Kerjaenzim sangat dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain suhu, pH, jumlah enzim, konsentrasi substrat, dan adanya zat penghambat (inhibitor). a. Suhu. Suhu sangat berpengaruh terhadap aktivitas enzim. Aktivitas enzim akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga mencapai suhu optimum.
Metabolisme adalah reaksi kimia yang terdapat di dalam tubuh makhluk hidup. Di dalam metabolisme akan terjadi suatu reaksi kimia yaitu perubahan suatu senyawa kimia yang berguna untuk mempercepat metabolisme tersebut dengan melibatkan enzim sebagai biokatalisator. Reaksi kimia dalam metabolisme mencakup dua macam proses, yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme dan katabolisme merupakan reaksi enzimatis dimana reaksi itu terjadi karena adanya keterlibatan enzim. Baca Juga Perbedaan Anabolisme dan Katabolisme Pada pembahasan kali ini, kami akan membahas tentang Enzim secara lengkap, mulai dari pengertian enzim, komponen enzim, sifat-sifat enzim, cara kerja enzim, peran enzim dalam metabolisme, penghambatan aktivitas enzim dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. Untuk selengkapnya, mari langsung saja kita simak pembahasan dibawah ini. Enzim Pengertian Enzim Asal kata 'Enzim' berasal dari bahasa Yunani yaitu 'enzyme' yang berarti 'di dalam sel'. Pada tahun 1978, seorang psikolog asal Jerman yang bernama Wilhem Kuhne mendeskripsikan enzim sebagai 'proses'. Enzim adalah senyawa protein yang berguna sebagai katalisator reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Katalisator adalah suatu zat yang berguna untuk mempercepat reaksi kimia, akan tetapi tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi atau tidak merubah kesetimbangan reaksi. Enzim disebut juga sebagai biokatalisator karena merupakan katalisator dalam sistem biologi makhluk hidup. Enzim tidak ikut dalam reaksi sehingga memiliki bentuk yang tetap. Jika dalam reaksi tidak melibatkan enzim, maka reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh akan berlangsung lambat. Komponen Enzim Enzim tersusun dari protein sederhana dan protein kompleks. Protein sederhana pada enzim tersusun dari asam amino saja, seperti tripsin, pepsin, dan kemotripsin. Sedangkan protein kompleks pada enzim tersusun dari asam amino dan komponen lain. Enzim lengkap disebut juga holoenzim, tersusun dari komponen protein dan nonprotein. Komponen protein pada enzim disebut apoenzim. Apoenzim merupakan komponen yang paling mendominasi yang menyusun enzim. Komponen ini memiliki sifat labil, sehingga mudah berubah atau mengalami denaturasi, seperti pemanasan dengan suhu tinggi. Komponen nonprotein pada enzim tersusun dari komponen organik dan anorganik. Komponen organik dikelompokkan menjadi 2, yaitu gugus prostetik dan koenzim. Gugus prostetik merupakan komponen organik yang terikat kuat oleh protein enzim. Sedangkan koenzim merupakan komponen organik yang terikat lemah oleh protein enzim. Contoh koenzim diantaranya yaitu NAD nikotinamida adenin dinukleotida, vitamin vitamin B1, B2, B6, biotin, dan niasin, dan koenzim A turunan asam pentotenat. Komponen anorganik pada enzim yaitu kofaktor atau aktifator, yang terikat lemah pada protein enzim. Contoh kofaktor diantaranya yaitu Zn2+, Mn2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, K+, dan Na+. Sifat-Sifat Enzim Enzim memiliki beberapa sifat, diantaranya yaitu 1. Enzim sebagai biokatalisator. Enzim sebagai biokatalisator berguna untuk merubah kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasinya. Meskipun dalam jumlah sedikit, enzim bisa mempercepat reaksi ribuan kali lipat. 