Download - Biokimia - Enzim Dan Hormon

Transcript

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Beberapa jenis molekul dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Aktivitas dari

enzim dapat dipengaruhi oleh beberapa jenis molekul, salah satunya adalah

inhibitor. Inhibitor merupakan suatu senyawa yang dapat menghambat atau

menurunkan laju reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Inhibitor irreversibel atau

tidak dapat balik, dimana setelah inhibitor mengikat enzim, inhibitor tidak dapat

dipisahkan dari sisi aktif enzim. Keadaan ini menyebabkan enzim tidak dapat

mengikat substrat atau inhibitor merusak beberapa komponen (gugus fungsi) pada

sisi katalitik molekul enzim. Sedangakan inhibitor reversibel atau dapat balik,

bekerja dengan mengikat sisi aktif enzim melalui reaksi reversibel dan inhibitor

ini dapat dipisahkan atau dilepaskan kembali dari ikatannya. Inhibitor dapat balik

terdiri dari tiga jenis, yaitu inhibitor yang bekerja secara kompetitif, non-

kompetitif, dan un-kompetitif.

Sehingga dilakukan percobaan pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim

dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim.

Dimana dalam percobaan pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim ini,

digunakan inhibitor kompetitif yaitu malonat. Dalam hal ini malonat yang

menginhibisi reaksi yang dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase.

Unsur-unsur kimia pada sel hidup mengalami berbagai proses dan reaksi.

Pada setiap reaksi kimia organik dibutuhkan katalisator untuk mempercepat reaksi

kimia. Enzim memiliki fungsi sebagai biokatalisator yaitu mempercepat proses

suatu reaksi kimia tanpa ikut terlibat dalam reaksi tersebut. Maksudnya, enzim

tidak ikut berubah menjadi produk melainkan akan kembali ke bentuk asalnya

setelah reaksi kimia selesai. Enzim mengubah molekul awal zat, substrat, menjadi

hasil reaksi yang molekulnya berbeda dari molekul awal (produk).

Enzim merupakan zat yang paling menarik dan penting di alam. Pertama,

sangat penting untuk menyadari bahwa enzim bukanlah benda hidup. Mereka

1

benda mati, sama seperti mineral. Tapi juga tidak seperti mineral, mereka dibuat

oleh sel hidup. Enzim adalah benda tak hidup yang diproduksi oleh sel hidup.

Hormon adalah zat kimiawi yang dihasilkan tubuh secara alami. Begitu

dikeluakan, hormon akan dialirkan oleh dara menuju berbagai jaringan sel dan

menimbulkan efek tertentu sesuai dengan fungsinya masing-masing.

Oleh karena itu, enzim sudah tidak diragukan memiliki peran yang sangat

penting dalam kehidupan. Tidak hanya dalam kehidupan manusia, tetapi bagi

hewan dan tumbuhan. Bahkan bisa dikatakan bahwa enzim berperan penting

dalam kelangsungan alam ini.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Sebutkan dan jelaskan fungsi enzim!

2. Sebutkan dan jelaskan sifat umum enzim!

3. Sebutkan dan jelaskan peranan tiga hal yang diperlukan untuk metabolism

dalam tubuh (bahan makanan, enzim dan hormone)!

4. Jelaskan mekanisme kerja hormone!

5. Jelaskan kelenjar endokrim yang menghasilkan hormone di dalam tubuh!

C. TUJUAN

Memahami dan dapat menjelaskan mengenai enzim dan hormone seperti

fungsi enzim, sifat umum enzim, peranan enzim dan hormone untuk

metabolisme dalam tubuh, mekanisme kerja hormone, dan kelenjar endokrin

yang menghasilkan hormone dalam tubuh.

2

BAB II

ISI

A. FUNGSI ENZIM

Enzim adalah senyawa organic termasuk protein. Banyak enzim yang

mempunyai gugus bukan protein jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim

semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan gugus bukan protein

(kofaktor). Gugus bukan protein ini yang terikat kuat disebut gugus prostetik

sedangkan yang mudah dipisahkan disebut koenzim. Enzim merupakan substansi

penting dalams setiap reaksi kimia dalam sel. Orang yang pertama menemukan

enzim adalah Edward dan Hans Buchner. Oleh karena enzim dapat mempercepat

reaksi kimia, berarti enzim merupakan rekasi katalis. Enzim merupakan

katalisator organic dan dibuat dalam sel makhluk hidup sehingga enzim disebut

juga biokatalisator.

Fungsi Enzim yaitu sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi

dalam sel maupun di luar sel makhluk hidup. Enzim berfungsi sebagai katalis

yang sangat efisien dan mempunyai derajat yang tinggi. Fungsi enzim secara

spesifik adalah :

1. Enzim Ptialin

Enzim pencernaan manusia ini berada di dalam rongga mulut, tepatnya

di kelenjar ludah. Enzim ptialin dihasilkan oleh glandula parotis yang

juga berada di sekitar kelenjar ludah. Enzim ptyalin memiliki fungsi

mengubah amilum atau zat tepung menjadi glukosa sebagai bahan

dasar energi manusia.

2. Enzim Pepsin

Enzim pepsin berada di dalam lambung (ventrikulus) manusia. Enzim

pepsin memiliki fungsi merubah protein yang diserap tubuh menjadi

pepton.

3. Enzim Renin

3

Sama seperti enzim peptin, enzim renin juga berada di dalam lambung.

Enzim renin memiliki fungsi untuk mengendapkan kasein yang ada di

dalam susu.

4. Enzim Lipase

Enzim lipase juga dihasilkan melalui dinding lambung yang bersifat

sangat asam. Enzim ini dikeluarkan bersama dengan pepsin da

5. Enzim Amilase

Enzim ini dihasilkan oleh getah pankreas, bersama dengan enzim

lipase dan tripsin. Enzim amilase memiliki kemampuan untuk

mempercepat reaksi perubahan amilum menjadi maltosa.

