RSS
 

Enzim I

23 Apr

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1. LATAR BELAKANG

Enzim dapat diartikan sebagai polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. Sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik, enzim memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit. Pemecahan makanan untuk memasok energi serta unsur-unsur kimia pembangunan tubuh (building blocks), perakitan building blocks tersebut menjadi protein, membran sel, serta DNA yang mengkodekan informasi genetik dan pada akhirnya penggunaan energi untuk menghasilkan gerakan sel, semua ini dimungkinkan dengan adanya kerja enzim-enzim yang terkoordinasi secara cermat. Sementara dalam keadaan sehat semua proses fisiologis akan berlangsung dalam cara yang tersusun rapi serta teratur dan homeostatis tetap dipertahankan, homeostatis dapat mengalami gangguan berat pada keadaan patologis. Sebagai contoh, cedera jaringan hebat yang mencirikan penyakit sirosis hepatis dapat menimbulkan gangguan berat pada kemampuan sel membentuk enzim-enzim yang mengatalisis berbagai proses metabolisme penting seperti sintesis ureum. Ketidakmampuan mengubah ammonia yang toksik menjadi ureum yang nontoksik sebagai akibat dari penyakit tersebut akan diikuti dengan intoksikasi ammonia, dan akhirnya koma hepatikum. Suatu spektrum penyakit genetik langka tetapi yang sering sangat menurunkan keadaan umum penderitanya dan kerap fatal, memberi contoh-contoh tambahan dramatis tentang konsekuensi fisiologis drastis yang dapat menyertai gangguan terhadap aktivitas bahkan hanya satu enzim.

 

1.2. TUJUAN

 

Dari latar belakang tersebut dapat kita ketahui tujuan disusunnya makalah ini yaitu agar kita dapat mengetahui sejarah enzim, definisi enzim, tata nama enzim, klasifikasi dan spesifikasi enzim.

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1. SEJARAH ENZIM

 

Pada akhir abad 17, proses degradasi makanan yang terjadi di mulut yaitu penguraian pati oleh ekstrak tumbuhan dan saliva telah diketahui. Tetapi pada abad 17 belum diketahui mekanisme degradasi pati oleh saliva atau ekstrak tumbuhan. Kemudian pada abad 19, seorang ilmuan yaitu Luis Pastour menyimpulkan aktivitas proses terjadinya fermentasi alkoholik merubah pati menjadi alkohol dikatalisis oleh komponen bahan aktif yang ada dalam sel ragi hidup. Proses katalisis yang terjadi pada saat proses prubahan pati menjadi alkohol pada zaman itu disebut dengan ferment. Kemudian Wilhelm Kuhne mengusulkan nama enzyme yang mempunyai arti in yeast diturunkan dari bahasa yunani en berarti in dan kemudian zyme berarti yeast.

Eduard Buchner dari Universitas Berlin melakukan percobaan studi kemampuan ektrak ragi yang telah dipisahkan dari sel hidup untuk memfermentasi gula. Hasil percobaan yang telah dilakukan ternyata berhasil yang kemudian disebut dengan zymase. Karena penelitiannya ini, Buchner memperoleh hadiah nobel dalam ilmu kimia atas penemuan fermentasi. Pada zaman itu sekitar tahun 1907 penamaan enzim selanjutnya ditambahkan akhiran ase pada akhir nama subtract, misalnya amylase yang menghidrolisis amylase. Enzim dapat berupa bentuk Kristal yang pertama kali diisolasi oleh Summer pada tahun 1926 yaitu Urease. Kemudian berkembang nama baku enzim dengan menggunakan kode EC kemudian diikuti oleh golongan enzim hingga golongan terbawah.

Kemudian pada tahun 1946 penghargaan nobel bidang kimia diberikan kepada 3 ilmuan yaitu Stanley dan Northrop dengan pernyataan protein murni tersebut adalah enzyme, Sunmer dengan urease merupakan protein dan dapat dikristalkan. Pada saat ini telah dikenal lebih dari 2000 jenis enzim yang berperan penting dalam mahluk hidup. Enzim mempunyai peranan vital untuk memecahkan permasalahan yang dihadapi manusia misalnya dengan penemuan-penemuan obat untuk terapi kanker. Prospek kedepan teknologi enzim sangat cerah, dimana ada kecenderungan pergerakan teknologi akhir-akhir ini untuk mencari teknologi hijau dan yang ramah lingkungan. Misalnya prospek enzim-enzim Hemiselulase, lignoselulase, xylanase dan mananase untuk pembuatan pakan ternak, prebiotik, bioetanol, bleaching kertas, meubel, pupuk, industry roti dsb. Eksplorasi enzim untuk industry sangat dibutuhkan untuk meningkatkan aktivitas katalitik menggunakan biokatalis yang mempunyai aktivitas katalitik 108 kali ari aktivitas normal. Sangat luar biasa prospek enzim dalam peningkatan kesejahteraan umat manusia.

