Teknologi Enzim Pengertian Enzim

download Teknologi Enzim Pengertian Enzim

of 16

  • date post

    22-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    222
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Teknologi Enzim Pengertian Enzim

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    1/16

    A. PENGERTIAN ENZIM

    Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme

    makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di

    dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi.

    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).

    B. SIFAT-SIFAT ENZIM

    Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut

    !iokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.

    "hermolabil# mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu $%& ', karena enzim

    tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

    erupakan senyaa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. *ibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat

    cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

    !ekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim),

    contoh ektoenzim amilase,maltase.

    +mumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga

    yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh lipase, meng-katalisis

    pembentukan dan penguraian lemak.

    C. BIOKATALIS

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    2/16

    elain protein struktural, sel juga menyintesis sekelompok protein yang

    mempunyai fungsi khusus yaitu enzim sebagai biokatalis. !iokatalis oleh enzim

    merupakan aspek yang sangat penting dalam reaksi biokimia di dalam sel jasad hidup.

    ampir semua reaksi biokimia di dalam sel dikatalis oleh enzim. Enzim mempunyai

    kemampuan mempercepat reaksi transformasi kimiai paling tidak sampai sejuta kali

    lipat jika dibandingkan dengan transformasi kimia tanpa katalis. eskipun demikian,

    enzim tidak mengubah keseimbangan reaksi, melainkan menurunkan energi aktiasi

    suatu reaksi. Enzim mempunyai karakteristik utama, yaitu kemampuan katalitik dan

    spesifisitas. ampir semua enzim yang telah diketahui berupa protein, meskipun ada

    molekul /0A yang juga mempunyai sifat katalitik (ribozim), misalnya /0Ase1 yang

    berperan dalam pemrosesan t/0A pada Eschericia coli, dan /0A yang berperan

    dalam pemrosesan r/0A pada Tetrahymena.

    Enzim mempunyai spesifitas sangat tinggi, baik terhadap reaksi yang

    dikatalisis maupun substrat. uatu enzim umumnya mengkatalisis satu macam reaksi

    atau sekelompok reaksi yang mempunyai keterkaitan sangat dekat. /eaksi samping

    yang mengarah ke pembentukkan produk sampingan biasanya tidak terjadi pada

    reaksi yang dikatalisis oleh enzim. elain itu spesifitasnya enzim terhadap substrat

    umumnya sangat tinggi bahkan seringkali mutlak, artinya satu macam enzim hanya

    akan bereaksi terhadap satu macam substrat. ebagai contoh, enzim proteolitik hanya

    akan menghidrolisi suatu ikatan peptida. "ripsin adalah salah satu contoh enzim

    proteolitik yang mengkatalisis pemutusan ikatan peptida hanya pada sisi karboksil

    residu lisin dan arginin. "hrombin adalah enzim yang bahkan lebih spesifik daripada

    tripsin karena menghidrolisis ikatan arginin-lisin hanya pada urutan peptid tertentu.

    *alam studi molekuler dan rekayasa genetik peranan enzim sangat ital. "elah

    diketahui ada banyak enzim yang mampu memotong *0A (enzim endonukle!e

    "e!#"ik!i$ hanya pada urutan nukleotida tertentu. elain itu ada enzim yang dapat

    digunakan untuk menyambung dua potong *0A (*0A ligase). *engan

    memanfaatkan enzim-enzim yang mempunyai spesifitas sangat tinggi semacam ini,

    orang dapat memppelajari proses molekuler dalam sel secara lebih rinci.

    eskipun enzim mempunyai kemampuan mempercepat reaksi namun

    kemampuan katalitik tersebut tidak secara terus-menerus diaktifkan. !anyak contoh

    enzim yang aktiitasnya dikendalikan dengan mekanisme tertentu. Enzim yang

    mengkatalisis reaksi pertama dalam suatu jalur biosintetik biasanya akan dihambat

    aktiitasnya oleh hasil akhir jalur reaksi tersebut (penghambatan umpan-balik, feed-

    back inhibition). ebagai contoh, biosintesis asam amino isoleusin pada bakteri

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    3/16

    mempunyai sistem pengendalian aktiitas enzim semacam ini. Enzim pertama yang

    berperanan di dalam biosintesis isoleusin, yaitu treonin deaminase, akan dihambat

    aktiitasnya jika konsentrasi isoleusin didalam sel sudah mencapai aras tertentu.

    kema penghambatan umpan-balik suatu enzim digambarkan pada gambar.

    A - - - Enzim ! ' * (hasil akhir)

    Gambar kema penghambatan umpan-balik aktiitas enzim. * adalah hasil akhir

    jalur reaksi perubahan substrat A menjadi *. 1ada aras tertentu, * akan menghambat

    aktiitas enzim yang mengkatalisis reaksi pertama dalam perubahan substrat A

    menjadi !.

    *alam penghambatan semacam ini isoleusi akan berikatan dengan enzim pada

    !i!i %enu"n (regulatory site) yang merupakan bagian yang brbeda dari !i!ik#lik (catalytic site).

