Makalah tentang "Enzim" pada fisiologi tumbuhan PDF

Preview

Summary

Terima kasih Gen sudah mau mampir di postingan saya,. Silahkan kunjungin post-post saya yang lainnya yaaa.,, Semoga membantu menyelesaikan setiap tugas-tugas yang gen kerjakan.., Sukses yaa gen., Silahkan saran dan kritinya ya gen., Bisa di kontek aja melalui akun-akun di bawah ini.... Line: @andi03...

Description

Terima kasih Gen sudah mau mampir di postingan saya,. Silahkan kunjungin post-post saya yang lainnya yaaa.,, Semoga membantu menyelesaikan setiap tugas-tugas yang gen kerjakan.., Sukses yaa gen., Silahkan saran dan kritinya ya gen., Bisa di kontek aja melalui akun-akun di bawah ini.... Line: @andi03dika WA: 081253485205 Instagram: @andi.dika24 Youtube: GS Reborn Dan jangan lupa follow akun academia.edu saya yaa gen.,

THANK YOU., ENJOY...... SEE YOU IN THE NEXT POST

1

TUGAS MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN “Enzim”

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan Dosen Pengampu : Dr. Elsje Theodora Maasawet, M.Pd

Disusun Oleh: Kelompok V (Lima) 1. Andika (1605015009) 2. Budi Sanjaya (1605015003) 3. Indrawati Wijayakusuma (1605015012) 4. Lia Agustina (1605015013) 5. Ressi Itke Limbongan (1605015027) Kelas:

Reguler A 2016

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2018

2

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang kita panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kita semua tidak terkecuali penyusun, sehingga dapat menyelesaikan makalah Fisiologi Tumbuhan dengan judul “Enzim” Adapun makalah Fisiologi Tumbuhan ini telah penyusun usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu, penyusun tidak lupa menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini. Namun tidak lepas dari semua itu, penyusun menyadari sepenuhnya bahwa terdapat kekurangan baik dari segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan terbuka penyusun membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin memberi kritik dan saran, sehingga penyusun dapat memperbaiki makalah Ilmu Kesehatan ini. Penyusun mengharapkan semoga dari makalah Fisiologi Tumbuhan “Enzim” ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inspirasi terhadap pembaca.

Samarinda, 25 September 2018

Tim Penyusun

3

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... i DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ............................................................................................ 1 B. Rumusan Masalah........................................................................................ 2 C. Tujuan ......................................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Enzim ......................................................................................... 3 B. Penyabaran Enzim Dalam Sel ..................................................................... 4 C. Sifat-Sifat Enzim ......................................................................................... 5 D. Nomenklatur Enzim ..................................................................................... 6 E. Klasifikasi Enzim ........................................................................................ 7 F. Kofaktor Enzim ........................................................................................... 9 G. Mekanisme Kerja Enzim ............................................................................. 12 H. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi ............................................................ 13 BAB III PENUTUP A. Kesimpulan ................................................................................................. 17 DAFTAR PUSTAKA

4

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Sel hidup ibarat pabrik kimia yang bergantung pada energi dan harus mengikuti berbagai kaidah kimia. Reaksi kimia yang memungkinkan adanya kehidupan

disebut

metabolisme.

Terdapat

ribuan

reaksi

yang

berkesinambungan yang terjadi di dalam tiap sel. Sel tumbuhan memiliki ragam senyawa yang dihasilkanya. Sel dapat mengatur lintasan metabolik yang mana yang berjalan dan seberapa cepat, dengan cara memproduksi katalis yang tepat yang dinamakan enzim, dalam jumlah yang sesuai pada saat diperlukan. Hampir semua reaksi kimia

kehidupan berlangsung sangat lambat tanpa

katalis, dan enzim merupakan katalis yang lebih khas dan lebih kuat dibandingkan dengan ion logam atau senyawa anorganik lainya yang dapat diserap tumbuhan dari tanah. Beberapa jenis molekul dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Aktivitas dari enzim dapat dipengaruhi oleh beberapa jenis molekul, salah satunya adalah inhibitor. Inhibitor merupakan suatu senyawa yang dapat menghambat atau menurunkan laju reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Inhibitor irreversibel atau tidak dapat balik, dimana setelah inhibitor mengikat enzim, inhibitor tidak dapat dipisahkan dari sisi aktif enzim. Keadaan ini menyebabkan enzim tidak dapat mengikat substrat atau inhibitor merusak beberapa komponen (gugus fungsi) pada sisi katalitik molekul enzim. Sehingga dilakukan percobaan pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim. Dimana dalam percobaan pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim ini, digunakan inhibitor kompetitif yaitu malonat. Dalam hal ini malonat yang menginhibisi reaksi yang dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase. Berdasarkan kaitan dengan metabolisme dan berbagai peranan enzim dalam metabolisme tersebut, maka yang perlu dipelajari adalah mengenai pemahaman