2. Enzim berupa koloid. Enzim merupakan senyawa protein yang membentuk suatu koloid di dalam larutan enzim yang berguna untuk menambah luas bidang permukaan pada enzim sehingga energi aktivitasnya menjadi lebih Enzim bekerja secara spesifik. Enzim bekerja secara spesifik yang berarti enzim hanya bekerja pada substrat tertentu saja. Contoh enzim katalase hanya dapat menghidrolisis H2O2 menjadi H2O dan O2. 4. Enzim bersifat termolabil. Cara kerja enzim dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu tinggi, maka cara kerja enzim akan cepat. Sebaliknya jika suhu rendah, maka cara kerja enzim semakin lambat. Akan tetapi jika suhu terlalu tinggi, maka enzim akan mengalami Enzim bisa bereaksi dengan substrat basa maupun asam. Hal ini dikarenakan bagian sisi aktif enzim memiliki gugus R residu asam amino spesifik yang berperan sebagai penerima atau pemberi protein yang sesuai. 6. Kerja enzim bersifat reversibel bolak-balik. Pada dasarnya, kerja enzim yaitu hanya mempercepat laju reaksi kimia untuk mencapai kesetimbangan. Enzim tidak bisa menentukan arah reaksi. Tetapi, suatu enzim bisa melakukan reaksi dua arah yaitu dari produk menjadi substrat atau substrat menjadi produk. Contoh enzim lipase bisa merubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Sebaliknya, enzim lipase juga bisa menyatukan asam lemak dan gliserol menjadi lemak. Baca Juga 17 Enzim Pencernaan, Macam dan Fungsinya 7. Enzim yang Menyerupai Protein. Beberapa sifat enzim ada yang menyerupai sifat dari protein, seperti bekerja pada suhu optimum, dapat mengalami denaturasi pada suhu terlalu tinggi, kinerja menurun pada pelarut organik dan ketika dalam kondisi basa kuat atau asam kuat, serta dipengaruhi oleh inhibitor penghambat, aktivator pemicu, dan konsentrasi substrat. Cara Kerja Enzim Cara kerja enzim dalam mempercepat reaksi kimia yaitu dengan cara berinteraksi dengan substrat, kemudian merubah substrat menjadi sebuah produk. Jika terbentuk produk, maka enzim akan melepaskan diri dari substrat tersebut karena enzim tidak bereaksi dengan substratnya. Berikut teori tentang cara kerja enzim Induced Fit Theory Teori Ketepatan Induksi Sisi aktif pada enzim bersifat fleksibel yang mampu berubah bentuk sesuai dengan bentuk substratnya. Ketika enzim berinteraksi dengan substrat, enzim akan berubah bentuk menyesuaikan bentuk substratnya, sehingga terbentuk kompleks enzim substrat. Setelah terbentuk produk, enzim akan melepaskan diri dari substratnya. Induced Fit Theory Teori Ketepatan Induksi Lock and Key Theory Teori Gembok dan Kunci Teori ini berasal dari Fischer 1898. Enzim diumpamakan sebagai gembok yang memiliki bagian kecil dan bisa mengikat substrat pada sisi aktif enzim. Sedangkan, substrat diumpamakan sebagai kunci yang bisa berikatan dengan sisi aktif enzim. Lock and Key Theory Teori Gembok dan Kunci Pada enzim juga terdapat sisi alosterik yang diumpamakan sebagai sakelar yang bisa membuat kerja enzim meningkat maupun menurun. Jika sisi alosterik berikatan dengan inhibitor penghambat, maka aktivitasnya akan berkurang karena konfigurasi enzim mengalami perubahan. Tetapi, jika sisi alosterik berikatan dengan aktivator zat penggiat, maka enzim akan menjadi aktif kembali. Peran Enzim dalam Metabolisme Mempercepat suatu reaksi kimia tanpa ikut bereaksi Proses metabolisme dengan melibatkan enzim akan mempercepat suatu reaksi kimia. Sedangkan proses metabolisme dengan tidak melibatkan enzim akan memperlambat suatu reaksi kimia. Enzim sendiri tidak ikut dalam reaksi. Pada saat metabolisme melibatkan enzim, substrat akan berikatan dengan enzim. Kemudian enzim akan merubah substrat menjadi produk. Produk merupakan hasil akhir yang akan digunakan oleh tubuh. Semakin banyak enzim yang terlibat, maka akan semakin cepat pula reaksi kimia dalam proses metabolisme, sehingga tubuh dapat memperoleh energi lebih cepat dan dapat menjalankan aktivitas secara suatu produk yang diinginkan Meskipun enzim di