    Aktiitas enzim dapat juga dikendalikan oleh %"o#ein %en&endli(regulatory

    protein), baik yang meningkatkan aktiitas atau justru menghambatnya, misalnya

    protein kalmodulin yang mengendalikan aktiitas bermacam-macam enzim pada jasad

    eukaryot. ifat katalitik enzim dapat pula dipengaruhi oleh modifikasi koalen

    (covalent modification), misalnya melalui fosforilasi residu treonin dan tirosin.

    !eberapa enzim disintesis dalam bentuk prekursor yang tidak aktif (zimogen).

    1rekursor enzim semacam ini dapat diaktifkan oleh aktiitas proteolitik, misalnya

    pengaktifan prekursor tripsinogen dalam pankreas melalui pemotongan ikatan peptida

    tertentu. elain proses pengendalian seperti yang telah disinggung tersebut, aktiitas

    enzimatik pada jasad hidup dapat pula ditentukan pada aras sintesisnya, misalnya

    melalui pengendalian transkripsi dan translasi. 1roses pengendalian semacam ini akan

    dijelaskan secara lebih luas dalam bagian lain buku ini.

    '. Penu"n 'en&n P"o#eoli#ik

    !eberapa protein disintesis dan disekresikan dalam bentuk prekursor tidak

    aktif yang disebut proprotein. 1roprotein enzim disebut proenzim atau zymogen.

    1roteolisis selektif terhadap suatu proenzim atau zymogen melalui pemotongan

    bertahap akan membentuk enzim yang aktif. 1emotongan spesifik menyebabkan

    perubahan konformasi yang menyingkap sisi aktif enzim. ekanisme pengaturan ini

    dapat dilakukan di luar sel karena tidak memerlukan A"1 untuk mngubah zymogen

    menjadi enzim aktif. 2arena mekanisme ini bersifat irreersible, maka diperlukan

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    4/16

    mekanisme lain untuk menginaktifkan enzim. 1rotease diinaktifkan dengan protein

    inhibitor yang mengikat secara kuat pada sisi aktif enzim.

    Enzim yang memerlukan mekanisme tersebut antara lain pepsin (proenzim 3

    pepsinogen), tripsin (proenzim 3 tripsinogen), khimotripsin (proenzim 3

    khimotripsinogen) dan beberapa enzim yang terlibat dalam proses pembekuan darah

    (Gambar 45). intesis dan sekresi enzim protease dalam bentuk inaktif melindungi

    jaringan asal (misalnya pankreas) dari autodigestion seperti pada pancreatitis. elain

    mensintesis dan mensekresikan zymogen, pankreas juga mensintesis trypsin-inhibitor

    protein yang terikat kuat pada sisi aktif tripsin sehingga mencegah autodigestion.

    elain itu, enzim yang diperlukan dalam sementara tetapi cepat juga disintesis dan

    disekresikan dalam bentuk inatif. al ini dikarenakan proses sintesis enzim baru dan

    sekresinya memerlukan aktu lama sehingga tidak cukup cepat untuk mencegah

    konsisi patofisiologis seperti perdarahan.

    E. P"o#e!e

    Enzim proteolitik (proteolytic enzymes) atau disebut juga 1roteinase atau

    1rotease, merupakan kelompok enzim yang mampu memecah rantai panjang molekul

    protein menjadi molekul-molekul yang lebih kecil disebut peptida (peptides) dan

    bahkan sampai menjadi komponen-komponen terkecil penyusun protein yang disebut

    Asam Amino (Amino Acid).!erdasarkan 0omenclature 'omitte of "he 6nternational +nion of

    !iochemistry, enzim proteolitik digolongkan ke dalam enzim hidrolase.

    1ada tingkat mikroorganisme, kelompok bakteri proteolitik adalah kelompok bakteri

    yang mampu menghasilkan enzim proteolitik. !eberapa bakteri penghasil proteolitik

    antara lain genus !acillus (!. cereus, !. pumilus, !. subtilis, !. licheniformis, !.

    stearothermophilus, !. polymi7a), Aeromonas, 8actobacillus, 1seudomonas, erratia,

    treptomyces dan taphylococcus. elain bakteri, fungi juga menghasilkan enzim

    proteolitik, yakni dari genus Acremonium, Aspergillus, 'andida, acharomyces,

    9usarium, ucor dan /hizopus (/ao dkk, 4::;).

    *i dalam tubuh manusia enzim proteolitik diproduksi oleh pankreas. "ripsin

    (trypsin) adalah salah satu enzim yang diproduksi oleh pankreas dan disekresikan

    dalam keadaan inaktif (inactie). ekanisme sekresi enzim seperti ini berfungsi untuk

    mencegah terjadinya autodigestion pancreas atau untuk melindungi pankreas dari

    aktiitas proteolitik enzim tersebut.

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    5/16

    1/

  • 7/24/2019 Teknologi Enzim Pengertian Enzim

    6/16