berkaitan dengan permasalahan

makalah ini.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Enzim

Enzim (dalam bahasa yunani, en = di dalam dan zyme = ragi) adalah senyawa organik

yang tersusun atas protein, dihasilkan oleh sel, dan berperan sebagai biokatalisator dalam

reaksi kimia. Oleh karena merupakan katalisator dalam sistem biologi, enzim sering disebut

biokatalisator. Katalisator adalah suatu zat yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak

mengubah kesetimbangan reaksi atau tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi.

Zat itu sendiri (enzim) tidak ikut dalam reaksi sehingga bentuknya tetap atau tidak

berubah. Tanpa adanya enzim, reaksi-reaksi kimia dalam tubuh akan berjalan lambat. Enzim

adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang

terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein, berfungsi sebagai

senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi  dalam suatu reaksi

kimia. Hampir semua enzim merupakan protein.

Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis

oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme

sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu.

Enzim memberi jalan alternatif dengan energi aktivassi yang lebih rendah untuk reaksi

biokimia dapat berlangsung.

Enzim dalam reaksi biokimia bertindak mengurangi energi aktivasi (Ea) yang

diperlukan agar reaksi biokimia berlangsung. Energi aktivasi adalah energi yang kita

tambahakan agar reaksi dapat berlangsung (Ea).

3

Enzim dapat bekerja mempercepat suatu reaksi dengan menurunkan energi aktivasi.

Untuk bekerja, enzim membutuhkan substrat. Dengan menurunkan energi aktivasi, maka

terbentuknya kompleks enzim-substrat menjadi lebih cepat, sehingga reaksi cepat terjadi.

Cara aktivasi enzim: enzim merupakan suatu protein. Enzim akan teraktifkan saat

masuk ke aparatus golgi, untuk penambahan suatu substansi dalam proses pematangan

(packaging).

Cara inaktivasi enzim dengan feed back mechanism. Ada 2 macam feed back, yaitu

feed back positif (inducible), dan feed back negatif (inhibitor). Dengan mekanisme feed back

negatif, enzim dapat diinaktifkan.

2.2 Tata nama Enzim

Biasanya enzim mempunyai akhiran –ase. Di depan –ase digunakan nama substrat di

mana enzim itu bekerja., atau nama reaksi yang dikatalisis. Substrat adalah senyawa yang

bereaksi dengan bantuan enzim. Sebagai contoh enzim yang menguraikan urea (substrat)

dinamakan urease.

Kelompok enzim yang mempunyai fungsi sejenis diberi nama menurut fungsinya,

misalnya hidrolase adalah kelompok enzim yang mempunyai fungsi sebagai katalis dalam

reaksi hidrolisis. Penamaan sebelumnya, diakhir nama diberi akhiran in ; misalnya : tripsin,

pepsin, bromelin, dll. Penamaan mengacu ke dua hal :

a. Substansi + ase ; seperti urease, Rnase, heksokinase.

b. Jenis reaksi yang dikatalis : oksidase, isomerase.

c. Molekul pereaksi atau substrat : glucose oxidase mengkatalis oksidasi glukosa.

Disamping nama trivial (biasa) maka oleh Commisison on Enzymes of the

International Union of Biochemistry telah ditetapkan pula tata nama yang sistematik,

disesuaikan dengan pembagian atau penggolongan enzim didasarkan pada fungsinya. Secara

ringkas, sistem penamaan enzim menurut IUB dijelaskan sebagai berikut:

a. Reaksi dan enzim yang mengkatalisis membentuk 6 kelas, masing-masing

mempunyai 4-13 subkelas.

b. Nama enzim terdiri atas 2 bagian, pertama menunjukkan substrat dan kedua

ditambah dengan –ase yang menunjukkan tipe reaksi yang dikatalisis. Contoh:

heksosa isomerase (subsrat: heksosa dengan reaksi isomerase).

c. Jika diperlukan, ditambah dengan informasi tambahan tentang reaksi dalam tanda

kurung di bagian akhir nama. Contoh: 1.1.1.37 L-malat:NAD+ oksidoreduktase

(dekarboksilasi).

4

d. Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang terdiri dari 4 nomor yaitu:

-          Digit pertama          : kelas tipe reaksi

-          Digit kedua             : subkelas tipe reaksi

-          Digit ketiga             : subsubkelas tipe reaksi

-          Digit keempat         : untuk enzim spesifik

Contoh: 2.7.1.1 diuraikan menjadi:

-          Kelas 2                    : transferase

-          Subkelas 7               : transfer fosfat

-          Subsubkelas 1         : alkohol merupakan akseptor fosfat

-          Enzim spesifik 1     : heksokinase atau ATP:D-heksosa 6-fosfotransferase.

Suatu enzim yang mengkatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil atom C

ke enam molekul glukosa.

2.3 Penggolongan Enzim

Enzim digolongkan menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masing-masing enzim

diberi nama menurut substratnya, misalnya urease, arginase, dan lain-lain. Disamping itu ada

pula beberapa enzim yang dikenal dengan nama lama, misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain.

Oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry, enzim dibagi

dalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim

memegang peran. Enam golongan enzim tersebut adalah:

a. Oksidoreduktase

Enzim yang melaksanakan katalis dengan melibatkan reaksi oksidasi suatu senyawa

ataupun reduksi dengan senyawa lain.

b. Transferase

Enzim melaksanakan katalis reaksi yang mengalihkan suatu gugus yang mengandung

C, P, N, S suatu senyawa ke senyawa lain

c. Hidrolase

Enzim yang melaksanakan katalis pemecah hidroik atau sebaliknya

d. Liase

Enzim yang melaksanakan katalis pemusatan ikatan C-C, C-O, C-N dsb, tanpa

melibatkan hidrolisis atau oksidasi reduksi

e. Isomerase

Enzim yang melaksanakan katalis reaksi isomerisasi yang merupakan penataan

kembali atom yang membentuk suatu molekul

5

f. Ligase

Enzim yang melaksanakan katalis reaksi-reaksi pembentukan ikatan antara dua

moekul substrat yang terkait dengan pemusatan ikatan pirofosfat dalam ATP atau

senyawa energi tinggi lainnya.

2.4 Komponen Enzim

Enzim merupakan senyawa organik berupa protein yang berfungsi sebagai katalis

dalam metabolisme tubuh, sehingga disebut juga biokatalisator.

Komponen penyusun enzim terdiri dari :

1. Apoenzim, yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil

(mudah berubah) terhadap faktor lingkungan.

2. Kofaktor,yaitu komponen non protein yang berupa :

a. Ion-ion anorganik (aktivator)

Berupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co. Ion

klorida, ion kalsium merupakan contoh ion anorganik yang membantu enzim

amilase mencerna karbohidrat (amilum)

b. Gugus prostetik

Berupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, FAD (Flavin Adenin

Dinucleotide), biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat

besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae,

sitokrom oksidase.

c. Koenzim

Berupa molekul organik non protein kompleks, seperti NAD (Nicotineamide

Adenine Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin yang berperan dalam

memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain.

6

2.5 Fungsi dan Cara kerja enzim

a. Fungsi Enzim

Enzim mempunyai dua fungsi pokok sebagai berikut.

Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.

Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama

b. Cara Kerja Enzim

1. Kompleks enzim substrat

Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak

antara enzim dengan substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan

dengan substrat. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau

tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak

dengan substrat dinamai bagian aktif (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila

bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat. Apabila substrat

mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu

enzim. Dalam hal ini enzim itu tidak dapat berfungsi terhadap substrat. Ini adalah penjelasan

mengapa tiap enzim mempunyai kekhasan terhadap substrat tertentu.

a. Lock and key (gembok dan   kunci)  

Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena

adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim,

sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam

situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada

saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim

akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok. Jika enzim

mengalami denaturasi (rusak) karena panas, maka bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat

tidak sesuai lagi.

7

b. Teori   Kecocokan I nduksi   (Daniel Koshland)

Menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena

adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya

merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs aktif

tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

2. Persamaaan Michaelis – Menten

Leonor Michaelis dan Maude Menten pada tahun 1913 mengajukan hipotesis bahwa

dalam reaksi enzim terjadi dahulu kompleks enzim-substrat yang kemudian menghasilkan

hasil reaksi dan enzim kembali. Secara sederhana hipotesis Michaelis dan Menten itu dapat

dituliskan sebagai berikut :

Enzim (E) + Substrat (S) kompleks enzim-substrat (ES) Enzim (E) +

Hasil reaksi (P)

Michaelis dan Menten berkesimpulan bahwa kecepatan reaksi tergantung pada

konsentrasi kompleks enzim-substrat [ES], sebab apabila tergantung pada konsentrasi

substrat [S], maka penambahan konsentrasi substrat akan menghasilkan pertambahan

kecepatan reaksi yang apabila digambarkan akan merupakan garis lurus.

2.6 Faktor-faktor yang mempengaruhi enzim

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu:

a. Konsent ra si enzim , pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi

bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.

b. Konsentr a si Substrat , hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi

enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan

8

reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan

reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Dengan demikian konsentrasi

kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya

kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif

telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini,

bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya

kosentrasi kompleks substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah

besar.

c. Suhu , pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang

lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Di samping itu, karena enzim adalah suatu

protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi,

sehingga bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif

enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya  pun menurun. Kenaikan suhu

sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Namun

kenaikan suhu pada saat terjadinya denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi.

Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik

optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu proses reaksi yang menggunakan

enzim tersebut.

d. pH , struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungan. Enzim dapat berbentuk ion

positif, ion negative atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian

perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektifitas bagian aktif enzim

dalam membentuk kompleks enzim substrat. Tinggi rendahnya pH juga dapat

menyebabkan denaturasi yang dapat menurunkan aktifitas enzim, sehingga diperlukan

suatu pH optimum yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi enzim yang paling

tinggi.

e. Produk/hasil reaksi (dapat menghambat enzim)

f. Zat penggiat (aktivator) , misalnya logam alkali, logam alkali tanah, Mn, Mg, dan Cl.

g. Zat penghambat ( Inhibitor ) , yaitu molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi

pembentukan kompleks enzim-substrat. Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor

dapat berupa hambatan tidak revesibel atau hambatan revesibel.

