Enzim, Protein dan Asam Amino

ENZIM

Pengertian Enzim

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun. Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik).

Sebagian besar enzim (kecuali ribozime), adalah protein. Dengan demikian sifat-sifat yang dimilikinya sama dengan sifat sifat protein, yaitu: menggumpal pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh pH.

Sifat-sifat Enzim

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

1.      Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.

2.      Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

3.      Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim.
Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

4.      Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.

5.      Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-katalisis pembentukan dan penguraian lemak.
 lipase Lemak + H2O Asam lemak + Gliserol

6.      Bekerjanya spesifik : enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu.

7.      Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor.

Enzim Sebagai Katalisator
Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat tersebut tidak ikut bereaksi. Dalam sel makhluk hidup, reaksi- reaksi kimia dapat berlangsung dengan cepat karena adanya katalisator hidup atau biokatalisator, yaitu : enzim. Enzim merupakan pengatur suatu reaksi. Berikut ini adalah contoh reaksi yang diatur oleh enzim. Contohnya:

Enzim maltase
Maltosa ———-> 2 glukosa
(substrat) <——— (produk)

Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat. Dalam contoh reaksi di atas substratnya adalah maltosa. Bahan baru atau materi yang dibentuk sebagai hasil reaksi disebut produk. Dalam contoh reaksi di atas hanya ada 1 produk yaitu glukosa. Enzim yang mengkatalisis adalah maltase. Reaksi tersebut dapat berlangsung ke arah sebaliknya. Dengan kata lain reaksinya dua arah (reversible), maltosa dapat berubah menjadi glukosa dan glukosa dapat berubah menjadi maltosa. Enzim yang bekerja di kedua reaksi adalah maltase. Jika terdapat maltosa lebih banyak daripada glukosa, reaksi berlangsung dari kiri ke kanan. Sebaliknya, jika glukosa terdapat lebih banyak daripada maltosa, maka reaksi berlangsung dari kanan
Penamaan Enzim
Enzim diberi nama sesuai dengan substratnya, diberikan akhiran ase.
a. Enzim selulase, adalah enzim yang dapat menguraikan selulosa.
b. Enzim lipase, menguraikan lipid atau lemak.
c. Enzim protease, menguraikan protein.
d. Enzim karbohidrase, menguraikan karbohidrat.
Karbohidrase merupakan suatu kelompok enzim. Termasuk di dalamnya amilase, menguraikan amilum menjadi maltosa dan maltase, menguraikan maltosa menjadi glukosa. Ada dua cara penamaan enzim, yaitu secara sistematis (berdasarkan atas reaksi yang terjadi) dan trivial (nama singkat).
Contohnya:
ATP+ glukosa ADP+Glukosa 6-Fosfat
Nama sistematik: ATP: Glukosa 6-Fosfat
Nama trivial : Heksokinase
Dengan berkembangnya ilmu genetika dan dilakukannya berbagai percobaan di bidang ini, dapat dibuktikan bahwa pembentukan enzim atau kelompok enzim diatur oleh gen atau kelompok gen dalam kromosom. George Beadle dan Edward Tatum mendapat hadiah novel pada tahun 1958 atas jasa mereka menemukan gen pengendali sintesis protein dan enzim yang disimpulkan dalam suatu teori “one gene, one enzyme”.
Cara Kerja Enzim
Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu sama lain. Jika suatu molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat, maka akan menempel pada enzim.Tempat menempelnya molekul substrat pada enzim disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Ada 2 teori mengenai kerja enzim, yaitu:

a.       Teori gembok anak kunci (key-lock)
Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja Substrat sesuai dengan sisi aktif seperti gembok kunci dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.

b.      Teori cocok terinduksi (induced fit).
Sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktur substrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat.

Inhibitor
Merupakan zat yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan irreversible.

1.      Inhibitor reversible dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan nonkompetitif:

a.       Inhibitor kompetitif
Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim. Inhibitor ini besaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Pengambatan bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat. Inhibitor kompetitif misalnya malonat dan oksalosuksinat, yang bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase, yaitu enzim yang bekerja pada substrat oseli suksinat.

b.      Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor ini biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya. Contohnya antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversible tetapi tidak dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasi substrat.

2.      Inhibitor irreversibel

Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim secara kuat sehingga tidak dapat terlepas. Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula (irreversible). Contohnya, diisopropilfluorofosfat yang menghambat kerja asetilkolin-esterase.

Susunan Enzim

Secara kimia enzim tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein fan bagian bukan protein.

1. Bagian protein disebut Apoenzim

Bagian ini bersifat labil (mudah berubah).Misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.

1. bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik (kofaktor).Gugus prostetik tidak tresusun dari protein, tetapi dari ion-ion logam dan molekul-molekul organik yang disebut dengan koenzim.Koenzim yang terkenal pada rantai pengangkutan electron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), vit B dan ko.A.Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas (thermostabil).Senyawa anorganik yang berupa ion-ion logam seperti Cu dan Fe berperan sebagai kofaktor yang merupakan stabilitator agar enzim tetap aktif.

PROTEIN

Pengertian Protein

Pengertian protein – Protein merupakan kelompok biomakromolekul yang sangat heterogen. Ketika berada di luar makhluk hidup atau sel, protein sangat tidak stabil. Untuk mempertahankan fungsi dan nya, setiap jenis protein membutuhkan kondisi tertentu ketika diekstraksi dari normal biological milieu. Protein yang diekstraksi hendaknya dihindarkan dari proteolisis atau dipertahankan aktivitas enzimatiknya.

Protein adalah senyawa organik yang berbobot molekul tinggi berkisar beberapa ribu sampai jutaan. Protein tersusun dari atom C, H, O, dan N serta unsure lain seperti P dan S yang membentuk unit-unit asam amino. Protein berasal dari bahasa yunani kuno “proteos” artinya yang utama. Protein terdapat pada semua sel hidup, kira-kira 50% dari berat keringnya dan berfungsi sebagai pembangun struktur, biokatalis, hormon, sumber energy, penyangga racun, pengatur pH, dan sebagai pembawa sifat turunan dari generasi ke generasi.

Protein bila dihidrolisis dengan asam encer, alkali, atau enzim hidrolitik dihasilkan campuran asam α-amino. Protein merupakan polimer berantai panjang yang terdiri berbagai asam α-amino. Di alam terdapat 20 macam asam α-amino yang merupakan balok pembangun protein, baik protein tumbuhan maupun hewani.

Contoh asam amino glisin (gly), alanin (ala), serin(ser), sistein(cis). Asam amino yang terdapat di alam umumnya bersifat optic aktif dengan konfiguarasi L, kecuali glisin.
Molekul asam amino dapat bergabung dan mengeluarkan air membentuk peptide. Dua asam amino bergabung membentuk dipeptida. Ikatan yang menghubungkan dua asam amino ini disebut ikatan peptide. Tiga unit asam amino yang bergabung disebut tripeptida dan mempunyai dua ikatan peptida.

Untuk menganalisa protein yang ada di dalam sel tersebut, diperlukan prosedur fraksinasi sel yaitu :

a.       memisahkan sel dari jaringannya,

b.      menghancurkan membrane sel untuk mengambil kandungan sitoplasma dan organelnya serta,

c.       memisahkan organel­organel dan molekul penyusunnya.

Asam Amino 

Asam amino berfungsi untuk meningkatkan kewaspadaan, mengurangi kesalahan, dan memacu kegesitan pikiran.
Terdapat 20 asam amino yang terbagi menjadi dua kelompok, asam amino non-enensial dan asam amino esensial. 12 jenis asam amino non-enensial di produksi oleh tubuh. Sedangkan 8 sisanya, berupa asam amino esensial yang harus didapatkan melalui makanan.
Fungsi Asam Amino antra lain :

1. Penyusun protein, termasuk enzim.
2. kerangka dasar sejumlah senyawa penting dalam metabolisme (terutama vitamin, hormon, dan asam nukleat)
3. pengikat logam penting yang di perlukan dalam reaksi enzimatik (kofaktor).

Asam amino di dapatkan dari sumber-sumber protein. Protein adalah senyawa organik yang terdiri dari satu atau lebih asam amino. Protein yang di dapatkan melalui makanan sehari-hari di urai dalam pencernaan dalam bentuk asam amino.
Setiap sel hidup mengandung protein. Protein senyawa organik essensial bagi mahluk hidup dan konsentrasinya paling tinggi di dalam jaringan otot hewan. Protein merupakan bahan essensial yang menunjang kehidupan. Kulit, tulang, otot, darah, hormon, enzim dan organ-organ dalam semuanya tersusun dari protein.


Asam Amino non-essensial yang diproduksi tubuh antara lain:

1. Tirosin; pertama kali di temukan dalam keju. Pada manusia, asam amino ini tidak bersifat esencial, tapi pembentukanya menggunakan bahan baku fenilalanin oleh enzim phehidroksilase. Menurut penelitian yang dilakukan oleh institut penelitian kesehatan Lingkungan Amerika Serikat tahun 1988, tirosin berfungsi pula sebagia obat stimulan dan penenang yang eektif untuk meningkatkan kinerja mental dan fisik di bawah tekanan, tanpa efek samping. Tirosin terkandung dalam hati ayam, keju, alpukat, pisang, ragi, ikan dan daging.
2. Sistein; sekalipun asam amino bukan esensial kandungan atom sistein hampir sama dengan metionin. Sistein juga di temukan pada bahan pangan seperti cabai, bawang putih, bawang bombai, brokoli, haver, dan inti bulis gandum.
3. Serin; pertama kali di isolasi dari protein serat sutra pada tahun 1865.
4. Prolin; fungsi terpentingnya di ketahui sebagai komponen protein.
5. Glisin; secara umu, protein itu sendiri tidak banyak mengandung glisin (kecuali pada kolagen yang mengandung glisin dari dua per tiga kandungannya). Tubuh manusia memproduksi glisin dalam jumlah yang mencukupi.
6. Asam glutamat; karena ion glutamat yang dapat merangsang beberapa type saraf yang ada pada lidah manusia, glutamat di manfaatkan dalam industri penyedap rasa. Dalam keseharian di dapati dalam bentuk garam turunan yang di sebut sebagai monosodium glutamat atau MSG.
7. Asam aspartat; sering pula di sebut aspartat. Fungsinya di ketahui sebagia pembangkit neurotransmiter di otak dan saraf otot. Aspartat juga dimungkinkan berperan dalam daya tahan terhadap kepenatan.
8. Ariginin; sekalipun bersifat non-esensial bagi manusia dan mamalia lain, tetapi ariginin dapat di katakan sebagai asam amino setengah esensial karena produksinya sangat bergantung pada tingkat perkembangan dan kondisi kesehatan. Pada anak-anak, ariginin sangatlah penting. Pangan sumber utama ariginin ditemukan pada produk-produk peternakan seperti daging, susu, telur, dan berbagai olahannya. Sedangkan dari produk tumbuhan, ariginin banyak ditemukan pada cokelat dan biji kacang tanah.
9. Alanin; ditemukan dalam bahan pangan bentuk lain seperti daging, ikan, susu, telur, dan kacang-kacangan.
10. Histidin; bagi manusia, histidin merupakan asam amino yang esensial bagi anak-anak.
11. Glutamin; merupakan asam amino yang dikenal pula dengan sebutan asam glumatik. Asam amino ini berfungsi sebagai bahan bakar otak yang mengontrol kelebihan amonia yang terbentuk dalam tubuh akibat proses biokimia. Secara alami, glutamin di temukan dalam gandum dan kedelai.
12. Asparagin; di perlukan oleh sistem saraf untuk menjaga kesetimbangan dan di perlukan pula dalam transformasi asam amino. Asparagin di temukan pula pada daging (segala macam sumber), telur dan susu (serta produk turunanya).

Asam Amino esensial yang tidak di produksi oleh tubuh, antara lain sebagai berikut:

1. Triptofan; merupakan asam amino esensial, ini merupakan beberapa sumber di dapatkan dari karbonhidrat. Triptofan terdapat pada telur, daging, susu skim,pisang, susu, dan keju.
2. Treonin: terdapat pada bahan pangan berupa susu, daging, ikan ,dan bici wijen.
3. Metionin: bersifat esencial. Oleh sebab itu, harus di ambil dari bahan pangan. Sumber utama metionin hádala buah-buahan, daging (ayam, sapi, ikan,susu (susu murni, beberapa jenis keju), saturan (bayam, bawang putih, jagung), serta kacang-kacangan (kapri, pistacio, kacang mete, kacang merah, tahu tempe).
4. Lisin; terdapat dalam protein kedelai,bici polong-polongan, dan ikan. Rata-rata kebutuhan lisin per hari adalah 1-1,5 g.
5. Leusin; banyak tersedia pada makanan yang tinggi protein, seperti daging, susu, beras merah dan kacang kedelai. Pada produk-produk susu kedelai juga banyak di temui kandungan leusin.
6. Isoleusin;
7. Fenilalanin; merupakan asm amino esensial yang menjadi bahan baku bagi pembentukan katekolamin. Katekolamin ini di kenal sebagai peningkat kewaspadaan penting bagi tranmisi impuls saraf. Fenilalamin terdapat pada daging ayam, sapai, ikan, telur, dan kedelai.
8. Valin; terdapat pada produk-produk peternakan seperti daging, telar, susu dan keju. Selain itu, asam amino esensial ini terdapat pada bici-bijian yang mengandung minyak seperti kacang tanah, wijen, dan gentil).

WHO (World Health Organization) mengungkapkan bahwa protein yang berasal dari hewan seperti susu, daging, telur, keju, dan unggas mengandung asam amino dalam kadar yang cukup. Sedangkan protein yang berada dalam kandungan sayur-sayuran memiliki kadar  yang terbatas.
Ikan sebagai salah satu bahan pangan yang sangat di butuhkan memiliki daya cerna protein yang cukup tinggi yaitu sekitar 90%.

Semua Bahan diatas diambil tanpa dirobah dari sumber dibawah ini:

belajar-indah.blogspot.com

www.chem-is-try.org

kireidwi.blog.friendster.com

www.membuatblog.web.id

supersuga.wordpress.com