6. Enzim Tripsin

Enzim tripsin dapat mengubah pepton menjadi senyawa dipeptida,

yang lebih mudah diserap tubuh dan dicerna.

7. Enzim Sakrase

Berperan dalam mengubah atau menguraikan sukrosa menjadi glukosa

dan fruktosa. Enzim sakrase dikeluarkan melalui getah usus halus

manusia.

8. Enzim Maltase

Memasuki usus halus, yang kondisinya sangat berbeda dengan

lambung membuat sifat enzim yang berada di dalamnya juga tidak

sama. Enzim maltase mempunyai kemampuan mengubah maltose

menjadi glukosa, sehingga lebih mudah direaksikan secara kimiawi

oleh tubuh untuk diserap sebagai sumber energi.

9. Enzim Isomaltase

Selain maltase, adapula enzim isomaltase, yang juga dihasilkan

melalui getah usus. Enzim isomaltase mempunyai kelebihan khusus,

yaitu mengubah zat maltosa menjadi komaltosa yang susunannya lebih

sederhana.

10. Enzim Laktase

Enzim mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kedua zat

yang dihasilkan tersebut, struktur kimianya lebih simpel dan lebih

mudah diterima sebagai nutrisi tubuh manusia.

4

11. Enzim Peptidase

Dikeluarkan bersama getah usus halus (intestinum), peptidase mampu

menguraikan ikatan peptida yang cukup kokoh menjadi asam amino

(protein)

12. Enzim Ribonuklease

Berperan dalam proses replikasi DNA. Enzim ribonuklease dapat

menghidrolisis RNA. Enzim ribonukease juga dapat memisahkan

ikatan fosfat yang saling menghubungkan nukleotida

B. SIFAT UMUM ENZIM

Beberapa sifat umum enzim adalah sebagai berikut.

1. Enzim aktif dalam jumlah yang sangat kecil. Parameter pengukurannya

adalah angka turnover, yaitu banyaknya molekul substrat yang diubah

menjadi produk tiap menit oleh 1 gram mol enzim. Dalam reaksi biokomia

hanya diperlukan sejumlah kecil enzim guna mengubah substrat yang

banyak.

2. Enzim adalah katalis mumi. tidak terpengaruh oleh reaksi yang

dipercepatnya. Karena sifat protein dari enzim, aktivitasnya dipengaruhi

oleh temperatur, pH dan lain - lain. Pada kondisi yang dianggap tidak

optimum, suatu enzim merupakan senyawa relatif tidak stabil dan

dipengaruhi oleh reaksi yang dikaliskan.

3. Meskipun enzim mcmpercepat reaksi, tetapi enzim tidak mempengaruhi

keseimbangan reaksi yang terjadi. Harap diperhatikan bahwa reaksi dalam

sel umumnya bersifat bolak – balik

4. Kerja katalis enzim spesifik. artinya untuk substrat tertentu diperlukan

enzim tertentu pula.

5. Beberapa macam enzim dapat bekerja terhadap substrat tertentu dan

menghasilkan produk yang sama. Kelompok enzim semacam ini disebut

isozim atau isoenzim. Keuntungan adanya isozim adalah masing – masing

jenis enzim dapat memberikan tanggapan yang berbeda dalam lingkungan

yang berbeda. Isozim dapat terdapat pada sel yang berbeda, atau pada sel

yang sama.

5

C. PERANAN BAHAN MAKANAN, ENZIM DAN HORMON DALAM

METABOLISME

a.     Peran enzim dalam metabolisme

Reaksi kimia akan berjalan lebih cepat dengan adanya asupan energi dari

luar (umumnya pemanasan), maka seyogyanya reaksi kimia yang terjadi pada di

dalam tubuh manusia harus diikuti dengan pemberian panas dari luar.

Metabolisme merupakan sekumpulan reaksi kimia yang terjadi pada makhluk

hidup untuk menjaga kelangsungan hidup. Reaksi-reaksi ini meliputi sintesis

molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil (anabolisme) dan penyusunan

molekul besar dari molekul yang lebih kecil (katabolisme). 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.selain itu enzim juga berperan

dalam diagnosa tubuh antara lain:

1.    Enzim sebagai petanda (marker) dari kerusakan suatu jaringan atau organ

akibat penyakit tertentu. Contoh penggunaan enzim sebagai petanda adanya

suatu kerusakan jaringan adalah sebagai berikut:

a. Peningkatan aktivitas enzim renin menunjukkan adanya gangguan perfusi

darah ke glomerulus ginjal, sehingga renin akan menghasilkan angiotensin II

dari suatu protein serum yang berfungsi untuk menaikkan tekanan darah.

b. Peningkatan jumlah Alanin aminotransferase (ALT serum) hingga mencapai

seratus kali lipat (normal 1-23 sampai 55U/L) menunjukkan adanya infeksi

virus hepatitis, peningkatan sampai dua puluh kali dapat terjadi pada penyakit

mononucleosis infeksiosa, sedangkan peningkatan pada kadar yang lebih

rendah terjadi pada keadaan alkoholisme.

6

c. Peningkatan jumlah tripsinogen I (salah satu isozim dari tripsin) hingga empat

ratus kali menunjukkan adanya pankreasitis akut, dan lain-lain.

2.    Enzim sebagai suatu reagensia diagnosis

Contoh penggunaan enzim sebagai reagen adalah sebagai berikut:

a. Uricase yang berasal dari jamur Candida utilis dan bakteri Arthobacter

globiformis dapat digunakan untuk mengukur asam urat.

b. Pengukuran kolesterol dapat dilakukan dengan bantuan enzim kolesterol-

oksidase yang dihasilkan bakteri Pseudomonas fluorescens.

c. Pengukuran alcohol, terutama etanol pada penderita alkoholisme dan

keracunan alcohol dapat dilakukan dengan menggunakan enzim alcohol

dehidrogenase yang dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisciae, dan lain-lain.

