Click here to load reader
Upload
khayyu-hanifah
View
964
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
MAKALAH BIOKIMIA
ENZIM LIPID
Diselesaikan untuk memenuhi tugas mata kuliah Biokimia
Disusun oleh :
Khayyu Hanifah (6411413094)
Rombel 4
JURUSAN ILMU KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS IMLU KEOLAHRAGAAN
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2014
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Asal kata enzim = en-zyme yang berarti ragi (yeast) = kerja/satuan
kerja (ergon) mulai dikenal tahun 1877. Enzim adalah protein yang khusus
disintesis sel untuk biokatalisator reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk
hidup. Enzim disintesis dalam sel, tetapi komponen penyusunannya diperoleh
dari luar seperti, makanan dan minuman yang bervitamin.
Enzim yang dikeluarkan dari dalam sel disebut ekso-enzim. Enzim
yang tetap tersimpan dalam sel disebut endo-enzim. Enzim dalam
melaksanakan fungsinya sering butuh ko-faktor. Ko-faktor berikatan dengan
enzim. Ikatan ko-faktor dengan enzim yang bersifat tidak tetap disebut gugus
prostetik. Ikatan ko-faktor dengan enzim yang bersifat tetap disebut ko-
enzim. Enzim tersusun atas dua komponen yaitu bagian yang termolabil
disebut apo-enzim dan bagian yang aktif disebut prostetik/ko-enzim
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana definisi enzim?
2. Bagaimana ciri-ciri, jenis enzim, dan cara kerja enzim?
3. Bagaimana hubungan enzim dengan lipid?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui definisi enzim.
2. Mengetahui ciri-ciri, jenis enzim, dan cara kerja enzim.
3. Mengetahui hubungan enzim dengan lipid.
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 2
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Enzim
Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, senyawa
yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Enzim katalisator berikatan
dengan reaktan, yang disebut substrat, mengubah reaktan menjadi produk,
lalu melepaskan produk. Walaupun enzim dapat mengalami modifikasi
selama urutan ini, pada akhir reaksi enzim kembali kebentuk asalnya. Selain
meningkatkan kecepatan reaksi, enzim mengadakan cara untuk mengatur
kecepatan reaksi dalam jalur metabolic 32 tubuh (Marks, Allan D., Smith,
Collen M., Pendit, Brahm u. V., 2000).
Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, senyawa
yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Enzim katalisator berikatan
dengan reaktan, yang disebut substrat, mengubah reaktan menjadi produk,
lalu melepaskan produk.
Pada umumnya enzim memerlukan suatu kofaktor yang bukan protein
dan yang dapat berikatan agak longgar ataupun terikat secara kuat dengan
enzim yang disebut sebagai gugus prostetik. Banyak enzim yang memerlukan
kofaktor berupa ion logam seperti Mn2+, Fe2+, Mg2+ atau berupa molekul
organik yang dikenal sebagai koenzim. Bagian protein dari enzim disebut
apoenzim sedangkan enzim keseluruhan disebut haloenzim.
B. Ciri-Ciri Enzim
Ciri-ciri enzim adalah merupakan biokatalisator, protein, bekerja
secara khusus, diperlukan dalam jumlah sedikit, dapat bekerja secara bolak-
balik, dapat digunakan berulang kali, rusak oleh panas, dan kerjanya
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan.
Biokatalisator
Reaksi-reaksi di dalam tabung reaksi sering kali merlukan katalisator
untuk mempercepat proses reaksi. Didalam sel juga terdapat katalisator,
salah satunya adalah enzim. Enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel makhluk
hidup sehingga disebut sebagai biokatalisator.
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 3
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
Protein
Enzim adalah suatu protein. Dengan demikiana, sifat-sifat enzim sama
dengan protein, yaitu dapat rusak pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh
pH.
Bekerja secara khusus
Enzim bekerja secara khusus, artinya enzim tertentu hanya dapat
mempengaruhi reaksi tertentu, tidak dapat mempengaruhi reaksi lainnya.
Zat yang terpengaruh oleh enzim disebut substrat. Substrat adalah zat yang
bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat
banyak, maka macam enzim pun banyak.
