MAKALAH ENZIM DAN KOENZIM

Mata Kuliah                : Biokimia

Dosen Pengampuh      : Dra. Hj. Nurdiana M.pd

Tugas Kelompok

“ ENZIM DAN KOENZIM ”

Kelompok IV Kelas 1,2

1.    Farah Dhiba                                                20500111031

2.    Hadijah Rajab                                 20500111032

3.    Andi Satika Pratiwi Dewi               20500111012

4.    Asrijal                                               20500111016

5.    Dwi Ayu Pratiwi                             20500111028

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA-GOWA

2012

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah swt. atas segala limpahan rahmat, karunia dan kekuatan dari-Nya sehingga makalah dengan judul “Enzim Dan Koenzim” dapat diwujudkan. Oleh karena itu, penulis mengucapkan pujian dan rasa syukur kepada-Nya sebanyak makhluk yang diciptakan-Nya, seberat Arasy-Nya dan sebanyak tinta yang dipergunakan untuk menulis kalimatnya. Shalawat dan salam kepada Rasulullah saw. sebagai satu-satunya uswah dan qudwah dalam menjalankan aktivitas keseharian diatas permukaan bumi ini, juga kepada keluarga beliau, para sahabatnya dan orang-orang yang diridhoi Allah swt.

Terlalu banyak orang yang berjasa dan terlalu banyak orang yang mempunyai andil kepada penulis selama menyelesaikan makalah ini  Kepada mereka tanpa terkecuali, penulis menghanturkan terima kasih dan penghargaan yang sedalam-dalamnya semoga menjadi ibadah dan amal jariyah. Amin.

Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari segi bahasa, sistematika penulisan yang termuat di dalamnya. Oleh karena itu, kritikan dan saran yang bersifat membangun senantiasa penulis harapkan guna penyempurnaan kelak.

Makassar, 22 November 2012

 Penulis

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Satu ciri khas sel hidup adalah terdapatnya proses metabolisme yang diperantarai oleh suatu protein yang disebut enzim yaitu suatu katalisator protein yang mempercepat reaksi kimia dalam makhluk hidup atau dalam sistem biologik.

Menurut literatur diperkirakan terdapat 3000 macam enzim di dalam sel. Tanpa enzim maka reaksi selular berlangsung sangat lambat, bahkan mungkin tidak terjadi reaksi. Dalam mengkatalisis suatu reaksi enzim bersifat sangat spesifik, sehingga meskipun jumlah enzim ribuan di dalam sel dan substratnya-pun sangat banyak, tidak akan terjadi kekeliruan. Substrat adalah substansi yang mengalami perubahan kimia setelah bercampur dengan enzim, sedangkan produk adalah substansi baru yang terbentuk setelah reaksi mencapai keseimbangan.

Apoenzim  bagian enzim yang merupakan protein, mempunyai struktur 3 dimensi. Bagian yang bukan protein disebut Koenzim. Kompleks apoenzim dengan koenzim disebut holoenzim. Struktur 3 dimensi pada enzim tersebut sangat penting untuk aktivitas katalisis, oleh karena itu perubahan konformasi yang sedikit saja pada struktur enzim akan mempengaruhi aktifitasnya.

Seperti protein pada umumnya enzim dapat mengalami denaturasi oleh faktor, seperti : perubahan pH yang mencolok, temperatur, pelarut organik, urea dan dapat dihambat oleh racun enzim.

B.     Rumusan Masalah

    Adapun rumusan masalah dalam makalah ini antara lain :

1.      Jelaskan Definisi Enzim ?

2.      Sebutkan Sifat-Sifat Enzim ?

3.      Sebutkan Klasifikasi Enzim ?

4.      Uraikan Faktor-Faktor yang mempengaruhi Enzim ?

5.      Jelaskan Cara Kerja Enzim ?

6.      Apa yang dimaksud dengan Katalisator Enzim ?

7.      Apa yang dimaksud dengan Koenzim ?

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Definisi Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Gambar 1. Enzim

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:

X + C      →   XC (1)

Y + XC      →  XYC (2)

XYC       →  CZ (3)

       CZ        →  C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzimα-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor.

Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

B.  Sifat – Sifat Enzim

1.    Enzim adalah Protein 

Sebagai protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan ( seperti suhu, pH, konsentrasi substrat). Jika lingkungannya tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja dengan baik.

2.    Bekerja secara khusus/spesifik 

Setiap enzim memiliki sisi aktif yang sesuai hanya dengan satu jenis substrat, artinya setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu substrat yang cocok dengan sisi aktifnya.

3.    Berfungsi sebagai katalis 

Meningkatkan kecepatan reaksi kimia tanpa merubah produk yang diharapkan tanpa ikut bereaksi dengan substratnya, dengan demikian energi yang dibutuhkan untuk menguraikan suatu substrat menjadi lebih sedikit.