3.    Enzim sebagai petanda pembantu dari reagensia.

Contoh penggunaannya adalah sebagai berikut:

a. Pada teknik imunoenzimatik ELISA (Enzim Linked Immuno Sorbent Assay),

antibodi mengikat senyawa yang akan diukur, lalu antibodi kedua yang sudah

ditandai dengan enzim akan mengikat senyawa yang sama. Kompleks antibodi-

senyawa-antibodi ini lalu direaksikan dengan substrat enzim, hasilnya adalah

zat berwarna yang tidak dapat diperoleh dengan cara imunosupresi biasa. Zat

berwarna ini dapat digunakan untuk menghitung jumlah senyawa yang

direaksikan. Enzim yang lazim digunakan dalam teknik ini adalah peroksidase,

fosfatase alkali, glukosa oksidase, amilase, galaktosidase, dan asetil kolin

transferase.

b. Pada teknik EMIT (Enzim Multiplied Immunochemistry Test), molekul kecil

seperti obat atau hormon ditandai oleh enzim tepat di situs katalitiknya,

menyebabkan antibodi tidak dapat berikatan dengan molekul (obat atau

hormon) tersebut. Enzim yang lazim digunakan dalam teknik ini adalah

lisozim, malat dehidrogenase, dan gluksa-6-fosfat dehidrogenase.

7

b. Peran Hormon dalam metabolisme

Hormon merupakan suatu zat kimia yang diproduksi tubuh secara

spesifik dan berperan mengatur berbagai proses fisiologis tubuh yang

menentukan siapa kita, dimulai dari pertumbuhan, reproduksi metabolisme

yang membuat kita tetap hidup. Tidak ada yang tahu berapa banyak hormon

yang diproduksi tubuh, sebagai contoh kelenjar adrenal saja menghasilkan

lebih dari 25 jenis hormon penting.

Hormon yang berperan dalam metabolism adalah hormone Insulin yang

sering dikaitkan sebagai penyebab diabetes, berfungsi mengatur gula darah dan

penyerapannya oleh jaringan sel untuk dijadikan bahan bakar utama. Proses

pembakaran kalori tersebut diatur oleh hormon tiroksin yang dihasilkan oleh

kelenjar tiroid. Keseimbangan kalsium di dalam darah yang fungsinya sangat

penting dalam reaksi kimia tubuh dan kontraksi otot dan jantung dikendalikan

oleh hormon paratiroid (PTH).

c. Peran Bahan Makanan dalam metabolisme

Makanan bergizi adalah makanan yang mengandung zat-zat yang dibutuhkan

oleh tubuh. Zat-zat tersebut meliputi karbohidrat, lemak, protein, vitamin,

mineral, dan air. Setiap zat tersebut memiliki peran yang sangat penting di dalam

tubuh. Karbohidrat dan lemak berfungsi sebagai sumber tenaga. Protein berfungsi

sebagai zat pembangun dan pengganti sel tubuh yang rusak. Air, mineral, dan

vitamin berfungsi sebagi zat pengatur. Setiap hari kita selalu membutuhkan energi

atau tenaga untuk melakukan kegiatan. Oleh karena itu, kita harus cukup makan

untuk mendapatkan energi. Makanan yang kita makan harus bergizi dan

seimbang.

1.       Makanan Bergizi

Makanan bergizi sebagai sumber energi, bahan pembangun, pelindung tubuh, dan

pengatur tubuh. Oleh karena itu, untuk memenuhi beberapa fungsi tersebut, kita

harus makan makanan yang bergizi. Makanan yang bergizi yaitu makanan yang

mengandung zat-zat yang diperlukan oleh tubuh. Adapun zat gizi yang diperlukan

tubuh yaitu karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral, dan air.

8

1. Karbohidrat

Karbohidrat disebut juga hidrat arang. Karbohidrat merupakan sumber tenaga

utama bagi tubuh manusia. Makanan yang merupakan sumber karbohidrat adalah

beras, jagung, gandum, singkong, kentang, ubi, dan sagu. Karbohidrat berguna

untuk menghasilkan kalori sebagai sumber tenaga untuk melakukan aktivitas

sehari-hari.

Fungsi karbohidrat bagi tubuh sebagai berikut :

1). Sebagai sumber tenaga

2). Sebagai makanan cadangan.

3). Untuk mempertahankan suhu tubuh.

2.    Lemak

9

Di dalam tubuh, lemak merupakan sumber tenaga selain karbohidrat. Lemak

berfungsi sebagai cadangan makanan. Jika persediaan karbohidrat di dalam tubuh

kita habis maka lemak digunakan sebagai penggantinya. Berdasarkan sumbernya,

lemak dibagi menjadi dua, yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati

diperoleh dari tumbuhan, seperti kelapa, kacang tanah, kemiri, dan alpukat.

Sedangkan lemak hewani berasal dari hewan, misalnya daging, telur, susu, keju,

dan mentega.

3.      Protein

Protein merupakan zat makanan yang berfungsi sebagai pembangun tubuh. Selain

itu, protein juga berperan dalam penggantian bagian tubuh yang rusak dan

membentuk zat kekebalan tubuh. Sama halnya seperti lemak, protein terdiri dari

dua macam, yaitu protein nabati dan protein hewani. Sumber protein nabati di

antaranya adalah tempe, tahu, kacang-kacangan, dan jamur. Adapun sumber

protein hewani adalah daging, ikan, telur, dan susu.

4.     Mineral

10

Mineral merupakan zat pengatur tubuh. Mineral diperlukan oleh tubuh dalam

jumlah sedikit. Walaupun tubuh hanya membutuhkan sedikit, kita harus tetap

memenuhinya. Jika tubuh kekurangan mineral, kesehatan akan terganggu.

