Protein Enzim dan Substrat

6

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Protein

Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur C, H, O, dan N. Selain itu, molekul protein juga mengandung fosfor, belerang, besi atau tembaga Chayati, I. dan A., Andian Ari, 2008. Protein merupakan komponen dalam tubuh dan memiliki fungsi, yaitu sebagai zat pembangun membentuk jaringan baru, mengganti jaringan yang rusak, dan mempertahankan jaringan yang telah ada, zat pengatur mengatur keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah, dan sumber bahan bakar apabila kebutuhan sumber bahan bakar tidak dapat dipenuhi karbohidrat dan lemak. Selain itu, dapat pula berperan sebagai protein aktif, seperti enzim yang dapat mengatalisis segala proses biokimia dalam sel, hormon, dan lain-lain. Protein merupakan suatu makromolekul karena memiliki berat molekul yang besar yaitu ribuan sampai jutaan. Protein umumnya reaktif dan spesifik sebab terdapat gugus samping yang reaktif dan susunan khas dari makromolekul protein. Struktur protein tidak stabil terhadap beberapa faktor, seperti pH, radiasi, temperatur, medium pelarut organik, dan detergen Wirahadikusumah, M., 1989: 8 - 9. Protein pada umumnya terdiri atas 20 macam asam amino yang berikatan secara kovalen satu sama lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam, membentuk suatu rantai polipeptida. Apabila suatu protein dihidrolisis dengan enzim, asam atau alkali, maka akan menghasilkan campuran asam amino. Sebuah 7 asam amino terdiri atom karbon C yang mengikat gugus amino NH 2 , gugus karboksil COOH, atom hidrogen H, dan rantai cabang gugus R. Rumus umum asam amino adalah: Gambar 1. Rumus Umum Asam Amino

B. Enzim dan Substrat

Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, senyawa yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Selain meningkatkan kecepatan reaksi, enzim mengatur kecepatan reaksi dalam jalur metabolik tubuh Williams, 1996 dalam R., Irwan, dkk., 2014. Menurut Muhamad Wirahadikusumah 1989, klasifikasi enzim secara internasional meliputi nama golongan, nomor kode, dan macam reaksi yang dikatalisisnya. Setiap golongan utama terbagi lagi menjadi kelompok-kelompok enzim berdasarkan gugus substrat yang diserangnya, seperti: 1. Oksido-reduktase: berperan dalam reaksi oksidasi-reduksi 2. Transferase: berperan dalam reaksi pemindahan gugus tertentu 3. Hidrolase: berperan dalam reaksi hidrolisis 4. Liase: mengkatalisis reaksi adisi atau pemecahan ikatan rangkap dua 5. Isomerase: mengkatalisis reaksi isomerisasi 6. Ligase: mengkatalisis reaksi pembentukan ikatan dengan bantuan pemecah ikatan dalam ATP 8 Senyawa yang dikatalisis oleh suatu enzim disebut substrat enzim. Selain itu, substrat suatu senyawa enzim dapat berupa senyawa organik ataupun senyawa anorganik. Struktur kimia substrat dapat sederhana, tetapi juga dapat kompleks. Setiap enzim mempunyai substrat tertentu Sumardjo, 2006 dalam R., Irwan, dkk., 2014. Beberapa contoh substrat seperti albumin, kasein, bovin serum albumin BSA, benzoil-n-arginin etil ester BAEE, benzoil-n-argininamide BAA, dan asetil-L-tirosin etil ester ATEE Reaksi antara substrat S misalnya protein kasein dan enzim E contohnya enzim tripsin membentuk komplek enzim substrat ES dan akhirnya menghasilkan produk P berupa asam amino dengan melepaskan enzim kembali dapat digambarkan sebagai berikut: S + E ⃗⃗⃗ [ES] P + E Kasein+ Tripsin ⃗⃗⃗ Kompleks Kasein-Tripsin ⃗⃗⃗ asam amino + tripsin C. Enzim Tripsin Enzim proteolitik, protease atau proteinase merupakan salah satu jenis enzim yang berfungsi memecah protein menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Enzim yang termasuk dalam golongan enzim proteolitik diantaranya enzim tripsin, enzim pepsin, dan enzim papain. Enzim tripsin memiliki residu serin yang spesifik pada sisi aktifnya, sehingga termasuk dalam golongan enzim proteolitik atau protease serin, yaitu enzim yang berfungsi memecah protein. Enzim trispsin memiliki residu asam amino 224 diantaranya terdapat tirosin. Enzim ini mengkatalisis reaksi pemecahan protein dengan menghidrolisis ikatan peptidanya menjadi senyawa-senyawa yang 9 lebih sederhana. Tripsin diproduksi dalam pankreas dalam bentuk zymogen, tripsinogen inaktif, kemudian disembunyikan dalam usus kecil, dimana enzim etirokinase mengaktifkannya ke dalam tripsin dengan pembelahan proteolitik Siswati, 2007. Berikut struktur enzim tripsin Goodsell, D., 2003 : Gambar 2. Struktur Enzim Tripsin

D. Kasein