Kekhususan enzim dengan substrat dapat dibayangkan seperti
hubungan antara gembok dengan anak kunci, setiap gembok memiliki
anak kunci tersendiri. Demikian pula enzim, memiliki bagian aktif tertentu
yang hanya cocok untuk substrat tertentu pula.
Dapat Digunakan berulang kali
Enzim dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah
pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali,
selama enzim itu sendiri tidak rusak. Jika molekul enzim rusak, enzim
tersebut harus diganti. Oleh karena itu, enzim pun hanya diperlukan dalam
jumlah sedikit.
Rusak oleh Panas
Enzim rusak oleh panas karena enzim adalah suatu protein. Rusaknya
enzim oleh panas disebut denaturasi. Kebanyakan enzim rusak pada suhu
di atas 50°C. Jika telah rusak, enzim tidak dapat berfungsi lagi walaupun
pada suhu normal.
Tidak Ikut Bereaksi
Enzim hanya diperlukan sebagai pemercepat reaksi, namun molekul
enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Peranan enzim dalam reaksi dapat
digambarkan sebagai berikut.
Substrat + enzim ----> produk + enzim
Bekerja Dapat Balik
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 4
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
Umumnya, enzim bekerja secara dapat balik. Artinya, suatu enzim
dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain,
dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu
menjadi senyawa semula.
Kerja Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan
Faktor lingkungan yang berpengaruh pada kerja enzim adalah suhu,
pH, zat penghambat (inhibitor), dan aktivator.
- Suhu
Enzim bekerja optimal pada suhu 30°C atau pada suhu tubuh
dan akan rusak pada suhu tinggi. Biasanya, enzim bersifat nonaktif
pada suhu rendah (0 C atau di bawahnya), tetapi tidak rusak.jika
suhunya kembai normal, enzim mampu bekerja kembali. Sementara
pada suhu tinggi, enzim rusak dan tidak dapat berfungsi lagi.
- pH
Enzim bekerja optimal pada pH tertentu.
- Zat penghambat (inhibitor)
Beberapa zat dapat dapat menghambat kerja enzim sehingga
disebut inhibitor. Kadang kala, hasil akhir (produk) dapat menjadi
inhibitor. Hasil akhir yang menumpuk menyebabkan enzim sulit
“bertemu” dengan substrat.
Semakin menumpuk hasil akhir, semakin lambat kerja enzim.
- Aktivator
Kebalikan dari inhibitor, aktivator bekerja menggiatkan enzim.
Aktivator berikatan dengan salah satu sisi enzim sehingga enzim tetap
berada dalam bentuk aktifnya.
C. Jenis Enzim
Berikut ada 6 Jenis Enzim berdasarkan jenis rekasinya :
1. OKSIDOREDUKTASE Untuk reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi: Dehidrogenase, Oksidase
2. TRANSFERASE Untuk pemindahan gugus fungsional: Transaminase, Kinase
3. HIDROLASE Untuk reaksi hidrolisis :
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 5
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
Esterase, Peptidase, Fosfatase4. LIASE Untuk penambahan ikatan rangkap:
Fumarase5. ISOMERASE Untuk reaksi isomerasi (pembuatan
senyawaan padanan): Alanin rasemase6. LIGASE Untuk penempelan ikatan/senyawaan:
Alanin sintetase
D. Cara Kerja Enzim
Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu sama lain. Jika suatu
molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat, substrat akan
menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat pada enzim
disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Ada
dua teori mengenai kerja enzim, yaitu teori lock and key (gembok-anak kunci)
dan induced fit (kecocokan terinduksi).
Teori Gembok Anak Kunci
Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk
satu jenis substrat saja. Bentuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti
gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja
secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai
dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi
enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan
produk berlangsung dengan sendirinya. Jika enzim mengalami denaturasi
(rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak
sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.
Teori Induced Fit
Reaksi antara substrat dengan enzim berlangsung karena adanya
induksi molekul substrat terhadap molekul enzim. Menurut teori ini, sisi
aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan
struktur substrat.
Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, maka enzim akan
terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga
mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi
cocok (fit). Kemudian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 6
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
selanjutnya substrat diubah menjadi produk. Produk kemudian dilepaskan
dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat
baru.
Inhibitor
Inhibitor adalah zat yang dapat menghambat kerja enzim. Inhibitor
ada yang bersifat reversibel dan ada yang bersifat irreversibel.
