ENZIM PADA MAHKLUK HIDUP

ENZIM PADA MAKHLUK HIDUP

213001010009

ZESTI LUTFI ADILA

S1 KESEHATAN MASYARAKAT

DOSEN PENGAMPU : PUDY ZUHEIRIA,S.Pd.,M.Pd

Enzim adalah senyawa kimia berupa protein yang berperan sebagai biokatalisator, dimana bio adalah makhluk hidup dan katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. sederhananya, enzim adalah katalis yang membantu mempercepat reaksi biologis.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis dalam suatu reaksi kimia organik. fungsi enzim sebagai biokatalisator suatu reaksi kimia. energi yang diperlukan oleh enzim didalam reaksi kimia sangat kecil sehingga berfungsi menurunkan energi aktivasi.

Enzim adalah sejenis protein yang ditemukan di dalam sel. Enzim membuat reaksi kimia dalam tubuh. Fungsi enzim di dalam tubuh sangat penting, yaitu membangun otot, menghancurkan racun, dan memecah partikel makanan selama proses pencernaan. Enzim diproduksi secara alami di dalam tubuh. Misalnya, enzim diperlukan untuk fungsi sistem pencernaan yang tepat. Enzim pencernaan sebagian besar diproduksi di pankreas, lambung, dan usus kecil.

Namun, kelenjar ludah juga menghasilkan enzim pencernaan untuk memecah molekul makanan saat kamu mengunyah. Seseorang juga bisa mengonsumsi enzim dalam bentuk pil jika mengalami masalah pencernaan tertentu.

A. SENYAWA-SENYAWA KIMIA YANG ADA DI DALAM TUBUH MAKHLUK HIDUP

Hampir 99% dari masa tubuh manusia tersusun oleh enam unsur yaitu : oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalium, dan fosfor. Adapun manfaat senyawa-senyawa kimia penyusun sel manusia dan hewan adalah sebagai sumber enegri pada proses metabolisme, membantu mempercepat reaksi-reaksi pada proses metabolisme, menahan perubahan suhu dan goncangan mekanis dari luar tubuh, sebagai pembentuk sel-sel baru atau pengganti sel-sel yang rusak.

Adapun jenis senyawa digolongkan menjadi dua jenis, yaitu senyawa organik dan senyawa anorganik.

1. Senyawa organik

Senyawa organik berasal dari makhluk hidup atau dari proses fotosintesis. Senyawa ini terdiri dari unsur karbon (C) sebagai rangkaian utamanya. Sifat senyawa organik tidak mudah larut air, namun akan larut jika dicampur dengan pelarut yang sifatnya organik juga. Selain itu, akibat unsur pembentuknya yang berupa karbon (C), senyawa organik cenderung akan mudah terbakar.Contoh senyawa organik: gula (C12H22011), alkohol (C2H3OH), dan urea (CO(NH2)2).

2. Senyawa anorganik

Senyawa anorganik berasal dari sumber daya mineral yang terdapat di bumi. Senyawa ini memiliki titik didih atau titik leleh yang relatif tinggi dibandingkan dengan senyawa organik. Senyawa anorganik memiliki sifat mudah larut dalam air dan cenderung tidak mudah terbakar. Contoh senyawa anorganik: air (H2O), garam (NaCl), karbondioksida (CO2), CaCo3 (Kalsium Karbonat), NaOH (Natrium Hidroksida), dan SiO2 (Silikon Dioksida).

B. SINTESIS DAN DEGRADASI SENYAWA-SENYAWA KIMIA DALAM TUBUH MAKHLUK HIDUP

1. Sintesis Enzim

Komponen utama enzim adalah protein sehingga sintesis enzim sangat terkait dengan proses ekspresi genetik. Oleh sebab itu, pengaturan sintesis enzim pada dasarnya adalah pengaturan ekspresi genetik. Terdapat dua macam pengaturan sintesis enzim, yaitu pengaturan positif dan pengaturan negatif. Pengaturan positif meningkatkan laju sintesis enzim, sedangkan pengaturan negatif menurunan laju sintesis enzim (Tabel 1). Pengaturan positif terjadi ketika pengikatan protein regulator pada DNA meningkatkan laju transkripsi, sebaliknya pengaturan negatif terjadi ketika pengikatan protein regulator mencegah proses transkripsi. Protein regulator pada pengaturan positif sintesis enzim disebut activator, sedangkan protein regulator pada pengaturan negatif disebut repressor.