dalam tubuh memiliki jumlah ribuan, tetapi banyak enzim yang tidak tertukar. Enzim juga dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substratnya, sehingga diperoleh produk yang diinginkan. Misalnya, dari proses pemecahan amilum dapat diperoleh produk glukosa. Enzim hanya akan mengikat substrat pada sisi aktifnya Enzim di dalam tubuh dapat membedakan antara satu jenis enzim dengan jenis enzim lainnya, meskipun jumlah enzim di dalam tubuh ada ribuan. Pada teori gembok dan kunci, enzim diumpamakan sebagai gembok yang memiliki bagian kecil dan bisa mengikat substrat pada sisi aktif enzim. Sedangkan, substrat diumpamakan sebagai kunci yang bisa berikatan dengan sisi aktif enzim. Bisa digunakan berkali-kali Setelah terbentuk produk pada saat proses metabolisme, enzim akan melepaskan diri dan kembali ke bentuk semula. Kemudian enzim tersebut dapat melakukan proses kembali. Jadi, enzim memiliki peranan yang lama di dalam tubuh. Enzim dapat digunakan berkali-kali di dalam tubuh, tetapi ada juga enzim yang tidak dapat digunakan berkali-kali karena enzim telah rusak yang disebabkan adanya faktor tertentu, seperti perubahan energi dari aktifasi Proses metabolisme yang sedang berlangsung akan mengurangi energi yang ada dalam tubuh. Enzim berperan penting dalam proses tersebut untuk menurunkan energi aktifasi. Metabolisme akan berjalan lebih baik dan lebih cepat saat energi turun. Enzim berperan untuk membantu tubuh menghemat energi. Contoh pada saat kita memindahkan air menggunakan ember maka akan lebih cepat daripada menggunakan kedua tangan. Ember dapat menampung banyak air, sehingga membutuhkan sedikit energi dan proses lebih cepat. Sedangkan, menggunakan kedua tangan membutuhkan banyak energi dan proses yang lama untuk mendapatkan air satu ember. Ember diumpamakan sebagai enzim. Oleh karena itu, semakin banyak enzim yang bekerja, maka semakin cepat pula proses metabolisme pada tubuh. Menjaga Kekebalan Tubuh Kita Pada tubuh kita terdapat ribuan enzim yang bekerja untuk membantu proses kimiawi yang mampu membuat tubuh kita tetap bertahan. Enzim berperan penting dalam proses pembentukan zat kimiawi secara maksimal serta menjaga tubuh tetap sehat dan melindungi tubuh dari virus penyakit atau bakteri yang masuk ke dalam tubuh. Proses kimiawi tersebut membuat tubuh dapat menghasilkan sebuah energi. Penghambatan Aktivitas Enzim Aktivitas enzim tidak semuanya berjalan dengan lancar, adakalanya mengalami gangguan atau penghambatan. Ion atau molekul yang menghambat aktivitas enzim yaitu inhibitor. Inhibitor dikelompokkan menjadi tiga jenis, diantaranya yaitu inhibitor alosterik, inhibitor reversibel, dan inhibitor tidak Alosterik Inhibitor alosterik adalah molekul zat penghambat yang berikatan pada sisi alosterik enzim. Inhibitor alosterik mengakibatkan sisi aktif enzim menjadi tidak aktif karena sudah mengalami perubahan bentuk. Inhibitor Reversibel Inhibitor reversibel terbagi menjadi tiga jenis hambatan, yaitu sebagai berikut 1. Inhibitor kompetitif hambatan bersaing Pada inhibitor kompetitif, zat-zat penghambat memiliki struktur yang serupa dengan struktur substrat, sehingga terjadi persaingan antara zat penghambat dengan substrat ketika akan berikatan dengan sisi aktif enzim. 2. Inhibitor nonkompetitif hambatan tidak bersaing Pada inhibitor nonkompetitif, zat penghambat berikatan pada sisi alosterik enzim yang mengakibatkan substrat tidak bisa berikatan dengan enzim guna membentuk kompleks enzim-substrat karena terjadi perubahan pada sisi aktif enzim. 