MAKALAH TENTANG ENZIM
MAKALAH TENTANG ENZIM
Disusun
oleh:
Roni
wahyudi
(110301009)
PROGRAM
STUDY AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
MEGOU PAK TULANG BAWANG
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan
Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat serta
hidayah-Nya sehingga penyusunan tugas ini dapat diselesaikan.
Tugas ini disusun untuk diajukan
sebagai tugas mata kuliah Biokimia dengan judul Enzim di
Universitas megowpak tulang bawang menggala
Terima kasih kepada Ibu selaku dosen mata kuliah Biokimia yang telah
membimbing dan memberikan kuliah demi lancarnya tugas ini.
Demikianlah tugas ini disusun semoga bermanfaat, agar
dapat memenuhi tugas mata kuliah Biokimia
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 nhibitor 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.
B. Rumusan Masalah
1. Sifat-Sifat Enzim
2. Klasifikasi Enzim
3. Faktor-Faktor yang mempengaruhi Enzim
4. Cara Kerja Enzim
5. Katalosator Enzim
6. Sifat mengatur sendiri dari Enzim
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sejarah Enzim
Hal-hal yang berkaitan dengan enzim dipelajari
dalam enzimologi. Dalam
dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari sebagai satu jurusan
tersendiri,
tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama
dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.
Pada akhir tahun 1700-an dan awal tahun
1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut dan
konversi pati menjadi gula oleh ekstrak tumbuhan
dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme bagaimana hal ini terjadi belum
diidentifikasi.
Pada abad ke-19,
ketika mengkaji fermentasi gula menjadi
alkohol oleh ragi, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital
yang terdapat dalam sel ragi, disebut sebagai "ferment", dan diperkirakan hanya
berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa "fermentasi
alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan dan organisasi sel
ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel tersebut."
Pada tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837–1900) pertama kali menggunakan
istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti "dalam bahan
pengembang" (ragi), untuk menjelaskan proses ini. Kata "enzyme"
kemudian digunakan untuk merujuk pada zat mati seperti pepsin, dan
kata ferment digunakan untuk merujuk pada aktivitas
kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.
Pada tahun 1897, Eduard Buchner memulai kajiannya mengenai kemampuan
ekstrak ragi untuk memfermentasi gula walaupun ia tidak terdapat pada sel ragi
yang hidup. Pada sederet eksperimen di Universitas
Berlin, ia menemukan
bahwa gula difermentasi bahkan apabila sel ragi tidak terdapat pada campuran. Ia menamai enzim yang memfermentasi
sukrosa sebagai "zymase" (zimase). Pada
tahun 1907, ia menerima penghargaan nobel dalam
bidang kimia atas
riset biokimia dan penemuan fermentasi tanpa sel yang dilakukannya. Mengikuti praktek
Buchner, enzim biasanya dinamai sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi oleh
enzim tersebut. Umumnya, untuk mendapatkan nama sebuah enzim, akhiran -ase ditambahkan pada nama substrat enzim tersebut (contohnya: laktase, merupakan enzim yang mengurai laktosa) ataupun pada jenis reaksi yang
dikatalisasi (contoh: DNA polimerase yang menghasilkan polimer DNA).
Penemuan bahwa enzim dapat bekerja
diluar sel hidup mendorong penelitian pada sifat-sifat biokimia enzim tersebut.
Banyak peneliti awal menemukan bahwa aktivitas enzim diasosiasikan dengan
protein, namun beberapa ilmuwan seperti Richard
Willstätter berargumen bahwa proten hanyalah bertindak sebagai
pembawa enzim dan protein sendiri tidak dapat melakukan katalisis. Namun, pada
tahun 1926, James B. Sumner berhasil mengkristalisasienzim
urease dan menunjukkan
bahwa ia merupakan protein murni. Kesimpulannya adalah bahwa protein murni
dapat berupa enzim dan hal ini secara tuntas dibuktikan oleh Northrop dan Stanley yang meneliti enzim pencernaan pepsin
(1930), tripsin, dan kimotripsin. Ketiga ilmuwan ini meraih penghargaan Nobel
tahun 1946 pada bidang kimia.
Penemuan bahwa enzim dapat
dikristalisasi pada akhirnya mengijinkan struktur enzim ditentukan melalui kristalografi sinar-X. Metode ini pertama kali diterapkan pada lisozim, enzim yang ditemukan pada air mata,
air ludah, dan telur putih, yang mencerna lapisan pelindung beberapa bakteri.