Pengaruh protein regulator terhadap kecepatan sintesis enzim

Protein Regulator	Kecepatan Sintesis Enzim
Protein Regulator	Pengaturan Positif	Pengaturan Negatif
Ada	Meningkat	Menurun
Tidak ada	Menurun	Meningkat

2. Degradasi Senyawa-Senyawa Kimia

Degradasi adalah suatu reaksi perubahan kimia atau peruraian suatu senyawa atau molekul menjadi senyawa atau molekul yang lebih sederhana (Yatim, 2007). Misalnya, penguraian polisakarida selulosa menjadi monosakarida (glukosa).

Dari sudur oandang kimia, degradasi adalah oksidasi senyawa organik. proses oksidasi yang paling penting adalah respirasi telepon yang memungkinkan pelepasan karbon dioksida dan penutupan siklus blogeokimia karbon.

C. PERBEDAAN ENZYM DAN KOENZYM

Enzim adalah zat yang terbentuk dari protein dan berfungsi untuk melancarkan serta mempercepat reaksi kimia pada tubuh. sedangkan koenzim adalah zat yang membantu kerja enzim. ada perbedaan antara hormon dan enzim. Enzim mempercepat reaksi kimia, sedangkan hormon diproduksi suatu organ dan mengirim pesan ke organ tubuh lainnya agar menimbulkan reaksi kimia. tak seperti enzim, koenzim bukan terbentuk dari protein melainkan dari zat organik yaitu zat yang mengandung karbon.

D. PENGERTIAN ENZIM DAN KOENZYM

Kata enzim sendiri berasal dari Bahasa Yunani yaitu “en” yang berarti dalam dan “zyme” yang berarti ragi. Dengan begitu, bisa kita simpulkan bahwa enzim bisa diartikan sebagai zat dalam ragi. Dengan kata lain, maksud dari enzim disini yaitu sekelompok protein yang memiliki fungsi khusus yaitu sebagai biokatalis yang berguna untuk membantu proses metabolisme tubuh seperti halnya pembentukan senyawa penyusunan sel, penguraian protein, pembakaran glukosa, dan penguraian polisakarida.

Sementara itu, enzim juga bisa diartikan sebagai suatu protein yang berguna untuk katalisator dalam reaksi pemecahan dan juga pembentukan atau metabolisme suatu zat yang terjadi di dalam sel sebuah jaringan. Katalisator merupakan suatu zat yang mempengaruhi kecepatan reaksi tanpa mempengaruhi hasil akhirnya. Zat tersebut tidak akan ikut dalam reaksi. Sehingga bentuknya tidak akan berubah.

Enzim adalah senyawa protein yang mempunyai molekul besar. Terdapat beberapa enzim yang hanya terdiri dari polipeptida dan tidak memiliki kandungan gugus kimia selain residu asam amino. Akan tetapi, ada enzim lain yang membutuhkan tambahan komponen untuk aktivitasnya. Komponen itu disebut dengan gugus prostetik. Gugus prostetik merupakan ion atau molekul yang dibutuhkan oleh beberapa enzim untuk melakukan proses katalis.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis dalam suatu reaksi kimia organik. fungsi enzim sebagai biokalisator suatu reaksi kimia. energi yang diperlukan oleh enzim didalam reaksi kimia sangat kecil sehingga berfungsi menurunkan energi aktivasi.

Enzim sangat berperan penting dalam proses metabolisme sel. Enzim nantinya akan berperan sebagai biokalisator dalam proses metabolisme sel, maksudnya adalah senyawa organik yang mempercepat reaksi kimia. jadi, dapat disimpulkan bahwa enzim dapat mengatur kecepatan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel.

Koenzim adalah senyawa yang membantu kinerja enzim dalam berlangsungnya reaksi kimia. sebagian coenzyme berasal dari turunan vitamin B. untuk itu, tubuh bisa mendapatkan asupan senyawa ini dari makanan yang merupakan sumber vitamin B.