3. Inhibitor umpan balik Pada inhibitor umpan balik, produk hasil akhir dalam suatu reaksi bisa menghambat aktivitas enzim, sehingga mengakibatkan reaksi kimia berjalan lambat. Jika produk disingkirkan, maka reaksi kimia akan berjalan lagi. Inhibitor Tidak Reversibel Inhibitor tidak reversibel terjadi karena hambatan ini bereaksi tidak reversibel dengan bagian tertentu pada enzim yang mengakibatkan perubahan bentuk pada enzim, sehingga aktivitas katalitik enzim akan berkurang atau menurun. Pada umumnya, inhibitor tidak reversibel terjadi karena adanya proses destruksi modifikasi suatu gugus enzim atau lebih yang ada pada molekul enzim. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim Suhu Temperatur Suhu dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Suhu maksimum untuk aktivitas enzim pada manusia serta hewan yang berdarah panas yaitu ± 37°C, sementara pada hewan yang berdarah dingin yaitu ± 25°C. Pada suhu 0°C, enzim tidak aktif, tetapi tidak rusak. Jika suhu dinaikkan hingga batas maksimum, maka akan terjadi peningkatan aktivitas enzim. Jika suhu melebihi batas maksimum, maka enzim akan rusak karena mengalami denaturasi protein. Zat-zat Penggiat Aktivator Adanya zat penggiat aktivator bisa meningkatkan aktivitas enzim, seperti garam-garam dari logam alkali yang berbentuk encer 2%–5%, serta ion logam Mg, Co, Ni, Cl, dan Mn. Namun, proses kerja zat penggiat ini belum diketahui secara Derajat Keasaman Enzim memiliki pH maksimum yang bisa bersifat asam maupun basa. Pada umumnya, enzim pada manusia memiliki pH antara 6–8, seperti enzim tripsin. Tetapi, ada pula enzim yang aktif pada kondisi asam, seperti enzim pepsin. Perubahan pH bisa menyebabkan terjadinya proses denaturasi yang dapat menurunkan aktivitas enzim, serta bisa mempengaruhi efektivitas sisi aktif enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Zat-Zat Penghambat Inhibitor Beberapa zat kimia bisa menghambat aktivitas enzim, seperti garam-garam yang mengandung sianida dan merkuri Hg. Inhibitor mengakibatkan enzim tidak bisa berikatan dengan substrat, sehingga tidak bisa menghasilkan suatu Enzim Sebagian besar konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, yang berarti penambahan konsentrasi enzim menyebabkan kecepatan reaksi meningkat sampai diperoleh kecepatan konstan. Kecepatan konstan tercapai jika semua substrat telah terikat oleh enzim. Sekian artikel mengenai Peran Enzim dalam Metabolisme Lengkap Pengertian, Komponen, Sifat dan Cara Kerja Enzim. Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi sobat baik untuk mengerjakan tugas maupun untuk sekedar menambah pegetahuan seputar enzim, pengertian enzim, komponen enzim, sifat-sifat enzim, cara kerja enzim, peran enzim dalam metabolisme, penghambatan aktivitas enzim dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. Terimakasih atas kunjungannya. Peran Enzim dalam Metabolisme Lengkap Pengertian, Komponen, Sifat dan Cara Kerja Enzim MARKIJAR MARi KIta belaJAR
Makanyamanusia, hewan, dan tumbuhan memiliki protein bernama enzim ini di dalam tubuhnya. Secara umum, fungsi enzim ini adalah untuk membantu dan mempercepat proses metabolisme di dalam tubuh, yang dalam ilmu biologi disebut sebagai biokatalisator. Proses metabolisme dalam tubuh kita itu ada dua jenis, yaitu katabolisme dan anabolisme. Mahasiswa/Alumni Universitas Atma Jaya Yogyakarta19 Agustus 2022 0839Jawaban yang tepat adalah B. katalase, menguraikan peroksida air. Enzim adalah biokatalisator yang dapat mempercepat suatu reaksi biologis. Salah satu sifat enzim adalah bekerja secara spesifik, artinya suatu enzim hanya bisa bekerja dan mengadakan perubahan pada substrat tertentu saja. Contohnya adalah enzim maltase yang hanya dapat mengurai maltosa menjadi glukosa, enzim katalase yang hanya dapat mengurai hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen, enzim protease yang hanya dapat mengurai protein menjadi asam amino, dan enzim lipase yang hanya dapat mengurai lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah B.