Inhibitor Reversibel
Inhibitor reversibel adalah penghambat yang tidak berikatan secara
kuat dengan enzim. Oleh sebab itu, penghambatan ini dapat dibalikkan.
Inhibitor reversibel dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan
nonkompetitif.
Inhibitor kompetitif
Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan menempati sisi
aktif enzim sehingga substrat tidak dapat masuk. Inhibitor ini bersaing
dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Penghambatan ini
bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan
dengan menambah konsentrasi substrat.
Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor nonkompetitif 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.
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 (irreversibel).
E. Enzim yang berhubungan dengan Lipid
Berikut penjelasan beberapa enzim yang berhubugan dengan lipid.
Enzimnya antara lain:
1. Enzim peroksidase
2. Enzim Lipase
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 7
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
1. Enzim Peroksidase
Reaksi ini terjadi di dalam peroksisom.
Enzim peroksidase merupakan enzim yang membantu peroksida
(H2O2). Hidrogen peroksida alami merupakan produk sampingan yang
tidak diinginkan dari metabolisme aerob. Hidrogen peroksida merupakan
senyawa yang sangat reaktif dan dapat merusak sel. Oleh karenanya,
hidrogen peroksida dikumpulkan di dalam peroxixom kemudian diurai
oleh enzim katalase menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Reaksi kimianya
dapat ditulis:
H2O2 + enzim katalase -> H2O2 + ½ O2 (substrat)
Peroksisom dianggap sebagai organel primitif yang melakukan semua
metabolisme oksigen di dalam sel eukariota tipe awal. Produksi oksigen
oleh bakteri fotosintetik akan terakumulasi di atmosfer. Hal ini
menyebabkan oksigen menjadi toksik bagi sebagian sel. Peroksisom
berperan menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidatif.
Berkembangnya mitokondria mengambil alih sebagian besar fungsi
oksidatif tersebut dan membuat peroksisom kurang terpakai. Yang tersisa
pada era modern sekarang hanya fungsi penting yang tidak dapat
dilakukan mitokondria.
Peroksisom menggunakan oksigen (O2)dan hidrogen peroksida (H2O2)
untuk melakukan reaksi oksidatif. Enzim-enzim dalam peroksisom ini
menggunakan molekul oksigen untuk melepaskan atom hidrogen dari
substrat organik (R) tertentu dalam suatu reaksi oksidatif yang
menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).
H2O2 dimanfaatkan oleh enzim katalase untuk mengoksidasi substrat
lain (fenol,asam format, formaldehida, dan alkohol). Reaksi oksidasi ini
berperan untuk mendetoksifikasi bermacam-macam molekul racun dalam
darah.
Salah satu fungsi penting dari reaksi oksidatif yang dilakukan di
peroksisom adalah pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses
yang disebut beta-oksidasi. Oksidasi asam lemak diikuti pembentukan
H2O2 yang berasal dari oksigen. H2O2 akan diuraikan oleh katalase dengan
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 8
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
cara diubah menjadi molekul H2O atau dioksidasi oleh senyawa organik
lain.
Protein untuk pembelahan disintesis di ribosom pada sitosol lalu
diimpor ke dalam peroksisom. Impor protein menyebabkan pertumbuhan
dan pembentukan peroksisom melalui pembelahan. Pembelahan mengikuti
pembesaran yang dialami oleh peroksisom, lalu muncul tonjolan/tunas di
salah satu bagian yang mengakumulasi lipid. Tonjolan ini lalu
memisahkan diri. Ribosom bebas, yang tidak melekat pada retikulum
endoplasma, memasok protein untuk isi dan membran, sementara dari
sitosol dipasok beberapa gugus penting, seperti heme, bagi pembentukan
katalase dan peroksidase.
Peroksisom mempunyai komposisi enzim yang berbeda dalam jenis
sel yang berbeda. Peroksisom mampu beradaptasi dengan kondisi yang
berubah-ubah. Contohnya, sel khamir yang ditumbuhkan dalam gula
mempunyai peroksisom yang kecil, sedangkan sel ragi yang ditumbuhkan
dalam metanol mempunyai peroksisom yang besar untuk mengoksidasi
metanol. Jika sel khamir tersebut ditumbuhkan dalam asam lemak
peroksisomnya membesar untuk memecahkan asam lemak tersebut
menjadi asetil-KoA melalui beta-oksidasi.
