Met ab olism e
27
2 Teori Induced Fit
Berdasarkan Teori
Induced Fit
, enzim melakukan penyesuaian bentuk unt uk berikat an dengan subst rat . H al ini bert ujuan meningkat kan
kecocokan dengan substrat dan membuat ikatan enzim substrat lebih reaktif. M olekul enzim memiliki sisi aktif tempat melekatnya substrat dan
t erbent uklah molekul kompleks enzim-subst rat . Pengikat an subst rat menginduksi penyesuaian pada enzim yang meningkatkan kecocokan dan
mendorong molekul kompleks enzim-substrat berada dalam keadaan yang lebih reaktif. M olekul enzim kembali ke bentuk semula setelah produk
dihasilkan
Gambar 2.4.
Gambar 2.3
Ilust rasi kerja enzim m enurut t eori
Lock and Key
Gambar 2.4
Teori
Induced fit
m enyat akan bahw a set iap subst rat m em punyai
perm ukaan yang pas dengan sisi akt if enzim .
Enzim Subst rat
Enzim Prod uk
Sumber: Biological Science , 1986
Kom pleks enzim subst rat
d. Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim
Terdapat beberapa faktor yang memengaruhi kerja enzim. Faktor- faktor tersebut erat kaitannya dengan sifat enzim sebagai protein. Faktor-
faktor tersebut di antaranya suhu, derajat keasaman pH , hasil akhir produk, konsentrasi enzim dan substrat, serta zat penghambat.
1 Suhu
Enzim terbuat dari protein sehingga enzim dipengaruhi oleh suhu. Suhu memengaruhi gerak molekul. Pada suhu optimal, tumbukan antara
enzim dan substrat terjadi pada kecepatan yang paling tinggi. Pada suhu jauh di atas suhu optimal menyebabkan enzim terdenaturasi, mengubah
bentuk, struktur, dan fungsinya. Pada suhu jauh di bawah suhu optimal, misalnya pada 0°C, enzim tidak aktif.
Enzim pada manusia bekerja optimal pada 35–40°C. M e ndekati suhu normal tubuh. A dapun bakteri yang hidup di air panas memiliki enzim
yang bekerja optimal pada 70°C. 2
Derajat keasaman pH Seperti protein, enzim juga bekerja dipengaruhi oleh derajat keasaman
lingkungan. D erajat keasaman opt imal bagi kerja enzim umumnya mendekati pH netral, sekitar 6–8. Di luar rentang tersebut, kerja enzim
dapat terganggu bahkan dapat terdenaturasi.
Sumber: Biology, 1999
Enzim Sub t rat
Kom pleks enzim subst rat Prod uk
Berbagai reaksi yang terjadi pada proses m et abolism e m elibat kan
enzim . Apakah yang terjadi jika reaksi m et abolism e sel t idak
m elibat kan enzim ?
Logika Biologi
Kata Kunci
•
Induced Fit
•
Lock and key
• Suhu
• pH
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
28
Enzim 1 2
3 4
3 H asil akhir produk
Jika sel menghasilkan produk lebih banyak daripada yang dibutuhkan, produk yang berlebih tersebut dapat menghambat kerja enzim
Gambar 2.5. H al ini dikenal dengan
feedback inhibitor
. Jika produk yang berlebih habis digunakan, kerja enzim akan kembali normal. M ekanisme ini sangat
penting dalam proses metabolisme, yaitu mencegah sel menghabiskan sumber molekul yang berguna menjadi produk yang tidak dibutuhkan.
Gambar 2.5
Perist iw a
feedback inhibit or
p ad a p em b ent ukan isoleusin d ari t reonin
4 Konsentrasi enzim
Pada rekasi dengan konsentrasi enzim yang jauh lebih sedikit daripada substrat, penambahan enzim akan meningkatkan laju reaksi. Peningkatan
laju reaksi ini terjadi secara linier. A kan tetapi, jika konsentrasi enzim dan substrat sudah seimbang, laju reaksi akan relatif konstan. M engapa?
5 Konsenstrasi substrat
Penambahan konsentrsi substrat pada reaksi yang dikatalisis oleh enzim awalnya akan meningkatkan laju reaksi. A kan tetapi, setelah konsentrasi
substrat dinaikkan lebih lanjut, laju reaksi akan mencapai titik jenuh dan t idak bert ambah lagi
Gambar 2.6 . Set elah mencapai t it ik jenuh, penambahan kembali konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap laju
reaksi.
Konsent rasi substrat
M
K e
c e
p a
ta n
a w
a l
V
maks
V
maks
K
M
Gambar 2.6
Grafik p engaruh konsent rasi subst rat t erhadap laju reaksi
Pada keadaan laju reaksi jenuh oleh konsentrasi substrat, penambahan konsentrasi enzim dapat meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi
oleh peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan laju reaksi hingga terbentuk titik jenuh baru.
Ketika terjadi demam, suhu tubuh akan m eningkat. Bagaim anakah
aktivitas enzim di dalam tubuh? Apakah akibatnya terhadap reaksi-
reaksi kimia yang terjadi di dalam t ubuh?
Logika Biologi
Sumber: Biology: Discovering Life, 1991
Treonin Subst rat
Isoleusin Produk akhir
b erleb ih 5
m engham bat
P ro
d u
k P
ro d
u k
P ro
d u
k P
ro d
u k
Di unduh dari : Bukupaket.com
Met ab olism e
29
6 Zat Penghambat
Kerja enzim dapat dihambat oleh zat penghambat atau inhibitor.
Terdapat dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor
nonkompetitif. a
Inhibitor kompetitif Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara berikatan
dengan enzim pada sisi aktifnya. Oleh karena itu, inhibitor ini bersaing dengan substrat menempati sisi aktif enzim. H al ini terjadi karena inhibitor
memiliki struktur yang mirip dengan substrat. Enzim yang telah berikatan dengan inhibitor tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai biokatalisator.
Gambar 2.7
Cara inhib it or m engganggu pengikat an subst rat enzim .
a Kerja enzim norm al, b inhibit or kom pet it if, dan c inhibit or
nonkom p et it if.
Sumber: Biology: Concepts and Connections, 2006
b Inhibitor nonkompetitif
Berbeda dengan inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif tidak bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim. Inhibitor jenis
ini akan berikatan dengan enzim pada sisi yang berbeda bukan sisi aktif. Jika telah terjadi ikatan enzim-inhibitor, sisi aktif enzim akan berubah
sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan enzim. Banyak ion logam berat bekerja sebagai inhibitor nonkompetitif, misalnya A g
+
, H g
2+
, dan Pb
2+
.
1. A pakah fungsi ATP?
2. Sebutkan sifat-sifat enzim.
3. Jelaskan dua teori cara kerja enzim.
4. Bagaimanakah cara kerja inhibitor enzim?
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
Latihan Pemahaman Subbab A
Subst rat
Enzim
Inhib at or kom p et it if
b c
a
Banyak antibiotik yang bekerja sebagai penghambat enzim.
Penisilin, contohnya, m engham bat enzim bakteri yang berguna dalam
pem bentukan dinding sel bakteri. Oleh karena m anusia t idak m em iliki
enzim ini, manusia aman untuk mengonsumsi antibiotik pada dosis
t ert en t u .
Sumber: Biology: Concepts and Connections,
2006
Fakta
Biologi Kata Kunci
•
Feedback inhibit or
• In h ib it or
• Kom p et it if
• Nonkom p et it if
In h ib it or nonkom p et it if
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
30
B. Katabolisme Karbohidrat