Upload
annita-karunia-savitri
View
232
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
1/19
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam sistem biologi reaksi kimia selalu memerlukan katalis . Enzim adalah
salah satu yang berfungsi sebagai biokatalisator. Enzim merupakan senyawa protein
yang dapat mengatalisi reaksi-reaksi kimia dalam sel dan jaringan makhluk hidup.
Enzim bersifat sangan spesifik baik jenis maupun reaksi substratnya.
Dalam tubuh manusia sendiri terdapat berjuta-juta enzim yang mana peranmasing-masing enzim tersebut sangat spesifik. Untuk itulah kemudian ada suatu system
penamaan enzim. Dalam tata cara penamaan enzim, biasanya diawali dengan nama
substrat dan di akhiri dengan akhiran ase. ebagai contoh enzim sucrose, enzim ini
berperan secara spesifik dalam menghidrolisis sukrosa. !alu ada lagi enzim lipase, yang
berperan dalam hidrolisis lemak "lipid#.
$da begitu banyak jenis enzim, masing-masing memiliki kecepatan bekerja yang
berbeda-beda. %al yang berkaitan dengan sebebrapa cepat enzim bekerja inilah
yang disebut dengan &inetika Enzim. Dalam makalah ini , kami berharap semoga
pembaca dapat lebih memahami apa yang dimaksud dengan kinetika enzim, hidrolisa
enzim dan klasifikasi enzim.
1.2 Rumusan Masalah
'erdasarkan latar belakang diatas, rumusan masalah dalam makalah ini, antara lain(
). $pa pengertian dari biokatalis*
+. $pa sajakah komponen-komponen biokatalis*
. 'agaimana cara kerja dari biokatalis itu*
. $pa sajakah sifat-sifat dari biokatalis*. 'agaimana kinetika reaksi biokatalis*
/. 0aktor-0aktor yang mempengaruhi kinetika reaksi katalis*
1. $pa saja jenis-jenis biokatalis*
2. $pa saja sumber-sumber dari biokatalis*
3. 'agaimana pengklasifikasian biokatalis*
1.3 Tujuan
4ujuan makalah ini dibuat ialah untuk
). 5engetahui definisi dari biokatalis
+. 5engetahui komponen-komponen biokatalis*. 5engetahui cara kerja dari biokatalis itu*
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
2/19
. 5enginformasikan sifat-sifat dari biokatalis*
. 5engetahui kinetika reaksi biokatalis*
/. 5engetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika reaksi katalis*
1. 5engetahui jenis-jenis biokatalis*
2. 5engetahui sumber-sumber dari biokatalis*
3. menginformasikan pengklasifikasian biokatalis*
BAB II
PEMBAHAAN
2.1 Pengert!an B!"katal!s
'iokatalis merupakan katalis yang berperan untuk mengkatalisis reaksi yang
berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup. enyawa yang termasuk biokatalis
adalah enzim. Enzim memiliki mekanisme kerja yang sangat spesifik, yaitu satu
enzim hanya bekerja untuk mengkatalisis satu macam reaksi. ebagai contoh, enzim
amilase hanya bekerja pada penguraian amilum dan tidak dapat bekerja pada proses
reaksi lain.
2.2 #"m$"nen%#"m$"nen B!"katal!s). $poenzim, yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil
"mudah berubah# terhadap faktor lingkungan, dan
+. &ofaktor,yaitu komponen non protein yang berupa (
a. 6on-ion anorganik "akti7ator#
'erupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, 0e, 8a, 5n, 9n, &, 8o. 6on
klorida, ion kalsium merupakan contoh ion anorganik yang membantu enzim
amilase mencerna karbohidrat "amilum#
b. :ugus prostetik
'erupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, 0$D "0la7in $denin
Dinucleotide#, biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat
besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae,
sitokrom oksidase.
c. &oenzim
'erupa molekul organik non protein kompleks, seperti ;$D ";icotineamide
$denine Dinucleotide#, koenzim-$, $4
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
3/19
2.3 &ara #erja B!"katal!s
8ara kerja enzim di dalam tubuh manusia melalui tahapan proses. 5olekul selalu
bergerak dan bertumbukan satu sama lain. =ika suatu molekul substrat menumbuk
molekul enzim yang tepat, maka akan menempel pada enzim. 4empat menempelnya
molekul substrat pada proses cara kerja enzim disebut sisi aktif. &emudian terjadi reaksi
dan terbentuk molekul produk. &erja enzim dapat diterangkan dengan dua teori, yaitu
teori gembok dan kunci serta teori kecocokan yang terinduksi. &edua teori ini
menjelaskan spesifitas enzim dengan substratnya.
1. 4eori :embok dan &unci "!ock and &ey 4heory#
Di dalam enzim terdapat sisi aktif yang terdapat sisi aktif yang tersusun dari
sejumlah kecil asam amino. 'entuk sisi aktif sanagat spesifik, sehingga hanya
molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim.