Struktur enzim ini dipecahkan oleh sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh David Chilton Phillips dan dipublikasikan pada tahun 1965. Struktur lisozim dalam resolusi tinggi
ini menandai dimulainya bidang biologi struktural dan usaha untuk memahami bagaimana
enzim bekerja pada tingkat atom.
B.
Pengertian
Enzim
Enzim adalah biokatalisator organik
yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein
atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein, berfungsi sebagai senyawa yang
mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi dalam
suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang
dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan
enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, 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.
C.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
D.
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
dalamsel 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). Ada beberapa macam enzim electron
transfer oksidase, yaitu enzim oksidase, oksigenase, hidroksilase dan
dehidrogenase.
B. Transferase
Transferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke
molekul yang lain. Sebagai contoh adalah beberapa enzim sebagai berikut:
1.
Transaminase adalah transferase yang memindahkan gugusan amina.
2.
Transfosforilase adalah transferase yang memindahkan gugusan fosfat.
3.
Transasilase adalah transferase yang memindahkan gugusan asil.
4.
C. Hidrolase
Enzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis, dengan contoh enzim adalah:
1.
Karboksilesterase adalah hidrolase yang menghidrolisis gugusan ester
karboksil.
2.
Lipase adalah hidrolase yang menghidrolisis lemak (ester lipida).
3.
Peptidase adalah hidrolase yang menghidrolisis protein dan polipeptida.
D. Liase
Enzim ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan
dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis, sebagai contoh adalah:
1.
L malat hidroliase (fumarase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi
pengambilan air dari malat sehingga dihasilkan fumarat.
2.
Dekarboksiliase (dekarboksilase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi
pengambilan gugus karboksil.
E. Isomerase
Isomerase meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi,
yaitu:
1.
Rasemase, merubah l-alanin D-alanin
2.
Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfat D-xylulosa-5-fosfat
3.
Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal
4.
Intramolekul ketol isomerase, merubah D-gliseraldehid-3-fosfat dihidroksi
aseton fosfat
5.
Intramolekul transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil-CoA
F. 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. Enzim lain dengan tatanama berbeda
Ada beberapa enzim yang penamaannya tidak menurut cara di atas, misalnya
enzim pepsin, triosin, dan sebagainya serta enzim yang termasuk enzim permease.
Permease adalah enzim yang berperan dalam menentukan sifat selektif permiabel
dari membran sel.
4. 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.
Walaupun demikian ada enzim yang jumlahnya dipengaruhi kadar substratnya,
misalnya enzim amilase. Sedangkan enzim-enzim yang berperan dalam proses
respirasi jumlahnya tidak dipengaruhi oleh kadar substratnya.
B. Enzim adaptif
Perubahan lingkungan mikroba dapat menginduksi terbentuknya enzim tertentu.
Induksi menyebabkan kecepatan sintesis suatu enzim dapat dirangsang sampai
beberapa ribu kali. Enzim adaptif adalah enzim yang pembentukannya dirangsang
oleh adanya substrat. Sebagai contoh adalah enzim beta galaktosidase yang
dihasilkan oleh bakteri E.coli yang ditumbuhkan di dalam
medium yang mengandung laktosa. Mulamula E. coli tidak dapat
menggunakan laktosa sehingga awalnya tidak nampak adanya pertumbuhan (fase
lag/fase adaptasi panjang) setelah beberapa waktu baru menampakkan pertumbuhan.
Selama fase lag tersebut E. colimembentuk enzim beta galaktosidase
yang digunakan untuk merombak laktosa.
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. Contoh: lipase menghidrolisis lipid, amilase menghidrolisis
amilum, protease menghidrolisis protein. Pemakaian penamaan tersebut terbukti
tidak memadai karena banyak enzim mengkatalisis substrat yang sama tetapi
dengan reaksi yang berbeda. Contohnya ada enzim yang megkatalisis reaksi
reduksi terhadap fungsi alkohol gula dan ada pula yang mengkatalisis reaksi
oksidasi pada substrat yang sama.