4.    Diperlukan dalam jumlah sedikit 

Reaksi enzimatis dalam metabolisme hanya membutuhkan sedikit sekali enzim untuk setiap kali reaksi.

5.    Bekerja bolak-balik 

Enzim tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah (bolak-balik). Artinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa sederhana, dan sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu.

C.  Klasifikasi Enzim

Enzim dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang dikatalisis, daya katalisisnya, dan cara terbentuknya.

1.    Penggolongan enzim berdasarkan tempat bekerjanya

a.    Endoenzim

Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel. Umumnya merupakan enzim yang digunakan untuk proses sintesis di dalam sel dan untuk pembentukan energi (ATP) yang berguna untuk proses kehidupan sel, misal dalam proses respirasi.

b.    Eksoenzim

Eksoenzim disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel. Umumnya berfungsi untuk “mencernakan” substrat secara hidrolisis, untuk dijadikan molekul yang lebih sederhana dengan BM lebih rendah sehingga dapat masuk melewati membran sel. Energi yang dibebaskan pada reaksi pemecahan substrat di luar sel tidak digunakan dalam proses kehidupan sel.

2.    Penggolongan enzim berdasarkan daya katalisis

a.    Oksidoreduktase

Enzim ini mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen. Sebagai contoh adalah enzim elektron transfer oksidase dan hidrogen peroksidase (katalase).

b.    Transferase

Transferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain.

c.    Hidrolase

Enzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis

d.   Liase

Enzim ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis.

e. Isomerase

Isomerase meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi

e.    Ligase

Enzim ini mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat, sebagai contoh adalah enzim asetat CoASH ligase yang mengkatalisis

rekasi sebagai berikut:

Asetat + CoA-SH + ATP                    Asetil CoA + AMP + P-P

3.    Penggolongan enzim berdasar cara terbentuknya

a.    Enzim konstitutif

Di dalam sel terdapat enzim yang merupakan bagian dari susunan sel normal, sehingga enzim tersebut selalu ada umumnya dalam jumlah tetap pada sel hidup.

b.      Enzim adaptif

Perubahan lingkungan mikroba dapat menginduksi terbentuknya enzim tertentu. Induksi menyebabkan kecepatan sintesis suatu enzim dapat dirangsang sampai beberapa ribu kali.

Enzim diklasifikasikan berdasarkan tipe reaksi dan mekanisme reaksi yang dikatalisis. Pada awalnya hanya ada beberapa enzim yang dikenal, dan kebanyakan mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan menambahkan akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisis.

D.  Faktor yang Mempengaruhi Enzim

1.    Suhu

Enzim terdiri atas molekul-molekul protein. Oleh karena itu, enzim masih tetap mempuyai sifat protein yang kerjanya dipengaruhi oleh suhu.

2. Derajat Keasaman (pH)

Enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada netral, kecuali beberapa jenis enjim yang bekerja pada suasana asam atau suasana basa.

3.    Inhibitor

Hal lain yang mempengaruhi kerja enzim adalah feed back inhibitor. Feed back inhibitor adalah keadaan pada saat substansi hasil (produk) kerja enzim yang terakumulasi dalam jumlah yang berlebihan akan menghambat kerja enzim yang bersangkutan.

4.    Konsentrasi Substrat

Mekanisme kerja enzim juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang tersedia.

E.  Cara Kerja Enzim

1.    Teori gembok anak kunci (key-lock)

Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja (Gambar 3.4 A) Substrat sesuai dengan sisi aktif seperti gembok kunci dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.

2.    Teori cocok terinduksi (induced fit)

Sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktur substrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat. Inhibitor Merupakan zat yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan irreversible.

Gambar 2. Metabolisme

F.   Katalisator Enzim

Istilah katalisator berawal dari penelitian Berzelius (1836) tentang proses proses pemercepatan laju reaksi dan menjabarkannya sebagai akibat adanya gaya katalisis. Sebutan “gaya” katalisis ternyata tidak terbukti, tetapi istilah katalisator tetap digunakan untuk menyebuitkan pengaruh substansi tertentu yang ikut dalam proses tanpa mengalami perubahan. Senyawa yang menurunkan laju reaksi biasa disebut sebagai katalisator negatif atau inhibitor, yang saat ini lebih dikenal dengan istilah katalis.

Definisi katalis pertama kali dikemukakan oleh Ostwalsd sebagai suatu substansi yang mengubah laju suatu reaksi kimia tanpa merubah besarnya energi yang menyertai reaksi tersebut.  Pada tahun 1902 Ostwald mendefinisikkan katalis sebagai substansi yang mengubah laju reaksi tanpa terdapat sebagai produk pada akhir reaksi, dengan kata lain katalisator mempengaruhi laju reaksi dan berperan sebagai reaktan sekaligus produk reaksi. Selanjutnya pada tahun 1941, Bell menjelaskan substansi yang dapat disebut sebagai katalis suatu reaksi adalah ketika sejumlah tertentu substansi ditambahkan maka akan mengakibatkan laju reaksi bertambah dari laju pada keadaan stoikiometri biasa. Jika substansi tersebut ditambahkan pada reaksi maka tidak mengganggu kesetimbangan.