Kobalt berperan sebagai koenzim dalam pembelahan sel, pembentukan asam amino, neutrotransmitter, dan selubung mielin, serta menstimulasi pembentukan dan pematangan eritrosit. adapun fungsi dari koenzim adalah memindahkan zat kimia dari suatu enzim ke enzim lainnya., sebagai pembawa atau alat transportasi dari produk yang akan dicerna oleh enzim, membantu tubuh dalam membantu ATP.

E. MACAM-MACAM ENZIM DAN FUNGSINYA DI DALAM TUBUH MANUSIA

Enzim diproduksi secara alami di dalam tubuh. Misalnya, enzim diperlukan untuk fungsi sistem pencernaan yang tepat . Jenis dan fungsi enzim pencernaan yang paling penting adalah:

1. Amilase

Amilase penting untuk pencernaan karbohidrat. Ia memecah pati menjadi gula. Amilase disekresikan oleh kelenjar ludah dan pankreas. Pengukuran kadar amilase dalam darah terkadang digunakan sebagai bantuan dalam mendiagnosis berbagai penyakit pankreas atau saluran pencernaan lainnya.

2. Maltase

Maltase disekresikan oleh usus kecil dan bertanggung jawab untuk memecah maltosa (gula malt) menjadi glukosa (gula sederhana) yang digunakan tubuh sebagai energi. Selama pencernaan, pati sebagian diubah menjadi maltosa oleh amilase. Maltase kemudian mengubah maltosa menjadi glukosa yang digunakan oleh tubuh atau disimpan di hati sebagai glikogen untuk digunakan di masa mendatang.

3. Laktase

Laktase adalah jenis enzim yang memecah laktosa, gula yang ditemukan dalam produk susu, menjadi gula sederhana glukosa dan galaktosa. Laktase diproduksi oleh sel-sel yang dikenal sebagai enterosit yang melapisi saluran usus. Laktosa yang tidak diserap mengalami fermentasi oleh bakteri dan bisa menyebabkan gangguan gas dan usus.

4. Lipase

Lipase berfungsi memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol (alkohol gula sederhana). Lipase diproduksi dalam jumlah kecil oleh mulut dan perut, dan dalam jumlah yang lebih besar oleh pankreas.

5. Protease

Enzim ini juga disebut peptidase, enzim proteolitik, atau proteinase. Fungsi enzim pencernaan ini memecah protein menjadi asam amino. Selain itu, mereka berperan dalam berbagai proses tubuh, termasuk pembelahan sel, pembekuan darah, dan fungsi kekebalan tubuh.

6. Sukrase

Sukrase disekresikan oleh usus kecil, di mana ia memecah sukrosa menjadi fruktosa dan glukosa, gula sederhana yang bisa diserap tubuh. Sukrase ditemukan di sepanjang vili usus, tonjolan kecil seperti rambut yang melapisi usus dan membawa nutrisi ke dalam aliran darah.

Enzim sangat penting untuk kesehatan tubuh. Selain diproduksi secara alami oleh tubuh, kamu bisa memperoleh enzim dari buah-buahan, sayuran, dan makanan lainnya. Enzim juga tersedia dalam bentuk suplemen.

F. CARA KERJA ENZIM DIDALAM TUBUH MANUSIA

Cara kerja enzim yaitu bereaksi dengan molekul substrat guna menghasilkan senyawa melalui reaksi kimia organik yang memerlukan energi aktivasi lebih rendah. Sehingga akan mempercepat reaksi kimia, karena reaksi kimia dengan energi aktivitas yang lebih tinggi memerlukan waktu yang lebih lama.

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, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Salah satu ciri khas enzim yaitu cara kerjanya dilakukan secara spesifik. Itu artinya, enzim hanya bisa bekerja pada substrat tertentu. Lalu, bagaimana cara kerja suatu enzim? Terdapat dua teori yang menjelaskan mengenai cara kerja enzim, antara lain:

1. Teori Gembok dan Kunci (Lock and Key Theory

Teori gembok dan kunci pertama kali dikemukakan oleh Emil Fischer, di tahun 1894. Di dalam teori penelitian ini, enzim akan berhubungan pada substrat dengan bentuk yang serupa atau spesifik pada sisi aktif enzim. Teori yang satu ini disebut dengan Teori Gembok dan Kunci. Dimana enzim digambarkan sebagai sebuah kunci yang bisa membuka sebuah substrat yang digambarkan sebagai gembok.

