Metabolisme sel dan Enzim

Semua mahluk hidup pasti melakukan bernapas, bergerak, berkembang biak, tumbuh dan berkembang. Nah, semua hal itu dilakukan dengan memerlukan yang namanya energi. Tahukah kalian bahwa sumber energi terbesar yang ada di bumi berasal dari sinar matahari. Dan hanya organisme autotrof atau tumbuhan lah yang dapat memanfaatkan sinar tersebut untuk menghasilkan makanan sendiri. Sedangkan manusia dan hewan mendapatkan energi tersebut dari organisme autotrof melalu jaring-jaring makanan.

Hukum termodinamika mengatakan bahwasannya energi tidak dapat diciptakan maupun di musnahkan namun dalag diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Misalnya, pada proses fotosintesis tumbuhan yang menghasilkan energi kimia yang disimpan melalui cadangan makanan dan diubah oleh organisme heterotrof melalui proses respirasi menjadi energi panas dan gerak. Nah, proses fotosintesis ataupun respirasi inilah yang sebenarnya merupakan serangkaian reaksi kimia dalam sel yang disebut METABOLISME.

Untuk itu, kali ini saya akan membahas mengenai apa itu metabolisme dan kaitannya dengan enzim. Simak baik-baik ya....

METABOLISME

Kata metabolisme sendiri berasal dari bahasa Yunani yaitu metabole = berubah. Pengertian metabolisme sendiri merupakan reaksi-reaksi kimiawi yang mengubah zat-zat yang menghasilkan energi maupun memerlukan energi yang terjadi dalam sel-sel tubuh.

Proses metabolisme sendiri dibedakan menjadi dua macam yaitu Katabolisme dan Anabolisme.

• Katabolisme merupakan reaksi penguraian senyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana.
• Anabolisme merupakan reaksi penyusunan senyawa-senyawa sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks dan memerlukan energi.

Dalam proses metabolisme, baik katabolisme dan anabolisme melibatkan sejumlah enzim dan ATP (adenosine triphosphat). Enzim diperlukan sebagai katalisator untuk memprcepat terjadinya reaksi, sedangkan ATP diperlukan sebagai energi selama berlangsungnya reaksi.

Kompleksitas metabolisme

ENZIM

Cobalah kamu memakan nasi lalu mengunyahnya hingga lembut dan diamkan sebentar dimulut sebelum ditelan, apakah yang kamu rasakan?? apakah kamu merasakan rasa manis setelah mengunyah nasi? Kalo iya, mengapa demikian???. Jawabannya karena didalam mulut kita terjadi proses kimiawi yang melibatkan enzim amilase yang bekerja untuk menguraikan amilum menjadi maltosa yang rasanya manis. Harusnya dari peristiwa ini kamu sedikit lebih tahu apa itu enzim dan apa fungsinya.

Enzim juga berasal dari bahasa Yunani, en = dalam, zyme = ragi, yang merupakan senyawa protein yang diproduksi oleh sel-sel mahluk hidupdan berfungsi sebagai biokatalisator. Zat yang dipengaruhi oleh enzim disebut substrat dan hasil reaksinya disebut produk.

SIFAT-SIFAT ENZIM

Enzim memiliki sifat antara lain:

1. Berfungsi sebagai biokatalisator yang dapat mempercepat laju reaksi
2. Memiliki sifat seperti protein, yang jika dipanaskan akan menggumpal. Jika melebihi suhu di atas 50 derajat Celcius enzim akan rusak yang disebut sebagai denaturasi.
3. Enzim bekerja secara spesifik. Artinya enzim hanya bekerja pada substrat tertentu.
4. Enzim diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit
5. Enzim dapat digunakan berulang kali.
6. Dapat bekerja secara reversible yang berarti enzim dapat bekerja secara bolak balik atau dua arah.

KOMPONEN PENYUSUN ENZIM

Secara garis besar komponen penyusun enzim dapat kamu simak melalui gambar dibawah ini.

 CARA KERJA ENZIM

Enzim memiliki sisi aktif yang berbentuk celah atau kantung yang berfungsi sebagai katalis. Enzim meningkatkan laju reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasi (EA). Pada beberapa reaksi metabolisme, diperlukan energi aktivasi yang terlalu besar sehingga diperlukan suhu yang tinggi. Namun, suhu yang terlalu tinggi akan merusak bahkan bisa mematikan sel. Dengan adanya enzim, reaksi apat berlangsung tanpa merusak atau mematikan sel.

Ada dua teori yang dapat menerangkan kerja enzim terhadap substrat, yaitu :

1. Teori Gembok dengan Anak Kunci (Lock dan Key Theory)

Bentuk sisi aktif enzim sangat spesifik sehingga substrat harus memiliki bentuk molekul tertentu yang sesuai. Enzim akan bergabung dengan substrat membentuk ikatan komplek bagaikan gembok dengan anak kuncinya. Namun, jika bentuk sisi aktif enzim tidak cocok dengan bentuk substrat maka tidak akan terjadi ikatan kompleks.

2. Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory)

Enzim mempunyai bentuk sisi aktif yang fleksibel (bukan bentuk yang kaku). Pada saat substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif enzim akan termodifikasi melingkupi substrat sehingga terbentuk ikatan kompleks antara enzim dengan substrat.

PENGHAMBAT KERJA ENZIM

Senyawa kimia tertentu secara selektif dapat menginhibisi (menghambat) kerja enzim spesifik. berdasarkan sifat ikatannya, inhibitor dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1. Inhibitor irreversible, jika inhibitor berikatan dengan sisi aktif enzim secara kovalen sehingga mempunyai ikatan yang kuat dan tidak dapat terlepas. Hal ini menyebabkan enzim tidak aktif dan tidak dapat bekerja seperti semula.
2. Inhibitor reversible, jika inhibitor berikatan dengan sisi aktif enzim secara lemah. Artinya inhibitor dapat terlepas kembali dari enzim sehingga ensim dapat kembali aktif seperti semula.

Inhibitor reversible dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :

• Inhibitor reversible kompetitif, dengan menempati sisi aktif enzim dengan cara bersaing substrat. Penghambatan ini dapat di hilangkan dengan cara menambhakan jumlah konsentrasi susbtrat lebih banyak. 
• Inhibitor reversible nonkompetitif, tidak bersaing langsung dengan substrat untuk menempati sisi aktif enzim tetapi akan menempati bagian lain dari enzim.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut:

1. Suhu
2. Derajat Keasaman (pH)
3. Inhibitor (zat pengahmbat)
4. Aktivator
5. Konsentrasi enzim
6. Konsentrasi substrat
7. Zat hasil (produk)