Beberapa mineral yang dibutuhkan oleh tubuh adalah sebagai berikut :

a. Yodium berfungsi untuk perkembangan kecerdasan. Terdapat pada makanan

yang merupakan hasil laut dan garam beryodium. Kekurangan yodium

menyebabkan penyakit gondok.

b. Fosfor berfungsi untuk pembentukan tulang dan gigi serta mengatur

keseimbangan asam dan basa dalam tubuh. Terdapat pada : daging, ikan dan telur

c. Kalsium (Ca) berfungsi untuk pembentukan tulang dan gigi. Terdapat pada :

susu, telur dan buah-buahan

d. Zat besi berfungsi untuk pembentukan hemoglobin dalam darah. terdapat pada :

susu, hati, kuning telur dan sayuran berwarna hijau

e. Fluorin berfungsi untuk memperkuat gigi. Terdapat pada kuning telur, otak dan

susu.

f. kalium berfungsi untuk mempengaruhi kerja otot jantung. Terdapat pada

kacang-kacangan, hati, ikan dan kerang.

g. Natrium berfungsi mengatur kelancaran kerja otot terutama otot jantung dan

mengatur keseimbangan cairan dalam tubuh. Terdapat pada : ikan, pisang,

kentang dan sayuran hijau.

5. Vitamin

Vitamin adalah zat makanan yang berfungsi sebagai pengatur dan pelindung

tubuh. Vitamin dapat mencegah timbulnya penyakit. Kekurangan vitamin

(avitaminosis) dapat mengganggu kesehatan.

Macam - macam vitamin dan kegunaannya bagi tubuh :

a. Vitamin A berfungsi untuk mencegah penyakit mata, seperti rabun senja.

Vitamin A terdapat pada : hati, minyak ikan, daging, susu, sayuran dan buah

berwarna orange.

b. Vitamin B berfungsi untuk mencegah penyakit beri-beri. Vitamin B terdapat

pada : kacang hijau, daging, kulit beras dan sayuran. 

11

c. Vitamin C berfungsi untuk mencegah penyakit sariawan. Vitamin C terdapat

pada buah-buahan : jeruk, tomat, pepaya dan sayuran hijau.

d. Vitamin D berfungsi untuk mencegah penyakit rakhitis (tulang). Vitamin D

terdapat pada : susu, minyak ikan, kuning telur.

e. Vitamin E berfungsi untuk mencegah kanker paru-paru dan perawatan kulit .

Vitamin E terdapat pada biji-bijian, sayuran, telur, mentega dan susu.

f. Vitamin K berfungsi untuk pembekuan darah. Vitamin K terdapat pada : bayam,

tomat, dan wortel.

D. MEKANISME KERJA HORMON

Earl Sutherland memulai penelitiannya tentang mekanisme kerja

enzim pada tahun 1950. Mula-mula ia bertujuan untuk mengetahui bagaimana

epinefrin dan glukagon bekerja pada reaksi pemecahan glikogen dan

pembentukan glukosa oleh hati. Yang diamati pertama kali ialah bahwa reaksi

pemecahan glikogen menjadi glukosa dipercepat oleh hormon-hormon

tersebut. Epinefrin dan glukagon dapat bekerja pada reaksi tersebut. Pada

penelitian lebih lanjut Sutherland menemukan bahwa adanya epinefrin dan

glukagon pada reaksi pemecahan glikogen telah menimbulkan terbentuknya

suatu zat yang tahan panas sebagai zat antara. Dari analisis kimia ternyata zat

tersebut ialah AMP siklik, atau adenosin 3’, 5’ monofosfat.

Selanjutnya diketahui bahwa AMP siklik ini terbentuk dari ATP oleh

enzim adenil siklase. AMP siklik dapat dihidrolisis oleh enzim fosfodiesterase

menjadi AMP.

Reaksi ini bersifat sangat eksergonik dan bila tidak ada fosfodiesterase,

AMP siklik merupakan senyawa yang sangat stabil. Hasil penelitian

Sutherland lebih lanjut dapat menjelaskan konsep tentang mekanisme kerja

hormon. Hal-hal penting pada konsep tersebut adalah:

1. Sel mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.

12

2. Penggabungan hormon dengan reseptornya dalam membran plasma dapat

merangsang siklase adenil yang juga terdapat dalam membran plasma.

3. Peningkatan aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah

AMP siklik dalam sel.

4. AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau

beberapa proses.

Adanya rangsangan dari luar maupun dari dalam menyebabkan kelenjar

endokrin memproduksi dan mengeluarkan hormon ke dalam plasma darah.

Setelah sampai pada sel yang menjadi tujuan, hormon bergabung dengan

reseptor dan meningkatkan aktivitas adenil siklase yang terdapat pada

membran.

Aktivitas adenil siklase yang meningkat ini menyebabkan peningkatan

pembentukan AMP siklik yang terdapat dalam plasma sel yang dapat

mengubah proses di dalam sel tersebut, misalnya aktivitas enzim ,

permeabilitas membran dan sebagainya. Keseluruhan proses yang berubah ini

dapat terwujud dalam tindakan sebagai jawaban fisiologik atau usaha yang

dilakukan oleh manusia. Proses yang bersifat hormonal ini terdiri atas dua

tahap, yaitu tahap pertama pembentukan hormon sampai tiba pada dinding sel

atau plasma, sedangkan tahap kedua ialah peningkatan jumlah AMP siklik

hingga terjadinya pertumbuhan atas proses dalam sel. ( Poedjiadi, anna.2009:)

Mekanisme Siklase Adenilat

Enzim siklase adenilat mengubah ATP menjadi 3,5-adenosin

monofosfat siklik, disingkat sebagai cAMP. siklase adenilat berlokasi pada

membran sel, mungkin didekat reseptor pengikat hormon. Dengan beberapa

jalan , kombinasi hormon dan reseptornya mengaktifkan siklase adenilat, dan

ATP diubah menjadi cAMP, seperti ditunjukkan dalam gambar 13.2. bukti

percobaan baru-baru ini menyarankan bahwa prostaglandin tertentu dapat

menyesuaikan aktivitas siklase adenilat dan dengan jalan ini mengatur

tanggapan intrasel terhadap stimulasi oleh hormon tertentu. cAMP

diinaktifkan oleh konversinya menjadi 5’-adenosin monofosfat (5’-AMP)

13

lewat kerja fosfodiesterase. Metal xantin seperti kafein dan teofilin

menghambat reaksi fosfodiasterase dan dengan demikian menurunkan laju

pemecahan cAMP. hal ini mengakibatkan pengikatan kadar cAMP dalam sel

dan dengan demikian memperbesar atau memperkuat pengaruh cAMP.

