Met ab olism e
25
Ikatan tiga fosfat pada ATP tidak stabil dan ikatannya dapat putus melalui hidrolisis. Jika satu gugus fosfat terputus dari ikatan tersebut,
ikatan A T P menjadi ikatan A DP adenosin difosfat. Reaksi hidrolisis ini merupakan reaksi yang melepaskan energi. H idrolisis satu mol ATP
menghasilkan 7,3 kkal energi.
M akhluk hidup menggunakan AT P terus-menerus untuk aktivitas hidupnya. ATP merupakan sumber energi yang dapat diperbarui dengan
menambahkan gugus fosfat pada A D P. Respi rasi sel pada hewan menyediakan energi unt uk proses ini. Pada t umbuhan, energi cahaya
dapat digunakan untuk membentuk AT P kembali.
2. Enzim
Enzim adalah protein yang dapat mempercepat reaksi metabolisme. Kerja enzim ini mirip dengan katalis, zat kimia yang mempercepat reaksi
yang pada akhir reaksi akan diperoleh kembali dalam bentuk semula. Oleh karena itu, enzim disebut juga biokatalisator.
Enzim mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi energi aktivasi yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi tersebut. Tanpa
adanya enzim, reaksi met abol isme yang t erjadi dal am t ubuh akan berlangsung sangat lama. Perhatikan gambar berikut.
Oleh karena enzim terbuat dari protein, setiap enzim memiliki bentuk t iga dimensi yang unik. Zat yang akan dikat alis oleh enzim disebut
substrat. Substrat akan berikatan dengan enzim pada daerah yang disebut sisi aktif. Zat baru yang terbentuk dari hasil katalisasi enzim disebut
produk. Sisi aktif pada enzim hanya dapat berikatan dengan substrat tertentu. Oleh karena itu, enzim bekerja secara spesifik dan satu jenis
enzim hanya akan terlibat dalam satu jenis reaksi saja. Berikut ini contoh reaksi yang dibantu enzim. M anakah substrat, enzim, dan produk?
Gambar 2.2
a Analogi energi akt ivasi dan p eran enzim t erhadap energi
akt ivasi b Pengaruh enzim t erhadap
energi akt ivasi.
Sumber: Biology Concepts and Connections, 2006
Penamaan enzim pada umumnya sesuai dengan nama substratnya dan diberi akhiran
ase
. Contohnya, enzim sukrase yang mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa seperti contoh di atas.
a b
Zat yang b ereaksi
Prod uk Energi aktivasi Ea
penghalang E
n z
im
E n
e rg
i Zat yang
b ereaksi Ea tanpa
en zim Ea dengan
en zim Perub ahan
en erg i Prod uk
sukrase
Sukrosa glukosa + fruktosa
Kata Kunci
• ADP
• Akt ivasi
• ATP
• Biolat alisat or
• Enzim
• En erg i
• Kat alis
• Prod uk
• Pro t ein
• Sisi aktif
• Subst rat
Reaksi
Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
26
a. Struktur Enzim
Enzim utuh disebut juga holoenzim. Enzim tersusun atas dua bagian,
yaitu: 1
A poenzim merupakan bagian protein dari enzim dan bersifat tidak tahan panas
termolabil
. 2
Gugus prostetik merupakan bagian nonprotein dari enzim dan bersifat tahan panas. Jika gugus prostetik berupa molekul anorganik, seperti
logam seng dan besi, disebut kofaktor. A dapun jika berupa molekul
organik, seperti vitamin B
1
, B
2
, dan NA D
+
ion
N icotinamide A denine D inucleotide
disebut koenzim.
b. Sifat Enzim
Enzim memiliki beberapa sifat khas, di antaranya selektif, spesifik, efisien, sebagai biokatalisator, dan merupakan protein.
1 Selektif
Enzim bersifat selekt if karena hanya dapat bekerja pada subst rat tertentu. Namun, selain substratnya, enzim dapat juga berikatan dengan
zat penghambat
inhibitor
. H al ini akan dijelaskan lebih lanjut pada pembahasan berikutnya.
2 Spesifik
Enzim bersifat spesifik karena enzim hanya dapat mengkatalisis reaksi tertentu. Satu jenis enzim hanya bekerja untuk satu jenis reaksi.
3 Efisien
Dengan adanya enzim yang bersifat sebagai katalis, energi aktivasi suatu reaksi dapat diturunkan. H al tersebut memudahkan reaksi dan
menghemat energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi. 4
Biokatalisator O l eh karena enzi m bersi fat sebagai kat al i s, enzi m t i dak akan
mengalami perubahan bentuk. Oleh karena itu, enzim dapat digunakan berkali-kali tanpa mengalami kerusakan.
5 Seperti protein
Oleh karena enzim terbuat dari protein, enzim dipengaruhi oleh hal- hal yang berpengaruh terhadap protein. Enzim dapat dipengaruhi oleh
suhu, pH , dan adanya logam berat , sehingga enzim dapat mengalami denaturasi perubahan bentuk, struktur, dan sifat.
c. Cara Kerja Enzim
Terdapat dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim. Teori
lock and key
kunci dan anak kunci yang dikemukakan oleh Emil Fischer,
sert a Teori
induced fit
induksi pas yang dikemukakan oleh Daniel
Kashland. 1
Teori Lock and Key M enurut teori ini, cara kerja enzim mirip dengan mekanisme kunci
dan anak kunci. Enzim diibaratkan sebagai kunci gembok yang memiliki sisi aktif. Substrat diibaratkan sebagai anak kuncinya.
Substrat memasuki sisi aktif enzim seperti anak kunci memasuki kunci gembok. Substrat tersebut, kemudian diubah menjadi produk. Produk ini
kemudian dilepaskan dari sisi aktif dan enzim siap menerima substrat baru Gambar 2.3.
Sekilas Biologi
Anselme Payen 1795–1871
Anselm e Payen adalah seorang ahli kimia asal Perancis. Anselme
Payen m enem ukan enzim pertam a. Ia bekerja pada sebuah pabrik gula.
Di sini ia semakin tertarik pada reaksi kimia pada tumbuhan. Pada
1833, Payen menemukan bahw a kecambah menghasilkan zat yang
dapat mengubah pati menjadi gula. Ia menyebut zat ini diastase. Zat ini
m asih dapat bekerja m eskipun telah dikeluarkan dari tanaman yang
m em buatnya.
Sumber: Concise Encyclopedia
Nature , 1994
Kata Kunci
• Ap oen zim
• Denat urasi
• Efisien
• Gugus Prost et ik
• Koen zim
• Selekt if
• Spesifik
