Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim

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