2. Enzim Lipase
Enzim lipase dihasilkan oleh kelenjar pankreas dan kemudian
dialirkan ke dalam usus dua belas jari (duodenum). Enzim lipase juga
dihasilkan oleh lambung, tetapi jumlahnya sangat sedikit. Cara kerja enzim
lipase yaitu :
Lipid (seperti lemak dan minyak) merupakan senyawa dengan
molekul kompleks yang berukuran besar. Molekul lipid tidak dapat
diangkut oleh cairan getah bening, sehingga perlu dipecah lebih dahulu
menjadi molekul yang lebih kecil. Enzim lipase memecah molekul lipid
menjadi asam lemak dan gliserol yang memiliki molekul lebih sederhana
dan lebih kecil. Asam lemak dan gliserol tidak larut dalam air, maka
pengangkutannya dilakukan oleh cairan getah bening ( limfe ). Enzim
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 9
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
pencernaan bekerja untuk mempercepat reaksi pada pencernaan makanan,
tetapi enzim pencernaan tidak ikut diproses.
a. Enzim Lipase Gaster
Lipase adalah enzim pemecah lemak, di lambung dihasilkan enzim
lipase gaster untuk memecah lemak, tetapi rata-rata proses ini tidak begitu
berarti, karena pencampuran lemak dan enzim mutlak memerlukan ester-
cholesterol yang dihasilkan oleh empedu yang disekresikan ke duodenum.
b. Enzim Lipase Pankreas
Seluruh proses metabolisme tubuh dirawat karena enzim yang
membantu dalam pemecahan makanan yang tertelan. Salah satu enzim
utama yang digunakan untuk memecah lemak yang terkandung dalam
makanan adalah enzim lipase, yang terutama diproduksi di lambung dan
pankreas. Enzim ini milik esterases keluarga protein. Lipase
menghidrolisis lipid, ikatan ester dari trigliserida (yaitu membuat mereka
larut dalam air) untuk menghasilkan asam lemak esensial dan gliserol.
Fungsi enzim lipase antara lain:
1. Fungsi utama dari enzim ini adalah untuk mencerna lemak dan lipid,
untuk mempertahankan fungsi sehat dari kantong empedu.
2. Enzim ini mengontrol tingkat sintesis lemak, dengan demikian menjaga
cek dengan cadangan lemak (jaringan adiposa). Jumlah yang tepat dari
bantuan lipase dalam membakar cadangan lemak yang akan dibakar
sebagai bahan bakar bila diperlukan.
3. Hidrolisis lipid dilakukan oleh lipoprotein lipase, yang membantu
dalam memecahkan lipoprotein densitas rendah ke 2 – 3 asam lemak
dan satu molekul monoacylyglycerol, menggunakan APO-CII
(apolipoprotein) sebagai kofaktor. Enzim ini ditemukan berlimpah
dalam sel-sel endotel yang melapisi pembuluh kapiler. Salah satu jenis
enzim ini, yang ikenal sebagai triasilgliserol sensitif hormon
merangsang proses yang dikenal sebagai lipolisisdi jaringan lemak,
yang melibatkan pemecahan lemak dan lipid. Asam lemak esensial
yang dihasilkan melalui bantuan proses mengaktifkan jalur oksidasi
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 10
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
beta pada jaringan lain (seperti hati). Di dalam hati, itu juga membantu
dalam produksi badan keton, yang digunakan sebagai bahan bakar
alternatif oleh jaringan perifer, ketika glukosa tidak banayk tersedia.
4. Lipase juga membantu dalam menjaga permeabilitas sel optimal,
sehingga memungkinkan nutrisi yang diperlukan untuk masuk ke dalam
sel untuk memperlancar metabolisme. Selain itu, memiliki peran
terkenal untuk bermain dalam menjaga keseimbangan elektrolit dalam
tubuh.
5. Kelompok-kelompok sulfhidril yang terkandung dalam enzim ini terdiri
dari dua jenis, SH1 dan SH11, yang bermanfaat untuk membakar
karbohidrat dalam tubuh, ketika mereka berada dalam keadaan
berkurang. Kelompok-kelompok SH diaktifkan oleh asam askorbat,
vitamin C, L-Glutathione dan L-sistein.