Penggolongan katalis dapat didasarkan pada fasenya yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.

Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A + C → AC …………(1)

B + AC → AB + C …………(2)

A + B + C → AB + C …………(3)

Meskipun katalis (C) bereaksi dengan reaktan oleh reaksi 1, namun katalis dapat dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi reaksi (3).

G.  Koenzim

Koenzim adalah suatu molekul organik yang merupakan kobaktor non protein dari enzim, yang dibutuhkan untuk fungsi katalitiknya. Kobaktor enzim walaupun jumlahnya kecil dalam sel tetapi sangat esensial bagi kerja beberapa enzim, dan oleh karena itu memegang peranan.

1.      Model pengisian ruang koenzim NADH

Koenzim adalah kofaktor berupa molekul organik kecil yang mentranspor gugus kimia atau elektron dari satu enzim ke enzim lainnya.

2.      Koenzim dan hubungannya dengan beberapa vitamin :

a.       Koenzim: molekul organic kecil, tahan terhadap panas yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialysis. Contoh: NAD, NADP, ATP.

b.      Vitamin: golongan senyawa kimia yang terdapat dalam jumlah kecil makanan tetapi mempunyai arti penting, sebab jika kekurangan vitamin maka akan menimbulkan penyakit seperti beri-beri, rabun senja dan lain-lain.

c.       Hubungan keduanya adalah beberapa koenzim mempunyai struktur yang mirip dengan vitamin tertentu. Pada koenzim tertentu molekul vitamin menjadi bagian dari molekul tersebut. salah satu contohnya adalah Niasin. Niasin adalah nama vitamin yang beberapa molekul nikotinamida/asam nikotinat. Niasin terdapat dalam jaringan hewan maupun tumbuhan. Daging adalah bahan makanan yang mengandung banyak niasin. Molekul nikotinamida terdapat sebagai bagian dari molekul NAD⁺ atau NADP⁺ yang merupakan koenzim Penting dalam metabolisme sel.

BAB III

PENUTUP

B.     Kesimpulan

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Enzim terdiri atas molekul-molekul protein. Oleh karena itu, enzim masih tetap mempuyai sifat protein yang kerjanyas dipengaruhi oleh suhu. Enzim dapat bekerja optimum pada kisaran suhu tertentu, yaitu sekitar suhu 400°C. Pada suhu 0°C, enzim tidak aktif. Jika suhunya dinaikkan, enzim akan mulai aktif. Jika suhunya dinaikkan lebih tinggi lagi sampai batas sekitar 40 – 500°C, enzim akan bekerja lebih aktif lagi.

Koenzim adalah kofaktor berupa molekul organik kecil yang mentranspor gugus kimia atau elektron dari satu enzim ke enzim lainnya. Contoh koenzim mencakup NADH, NADPH dan adenosina trifosfat. Gugus kimiawi yang dibawa mencakup ion hidrida (H^–) yang dibawa oleh NAD atau NADP⁺, gugus asetil yang dibawa oleh koenzim A, formil, metenil, ataupun gugus metil yang dibawa oleh asam folat, dan gugus metil yang dibawa oleh S-adenosilmetionina.s

DAFTAR PUSTAKA

Girindra, A. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta.

Houston, M.E. 1995. Biochemistry Primer For Exercise Science. Human Kinetics. Champaign.USA.

Kay, E.R.M. 1966. Biochemistry : An Introduction to Dynamic Biology. Collier-Macmillan.Canada.Lehninger, A..L., et al. 1997. Principles of Biochemistry. 2^nd .Worth Publisher.    New York.

Poedjiadi, A., F.M. T. Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Stryer, L. 2000. Biokimia. Vol 2. Edisi 4. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.

Winarno, F,G. 1989. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia. Jakarta.

Wirahadikusumah, M. 1981. Biokimia : Proteine, Enzima & Asam Nukleat. ITB. Bandung.

Hal yg penting dlm makalah ini:

Ø  Definisi enzim

Ø  Sifat-sifat enzim (sbg biokatalisator, dsb)

Ø  Klasifikasi enzim (ekso dan endoenzim)

Ø  Factor-faktor yg memengaruhi enzim

Ø  Grafik enzim

Ø  Inhibitor (penghambat)

Ø  Cara kerja enzim

Ø  Katalisator enzim

Ø  Koenzim (enzim dg kofaktornya berupa molekul organic (NADP⁺))

Ø  Apoenzim (apabila enzimnya terdiri atas protein)

Ø  Kofaktor (enzim yg komponennya bukan protein)

Ø  Haloenzim (gabungan apoenzim dan kofaktor)

Ø  Kesimpulan