(Dubos, J. 1951)

 

2.2. DEFINISI ENZIM

 

Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksi didalamnya dan pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah – olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut. Enzim merupakan reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik dalam tubuh makhluk hidup karena adanya senyawa katalis yang mana mampu mempercepat proses reaksi.

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). Enzim merupakan senyawa organik bermolekul besar yang berfungsi untuk mempercepat jalannya reaksi metabolisme di dalam tubuh tumbuhan tanpa mempengaruhi keseimbangan reaksi.

(Anonymous, 2012)

Enzim umumnya merupakan protein globular dan ukurannya berkisar dari hanya 62 asam amino pada monomer 4-oksalokrotonat tautomerase, sampai dengan lebih dari 2.500 residu pada asam lemak sintase. Terdapat pula sejumlah kecil katalis RNA, dengan yang paling umum merupakan ribosom. Jenis enzim ini dirujuk sebagai RNA-enzim ataupun ribozim. Aktivitas enzim ditentukan oleh struktur tiga dimensinya (struktur kuaterner). Walaupun struktur enzim menentukan fungsinya, prediksi aktivitas enzim baru yang hanya dilihat dari strukturnya adalah hal yang sangat sulit.

Kebanyakan enzim berukuran lebih besar daripada substratnya, tetapi hanya sebagian kecil asam amino enzim (sekitar 3–4 asam amino) yang secara langsung terlibat dalam katalisis. Daerah yang mengandung residu katalitik yang akan mengikat substrat dan kemudian menjalani reaksi ini dikenal sebagai tapak aktif. Enzim juga dapat mengandung tapak yang mengikat kofaktor yang diperlukan untuk katalisis. Beberapa enzim juga memiliki tapak ikat untuk molekul kecil, yang sering kali merupakan produk langsung ataupun tak langsung dari reaksi yang dikatalisasi. Pengikatan ini dapat meningkatkan ataupun menurunkan aktivitas enzim. Dengan demikian ia berfungsi sebagai regulasi umpan balik.

Sama seperti protein-protein lainnya, enzim merupakan rantai asam amino yang melipat. Tiap-tiap urutan asam amino menghasilkan struktur pelipatan dan sifat-sifat kimiawi yang khas. Rantai protein tunggal kadang-kadang dapat berkumpul bersama dan membentuk kompleks protein. Kebanyakan enzim dapat mengalami denaturasi (yakni terbuka dari lipatannya dan menjadi tidak aktif) oleh pemanasan ataupun denaturan kimiawi. Tergantung pada jenis-jenis enzim, denaturasi dapat bersifat reversibel maupun ireversibel.

 

Diagram pita yang menunjukkan karbonat anhidrase II. Bola abu-abu adalah kofaktor seng yang berada pada tapak aktif.

 

2.3. TATA NAMA ENZIM

Tata Nama Enzim atau yang sering disebut “Enzym Nomenklatur’’ adalah sistem yang diperuntukkan pada penamaan suatu enzim. Nama enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia kataliskan dengan akhiran -ase. Contohnya laktase. Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB) telah mengembangkan suatu tatanama untuk enzim, yang disebut sebagai nomor EC; tiap-tiap enzim memiliki empat digit nomor urut sesuai dengan ketentuan klasifikasi yang berlaku. Ada juga yang menyebutkan tata penamaan enzim dapat berasal dari makhluk hidup yang menghasilkannya. Contohnya seperti enzim Renim dimana merupakan enzim yang berasal dari perut anak sapi. Ada juga system penamaan yang didasarkan dengan jenis kreasi. Yang hamper sama dengan menambahkan akhiran ‘ASE’ seperti pada enzim Hydrolase.