Karena antara kunci dan gembok ini ada sisi yang serupa, maka keduanya bisa terbuka dan tertutup. Namun pada teori ini mempunyai sebuah kekurangan, yaitu tidak bisa menjelaskan tentang kestabilan pada enzim ketika mengalami peralihan dengan titik reaksi enzim.

2. Teori Ketepatan Induksi

Sisi aktif enzim sendiri bersifat fleksibel, sehingga bisa berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat. Sudah dijelaskan sebelumnya bahwa enzim merupakan sebuah protein katalis. Katalis adalah suatu agen kimia yang merubah kecepatan reaksi tanpa ikut berubah karena adanya reaksi tersebut. Enzim bisa melakukan hal itu berdasarkan pengaruhnya pada energi aktivasi yang diperlukan oleh setiap reaksi kimia. Energi aktivasi merupakan energi yang diperlukan untuk memecahkan molekul senyawa reaktan.

Sementara peran enzim yaitu untuk menurunkan batasan energi aktivasi yang diperlukan untuk memulai reaksi. Turunnya batasan energi tersebut memungkinkan reaksi kimia itu terjadi pada temperatur yang lebih rendah. Hal tersebut menjadi penting karena mayoritas molekul yang berhubungan proses kehidupan sangat sensitif terhadap suhu yang tinggi.

F. CARA KERJA ENZIM DIDALAM TUBUH MANUSIA

1. Teori Gembok dan Kunci (Lock and Key Theory

2. Teori Ketepatan Induksi

G. SIFAT KINETIK ENZIM DALAM TUBUH MANUSIA

Kinetika reaksi enzim merupakan cabang ilmu kimia yang mengkaji laju dari reaksi enzim. Reaksi enzim dapat dihambat oleh inhibitor kompetitif yang berkompetisi dengan substrat untuk menempati sisi aktif enzim

Mekanisme reaksi enzimatik untuk sebuah subtrat tunggal. Enzim (E) mengikat substrat (S) dan menghasilkan produk (P).

Kinetika enzim menginvestigasi bagaimana enzim mengikat substrat dengan mengubahnya menjadi produk. Data laju yang digunakan dalam analisis kinetika didapatkan dari asai enzim.

H. REGULASI DAN AKTIFITAS ENZIM DI DALAM TUBUH MANUSIA

Regulasi adalah aturan sistem yang ada di dalam tubuh makhluk hidup untuk dapat hidup seimbang, mempertahankan keadaan teratur, konservasi energi, dan sebagai respon terhadap perubahan lingkungan.

Regulasi enzim terdapat dalam 2 bentuk, yaitu regulasi non-kovalen (noncovalent bonding) dan regulasi modifikasi kovalen (covalent modification).

Regulasi non-kovalen adalah terikatnya efektor oleh (biasanya) produk pada daerah alosterik (allosteric effector) secara nonkovalen

Regulasi modifikasi kovalen adalah menempelnya gugus kimia (misalnya fosfat atau nukleotida) pada enzim. Regulasi enzim pada metabolisme tersebut sangat kompleks. Oleh karena itu, regulasi enzim dapat dicapai dengan mengubah konsentrasi dan aktivitas enzimatik melalui:

1. Kontrol genetika

Pada proses kontrol genetika, terdapat beberapa proses, yaitu Represi dan induksi enzim. Represi enzim merupakan salah satu bentuk dari kontrol negatif pada transkripsi bakteri.

Proses tersebut, begitu pun dengan induksi enzim, disebut sebagai kontrol negatif karena protein regulatornya akan menyebabkan inhibisi atau penghambatan dari sintesis mRNA sehingga akan menyebabkan penurunan proses sintesis enzim-enzim.

Sekalipun inhibisi balik akan menghentikan sintesis dari produk akhir dari suatu pathway, proses ini masih memungkin terbuangnya energi dan karbon karena pembentukkan enzim yang tidak diperlukan (karena sudah diinhibisi) masih dilanjutkan.

Proses represi enzim bertujuan untuk mencegah sintesis enzim yang turut terlibat dalam pembentukan suatu produk akhir.