Sistem penamaan enzim sekarang tetap menggunakan –ase, namun ditambahkan
pada jenis reaksi yang dikatalisisnya. Contoh: enzim dehidrogenase
mengkatalisis reaksi pengeluaran hidrogen, enzim transferase mengkatalisis
pemindahan gugus tertentu. Untuk menghindari kesulitan penamaan karena semakin
banyak ditemukan enzim yang baru, maka International Union of
Biochemistry (IUB) telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks
tetapi tidak meragukan berdasarkan mekanisme reaksi. Namun sampai sekarang
masih banyak buku-buku yang masih menggunakan sistem penamaan lama yang lebih
pendek.
E.
Faktor Yang Mempengaruhi Enzim
a. Suhu
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 00 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. Namun, pemanasan lebih lanjut membuat enzim akan terurai atau terdenaturasi seperti halnya protein lainnya. Pada keadaan ini enzim tidak dapat bekerja.
·
Enzim tidak aktif pada suhu kurang daripada 0oC.
·
Kadar tindak balas enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu
10oC.
·
Kadar tindak balas enzim paling optimum pada suhu 37oC. Enzim ternyahasli
pada suhu tinggi iaitu lebih dari 50oC.
b. Derajat
Keasaman (pH)
Enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada netral, kecuali beberapa jenis enjim yang bekerja pada suasana asam atau suasana basa. Jika enzim yang bekerja optimum pada suasana netral ditempatkan pada suasana basa ataupun asam, enzim tersebut tidak akan bekerja atau bahkan rusak. Begitu juga sebaliknya, jila suatu enzim bekerja optimal pada suasana basa atau asam tetapi ditempatkan pada keadaan asam atau bas, enzimtersebut akan rusak.
Sebagai contohnya, enzim pepsin yang terdpat di dalam lambung, efektif bekerja pada pH rendah.
Enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada netral, kecuali beberapa jenis enjim yang bekerja pada suasana asam atau suasana basa. Jika enzim yang bekerja optimum pada suasana netral ditempatkan pada suasana basa ataupun asam, enzim tersebut tidak akan bekerja atau bahkan rusak. Begitu juga sebaliknya, jila suatu enzim bekerja optimal pada suasana basa atau asam tetapi ditempatkan pada keadaan asam atau bas, enzimtersebut akan rusak.
Sebagai contohnya, enzim pepsin yang terdpat di dalam lambung, efektif bekerja pada pH rendah.
·
Setiap enzim bertindak paling cekap pada nilai pH tertentu yang disebut
sebagai pH optimum.
·
pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
·
Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam perut
bertindak balas paling cekap pada pH 2, sementara enzim tripsin di dalam usus
kecil bertindak paling cekap pada pH 8.
c. 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.
1.
Inhibitor Kompetisi
Pada inhibitor
kompetisi terjadi penambahan substrat dapat mengurangi daya hambatnya, karena
inhibitor bersaing dengan substrat untuk mengikta bagian aktif enzim.
Misalnya enzim suksinat dehidrogenase yang berfungsi mengkatalisis reaksi oksidasi
asam uksinat menjadi fumarat, jika dalam proses ini dutambahkan asam malonat,
maka enzim suksinat dehidrogenase akan menurun aktivitasnya.
Tetapi jika
diberikan lagi asam suksinat sebagai substrat reaksi akan normal kembali.
Sehingga aktivitas inhibitor ini sangat bergantung pada konsentrasi inhibitor,
konsentrasi substrat, dan aktivitas relatif inhibitor dan substrat.
2.
Inhibitor Nonkompetisi
Inhibitor
nonkompetisi pengauhnya tdak dapat dihilangkan dengan adanya penambahan
substrat lain, dimana inhibitor ini akan berikatan dengan permukaan enzim
tanpa lepas dan lokasinya tidak dapat diganti oleh substrat. Sehingga daya
kerja inhibitor sangat tergantung dari konsentrasi inhibitor dan
aktivitas inhibitor terhadap enzim.
d. Konsentrasi Substrat
Mekanisme kerja enzim juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang tersedia. Jika jumlah substratnya sedikit, kecepatan kerja enzim juga rendah. Sebaliknya, jika jumlah substrat yang tersedia banyak, kerja enzim juga cepat. Pada keadaan substrat berlebih, kerja enzim tidak sampai menurun tetapi konstan.
·
Pada kepekatan substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi bilangan
molekul substrat. Oleh itu,cuma sebilangan kecil molekul enzim bertindak balas
dengan molekul substrat.
·
Apabila kepekatan substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat bertindak
balas dengan molekul substrat sehingga ke satu kadar maksimum.