 

2.4. KLASIFIKASI ENZIM

2.4.1.             ENZIM DIKLASIFIKASIKAN BERDASARKAN TIPE DAN                                        MEKANISME REAKSI

Satu abad lalu, baru ada beberapa enzim yang dikenal dan kebanyakan di antaranya mengatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan penambahan akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisisnya. Jadi, lipase menghidrolisis lemak (Yunani lipos), amilase menghidrolisis pati (Yunani amylon), dan protease menghidrolisis protein. Meskipun banyak sisa peristilahan ini masih tetap bertahan sampai sekarang, pemakaiannya sudah terbukti tidak memadai ketika ditemukan berbagai enzim yang mengatalisis reaksi yang berbeda terhadap substrat yang sama, misal, oksidasi atau reduksi terhadap fungsi alcohol suatu gula. Sementara akhiran –ase tetap digunakan, nama enzim yang ada sekarang ini lebih menekankan pada tipe reaksi yang dikatalisisnya. Sebagai contoh, enzim dehidrogenase mengatalisis pengeluaran hidrogen, sementara enzim transferase mengatalisis reaksi pemindahan gugus. Dengan semakin banyaknya enzim yang ditemukan, ketidakjelasan juga semakin tak terelakkan, dan kerap kali tidak jelas enzim mana yang tengah dibicarakan oleh seorang penyelidik. Untuk mngatasi permasalahan ini, International Union of Biochemistry (IUB) telah mengadopsi sebuah sistem yang kompleks tetapi tidak meragukan bagi peristilahan enzim yang didasarkan pada mekanisme reaksi. Meskipun kejelasan dan pengurangan keraguan tersebut membuat sistem nomenklatur IUB dipakai untuk ujian riset, nama yang lebih pendek tetapi kurang begitu jelas tetap digunakan dalam buku ajar dan laboratorium klinik. Karena alasan tersebut, sistem IUB hanya disampaikan secara sepintas.

1)      Reksi dan enzim yang mengatalisis reaksi tersebut membentuk enem kelas, masing-masing mempunyai 4-13 subkelas.

2)      Nama enzim terdiri atas 2 bagian. Nama pertama menunjukkan substrat. Nama kedua, yang berakhir dengan akhiran –ase, menyatakan tipe reaksi yang dikatalisis.

3)      Informasi tambahan, bila diperlukan untuk menjelaskan reaksi, dapat dituliskan dalam tanda kurung pada bagian akhir; misal, enzim yang mengatalisis reaksi L-malat + NAD+ ® piruvat + CO2 + NADH + H + diberi nama 1.1.1.37 L-malat: NAD+ oksidoreduktase (dekarboksilasi).

4)      Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang mencirikan tipe reaksi ke dalam kelas (digit pertama), subkelas (digit kedua), dan subsubkelas (digit ketiga). Digit keempat adalah untuk enzim spesifik. Jadi, EC 2.7.1.1 menyatakan kelas 2 (transferase), subkelas 7 (transfer fosfat), subsubkelas 1 (alcohol merupakan aseptor fosfat). Digit terakhir menyatakan heksokinase atau ATP: D-heksosa 6-fosfotrasferase, sebuah enzim yang mengatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil pada atom karbon keenam molekul glukosa.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. SPESIFIKASI ENZIM

Enzim biasanya sangat spesifik terhadap reaksi yang ia kataliskan maupun terhadap substrat yang terlibat dalam reaksi. Bentuk, muatan dan katakteristik hidrofilik/hidrofobik enzim dan substrat bertanggung jawab terhadap kespesifikan ini. Enzim juga dapat menunjukkan tingkat stereospesifisitas, regioselektivitas, dan kemoselektivitas yang sangat tinggi.

Beberapa enzim yang menunjukkan akurasi dan kespesifikan tertinggi terlibat dalam pengkopian dan pengekspresian genom. Enzim-enzim ini memiliki mekanisme “sistem pengecekan ulang”. Enzim seperti DNA polimerase mengatalisasi reaksi pada langkah pertama dan mengecek apakah produk reaksinya benar pada langkah kedua. Proses dwi-langkah ini menurunkan laju kesalahan dengan 1 kesalahan untuk setiap 100 juta reaksi pada polimerase mamalia. Mekanisme yang sama juga dapat ditemukan pada RNA polimerase, aminoasil tRNA sintetase dan ribosom.

Beberapa enzim yang menghasilkan metabolit sekunder dikatakan sebagai “tidak pilih-pilih”, yakni bahwa ia dapat bekerja pada berbagai jenis substrat yang berbeda-beda. Diajukan bahwa kespesifikan substrat yang sangat luas ini sangat penting terhadap evolusi lintasan biosintetik yang baru.