AMP Siklik Merangsang Aktivitas Protein Kinase

AMP siklik tidak mempengaruhi kinase fosforilase, akan tetapi kinase

fosforilase juga terdapat dalam bentuk aktif dan kurang aktif. Bentuk tidak

aktif fosforilase kinase diubah menjadi bentuk aktifnya dengan reaksi

fosforilase, juga dengan penggunaan ATP.

Sekarang kita tiba pada pengaturan hubungan antara AMP siklik

dengan kegiatan glikogen fosforilase. Rantai penyambung kegiatan ini adalah

suatu enzim yang disebut protein kinase, yang juga terdapat dalam bentuk

aktif dan tidak aktif. Bentuk aktifnya mengkatalisis fosforilasi dari kinase

fosforilase yang tidak aktif dengan ATP untuk menghasilkan bentuk aktif

yang sudah difosforilasi, dalam suatu reaksi dengan ATP bertindak sebagai

gugus fosfat donor dan Ca2+ dibutuhkan sebagai aktifator atau penggerak.

Fosforilase kinase adalah suatu protein yang sangat besar, berat

molekulnya labih dari 1 juta. Enzim ini mempunyai 16 subunit, yang masing-

masing berisi residu serin spesifik yang mengalami fosforilasi oleh ATP

melalui kegiatan protein kinase aktif.

Fosfodiesterase

Kerja yang ditimbulkan oleh hormon yang meningkatkan konsentrasi

cAMP bisa diakhiri dengan sejumlah cara termasuk hidrolisis cAMP oleh

fosfodiesterase. Enzim hidrolisis ini menjamin proses pergantian sinyal yang

cepat dengan demikian juga penghentian proses biologik yang cepat begitu

stimulus hormonal dihilangkan. Inhibitor fosfodiesterase,yang paling terkenal

adalah derivat xantintermetilasi seperti kafein dan teofilin, akan meningkatkan

14

cAMP intrasel,meniru atau memperpanjang kerja hormon. (Indah, Mutiara.

2004)

Penjelasan Kinerja Hormon

a. Model umum. Hormon yang bergabung dengan suatu penerima (reseptor)

akan mengaktifkan reaksi kimiawi untuk membuat second messengers,

yang memicu terjadinya berbagai tanggapan sel terhadap sinyal awal.

b. Kemudian reseptor berada pada permukaan sel target. Pada kasus lain,

hormon masuk ke dalam sel dan berikatan dengan reseptor khusus yang

berada di dalam sel.

c. Rangsangan lingkungan juga dapat mengawali lintasan sinyal, misalnya

konversi fitokrom adalah tahap pertama dalam transduksi sinyal yang

mengarah pada tanggapan sel terhadap cahaya merah.

Mekanisme kerja hormon secara umum diawali oleh adanya ikatan

hormon dengan reseptor spesifik yang terdapat pada sel target, yang kemudian

memacu reaksi enzimatis berantai (kaskade) sehingga menimbulkan efek seluler

tertentu. Ada beberapa model mekanisme kerja hormon pada sel target, antara

lain:

1.   Mekanisme kerja FSH pada sel target

Mekanisme kerja FSH pada sel target berawal dari:

a. Ikatkan antara domain protein FSH dengan reseptor spesifik FSH (R-FSH)

yang terleta pada permukaan luar membran plasma sel granulosa, dan bagian

karbohidrat FSH berinteraksi dengan komponen membran molekul reseptor

(Hsueh et al., 1989; Timossi et al., 1998).

b. Kompleks ikatan FSH-RFSH berperan mengaktifkan protein G (Gs),

selanjutnya protein G mengaktifkan enzim adenilat siklase (AC) yang

terdapat di dalam membran plasma sel granulosa (intrinsik).

c. Enzim AC berperan mengubah adenosine triphosphate (ATP) menjadi cyclic-

adenosine monophosphate (cAMP) sehingga terjadi peningkatan jumlah

cAMP intraseluler.

15

d. Selanjutnya, cAMP sebagai second messenger berperan mengaktifkan

subunit regulatori protein kinase A (PKA) yang selanjutnya akan

mengaktifkan subunit katalitik PKA yang berperan memfosforilasi protein

kunci yang terlibat dalam pengaktifan gen-gen di dalam inti sel granulosa.

e. Efek seluler.

Sebelum terangsang hormon, enzim adenilat siklase inaktif (ACi), Setelah

terangsang hormon, kompleks hormon reseptor kemudian secara kaskade

mengaktifkan subunit α protein G (α), subunit β protein G (β), subunit γ

protein G (γ), dan enzim AC (ACa). Enzim AC mengubah adenosin trifosfat

(ATP) menjadi siklik adenosinmonofosfat (cAMP). Guanosin trifosfat (GTP)

mengalami fosforilasi (P) menjadi guanosin difosfat (GDP). Peran cAMP

mengaktifkan protein kinase A (PKA) atau oleh enzim fosfodiesterase (PDE)

diinaktifkan menjadi 5’AMP

In vitro, rangsangan FSH atau jumlah cAMP dapat ditingkatkan dengan cara :

a. Menambahkan forskolin yaitu suatu senyawa yang berperan sebagai

aktivator enzim adenilat siklase sehingga meningkatkan akumulasi cAMP.

