BAB DUA, metabolisme (T-T)

ENZIM
Enzim merupakan senyawa organik berupa protein yang berfungsi sebagai katalis dalam metabolisme tubuh, sehingga disebut biokatalisator.

Komponen penyusun enzim terdiri dari :
1.Apoenzim
yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil (mudah berubah) terhadap faktor lingkungan
2. Kofaktor
yaitu komponen non protein yang berupa :
a.Ion-ion anorganik (aktivator)
Berupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K dll. Ion-ion kemudian dengan enzim atau substrat berikatan dan dapat membuat fungsi enzim lebih efektif. Contoh, amilase dalam saliva akan bekerja lebih baik dengan adanya ion klorida dan kalsium
b.Gugus prostetik
Berupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, FAD (Flavin Adenin Dinucleotide), biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae, sitokrom oksidase.
c.Koenzim
Berupa molekul organik non protein kompleks, seperti NAD (Nicotineamide Adenine Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin yang berperan dalam memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain. Enzim yang terikat dengan kofaktor disebut holoenzim.


Enzim diproduksi oleh di dalam sel-sel yang hidup, sebagian besar enzim bekerja di dalam sel, disebut enzim intraseluler, contohnya enzim katalase yang berfungsi menguraikan senyawa peroksida (H2O2) yang bersifat racun menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Enzim-enzim yang bekerja di luar sel (ekstraseluler) contohnya : amilase, lipase, protease dll.

Cara enzim bekerja adalah dengan membentuk senyawa enzim-substrat, kemudian menghasilkan suatu produk tanpa merubah senyawa enzim itu sendiri, setelah produk terbentuk maka enzim akan melepaskan diri untuk membentuk senyawa baru dengan substrat yang lain.
Ada 2 (dua) cara kerja enzim :
1. Lock and key (gembok dan anak kunci)
Setiap enzim memiliki sisi aktif yang tersusun dari sejumlah asam amino. Bentuk sisi aktif ini sangat spesifik, sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Enzim dan substrat akan bergabung bersama menjadi kompleks, seperti kunci yang masuk ke dalam gembok.




2. Induced fit (induksi pas)
Sisi aktif enzim merupakan bentuk yang tidak kaku (fleksibel). Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat kemudian terbentuk kompleks enzim-substrat. Pada saat produk sudah terlepas dari kompleks, maka enzim lepas dan kembali bereaksi dengan substrat yang lain.Enzim bekerja dengan cara mengkatalis reaksi sehingga meningkatkan kecepatan reaksi yang dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang dibutuhkan untuk reaksi).




Sifat-Sifat Enzim:
1.Enzim adalah Protein
2.Bekerja secara khusus/spesifik
3.Berfungsi sebagai katalis
4.Diperlukan dalam jumlah sedikit
5.Bekerja bolak-balik

Faktor yang Mempengaruhi Enzim
1.Suhu (temperatur)
2.Derajat keasaman (pH)
3.Aktivator dan Inhibitor

a.Inhibitor kompetitif
Molekul penghambat yang strukturnya mirip substrat, sehingga molekul tersebut berkompetisi dengan substrat untuk bergabung pada sisi aktif enzim. Contoh : sianida bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan Hemoglobin pada rantai akhir respirasi. Inhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan konsentrasi substrat.
b.Inhibitor nonkompetitif
Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada bagian bukan sisi aktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat. Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.





4.Konsentrasi Enzim
5.Konsentrasi Substrat

Metabolisme berdasarkan tujuan:
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan.
Contohnya: Anabolisme karbohidrat

•Reaksi terang 
Reaksi terang adalah tahap fotosintesis yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Kloroplas menyerap cahaya dan cahaya menggerakkan transfer elektron dan hidrogen ke penerima yaitu NADP+ (nikotinamida adenine dinukleotida fosfat). Pada proses ini, air terurai. Reaksi terang pada fotosintesis ini melepaskan O2. Pada reaksi terang, tenaga matahari mereduksi NADP+ menjadi NADPH dengan menambahkan sepasang electron bersama dengan nukleus hidrogen. Pada reaksi terang juga terjadi fosforilasi yang mengubah ADP menjadi ATP. Jadi energy cahaya diubah menjadi energi kimia dengan pembentukan NADPH: sumber dari elektron berenergi, dan ATP; energi sel yang serba guna.
                                                                                      •Reaksi gelap
Reaksi gelap adalah reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6. Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap.
fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya, 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase Siklus Calvin yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat , 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2.

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah.

Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
Katabolisme karbohidrat
•Respirasi sel
•Karbohidrat + asam amino + asam lemak = Co2 dan H2o.

Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

Contoh Fermentasi :C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :
•Glikolisis
Peristiwa perubahan :

Glukosa -> Glulosa - 6 - fosfat -> Fruktosa 1,6 difosfat -> 3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat->Asam piravat


•Daur Krebs
Siklus Krebs adalah pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia

•Transpor elektron respirasi
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Teknologi Pengolahan Makanan
•obesitas = penyakit jantung, tekanan darah tinggi, dan stroke
•Penyakit-penyakit tersebut disebabkan oleh meningkatnya konsumsi makanan berenergi tinggi, yaitu makanan kaya lemak dan berkadar gula tinggi.
•Cara efektif menjaga kesehatan= mengatur menu makanan yang sesuai dengan kebutuhan
Teknologi Pengawetan Makanan Berkualitas Tinggi
•Cara pengawetan bahan pangan disesuaikan dengan keadaan bahan makanan, komposisi bahan pangan, dan tujuan.
•Berdasarkan caranya, pengawetan secara umum dilakukan dengan pemanasan, pendinginan, kering dingin, pengasinan, dan pemanisan.