·
Penambahan kepekatan substrat selanjutnya tidak akan menambahkan kadar
tindak balas kerana kepekatan enzim menjadi faktor pengehad.
F . Ada 2 teori mengenai cara kerja enzim, yaitu:
·
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.
·
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.
G.
Katalisator
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. Katalis heterogen adalah katalis
yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya,
sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Katalis homogen umumnya
bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia
yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses
yang memulihkan katalisnya. 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).
Beberapa katalis ternama yang pernah dikembangkan di antaranya:
• Katalis Asam-Basa
Katalis asam-basa sangat berperan dalam perkembangan kinetika kimia. Awal penelitian kinetika reaksi yang dikatalisis dengan suatu asam atau basa bersamaan dengan perkembangan teori dissosiasi elektrolit, dimana Ostwald dan Arrhenius membuktikan bahwa kemampuan suatu asam untuk mengkatalisis reaksi tersebut adalah tidak bergantung pada sifat asal anion tetapi lebih mendekati dengan sifat konduktivitas listriknya. Penelitian lain yang menggunakan katalis asam basa antara lain Kirrchoff yang meneliti hidrolisis pati oleh pengaruh asam encer, Thenard yang meneliti dekomposisin hidrogen peroksida oleh pengaruh basa dan Wilhelmy yang meneliti tentang inversi tebu yang dikatalisis dengan asam.
• Katalis Ziegler-Natta
Katalis Ziegler-Natta ditemukaan poleh Ziegler pada tahun 1953 yang digunakan untuk polimerisasi etana, yang selanjutnya pada tahun 1955 Natta menggunakan katalis tersebut untuk polimerisasi propena dan monomer jenuh lainnya. Katalis Ziegler-Natta dapat dibuat dengan mencampurkan alkil atau aril dari unsur golongan 11-13 pada susunan berkala, dengan halida sebagai unsur transisi.Saat ini katalis Ziegler-Natta digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen.
Katalis Friedle-Crafts
Pada tahun 1877 Charles Friedel dan James M.Crafts
mreakukan penelitian tentang pembuatan senyawa amil iodida dengan mereaksikan
amil klorida dengan aluminium dan yodium yang ternyata menghasilkan
hidrokarbon. Selanjutnya mereka menemukan bahwa pemakaian aluminium klorida
dapat menggantikan alumunium untuk menghasilkan hidrokarbon. Dengan demikian
Friedel dan Crafts merupakan orang pertama yang menunjukkan bahwa keberadaan
logam klorida sangat penting sebagai reaktan atau katalis. Hingga saat ini
penerapan kimia Friedel-Crafts sangat luas terutama di industri kimia.
• Katalis dalam Reaksi Metatesis
Pada tahun 1970 Yves Chauvin dari Institut Francais du
Petrole dan Jean-Louis Herrison menemukan katalis logam karbena (logam yang
dapat berikatan ganda dengan atom karbon membentuk senyawa), atau dikenal juga
dengan istilah metal alkilidena. Melalui senyawa logam karbena ini, Chauvin
berhasil menjelaskan bagaimana susunan logam berfungsi sebagai katalis dalam
suatu reaksi dan bagaimana mekanisme reaksi metatesis. Metatesis dapat
diartikan sebagai pertukaran posisi atom dari dua zat yang berbeda. Contohnya
pada reaksi AB + CD -> AC + BD, B bertukar posisi dengan C.
• Katalis Grubbs
Perkembangan penemuan Chauvin dan Schrock terjadi
tahun 1992 ketika Robert Grubbs dan rekannya Grubbs berhasil menemukan katalis
metatesis yang efektif, mudah disintesis, dan dapat diaplikasikan di
laboratorium secara baik. Mereka menemukan tentang logam rutenium tantalum,
tungsten, dan molybdenum (komplek alkilidena) sebagai logam yang paling cocok
sebagai katalis. Katalis menjadi standar pembanding untuk katalis yang lain.
Penemuan katalis Grubbs secara tidak langsung menambah peluang kemungkinan
sintesis organik di masa depan.