b. Menambahkan teofilin (methylxanthines) yaitu suatu senyawa yang

berperan sebagai inhibitor aktivitas enzim fosfodiesterase (PDE) sehingga

menghambat pemecahan cAMP menjadi bentuk inaktifnya AMP.

c. Choleragen: meningkatkan cAMP dan reseptor LH.

d. Cholera toxin bersifat merangsang aktivitas AC pada berbagai sel.

e. Bt2cAMP (dibutiril cAMP)

2.    Mekanisme kerja GnRH melalui 2 cara:

Mekanisme dependent-calcium ekstraseluler. GnRH berinteraksi dengan 3

protein membran: (1) reseptor untuk pengikatan ekstraseluler, (2) interaksi dengan

protein G yang mengaktifkan enzim phospholipase C (PLC), dan (3) PLC

mengaktifkan protein tirosin-kinase. Protein tirosin-kinase memfosforilasi tirosin

untuk mengaktifkan enzim PLC yang berperan mengubah phosphatidylinositol

4,5-biphosphate (PIP2) menjadi 2 second messenger yaitu: (1)

phosphatidylinositol triphosphate (IP3) yang berperan meningkatkan kadar Ca+2

intraseluler dari retikulum endoplasmik dan membuka pintu saluran masuk ion

16

Ca+2 dari luar sel (ekstraseluler). (2) diacylglicerol (DAG) yang berperan

mengaktifkan PKC di sitoplasma, selanjutnya PKC mengaktivasi transkripsi gena

melalui proses fosforilasi untuk meningkatkan biosintesis GnH.

3.    Mekanisme kerja hormon insulin

a. Insulin berikatan dengan reseptor spesifik (pada membran sel otot atau

hepar) membentuk HR kompleks.

b. HR kompleks merangsang ekspresi gena yang terlibat metabolisme

glikogen.

c. Efek seluler yang ditimbulkan adalah ® menurunkan kadar glukosa darah

dan penyimpanan glukosa menjadi glikogen di otot dan hati.

4.    Mekanisme kerja hormon tiroksin

a. Tiroksin masuk ke dalam sel ® T4 diubah menjadi T3 ® berikatan dengan

reseptor spesifik (pada inti sel) membentuk HR kompleks.

b. HR kompleks merangsang ekspresi gena yang terlibat dalam metabolisme

secara umum (metabolic rate) ® mRNA ® protein.

c. Efek seluler yang ditimbulkan ® meningkatkan metabolisme sel-sel tubuh.

5.    Mekanisme kerja hormon steroid

Mekanisme kerja hormon progesteron dalam merangsang pertumbuhuan

endometrium.

a. Hormon progesteron menembus dinding sel yang tersusun atas lipid

bilayer menuju ke tempat reseptor spesifiknya yaitu di sitoplasma atau inti

sel (R-P lebih banyak di sitoplasma, sedangkan R-E2 lebih banyak di inti

sel).

b. Ikatan hormon reseptor akan mengaktifkan bagian tertentu dari DNA dan

memacu terjadinya proses transkripsi DNA menjadi mRNA (dipicu oleh

polimerase RNA II).

c. Selanjutnya mRNA akan menuju ke ribosom untuk sintesis protein baru

yang diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhuan endometrium.

d. Respon seluler: pertumbuhan endometrium.

17

6.    Mekanisme transduksi sinyal regulasi melibatkan protein kinase C (PKC).

a. GnRH berikatan dengan reseptor spesifik pada membran sel dan

mengaktifkan protein tirosin-kinase

b. Protein tirosin-kinase memfosforilasi tirosin untuk mengaktifkan enzim

fosfolipase C (phospholipase C, PLC)

c. Enzim PLC berperan mengubah phosphatidylinositol 4,5-biphosphate

(PIP2) menjadi 2 second messenger yaitu: phosphatidylinositol triphosphate

(IP3) dan diacylglicerol (DAG).

d. Phosphatidylinositol triphosphate (IP3) yang berperan meningkatkan kadar

Ca+2 intraseluler dari retikulum endoplasmik dan membuka saluran masuk

ion Ca dari luar sel (ekstraseluler) terjadi pembebasan GnH secara

eksositosis.

e. Diacylglicerol (DAG) yang berperan mengaktifkan protein kinase C (PKC)

di sitoplasma, selanjutnya PKC mengaktivasi transkripsi gena melalui

proses fosforilasi untuk meningkatkan biosintesis GnH.

f. Respon seluler: peningkatan biosintesis dan sekresi GnH oleh sel

gonadotrope.

7.    Mekanisme kerja hormon epinefrin

Mekanisme kerja hormon epinefrin melalui dua jalur yaitu lewat pengaktifan

reseptor b-adrenergik dan a-adrenergik:

a. Epinefrin berikatan dengan reseptor b-adrenergik (pada inti sel otot atau

hepar) membentuk HR kompleks, kemudian mengaktifkan jalur

kaskade cAMP.

b. Epinefrin berikatan dengan reseptor a-adrenergik (pada inti sel otot atau

hepar) membentuk HR kompleks, kemudian mengaktifkan jalur

kaskade fosfoinositidase.

c. Merangsang ekspresi gena yang terlibat dalam metabolisme glikogen

d. Efek seluler yang ditimbulkan adalah meningkatkan kadar glukosa

untuk sumber energi aktifitas otot.

18

E. KELENJAR ENDOKRIN DAN HORMON YANG DIHASILKAN

Senyawa protein atau senyawa steroid berupa getah yang disekresikan oleh

kelenjar endokrin disebut hormon. Hormon bekerja sama dengan sistem saraf

berfungsi mengatur pertumbuhan, keseimbangan internal reproduksi, dan tingkah

laku. Kelenjar endokrin disebut juga kelenjar buntu karena bermuara langsung ke

dalam pembuluh darah.Berdasarkan aktivitasnya, kelenjar endokrin dibedakan

sebagai berikut.