9

2.7 Penghambatan Enzim

yaitu molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi pembentukan kompleks enzim-

substrat. Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak reversibel

atau hambatan reversibel.

a. Hambatan Reversibel

Hambatan revesibel dapat berupa hambatan bersaing atau hambatan tidak bersaing.

-     Hambatan bersaing.

Hambatan bersaing disebabkan karena ada molekul mirip dengan substrat, yang

dapat pula membentuk kompleks, yaitu kompleks enzim inhibitor (EI)

pembentukan kompleks ES, yaitu melalui penggabungan inhibitor dengan enzim

pada bagian aktif enzim. Dengan demikian terjadi persaingan antara inhibitor

dengan substrat terhadap bagian aktif enzim melalui reaksi sebagai berikut :

E + S -------------- ES

E + I --------------- EI

Inhibitor yang menyebabkan hambatan bersaing disebut inhibitor bersaing.

Inhibitor ini menghalangi terbentuknya kompleks ES dengan cara membentuk

kompleks EI dan tidak dapat membentuk hasil reaksi ( P).

E + S -------------- ES ------------ E + P (membentuk hasil reaksi)

E + I -------------- EI ------------ ( tidak terbentuk hasil reaksi)

Dengan demikian adanya inhibitor bersaing dapat mengurangi peluang bagi

terbentuknya kompleks ES dan hal ini menyebabkan berkurangnya kecepatan

reaksi.

- Hambatan tak bersaing

Hambatan tidak bersaing ( non competitive inhibition ) tidak di pengaruhi oleh

besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya (inhibitor tidak

bersaing). Dalam hal ini inhibitor dapat bergabung dengan enzim di luar bagian

10

aktif. Penggabungan antara inhibitor dengan enzim ini terjadi pada enzim bebas,

atau pada enzim yang telah mengikat substrat yaitu kompleks enzim substrat.

E + I ----------- EI

ES + I ------------ ESI

b. Hambatan tidak reversibel

Hambatan tidak reversibel ini dapat terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversibel

dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk

enzim. Dengan demikian mengurangi aktivitas katalik enzim tersebut. Reaksi ini

berlangsung tidak reversibel sehingga menghasilkan produk reaksi dengan sempurna.

c. Hambatan Alosterik

Hambatan yang terjadi pada enzim alosterik dinamakan hambatan alosterik,

sedangkan inhibitor yang menghambat dinamakan inhibitor alosterik. Bentuk molekul

inhibitor alosterik berkaitan dengan enzim pada tempat diluar bagian aktif enzim.

Dengan demikian, hambatan ini tidak akan dapat diatasi dengan penambahan

sejumlah besar substrat. Terbentuknya ikatan antara enzim dengan inhibitor

mempengaruhi konformasi enzim, sehingga bagian aktif mengalami perubahan

bentuk. Akibatnya ialah penggabungan substrat pada bagian aktif enzim terhambat.

-          Inhibitor/penghambat kompetitif, produk (sebagai zat inhibitor) berkompetisi

dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Dapat diatasi dengan

menambahkan konsentrasi substrat.

-          Inhibitor/penghambat alosterik (non-kompetitif), produk (sebagai zat

inhibitor) berikatan pada bagian enzim selain sisi aktif enzim yang disebut sisi

alosterik dan menyebabkan sisi aktif berubah sehingga substrat tidak dapat

berikatan dengan enzim.

11

BAB III

KESIMPULAN

3.1 Kesimpulan

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam

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

protein, berfungsi sebagai senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis

bereaksi  dalam suatu reaksi kimia.

Enzim digolongkan menurut tipe reaksi yang diikutinya dan mekanisme reaksi,

sedangkan masing-masing enzim diberi nama menurut substratnya, misalnya urease,

arginase dan lain-lain. 

Penggolongan enzim berdasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang

peranan, yaitu : oksidoreduktase, tranferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase.

Komponen enzim terdiri dari apoenzim dan kofaktor.

Secara umum enzim berfungsi sebagai katalis dan memiliki peranan penting dalam

reaksi metabolisme, yaitu sebagai biokatalisator dan modulator. Untuk dapat bekerja

pada suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dengan

substrat (kompleks enzim-substrat).

Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu konsentrasi enzim,

konsentrasi substrat, suhu, pH, produk/hasil reaksi, aktivator, dan inhibitor.

Hambatan pada enzim dibagi menjadi dua yaitu hambatan reversibel dan hambatan

irreversibel

12

DAFTAR PUSTAKA

http://miiyanni.blogspot.com/2013/04/makalah-enzim.html

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Enzim&veaction=edit&section=4

http://emelizabiologi.blogspot.com/2010/10/enzim-sebagai-katalisator.html

http://zonabiokita.blogspot.com/2013/05/enzim-dan-cara-kerjanya.html

http://rinalutfiaalfisyahrin.blogspot.com/2013/06/makalah-enzim-dan-koenzim.html

13