5

tentang enzim itu sendiri, sehingga dalam kesempatan ini, kelompok kami membahas mengenai materi enzim yang dapat pula dipelajari melalui makalah yang telah disusun ini. B. Rumusan Masalah Berdasarkan Latar belakang di atas, didapat beberapa rumusan masalah yang menjadi pembahasan dalam makalah ini, yaitu sebagai berikut: 1. Apa yang dimaksud dengan enzim? 2. Bagaimana penyebaran enzim dalam sel? 3. Bagaimana sifat-sifat enzim? 4. Bagaimana nomenklatur enzim? 5. Bagaimana klasifikasi enzim? 6. Bagaimana kofaktor enzim? 7. Bagaimana mekanisme kerja enzim? 8. Bagaimana faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim? C. Tujuan 1. Tujuan Umum Untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan. 2. Tujuan Khusus a. Agar mahasiswa dapat mengetahui pengertian enzim. b. Agar mahasiswa dapat mengetahui penyebaran enzim dalam sel. c. Agar mahasiswa dapat mengetahui sifat-sifat enzim. d. Agar mahasiswa dapat mengetahui nomenklatur enzim. e. Agar mahasiswa dapat mengetahui klasifikasi enzim. f. Agar mahasiswa dapat mengetahui kofaktor enzim. g. Agar mahasiswa dapat mengetahui mekanisme kerja enzim. h. Agar mahasiswa dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.

6

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian Enzim Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein, berfungsi sebagai senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi dalam suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter (Pack, 2008: 156). Menurut Kuhne (1878), enzim berasal dari kata in + zyme yang berarti sesuatu di dalam ragi. Berdasarkan penelitian maka dapat disimpulkan bahwa enzim adalah suatu protein yang berupa molekul-molekul besar. Pada enzim terdapat bagian protein yang tidak tahan panas yaitu disebut dengan apoenzim, sedangkan bagian yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus prostetik, biasanya berupa logam seperti besi, tembaga, seng atau suatu bahan senyawa organik yang mengandung logam. Enzim adalah biomolekul berupa protein berbentuk bulat (globular), yang terdiri atas satu rantai polipeptida atau lebih dari satu rantai polipeptida. Enzim berfungsi sebagai katalis atau senyawa yang dapat mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi. Dengan adanya enzim, molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Dalam tumbuhan pun terdapat proses metabolisme tumbuhan yang terdiri dari anabolisme (pembentkan senyawa yang lebih besar dari molekul –

7

molekul yang lebih kecil, molekul ini terdiri dari pati, selulose, protein, lemak dan asam lemak; Proses ini membutuhkan energi). Sedang katabolisme merupakan senyawa dengan molekul yang besar membentuk senyawa – senyawa dengan molekul yang lebih kecil dan menghasilkan energi. Sel dalam tubuh tumbuhan mampu mengatur lintasan – lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi dan dapat mengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu katalisator dalam jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan. Katalisator inilah yang disebut dengan enzim yang mampu mempercepat laju reaksi. Dalam kloroplas sel tumbuhan ada serangkaian enzim dan protein lain yang disebut fotosistem I dan II. Beberapa protein ini memegang molekul klorofil dan, ketika klorofil dipukul oleh foto cahaya, elektron menjadi energi dan mengikat molekul air. Enzim dalam fotosistem II membagi air menjadi hidrogen dan oksigen. Elektron berenergi ini kemudian diteruskan melalui enzim lain yang disebut sitokrom b6-f kompleks, yang pada gilirannya memompa molekul hidrogen bermuatan positif melintasi membran untuk membuat penyimpanan energi potensial. Enzim yang disebut ATP sintase menggunakan energi potensial untuk mensintesis molekul yang disebut ATP, yang merupakan mata uang energi yang paling umum untuk sel, dan yang digunakan dalam reaksi gelap fotosintesis.

B. Penyebaran Enzim Dalam Sel Enzim tidak tercampur merata di seluruh sel, tetapi terdapat dalam kompartemen-kompartemen.