1.    Kelenjar yang bekerja

sepanjang hayat. Contoh:

kelenjar yang digunakan dalam

metabolisme tubuh.

2. Kelenjar yang dimulai pada

mulai masa tertentu. Contoh:

kelenjar kelamin.

3.    Kelenjar yang bekerjanya

sampai masa tertentu. Contoh:

corpus luteum untuk membentuk

hormon progesteron. Kelenjar

endokrin terbagi menjadi

beberapa bagian berdasarkan letaknya.

Tabel 9.3 Macam-Macam Kelenjar Endokrin dan Letaknya di Dalam Tubuh

Manusia

Kelenjar Nama Lain Letak

1.      Hipofisis

2.      Tiroid

3.      Paratiroid

4.      Adrenalin

5.      Pankreas

6.      Gonad

Pituitari

Kelenjar gondok 

Kelenjar anak gondok

Suprarenalis 

Pulau-pulau Langerhans

Kelamin

Dasar otak besar (di dalam lekukan

tulang sela tursika bagian tulang baji)

Daerah leher, dekat jakun

Daerah (dorsal) kelenjar gondok

Di atas ginjal

Dekat ventrikulus atau lambung 

Wanita : daerah perut (abdomen ) 

Pria : buah zakar dalam skrotum 

19

7.      Timus Kacangan Daerah dada

1. Kelenjar Hipofisis (Kelenjar Pituitari)

Kelenjar hipofisis merupakan kelenjar endokrin yang terbesar. Kelenjar ini

disebut master of gland karena mempengaruhi aktivitas kelenjar yang lain.

Kelainan hormon ini ada 2 macam yaitu hipersekresi misalnya gigantisme dan

hiposekresi misalnya kekerdilan (kretinisme). Hipersekresi pada orang dewasa

menyebabkan terjadinya akromegali yaitu tulang bengkak ke samping. Hipofisis

terbagi menjadi tiga lobus, masing-masing lobus mengeluarkan beberapa hormon

yang berlainan. Tabel 9.4 Jenis-Jenis Hormon yang Dihasilkan Oleh Kelenjar

Hipofisis

Lobus

Kelenjar

Hipofisis

Hormon Fungsi

a. Lobus

anterior

• Tiroksin (TSH) • Merangsang kelenjar tiroid untuk

memproduksi

Tiroksin

• Adenokortikotropin

(ACTH)

• Merangsang korteks adrenal untuk

memproduksi kortikosteroid

• Follicle Stimulating

Hormone

• Memacu perkembangan tubulus

seminiferus dan

(FSH) Spermatogenesis

• Luteinizing Hormone

(LH)

• Menstimulasi estrogen

• Interstitial Cell

Stimulating

• Menstimulasi testis untuk

berkembang dan

Hormone (ICSH) menghasilkan testosteron

• Prolaktin (TH)/Laktogen • Menstimulasi sekresi air susu oleh

kelenjar susu

20

b. Intermedia • Somatotrof (STH) • Merangsang pertumbuhan tulang

• Melanosit stimulating • Mengatur penyuburan pigmen pada

sel-sel

hormone (MSH) melanofor kulit sehingga

mempengaruhi perubahan warna kulit

c. Posterior • Oksitosin • Membantu merangsang kontraksi otot

pada uterus

• Vasopresin/antidiuretik

hormone

• Mencegah kadar air dalam tubuh

sehingga men-

(ADH) cegah pembentukan urine dalam

jumlah banyak

2. Kelenjar Tiroid (Kelenjar Gondok)

Keistimewaan kelenjar tiroid dibanding kelenjar endokrin yang lain yaitu kaya

pembuluh darah. Kelenjar ini menghasilkan hormon tiroksin, triidotironin, dan

kalsitonin.

Tabel 9.5 Jenis-Jenis Hormon yang Dihasilkan Oleh Kelenjar Tiroid 

Kelenjar Hormon Berperan dalam

Tiroid • Tiroksin • Proses metabolisme

• Pertumbuhan fisik

• Perkembangan mental

• Kematangan seks

• Mengubah glikogen

menjadi gula

dalam hati

• Triidotironin • Distribusi air dan garam

dalam

tubuh (sama dengan peran

hormon tiroksin)

21

• Kalsitonin • Menjaga keseimbangan

kalsium

dalam darah

Hiposekresi kelenjar tiroid mengakibatkan gejala kemunduran pada fisik

(kretinisme) dan mental terutama pada masa anak-anak. Hiposekresi kelenjar

tiroid pada orang dewasa mengakibatkan miksodema dengan ciri-ciri kegemukan

(obesitas) dan kecerdasan menurun. Sebaliknya, jika terjadi hipersekresi kelenjar

ini dapat mengakibatkan hiperaktif, tetapi badan kurus (morbus basedowi) dengan

tanda-tanda gugup, nadi dan napas cepat serta tidak teratur, mulut ternganga, mata

lebar (eksoftalmus), meningkatnya metabolisme dan emosional.

3. Kelenjar Paratiroid (Kelenjar Anak Gondok)

Kelenjar ini berperan dalam mengendalikan kadar kalsium dalam darah. Hormon

yang dihasilkan oleh kelenjar ini adalah parathormon yang berfungsi

mengendalikan kadar kalsium dalam darah. Hiposekresi kelenjar ini

mengakibatkan kadar kalsium dalam darah menurun dan mengakibatkan kejang-

kejang otot (tetani). Sebaliknya, hipersekresi kelenjar ini mengakibatkan kadar

kalsium dalam darah meningkat sehingga menyebabkan kelainan pada tulang

seperti rapuh, abnormal, dan mudah patah. Kelebihan kalsium darah

mengakibatkan terjadi endapan dalam ginjal atau menderita batu ginjal.

