Peta Konsep - biokimia yang dikendalikan oleh enzim, antara lain respirasi, pertumbuhan, ......

download Peta Konsep -    biokimia yang dikendalikan oleh enzim, antara lain respirasi, pertumbuhan, ... Grafik kerja enzim Sumber: Image. . Bab 2 Metabolisme Sel 23

of 22

  • date post

    06-Mar-2018
  • Category

    Documents

  • view

    365
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of Peta Konsep - biokimia yang dikendalikan oleh enzim, antara lain respirasi, pertumbuhan, ......

  • Bab 2 Metabolisme Sel

    19

    BabBab Metabolisme Sel22Peta Konsep

    Pengertianmetabolisme

    Metabo l ismes e l

    Enz im

    Gugus prostetik

    Ion-ion organik

    komponene n z i m Ko-enzim

    Teori gembok dan anakkunciCara kerja

    e n z i m Teori kecocokan yangterinduksi

    Mengubah kecepatanreaksi

    Bekerja secara spesifik

    Bekerja bolak-balik

    Diperlukan dalam jumlahsedikit

    Merupakan proteinSifat-sifatenzim

    SuhuFaktor-faktor yangmempengaruhi aktivitasenzim

    pH

    Inhibitor

    Katabolisme

    Glikolisis

    Transpor elektron

    Respirasi aerob Siklus krebs

    Fermentasi asam laktat

    Fermentasi alkoholRespirasi anaerob

    Reaksi terangFotosintesis

    Reaksi gelapKomosintesis

    Sintesis lemak

    Sintesis protein

    Anabolisme

  • Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program IPA

    20

    Selama ini kamu biasa beraktivitas, seperti berlari, makan,berenang dan lain-lain. Tetapi, pernahkah kamu berpikir, darimanakah energi atau tenaga yang kamu peroleh? Tenaga yangkamu peroleh berasal dari makanan yang kamu makan.Makanan ini dicerna oleh alat pencernaan menjadi sari-sarimakanan, kemudian diserap oleh tubuh melalui pembuluhdarah ke sel-sel tubuh. Di dalam mitokondria sel, zat makananini diurai untuk menghasilkan energi. Proses ini disebut prosespenguraian atau katabolisme. Katabolisme merupakan salah satuproses metabolisme sel. Kamu akan mengetahui tentangmetabolisme pada organisme mempelajari bab ini, mari ikutiuraiannya.

    PengertianMetabolisme

    A Makhluk multiseluler, baik manusia, hewan, maupuntumbuhan tersusun atas jutaan sel. Tiap sel memiliki fungsitertentu untuk kelangsungan hidup suatu organisme. Untukmenjalankan fungsinya, sel melakukan proses metabolisme.Metabolisme adalah reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalamsel. Reaksi kimia ini akan mengubah suatu zat menjadi zat lain.

    Metabolisme sel dapat dibagi menjadi dua, yaitukatabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah prosespenguraian senyawa untuk menghasilkan energi. Sedangkan,anabolisme adalah proses sintesis senyawa atau komponendalam sel hidup. Umumnya, dalam proses metabolik melibatkanaktivitas katalis biologik yang disebut enzim dengan melibatkanATP.

    Metabolisme merupakan rangkaian reaksi kimia yangdiawali dengan substrat yang diakhiri dengan produk. Reaksidalam sel tidak terjadi bolak-balik, melainkan berjalan ke satuarah. Tiap produk akan menjadi reaktan bagi reaksi selanjutnya.Reaksi ini berurutan sampai produk akhir, membentuk suatujalur metabolisme.

    A B B C C D D E

    Jalinan A B C D E merupakan rangkaian reaksiyang membentuk suatu jalur metabolisme. Dalam jalur ini, Aadalah substrat (reaksi awal) dan E adalah produk akhir. Jalurmetabolisme ini dipengaruhi oleh enzim yang mengkatalis tiaptahap reaksi kimia.

    Gambar 2.1Orang sedang berenang

    Gambar 2.2Mitokondria 1 2 3 4

    membran dalam

    membran luar

    Sum

    ber:

    Dok

    umen

    pen

    erbi

    tS

    umbe

    r: Im

    age.

    goog

    le.c

    o.id

  • Bab 2 Metabolisme Sel

    21

    EnzimB

    Substrat + enzim kompleks enzim dengan substrat enzim + produk

    Enzim disintesis di dalam sel-sel hidup. Sebagian besarenzim bekerja di dalam sel sehingga disebut enzim intraseluler.Contoh enzim intraseluler adalah katalase yang memecahsenyawa-senyawa berbahaya, seperti hidrogen peroksida padasel-sel hati. Sedangkan, enzim yang dibuat di dalam sel danmelakukan fungsinya di luar sel disebut enzim ekstraseluler.Contoh enzim ekstraseluler adalah enzim-enzim pencernaan,seperti amilase yang memecah amilum menjadi maltosa.

    Reaksi biokimia yang dikendalikan oleh enzim, antara lainrespirasi, pertumbuhan, perkecambahan, kontraksi otot,fotosintesis, fiksasi nitrogen, proses pencernaan, dan lain-lain.Untuk lebih mengetahui tentang enzim, mari cermati uraianberikut ini.

    Gambar 2.3Penyatuan enzim dengansubstrat menghasilkan produk.

    SUBSTRAT

    ENZIM

    HASIL

    1. Komponen Enzim

    Penyusun utama suatu enzim adalah molekul protein yangdisebut Apoenzim. Agar berfungsi sebagaimana mestinya, enzimmemerlukan komponen lain yang disebut kofaktor. Kofaktoradalah komponen nonprotein berupa ion atau molekul.