Enzim

untuk

fotosintesis

terdapat

dalam

kloroplas, untuk respirasi terutama terdapat dalam mitokondria sedang sebagian lagi terdapat dalam sitosol. Enzim untuk sintesis DNA, RNA, Dan mitosis terdapat dalam inti (Vandalita, 2018: 58). Pengelompokkan enzim dalam kompartemen meningkatkan efisiensi proses-proses seluler karena dua hal yaitu membantu memastikan bahwa konsentrasi reaktan cukup di tempat enzim tersebut terdapat dan membantu

8

memastikan bahwa satu senyawa diarahkan menjadi hasil yang diperlukan dan tidak dialihkan ke jalur lain oleh kerja enzim lain yang berkompetisi yang juga dapat bekerja pada senyawa itu di tempat lain dalam sel. Namun pengelompokkan enzim dalam kompartemen-kompartemen tidak absolut, misalnya membrane yang mengelilingi kloroplas memungkinkan beberapa gula fosfat yang dihasilkan fotosintesis ke luar. Senyawa-senyawa itu kemudian oleh sejumlah enzim di luar kloroplas dilibatkan dalam sintesis dinding sel dan respirasi yang penting untuk tumbuh dan pemeliharaan tumbuhan (Vandalita, 2018).

C. Sifat-Sifat Enzim Menurut Pack (2008: 161) sifat-sifat dari enzim adalah sebagai berikut ini: 1. Enzim adalah Protein Sebagai protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti suhu, pH, konsentrasi substrat). Jika lingkungannya tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja dengan baik. 2. Bekerja secara khusus/spesifik Setiap enzim memiliki sisi aktif yang sesuai hanya dengan satu jenis substrat, artinya setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu substrat yang cocok dengan sisi aktifnya. 3. Berfungsi sebagai katalis Meningkatkan kecepatan reaksi kimia tanpa merubah produk yang diharapkan tanpa ikut bereaksi dengan substratnya, dengan demikian energi yang dibutuhkan untuk menguraikan suatu substrat menjadi lebih sedikit. 4. Diperlukan dalam jumlah sedikit Dalam reaksi biokimia hanya sejumlah kecil enzim yang dibutuhkan untuk mengubah sejumlah besar substrat menjadi produk hasil. 5. Bekerja bolak-balik Enzim tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah (bolak-balik). Artinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa

9

sederhana, dan sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu.

D. Nomenklatur Enzim Enzim biasanya mendapat akhiran ase menunjukkan substrat yang ditindaknya dan tipe reaksi yang dikatalisisnya. Misalnya sitokrom oksidase (enzim respiratoris), mengoksidasi (mengambil satu electron dari) satu molekul sitokrom.

Asam

malat

dehidrogenase,

mengambil

dua

atom

H

(mendehidrogenasi) dari asam malat. Nama umum ini walaupun pendek namun tidak memberikan cukup keterangan mengenai reaksi yang dikatalisisnya, juga tidak menerapkan akseptor dari electron atau atom hydrogen yang diambil itu. International Union of Biochemistry memberi nama lebih Panjang tetapi lebih deskriptif. Misalnya, sitokrom oksidase dinamakan sitokrom C, O 2 oksidoreduktase,

yang

menunjukkan

bahwa

sitokrom

tertentu,

yang

elektronnya diambil itu adalah tipe C dan molekul oksigen adalah akseptor electron.

Asam

malat

dehydrogenase

dinamakan

L-malat

NAD

oksidoreduktase, menunjukan bahwa enzim itu khas untuk ionisasi bentuk L dari asam malat dan NAD adalah akseptor atom hydrogen (Vandalita, 2018: 59). Biasanya enzim mempunyai akhiran –ase. Didepan –ase digunakan nama substrat dimana enzim itu bekerja, atau nama reaksi yang dikatalis. Misalnya selulase, dehidrogenase, urease, dan lain–lain. Tetapi, pedoman tersebut tidak selalu digunakan. Hal ini disebabkan nama tersebut digunakan sebelum pedoman pemberian nama diterima dan nama tersebut sudah umum digunakan. Misalnya pepsin, tripsin, dan lain–lain. Dalam Daftar Istilah Kimia Organis (1978), akhiran –ase tersebut diganti dengan –asa. Enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran ase terhadap nama substrat yang diubah oleh enzim tersebut, misalnya enzim amilase mengubah amilum menjadi glukosa, lipase mengubah lemak (lipid), dan enzim yang mengadakan perubahan karbohidrat merupakan kelompok karbohidrase.