4. Kelenjar Adrenal (Kelenjar Anak Ginjal)

Kelenjar ini terdiri atas dua bagian, yaitu bagian kulit (korteks) dan bagian dalam

(medula).

Tabel 9.6 Jenis Hormon yang Dihasilkan Oleh Kelenjar Adrenal

Bagian Kelenjar

Adrenal

Hormon Fungsi

• Korteks • Korteks mineral • Menyerap natrium darah

• Mengatur reabsorpsi air pada

ginjal

22

• Glukokortikoid • Menaikkan kadar glukosa darah

• Pengubahan protein menjadi

glikogen di hati

• Mengubah glikogen menjadi

glukosa

• Androgen • Membentuk sifat kelamin

sekunder pria

• Medula • Adrenalin/epineprin • Mengubah glikogen dalam otot

menjadi glukosa (dalam darah)

Kelainan hipersekresi kelenjar adrenal pada wanita mengakibatkan virilisme,

yaitu timbulnya ciri-ciri kelamin sekunder pada pria dan wanita. Sebaliknya,

sekresi yang rendah atau hipofungsi kelenjar adrenal menimbulkan penyakit

addison. Penyakit ini ditandai dengan kulit menjadi merah dan selalu

mengakibatkan kematian.

5. Kelenjar Pankreas (Kelenjar Langerhans)

Pada pankreas tersebar kelompok kecil sel-sel yang kaya pembuluh darah, disebut

pulau Langerhan.

Tabel 9.7 Jenis-Jenis Hormon yang Dihasilkan Oleh Kelenjar Pankreas

Kelenjar Hormon Fungsi Efek

Pankreas •      Insulin

•      Glukogen

   Mengubah gula darah

(glukosa) menjadi gula

otot (glikogen) di hati

   Mengubah glikogen

menjadi glukosa

•      Menurunkan kadar

gula darah

•      Meningkatkan kadar

gula darah

23

Hiposekresi hormon insulin mengakibatkan sakit kencing manis (diabetes

mellitus), yaitu meningkatnya kadar gula darah.

6. Kelenjar Gonad

Kelenjar ini dibedakan menjadi kelenjar gonad pada wanita dan kelenjar gonad

pada pria.

Tabel 9.8 Jenis Hormon yang Dihasilkan Oleh Kelenjar Gonad pada Wanita dan

Pria

Kelenjar Gonad Hormon Berperan Dalam

 1) Ovarium pada wanita

2) Testis pada pria

•      Estrogen

•      Progesteron

•       Testosteron

   Menentukan ciri per-

tumbuhan kelamin sekunder

   Penebalan dan perbaikan

dinding uterus

   Menentukan ciri per-

tumbuhan kelamin sekunder

 Hiposekresi kelenjar gonad pada wanita mengakibatkan gangguan pada

menstruasi dan timbulnya tumor

7. Kelenjar Timus

Kelenjar timus berfungsi untuk membentuk hormon thymosin yang berperan

dalam sistem imun (kekebalan). Kita telah mempelajari sistem hormon yang

disekresi oleh kelenjar endokrin. Sistem hormon akan bekerja sama dengan sistem

saraf membentuk sistem koordinasi. Kemampuan yang muncul secara spontan dan

menghasilkan energi yang luar biasa pada seseorang dapat disebabkan oleh rasa

takut terhadap sesuatu. Rasa takut dapat meningkatkan pengeluaran hormon

adrenalin, sehingga akan dihasilkan energi yang besar. Namun, hormon ini dapat

bekerja setelah ada stimulus dari saraf. Keputusan untuk lari dipengaruhi oleh

pertimbangan secara sadar (saraf sadar) bahwa keadaan sedang berbahaya.

24

Sistem saraf dan sistem endokrin merupakan dua bagian yang tidak terpisahkan.

Bukan saja karena sistem endokrin ada di bawah pengaruh sistem saraf, tetapi

juga banyak sel saraf yang mengkhususkan diri dalam sekresi atau menyimpan

neurohormon yang berperan mengaktifkan beberapa sel efektor.

BAB III

PENUTUP

A. SIMPULAN

1. Enzim adalah senyawa organik yang berperan sebagai katalis yaitu untuk

mempercepat proses dan reaksi kimia yang sedang berlangsung. Enzim

bekerja secara spesifik pada satu jenis substrat. Namun, ada satu enzim

yang dapat bekerja pada beberapa jenis substrat.

2. Enzim berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien dan mempunyai

derajat yang tinggi namun adapula fungsi enzim secara spesifik seperti

enzimptyalin,pepsin,renin,amilase,lipase,tripsin,sakrase,maltase,isomaltase

,lactase,peptidase,ribonuklease.

3. Sifat umum enzim yaitu :1. Enzim aktif dalam jumlah yang sangat kecil,2.

Enzim adaalah katalis murni,3. Meskipun enzim mcmpercepat reaksi,

tetapi enzim tidak mempengaruhi keseimbangan reaksi yang

terjadi,4.beberapa macam enzim dapat bekerja terhadap substrat tertentu

dan menghasilkan produk yang sama,5. Kerja kalis enzim spesifik.

4. Peran hormon dalam metabolisme adalah mengatur berbagai proses

fisiologis tubuh yang menentukan siapa kita, dimulai dari pertumbuhan,

reproduksi metabolisme yang membuat kita tetap hidup. Makanan juga

memiliki peranan dalam metabolisme ,adapun zat makanan yang berperan

25

penting dalam metabolisme yaitu kabohidrat,protein,lemak,vitamin,dan

mineral.

5. Mekanisme kerja hormon secara umum diawali oleh adanya ikatan

hormon dengan reseptor spesifik yang terdapat pada sel target, yang

kemudian memacu reaksi enzimatis berantai (kaskade) sehingga

menimbulkan efek seluler tertentu.

6. Kelenjar endokrin disebut juga kelenjar buntu karena bermuara langsung

ke dalam pembuluh darah.

26