· Sistem
Katalis Tiga Komponen
Sebuah sistem katalis dengan tiga komponen berhasil
digunakan untuk membuat polimer bercabang dengan struktur-struktur yang tidak
bisa didapat dengan sebuah katalis tunggal atau sepasang katalis yang bekerja
bergandengan. Pada tahun 2002 Guillermo C. Bazan, seorang profesor kimia dan
material di University of California, Santa Barbara; mahasiswa pascasarjana
Zachary J. A. Komon; dan rekan kerja di Santa Barbara dan Symyx Technologies
sudah mendemonstrasikan sebuah sistem dengan tiga katalis yang homogen; ketiga
campuran bekerja sama mengubah sebuah monomer tunggal – etilen – menjadi
polietilen bercabang. Jumlah dan jenis cabang yang dihasilkan dapat dikontrol
dengan menyesuaikan komposisi campuran katalisnya. Tiga katalis ini terdiri
dari dua persenyawaan organonikel dan sebuah persenyawaan organotitanium. Satu
dari katalis dengan unsur dasar nikel mengubah etilen menjadi 1-butena,
sedangkan yang lainnya mengubah olefin menjadi penyebaran dari 1-alkena.
Persenyawaan titanium menggabungkan etilen dari hasil reaksi-reaksi lainnya
menjadi polietilen.
H.
Sifat Mengatur Sendiri Dari Enzim
Beberapa sistim multi enzim mempunyai sifat untuk mengatur sendiri
kecepatan reaksinya, dimana kadang produk akhir dapat menjadi inhibitor untuk
reaksi awal, kecepatan keseluruhan reaksi sangat bergantung pada konsentrsi
produk akhir. Untuk konversi dari L-treonin ke L-isoleusin mempunyai lima tahap
reaksi dengan menggunakan lima jenis enzim yang berbeda.
1.
Konversi dari L-treonin ke L-isoleusin
Jika L-isoleusin terdapat dalam konsentrasi yang tinggi dalam
sistim, maka reaksi langkah pertama akan dihambat.
Pada kebanyakan reaksi enzim, sistim pengaturan diri sendiri, basanya enzim
yang mengkatalisis reaksi tahap pertama dihambat olh hasil metabolisme tahap
akhir, enzim ini dikenal sebagai enzim alosterik dan metabolit dan yang
menghambat disebut efektor atau modulator.
Sebagian besar enzim yang diatur secara alosterik dibangun dari dua atau
lebih rantai atau subunit polipeptida. Setiap subunit mempunyai tempat aktifnya
sendir, dan tempat alosterik umumnya berlokasi di mana subunit-subunit itu
menyatu. Keseluruhan kompleks akan berganti-ganti di antara dua keadaan
konformasi, satu keadan secara katalitik aktif dan yang satunya lagi inaktif.
Pengikatan activator ke suatu tempat alosterik akan mengstabilkan konformasi
yang mempunyai tempat aktif yang fungsional, sementara pengikatan
inhibitor alosterik akan mengstabilkan bentuk inaktif enzim tersebut.
Daerah kontak antqara subunit-subunit suatu enzim alosterik
berhubunga sedemikian rupa sehingga perubahan konformasi dalam satu subunit
akan diteruskan atau ditransmisikan ke semua subunit lainnya. Melalui interaksi
subunit-subunit ini, suatu molekul aktivator atau inhibitor tunggal yang
berikatan dengan salah satu tempat alosterik itu akan mempengaruhi tempat aktif
semua sub unit.
2.
Pengaturan Alostrik
Pengaturan alosterik bagian a sebagian besar enzim alosterik tersusun
dari dua atau lebih subunit polipeptida yang masing-masing memiliki
tempat aktif. Enzim ini akan berganti-ganti di antara dua keadaan konformasi,
aktif dan inaktif. Jauh dari tempat aktif terdapat tempat alosterik, reseptor
spesifik untuk pengaturan enzim itu, yang dapat berfungsi sebagai activator
atau sebagai inhibitor.
BAB III
KESIMPULAN
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. Enzim sangat
berguna untuk bagi manusia, hewan, dan tumbuhan. Oleh karena itu, keberadaan
enzim sangat dibutuhkan untuk kelangsungan kehidupan di alam ini.
BAB IV
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. 2nd .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.
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. 2nd .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.
makasih info enzimnya, skrng sy dapat mengerjakan tgs biokimia ^ ^
BalasHapusSAMA SAMA mas semoga tugasnya cepat selesai ya
Hapusterimakasih sangat membantu :)
BalasHapusterimakasih juga atas komentar dan kunjungannya ya mbak :)
Hapus