SEJARAH, PENGERTIAN, PERAN dan KLASIFIKASI ENZIM
SEJARAH DITEMUKANNYA ENZIM
Pengetahuan tentang katalis telah dirintis oleh Berzelius pada tahun 1837. Ia mengusulkan nama ‘’katalis’’ untuk zat-zat yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi. Proses kimia yang terjadi dengan pertolongan enzim telah dikenal sejak zaman dahulu misalnya pembuatan anggur dengan cara fermentasi atau peragian. Demikian pula pembuatan asam cuka termsuk proses kimia berdasarkan aktivitas enzim. Dahulu proses fermentasi dianggap hanya terjadi dengan adanya sel yang mengandung enzim. Pasteur adalah salah seorang yang banyak bekerja dalam fermentasi ini. Anggapan tersebut berubah setelah Buchner membuktikan bahwa cairan yang berasal dari ragi tanpa adanya sel hidup dapat menyebabkan terjadinya fermentasi gula menjadi alkohol dan karbondioksida. Hingga sekarang kata ‘’enzim’’ yang berarti ‘’di dalam ragi’’ tetap dipakai untuk nama katalis dalam proses biokimia.
Enzim dikenal untuk pertama kalinya sebagai protein oleh Summer pada tahun 1926 yang telah brhasil mengisolasi urease dari ‘’kara pedang’’ (jack bean). Urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunitz dapat mengisolasi pepsin, tripsin, kimotripsin. Selanjutnya makin banyak enzim yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah suat protein.
Sejak tahun 1926 pengetahuan tentang enzim atau ezimologi berkembang dengan cepat. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata bahwa banyak enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Sebagai contoh enzim katalase terdiri atas protein dan ferriprotorfirin. Ada juga enzim yag terdiri atas protein dan logam. Misalnya askorbat oksidase adalah protein yang mengikat tembaga.
PENGERTIAN ENZIM
Enzim adalah biokatalisator yang diproduksi oleh jaringan hidup dan enzim meningkatkan laju reaksi yang mungkin terjadi dalam jaringan.
Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksi didalamnya sedang pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah – olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut.
Enzim merupakan reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik dalam tubuh makhluk hidup karena adanya katalis yang mampu mempercepat reaksi.
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).
PERANAN ENZIM
Terdapat berbagai macam peranan enzim yakni :
a. Reduksi, yaitu reaksi penambahan hydrogen, electron atau pelepasan oksigen.
b. Dehidrasi yaitu pelepasan molekul uap air (H20).
c. Oksidasi yaitu reaksi pelepasan molekul hydrogen, electron atau penambahan oksigen
d. Hidrolisis yaitu reaksi penambahan H20 pada suatu molekul dan diikuti pemecahan molekul pada ikatan yang ditambah H20.
e. Deminase yaitu reaksi pelepasan gugus amin (NH2)
f. Dekarbolisasi yaitu reaksi pelepasan CO2 dan gugusan karbosil.
g. Fosforilasi yaitu reaksi pelepasan fosfat.
h. Transferase yaitu reaksi pemindahan suatu radikal.
Selain itu peranan enzim juga terdapat dalam metabolisme dan sebagai alat diagnosa :
1) Peran enzim dalam metabolisme
Metabolisme merupakan sekumpulan reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup untuk menjaga kelangsungan hidup.Reaksi-reaksi ini meliputi sintesis molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil (anabolisme) dan penyusunan molekul besar dari molekul yang lebih kecil (katabolisme).Adanya enzim yang merupakan katalisator biologis menyebabkan reaksi-reaksi tersebut berjalan dalam suhu fisiologis tubuh manusia, sebab enzim berperan dalam menurunkan energi aktivasi menjadi lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan pemberian panas dari luar. Reaksi-reaksi yang berlangsung selama beberapa minggu atau bulan di bawah kondisi laboratorium normal dapat terjadi hanya dalam beberapa detik di bawah pengaruh enzim di dalam tubuh.
2) Peranan enzim sebagai alat diagnosis
Pemanfaatan enzim untuk alat diagnosis secara garis besar dibagi dalam tiga kelompok:
1. Enzim sebagai petanda (marker) dari kerusakan suatu jaringan atau organ akibat penyakit tertentu.
Contoh penggunaan enzim sebagai petanda adanya suatu kerusakan jaringan adalah sebagai berikut:
• Peningkatan aktivitas enzim renin menunjukkan adanya gangguan perfusi darah ke glomerulus ginjal, sehingga renin akan menghasilkan angiotensin II dari suatu protein serum yang berfungsi untuk menaikkan tekanan darah
• Peningkatan jumlah tripsinogen I (salah satu isozim dari tripsin) hingga empat ratus kali menunjukkan adanya pankreasitis akut, dan lain-lain.
2. Enzim sebagai suatu reagensia diagnosis.
Sebagai reagensia diagnosis, enzim dimanfaatkan menjadi bahan untuk mencari petanda (marker) suatu senyawa. Dengan memanfaatkan enzim, keberadaan suatu senyawa petanda yang dicari dapat diketahui dan diukur berapa jumlahnya. Contoh penggunaan enzim sebagai reagen adalah sebagai berikut:
• Uricase yang berasal dari jamur Candida utilis dan bakteri Arthobacter globiformis dapat digunakan untuk mengukur asam urat.