Enzim dan substrat akan bergabung bersama membentuk kompleks, seperti
kunci yang masuk ke dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi
dengan energi akti7asi yang rendah. etelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan
produk serta membebaskan enzim. 'erikut ini merupakan gambar kerja enzim
berdasarkan teori gembok dan kunci(
2. 4eori &ecocokan yang 4erinduksi "6nduced 0it 4heory#
'erdasarkan bukti dari kristalografi sinar >, analisis kimia sisi aktif enzim,
serta teknik yang lain, diduga bahwa sisi aktif enzim bukan merupakan bentuk yang
kaku. 5enurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentukyang fleksibel. &etika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif
termodifikasi melingkupinya membentuk kompleks. &etika produk sudah terlepas
dari kompleks, enzim kembali tidak aktif menjadi bentuk yang lepas, hingga substrat
yang lain kembali bereaksi dengan enzim tersebut. 'erikut ini merupakan gambar
kerja enzim berdasarkan teori kecocokan yang terinduksi(
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
4/19
2.' !(at%!(at B!"katal!s
1. Enzim adalah Protein
ebagai protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti suhu, p%, konsentrasi substrat#. =ika
lingkungannya tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja
dengan baik.
2. Bekerja secara khusus/spesifik
etiap 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
5eningkatkan 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. iperlukan dalam jumlah sedikit
?eaksi enzimatis dalam metabolisme hanya membutuhkan sedikit sekali
enzim untuk setiap kali reaksi.
!. Bekerja bolak"balik
Enzim tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah
"bolak-balik#. $rtinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa
sederhana, dan sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi
senyawa tertentu.
#. $erja enzim dipengaruhi lingkungan!ingkungan yang berpengaruh pada kerja enzim adalah suhu, p%, hasil akhir dan
zat penghambat.
uhu( Enzim bekerja opotimal pada suhu @ derajat 8elcius atau pada suhu
tubuh, dan akan rusak pada suhu tinggi dan nonaktif pada suhu rendah "@A8
atau di bawahnya#, tetapi tidak rusak. =ika suhunya kembali normal enzim
mampu bekerja kembali. ementara pada suhu tinggi enzim rusak dan tidak
dapat berfungsi lagi.
p%( Enzim bekerja optimal pada p% netral.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
5/19
%asil akhir( &erja enzim dipengaruhi oleh hasil akhir. %asil akhir yang
menumpuk menyebabkan enzim sulit BbertemuC dengan substrat. emakin
menumpuk hasil akhir, semakin lambat kerja enzim
9at penghambat( elain hasil akhir, terdapat zat lain yang dapat menghambat
kerja enzim 9at yang dapat menghambat kerja enzim itu disebut penghambat
atau inhibitor. 9at tersebut memiliki struktur seperti enzim yang dapat
BmasukC ke substrat, atau ada yang memiliki struktur seperti substrat
sehingga enzim Bsalah masukC ke penghambat tersebut.
2.) #!net!ka B!"katal!s
&inetika enzim adalah studi reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
6/19
ar+!trerkarena produk suatu reaksi yang dituliskan dalam satu arah adalah substrat
bagi reaksi yang berlawanan. ;amun, istilah BprodukC sering digunakan untuk
menandai reaktan yang pembentukannya menguntungkan secara termodinamis.
$ ' F < "ii#
4anda panah satu arah menunjukkan !rre*ers!+le ,t!ak ter+al!kan-.
Digunakan untuk menjelaskan reaksi di dalam sel hidup tempat produk reaksi diatas
segera dikonsumsi oleh reaksi selanjutnya yang dikatalisis oleh enzim. Gleh karena
itu, pengeluaran segera produk < atau secara efektif meniadakan kemungkinan
terjadinya reaksi kebalikan sehingga persamaan "ii# secara fungsional menjadi
irre7ersibel pada kondisi fisiologis. 8ontohnya adalah ketika kita bernapas.
2./ 0akt"r%0akt"r ang Mem$engaruh! #!net!ka B!"katal!s
1. uhuGleh karena reaksi kimia dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang
menggunakan katalis enzim dapat dipengaruhi oleh suhu.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
7/19
tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu
yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
8/19
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
9/19
7) kecepatan reaksi.
JmaK kecepatan maksimum.
substrat
&m kadar substrat yang memberikan kecepatan reaksi separuh kecepatan
reaksi maksimal pada kadar enzim tertentu.
4ergantung pada kecepatan reaksi inisial kadar dan &m dapat digambarkan
dengan menge7aluasi persamaan tersebut dibawah keadaan(
). =ika kadar
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
10/19
inhibitor.
$da + jenis inhibitor, yaitu (
a# 6nhibitor kompetitif5olekul penghambat yang strukturnya mirip substrat, sehingga molekul
tersebut berkompetisi dengan substrat untuk bergabung pada sisi aktif enzim.
8ontoh ( sianida bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan %emoglobin pada
rantai akhir respirasi. 6nhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan
konsentrasi substrat.
5enghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim. 6nhibitor ini
besaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
11/19
:ambar
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
12/19
:ambar
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
13/19
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
14/19
diisolasi dari rennet adalah chymosin. 8hymosin dapat diisolasi dari beberapa jenis
binatang, mikroba atau sayuran, akan chymosin yang berasal dari mikroorganisme
lokal atau asli yang belum mendapat rekayasa gebetik kadang aplikasinya dalam
pembuatan keju atau cheddar menjadi kurang efektif.
b# !aktase
!aktase adalah enzim likosida hidrolase yang berfungsi untuk memecah laktosa
menjadi gula penyusunnya yaitu glukosa dan galaktosa. 4anpa suplai atau produksi
enzim laktase yang cukup dalam usus halus, akan menyebabkan terjadinya lactose
intolerant yang mengakibatkan rasa tidak nyaman diperut seperti kram, banyak buang
gas, atau diare# dalam saluraPn cerna selama proses pencernaan produk-produk susu.
ecara komersial laktase digunakan untuk menyiapkan produk-produk bebas laktosa
seperti susu. 6ni juga dapat digunakan untuk membuat es krim untuk membuat creamdan rasa produk yang lebih manis. !aktase biasanya diisolasi dari yeast
"&luy7eromyces sp.# dan fungi "$spergillus sp.#.
c# &atalase
&atalase adalah enzim yang dapat diperoleh dari hati sapi "bo7ine li7ers# atau sumber
microbial. Dan digunakan untuk mengubah hydrogen peroksida menjadi air dan
molekul oksigen. Enzim ini digunakan secara terbatas pada proses produksi keju.
d# !ipases
!ipase digunakan untuk memecah atau menghidrolisis lemak susu dan memberikan
fla7our keju yang khas. 0la7our dihasilkan oleh karena adanya asam lemak bebas
yang diproduksi ketika lemak susu dihidrolisis. elain pada industri engolahan susu
juga pada industri lainnya.
e#
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
15/19
Enzim yang berperan sebagai katalis pada reaksi hidrolisis, baik pemecahan ester,
glikosida dan peptide.
j# !iase
Enzim yang mekatalisis dalam reaksi pemisahan gugus dari suatu substrat "bukan cara
hidrolisis# atau sebaliknya.k# 6somerase
Enzim yang bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler.
l# !igase
Enzim yang mengkatalisis reaksi penggabungan dua molekul.
2.6 #las!(!kas! B!"katal!s
Enzim dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang
dikatalisis, daya katalisisnya, dan cara terbentuknya.
1. Penggolongan enzim berdasarkan tempat bekerjan%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 "$4
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
16/19
4ransferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu
molekul ke molekul yang lain. ebagai contoh adalah beberapa enzim sebagai
berikut(
). 4ransaminase adalah transferase yang memindahkan gugusan amina.
+. 4ransfosforilase adalah transferase yang memindahkan gugusan fosfat.
. 4ransasilase adalah transferase yang memindahkan gugusan asil.
8. %idrolase
Enzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis, dengan contoh enzim adalah(
). &arboksilesterase adalah hidrolase yang menghidrolisis gugusan
ester karboksil.
+. !ipase adalah hidrolase yang menghidrolisis lemak "ester lipida#.
.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
17/19
$da beberapa enzim yang penamaannya tidak menurut cara di atas, misalnya
enzim pepsin, triosin, dan sebagainya serta enzim yang termasuk enzim permease.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
18/19
pemindahan gugus tertentu. Untuk menghindari kesulitan penamaan karena semakin
banyak ditemukan enzim yang baru, maka&nternational 'nion of Biochemistr%"6U'#
telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks tetapi tidak meragukan
berdasarkan mekanisme reaksi. ;amun sampai sekarang masih banyak buku-buku
yang masih menggunakan sistem penamaan lama yang lebih pendek.
7/23/2019 biokatalis jurnal tugas katalis
19/19
BAB III
PENUTUP
3.1 #es!m$ulan
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. ;amun, ada satu enzim yang dapat bekerja pada
beberapa jenis substrat. Enzim sangat berguna untuk bagi manusia, hewan, dan
tumbuhan. Gleh karena itu, keberadaan enzim sangat dibutuhkan untuk kelangsungan
kehidupan di alam ini.
&erja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu,
keasaman, kofaktor dan inhibitor. 4iap enzim memerlukan suhu dan p% "tingkat
keasaman# optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat
mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau p%
yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami
kerusakan. %al ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. &erja
enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. 6nhibitor adalah molekul yang menurunkan
akti7itas enzim, sedangkan akti7ator adalah yang meningkatkan akti7itas enzim. 'anyak
obat dan racun adalah inihibitor enzim.
3.2 aran
&esempurnaan makalah ini tergantung pada moti7asi dan saran yang membangun
dari para pembaca. 5aka dari itu, penulis mengharapkan masukan ataupun saran yang
membangun demi kesempurnaan makalah ini.
DA0TAR PUTA#A
'rady, E =ames. 4h.$imia 'ni(esitas )sas an *truktur. 4angerang( 'inarupa $ksara
8hang, ?aymond. +@@ . $imia asar.=ilid +. =akarta ( Erlangga
astrohamidjodjo, %ardjono. +@@.$imia asar. Rogyakarta ( U:5