    Enzim adalah senyawa organik atau katalis protein yangdihasilkan sel dalam suatu reaksi. Enzim bekerja sebagai katalisdalam tubuh makhluk hidup, oleh karena itu disebutbiokatalisator. Kamu akan mengetahui fungsi enzim dalamproses metabolisme setelah mempelajari subbab ini.

    Enzim bertindak sebagai katalis, artinya enzim dapatmeningkatkan laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksi ataudipengaruhi oleh reaksi kimia tersebut. Enzim ini memiliki sifatyang khas, artinya hanya mempengaruhi zat tertentu yangdisebut substrat. Substrat adalah molekul yang bereaksi dalamsuatu reaksi kimia dan molekul yang dihasilkan disebut produk.Misalnya, enzim protease, substratnya adalah protein danbentuk reaksinya mengubah protein menjadi asam amino. Jadi,asam amino disebut produk. Untuk lebih memahami cara kerjaenzim, mari cermati Gambar 2.3 di bawah ini.

    Sum

    ber:

    Imag

    e.go

    ogle

    .co.

    id

  • Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program IPA

    22

    Berdasarkan ikatannya, kofaktor dapat dibagi menjadi tigakelompok, yaitu gugus prostetik, ko-enzim, dan ion-ionanorganik.

    a) Gugus prostetik merupakan tipe kofaktor yang biasanyaterikat kuat pada enzim, berperan memberi kekuatantambahan terhadap kerja enzim. Contohnya adalah heme,yaitu molekul berbentuk cincin pipih yang mengandungbesi. Heme merupakan gugus prostetik sejumlah enzim,antara lain katalase, peroksidase, dan sitokrom oksidase.

    b) Ko-enzim merupakan kofaktor yang terdiri atas molekulorganik nonprotein yang terikat renggang dengan enzim.Ko-enzim berfungsi untuk memindahkan gugus kimia,atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim yang lain.Contohnya, tiamin pirofosfat, NAD, NADP+, dan asamtetrahidrofolat.

    c) Ion-ion anorganik merupakan kofaktor yang terikat denganenzim atau substrat kompleks sehingga fungsi enzim lebihefektif. Contohnya, amilase dalam ludah akan bekerja lebihbaik dengan adanya ion klorida dan kalsium.

    Beberapa kofaktor tidak berubah di akhir reaksi, tetapikadang-kadang berubah dan terlibat dalam reaksi yang lain.Enzim yang terikat dengan kofaktornya disebut haloenzim.

    Enzim mengkatalis reaksi dengan cara meningkatkan lajureaksi. Enzim meningkatkan laju reaksi dengan caramenurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untukreaksi) dari EA1 menjadi EA2. (Lihat Gambar 2.4). Penurunanenergi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengansubstrat. Setelah produk dihasilkan, kemudian enzimdilepaskan. Enzim bebas untuk membentuk kompleks barudengan substrat yang lain.

    Enzim memiliki sisi aktif, yaitubagian enzim yang berfungsi sebagaikatalis. Pada sisi ini, terdapat gugusprostetik yang diduga berfungsi sebagaizat elektrofilik sehingga dapat meng-katalis reaksi yang diinginkan.

    Bentuk sisi aktif sangat spesifiksehingga diperlukan enzim yang spesifikpula. Hanya molekul dengan bentuktertentu yang dapat menjadi substratbagi enzim. Agar dapat bereaksi, enzimdan substrat harus saling komplementer.

    2. Cara Kerja Enzim

    Gambar 2.4Grafik kerja enzim

    Sum

    ber:

    Imag

    e.go

    ogle

    .co.

    id

  • Bab 2 Metabolisme Sel

    23

    Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan dua teori, yaituteori gembok dan anak kunci, dan teori kecocokan yangterinduksi.

    a. Teori gembok dan anak kunci (Lock and key theory)Enzim dan substrat bergabung bersama membentuk

    kompleks, seperti kunci yang masuk dalam gembok. Di dalamkompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yangrendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskanproduk serta membebaskan enzim.

    b. Teori kecocokan yang terinduksi (Induced fit theory)Menurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim

    merupakan bentuk yang fleksibel. Ketika substrat memasuki sisiaktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupi substratmembentuk kompleks. Ketika produk sudah terlepas darikompleks, enzim tidak aktif menjadi bentuk yang lepas.Sehingga, substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzimtersebut.

    Sebagai biokatalisator, enzim memiliki beberapa sifat antaralain:a. Enzim hanya mengubah kecepatan reaksi, artinya enzim

    tidak mengubah produk akhir yang dibentuk ataumempengaruhi keseimbangan reaksi, hanya meningkatkanlaju suatu reaksi.

    b. Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim hanyamempengaruhi substrat tertentu saja.

    c. Enzim merupakan protein. Oleh karena itu, enzim memilikisifat seperti protein. Antara lain bekerja pada suhuoptimum, umumnya pada suhu kamar. Enzim akankehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam ataubasa kuat, dan pelarut organik. Selain itu, panas yangterlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi sehinggatidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya.

    d. Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit. Sesuai denganfungsinya sebagai katalisator, enzim diperlukan dalamjumlah yang sedikit.

    e. Enzim bekerja secara bolak-balik. Reaksi-reaksi yangdikendalikan enzim dapat berbalik, artinya enzim tidakmenentukan arah reaksi tetapi hanya mempercepat laju reaksisehingga tercapai keseimbangan. Enzim dapat menguraikansuatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain. Atau

    3. Sifat-Sifat Enzim

    Diskusikan dengan temansebangkumu.Apa perbedaan antaraLock and key theorydengan Induced fit theory

    Gambar 2.6Induced fit theory

    Gambar 2.5Lock and key theory

    Sum

    ber:

    Imag

    e.go

    ogle

    .co.

    id

  • Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program IPA

    24

    sebaliknya, menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawatertentu. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.

    E