Pada kasus biosintesis triptofan produk akhir dari pathway, triptofan, berperan sebagai sebuah molekul efektor yang dapat menghentikan sintesis dari Enzim a, b, c, d, dan e yang turut terlibat pada biosintesis triptofan.

Dengan demikian maka akan menghemat banyak molekul ATP yang seharusnya dikeluarkan selama proses sintesis protein, dan menjaga prekusor asam amino untuk sintesis protein lain.

Proses ini berlangsung lambat dibandingkan dengan inhibisi balik (yang bekerja sesegera mungkin) karena enzim-enzim yang sudah ada harus dikurangi jumlahnya sebagai hasil dari pembelahan sel sebelum efeknya benar-benar terlihat.

2. Modifikasi Kovalen

Meskipun sebagian besar enzim diregulasi secara non-kovalen, tetapi terdapat beberapa enzim atau protein yang diregulasi secara modifikasi kovalen.

Modifikasi kovalen pada enzim atau protein biasanya dilakukan oleh gugus asetil, fosfat, metil, adenil, dan uridil. Modifikasi kovalen biasanya merupakan perlekatan dapat pulih (tidak permanen).

Enzim

Modifikasi

Glutamin sintetase E. coliIsositrat liase E. coliIsositrat dehidrogenase E. coliHistidin protein kinase sebagian besar bakteriProtein regulator fosforilasi sebagian besar bakteri

Sitrat liase pada Rhodopseudomonas

Protein kemotaksis E. coli

AdenilisasiFosforilasiFosforilasiFosforilasiFosforilasi

Asetilasi

Metilasi

3. Enzim Allosterik

Enzim allosterik merupakan enzim regulator yang memiliki dua sisi katalik. Salah satu sisi ikatannya untuk substrat dan yang satunya sisi regulator yang berfungsi untuk memodulasi aktivitas enzim. Sisi allosterik memiliki ikatan nonkovalen pada dan interaksinya bersifat reversible. Sisi allosterik ini akan mengikat senyawa pengatur yang disebut efektor atau modulator. Enzim allosterik ini dapat dipacu atau dihambat oleh modulatornya.

Sebagai contoh mekanisme penghambatan balik pada pengubahan L-teronin menjadi L-isoleusin yang menggunakan lima macam enzim. Enzim yang pertama adalah dehidratase treonin (E1) akan dihambat oleh L-isoleusin yang merupakan produk akhir dari reaksi multienzim tersebut (Lehninger, 2004).

Berdasarkan modulasinya, enzim allosterik dibedakan menjadi dua kelompok yakni enzim allosterik homotropik dan enzim allosterik heterotropik.

Pada enzim allosterik homotropik substrat berperan sebagai modulator. Hal ini dikarenakan subtrat identik dengan modulator. Sementara pada enzim allosterik heterotropik, modulasinya tidak dipengaruhi oleh substratnya sendiri.

4. Kompartementasi

Kompartementasi enzim akan meningkatkan efisiensi banyak proses yang berlangsung didalam sel, karena:

1. Reaktan tersedia pada tempat dimana enzim tersedia

2. Senyawa yang akan dikonversi dikirim kearah enzim yang akan berperan untuk menghasilkan produk sesuai yang dikehendaki dan tidak disimpangkan pada lintasan yang lain.

Hasil suatu tahap reaksi akan dibebaskan pada tempat dimana hasil ini dapat segera dikonservasi oleh enzim berikutnya. Proses ini berlangsung terus–menerus sampai dihasilkan produk akhirnya.

faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim :

●suhu

●derajat keasaman (pH)

●konsentrasi substrat

●konsentrasi enzim

●aktivator

●inhibitor

REFERENSI DARI

https://roboguru.ruangguru.com/forum/beberapa-manfaat-senyawa-senyawa-kimia-penyusun-sel-manusia-dan-hewan-1-sumber_FRM-LMVQ18F7

https://id.m.wikipedia.org/wiki/Komposisi_tubuh_manusia#:~:text=Hampir%2099%25%20dari%20massa%20tubuh,natrium%2C%20klorin%2C%20dan%20magnesium

https://www.nafiun.com/2013/02/enzim-aktivitas-sintesis-induksi-pengaturan-katalitik-degradasi-operon-penghambatan.html?m=1

https://id.m.wikipedia.org/wiki/Biodegradasi