• Pengukuran kolesterol dapat dilakukan dengan bantuan enzim kolesterol-oksidase yang dihasilkan bakteri Pseudomonas fluorescens.
• Pengukuran alcohol, terutama etanol pada penderita alkoholisme dan keracunan alcohol dapat dilakukan dengan menggunakan enzim alcohol dehidrogenase yang dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisciae, dan lain-lain.
3. Enzim sebagai petanda pembantu dari reagensia.
Sebagai petanda pembantu dari reagensia, enzim bekerja dengan memperlihatkan reagensia lain dalam mengungkapkan senyawa yang dilacak. Contoh penggunaannya adalah sebagai berikut:
• Pada teknik imunoenzimatik ELISA (Enzim Linked Immuno Sorbent Assay), antibodi mengikat senyawa yang akan diukur, lalu antibodi kedua yang sudah ditandai dengan enzim akan mengikat senyawa yang sama.
• Pada teknik EMIT (Enzim Multiplied Immunochemistry Test), molekul kecil seperti obat atau hormon ditandai oleh enzim tepat di situs katalitiknya, menyebabkan antibodi tidak dapat berikatan dengan molekul (obat atau hormon) tersebut.
KLASIFIKASI ENZIM
Enzim digolongkan menurut reaksi yang di ikutinya, sedangkan masing-masing enzim diberi nama menurut nama substratnya, misalnya urease, arginase dan lain-lain. Di samping itu ada pula beberapa enzim yang dikenal dengan nama lama misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry , enzim dibagi dalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang peranan. Enam golongan trsebut ialah:
1. Oksidoreduktase
Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan ini dapat dibagi dalam dua golongan yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi dehidrogenase yaitu reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa(donor). Hidrogen yang dilepas diterima oleh senyawa lain (akseptor). Reaksi pembentukan aldehida dari alkohol adalah contoh reaksi dehidrogenase.
Jenis reaksi yang dikatalis adalah pemindahan elektron. Sering mempergunakan koenzim seperti NAD¬+, NADP+, FAD, atau lipoatsebagai akseptor hydrogen. Nama umum lainnya adalah dehidrogenase, oksidase, peroksidase, dan reduktase.
Enzim-enzim oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hidrogen dari suatu substrat. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku akseptor hidrogen ialah oksigen. Sebagai contoh enzim glukosa oksidase sebagai katalis pada reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonat.
Glukosa + O2 asam glukonat + H2O2
2. Transferase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini ialah metiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, asiltransferase, dan amino transferase atau disebut juga transaminase.
3. Hidrolase
Enzim yang termasuk dalam kelompok ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase, yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikoksida, dan yang memecah ikatan peptida. Beberapa contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amilase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, tripsin, kimotripsin.
4. Liase
Enzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase, aldolase, hidratase.
Piruvat dekarboksilase adalah enzim yang bekerja pada reaksi dekarboksilasi asam piruvat dan menghasilkan aldehida.
Enzim aldolase bekerja pada reaksi pemecahan molekul fruktosa 1,6-difosfat menjadi dua molekul triosa yaitu dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida-3-fosfat.
Adapun enzim fumarat hidratase berperan dalam reaksi penggabungan satu molekul H2O kepada molekul asam fumarat dan membentuk asam malat.
5. Isomerase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa sis menjadi senyawa trans dan lain-lain.
Contoh enzim yang termasuk golongan isomerase antara lain ialah ribulosafosfat epimerase dann glukosafosfat isomerase. Enzim ribulosa epimerase merupakan katalis bagi reaksi epimerisasi ribulosa. Dalam reaksi ini ribulosa-5-fosfat diubah menjadi xilulosa-5-fosfat. Disamping itu reaksi isomerisasi glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat dapat berlangsung dengan bantuan enzimglukosa fosfat isomerase.
6. Ligase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Contoh enzim golongan ini antara lain ialah glutamin sintetase dan piruvat karboksilase. Enzim glutamin sintetase yang terdapat dalam otak dan hati merupakan katalis dalam reaksi pembentukan glutamin dari asam glutamat.
Glutamat + ATP + NH4+ glutamin + ADP + Panorg
Disamping itu enzim karboksilase bekerja dalam reaksi pembentukan asam oksaloasetat dari asam pirivat.
Asam piruvat + ATP + CO2 asam oksaloasetat + ADP + Panorg
Sumber:
Anna Poedjiadi dan F.M. Titin Supriyanti. 2007.
Rex Mortgomery, dkk. 1993.
http://www.wikipedia.com/the-free-encyclopedia
http://makalahdanskripsi.blogspot.com/2009/04/enzim-dan-respirasi-pada-tumbuhan.html
http://www.AdhyzalKandarY.blogspot.com/Peranan-enzim.htm
www.alvina.blogspot.com/enzim-dan-respirasi-pada-tumbuhan.html