10

E. Klasifikasi Enzim Menurut Poedjiadi (2006: 75-76) enzim dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang dikatalisis, daya katalisisnya, dan cara terbentuknya. 1. Penggolongan enzim berdasarkan tempat bekerjanya a. Endoenzim Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel. Umumnya merupakan enzim yang digunakan untuk proses sintesis di dalamsel dan untuk pembentukan energi (ATP) yang berguna untuk proses kehidupan sel,misal dalam proses respirasi. b. Eksoenzim Eksoenzim disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel. Umumnya berfungsi untuk “mencernakan” substrat secara hidrolisis, untuk dijadikan molekul yang lebih sederhana dengan BM lebih rendah sehingga dapat masuk melewati membran sel. Energi yang dibebaskan pada reaksi pemecahan substrat di luar sel tidak digunakan dalam proses kehidupan sel. 2. Penggolongan enzim berdasarkan daya katalisis a. Oksidoreduktase Enzim ini mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen. Sebagai contoh adalah enzim elektron transfer oksidase dan hidrogen peroksidase (katalase). Ada beberapa macam enzim electron transfer oksidase, yaitu enzim oksidase, oksigenase, hidroksilase dan dehidrogenase. b. Transferase Transferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain. Sebagai contoh adalah beberapa enzim sebagai berikut: 1) Transaminase adalah transferase yang memindahkan gugusan amina. 2) Transfosforilase adalah transferase yang memindahkan gugusan fosfat.

11

3) Transasilase adalah transferase yang memindahkan gugusan asil. c. Hidrolase Enzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis, dengan contoh enzim adalah: 1) Karboksilesterase adalah hidrolase yang menghidrolisis gugusan ester karboksil. 2) Lipase adalah hidrolase yang menghidrolisis lemak (ester lipida). 3) Peptidase

adalah

hidrolase

yang menghidrolisis

protein dan

polipeptida. d. Liase Enzim

ini

berfungsi

untuk

mengkatalisis

pengambilan

atau

penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis, sebagai contoh adalah: 1) L malat hidroliase (fumarase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pengambilan air dari malat sehingga dihasilkan fumarat. 2) Dekarboksiliase (dekarboksilase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pengambilan gugus karboksil. e. Isomerase Isomerase

meliputi

enzim-enzim

yang

mengkatalisis

reaksi

isomerisasi, yaitu: 1) Rasemase, merubah l-alanin D-alanin 2) Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfat D-xylulosa-5-fosfat 3) Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal 4) Intramolekul ketol isomerase, merubah D-gliseraldehid-3-fosfat dihidroksi

aseton fosfat

5) Intramolekul transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil-CoA f. Ligase Enzim ini mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat, sebagai contoh adalah enzim asetat=CoASH

12

3. Enzim lain dengan tatanama berbeda Ada beberapa enzim yang penamaannya tidak menurut cara di atas, misalnya enzim pepsin, triosin, dan sebagainya serta enzim yang termasuk enzim permease. Permease adalah enzim yang berperan dalam menentukan sifat selektif permiabel dari membran sel. 4. Penggolongan enzim berdasar cara terbentuknya a. Enzim konstitutif Di dalam sel terdapat enzim yang merupakan bagian dari susunan sel normal, sehingga enzim tersebut selalu ada umumnya dalam jumlah tetap pada sel hidup. Walaupun demikian ada enzim yang jumlahnya dipengaruhi kadar substratnya, misalnya enzim amilase. Sedangkan enzim-enzim yang berperan dalam proses respirasi jumlahnya tidak dipengaruhi oleh kadar substratnya. b. Enzim adaptif Perubahan lingkungan mikroba dapat menginduksi terbentuknya enzim tertentu. Induksi menyebabkan kecepatan sintesis suatu enzim dapat dirangsang sampai beberapa ribu kali. Enzim adaptif adalah enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat. Sebagai contoh adalah enzim beta galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E.coli yang ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa. Mulamula E. coli tidak dapat menggunakan laktosa sehingga awalnya tidak nampak adanya pertumbuhan (fase lag/fase adaptasi panjang) setelah beberapa waktu baru menampakkan pertumbuhan. Selama fase lag tersebut E. colimembentuk enzim beta galaktosidase yang digunakan untuk merombak laktosa.

F. Kofaktor (Aktivitas, Gugus Prostetik, dan Koenzim) Pada mulanya enzim dianggap hanya terdiri dari protein dan memang ada enzim yang temyata hanya tersusun dari protein saja. Misalnya pepsin dan tripsin. Tetapi ada juga enzim-enzim yang selain protein juga memerlukan komponen selain protein. Komponen selain protein pada enzim dinamakan

13

kofaktor. Koenzim dapat merupakan ion logam atau metal, atau molekul organik yan dinamakan koenzim. Gabungan antara bagian protein enzim (apoenzim) dan kofaktor dinamakan holoenzim. Enzim yang memerlukan ion logam sebagai kofaktomya dinamakan metaloenzim. Ion logam ini berfungsi untuk menjadi pusat katalis primer, menjadi tempat untuk mengikat substrat, dan sebagai stabilisator supaya enzim tetap ak...