Enzim pencernaan lipase adalah unik dalam funsi tersebut, karena
memecah lemak jenuh, tanpa merusak vitamin larut lemak tak jenuh atau
omega-3, dan omega-6 asam lemak (seperti asam gamma-linolenat, asam
docosahexaenoic dan asam eicosapentaenoic). Jika kadar lipase rendah,
tubuh mungkin mengalah pada tingkat tinggi kolesterol, diabetes, kadar
gula tinggi dalam urin, batu empedu, demam, penyakit prostat dan masalah
kandung kemih. Kekurangan enzim ini dapat dengan mudah dideteksi, jika
orang tersebut kejang otot menderita sering an kejang usus. Bahkan pusing
dan vertigo adalah kondisi medis yang terjadi akibat kekurangan enzim
lipase.
Suplemen lipase
Suplemen enzim yang paling direkomendasikan untuk orang-orang
yang sistem pencernaan tidak mampu mencerna lemak yang terkandung
dalam makanan yang dikonsumsi. Sebagian besar suplemen ini terbuat dari
hewan dan enzim tanaman dan sering dikombinasikan dengan protease
untuk meningkatkan laju metabolisme. Orang dengan penyakit seliaka
tidak bisa mencerna isi gluten dari makanan mereka, karena saluran usus
mungkin rusak menyebabkan gejala seperti mual, nyeri perut, kembung,
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 11
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
dan kelesuan. Suplemen lipase diresepkan untuk kondisi medis,
disebabkan oleh kekurangan lipase.
Suplemen ini bermanfaat bagi orang yang menderita sindrom iritasi
usus, alergi makanan, fibrosis kistik, arthritis rheumatoid. Suplemen ini
juga telah terbukti efektif pada orang yang menderita penyakit autoimun.
Selain itu, orang dengan kadar kolesterol tinggi, penyakit jantung dan
dengan peningkatan lipid juga dapat memanfaatkan suplemen ini. Namun,
jika kadar lipase yang normal dilalui, dapat menyebabkan masalah
pankreas. Lipase tingkat tinggi dapat menyebabkan pankreatitis, obstruksi
saluran, tukak lambung, dan kegagalan ginjal. Bahkan obat-obatan seperti
kodein, morfin, metakolin, indometasin, cholinergics, meperidine, dan
bethanechol juga bertanggung jawab untuk meningkatkan tingkat lipase
pankreas dalam tubuh.
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 12
BIOKIMIA – ENZIM LIPID
DAFTAR PUSTAKA
Bruce et al. 1994. Molecular Biology of The Cell. USA.
Triman. -. Materi Biokimia.
Murray, K.Robert. 2006. Biokimia Herper Edisi 27. Jakarta: EGC.
Almatsier, Sunita. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT Gramedia
Pustaka Utama
Pratiwi, Da. 2006. Biologi untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga
Sridianti. 2013. Fungsi Enzim Lipase.
http://www.sridianti.com/fungsi-enzim-lipase.html. Diakses pada 23 Maret 2014, pukul 10.08 WIB.
Anonim. 2011. Metabolisme I Pengertian Metabolisme I Enzim I Struktur Enzim.
http://iptekdakhlan.blogspot.com/2011/09/metabolisme-i-pengertian-metabolisme-i.html. Diakses pada 23 Maret 2014, pukul 10.12 WIB.
Anonim. 2010. Enzim dan hormon yang berpengaruh pada sistem pencernaan.
http://syncardianbreaker.blogspot.com/2010/02/enzim-dan-hormon-yang-berpengaruh-pada.html. Diakses pada 23 Maret 2014, pukul 10.48 WIB.
Anonim. 2010. Enzim dan Koenzim.
http://syncardianbreaker.blogspot.com/2010/02/enzim-dan-hormon-yang-berpengaruh-pada.html. Diakses pada 24 Maret 2014, pukul 18.48 WIB.
Anonim. 2011. Enzim Lipase.
http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111117052741AAtZGCk. Diakses pada 24 Maret 2014.
KHAYYU HANIFAH / 6411413094 Page 13