Enzim dapat dispesifikasikan dalam tujuh golongan besar, diantaranya sebagai berikut :

  1. Oksidoreduktase ( Nitrat reduktase) terdapat dua enzim yaitu dehidrogenase dan oksidasi dengan tipe reaksi memisahkan dan menambah elektron atau hidrogen
  2. Transferase ( kinase) yaitu enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa lain
  3.  Hidrolase (protease, lipase, amilase ) yaitu sebagai katalis reaksi hidrolisis
  4. Liase (fumarase ) berperan dalam membentuk ikatan rangkap dengan melepaskan satu gugus kimia.
  5. Isomerase (epimerase ) berperan dalam mengkatalisir perubahan isomer
  6. Ligase/ sintetase ( tiokinase ) berperan dalam menggabungkan dua molekul yang di sertai dengan hidrolisis ATP.
  7. Polimerisasi (tiokinase) berperan dalam menggabungkan monomer – monomer sehingga terbentuk polimer .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

 

Sejarah enzim di mulai pada saat Eduard Buchner dari Universitas Berlin melakukan percobaan studi kemampuan ektrak ragi yang telah dipisahkan dari sel hidup untuk memfermentasi gula. Hasil percobaan yang telah dilakukan ternyata berhasil yang kemudian disebut dengan zymase. karena penelitiannya ini, Buchner memperoleh hadiah nobel dalam ilmu kimia atas penemuan fermentasi. Pada zaman itu sekitar tahun 1907 penamaan enzim selanjutnya ditambahkan akhiran ase pada akhir nama subtract, misalnya amylase yang menghidrolisis amylase. Enzim dapat berupa bentuk Kristal yang pertama kali diisolasi oleh Summer pada tahun 1926 adalah Urease. Kemudian berkembang nama baku enzim dengan menggunakan kode EC kemudian diikuti oleh golongan enzim hingga golongan terbawah.

 

Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa Enzim merupakan suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksi didalamnya sedang pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah – olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut. Tata penamaan enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia kataliskan dengan akhiran -ase. Contohnya enzim laktase

 

                        Enzim dapat dispesifikasikan dalam tujuh golongan besar yaitu Oksidoreduktase ( Nitrat reduktase), Transferase ( Kinase), Hidrolase (Protease, Lipase, Amilase ), Liase (Fumarase ), Isomerase (Epimerase ), Ligase/ Sintetase ( Tiokinase ), Polimerisasi.

 

 

 

 

 

 

3.2. SARAN

 

Kami dari penyusun sangat mengetahui bahwasanya makalah kami ini masih memiliki kekurangan yang sangat banyak sehingga kami membutuhkan kritikan maupun saran serta masukan yang harapannya untuk kedepan dapat menjadi pelajaran dan guna untuk memperbaiki makalah kami yang belum sempurna ini serta untuk intropeksi diri kita semua.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

            Anonymous, 2012. http://makalahdanskripsi.blogspot.com/2009/04/enzim-dan-respirasi-pada-tumbuhan.html. Diakses tanggal 1 Maret 2012.

Anonymous, 2012. Grisham, Charles M.; Reginald H. Garrett (1999). Biochemistry. Philadelphia: Saunders College Pub. hlm. 426–7. ISBN 0-03-022318-0.http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim#cite_ref-4.

Anonymous, 2012. http://sectiocadaveris.wordpress.com/artikel-kedokteran/peran-enzim-dalam-metabolisme-dan-pemanfaatannya-di-bidang-diagnosis-dan-pengobatan/.

Chen LH, Kenyon GL, Curtin F, Harayama S, Bembenek ME, Hajipour G, Whitman CP (1992). “4-Oxalocrotonate tautomerase, an enzyme composed of 62 amino acid residues per monomer“. J. Biol. Chem. 267 (25): 17716–21. PMID 1339435.

Dubos J, 1951. “Louis Pasteur: Free Lance of Science, Gollancz. Quoted in Manchester K. L. (1995) Louis Pasteur (1822–1895)—chance and the prepared mind”. Trends Biotechnol 13 (12): 511–5. doi:10.1016/S0167-7799(00)89014-9. PMID 8595136.

Smith AL (Ed) et al. (1997). Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 0-19-854768-4.

.

 
 

Leave a Reply

 
CAPTCHA Image
*