Molekulyang Berperan dalam Metabolisme - Energi minimum yang diperlukan suatu substrat untuk bereaksi dinamakan sebagai energi aktivasi. Tentu kita tidak dapat memenuhi kebutuhan energi pemicu pada keadaan seperti di mesin. Akan tetapi, dengan suhu yang cukup rendah, bahan makanan yang kita makan tetap dapat menghasilkan energi untuk menunjang aktivitas kita.
- Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Ada 2 fungsi pokok enzim, yakni mempercepat atau memperlambat reaksi kimia; dan mengatur sejumlah reaksi yang beda-beda dalam waktu yang pengertian enzim dan komponen, sifat, fungsi, serta contoh jenis-jenisnya? Berikut ini penjelasannya Itu Enzim Dalam ilmu biologi, enzim didefinisikan sebagai biokatalisator yang berfungsi mempercepat reaksi biologis di dalam tubuh. Dengan adanya enzim, proses reaksi biologis di dalam tubuh bisa terjadi tanpa ikut bereaksi dengan subtrat komponen yang akan dipecah oleh enzim. Enzim juga termasuk bagian penting di tubuh manusia. Dikutip dari livescience, enzim merupakan katalis yang sangat selektif. Artinya setiap enzim hanya mempercepat reaksi tertentu. Beberapa enzim membantu memecah molekul besar menjadi potongan-potongan kecil yang lebih mudah diserap tubuh. Namun ada juga enzim yang membantu mengikat dua molekul menjadi satu untuk menghasilkan molekul Jenis Enzim Berikut ini beberapa contoh jenis enzim di tubuh manusia seperti dilansir Medical News Today Lipase sekelompok enzim yang membantu mencerna lemak di usus. Amilase membantu mengubah pati menjadi gula, ditemukan dalam air liur. Maltase juga ditemukan dalam air liur, memecah gula maltosa menjadi glukosa. Maltosa ditemukan dalam makanan seperti kentang, pasta, dan bir. Tripsin ditemukan di usus kecil, memecah protein menjadi asam amino. Laktase juga ditemukan di usus kecil, memecah laktosa, gula dalam susu, menjadi glukosa dan galaktosa. Asetilkolinesterase memecah neurotransmitter asetilkolin di saraf dan otot. Helikase mengungkap DNA. DNA polimerase mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida. Enzim hati memecah racun dalam tubuh. Komponen Enzim Sebagian besar enzim, terdiri atas dua komponen penyusun, yakni protein apoenzim dan non-protein gugus prostetik.Apoenzim adalah komponen paling dominan dalam struktur enzim. Selain itu, apoenzim ini bersifat labil karena mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu dan pH, serta tidak tahan panas. Adapun gugus prostetik terdiri dari ion anorganik dan ion organik kompleks. Ion anorganik dalam gugus prostetik disebut sebagai kofaktor. Fungsi kofaktor ialah katalis yang mampu meningkatkan kerja enzim. Sedangkan ion organik dalam gugus prostetik disebut koenzim, yang berfungsi untuk memindahkan zat kimia dari satu enzim ke enzim lain. Sifat-sifat Enzim Secara umum, Enzim memiliki setidaknya enam sifat yang khas. Pertama, enzim hanya mengubah kecepatan reaksi. Jadi, enzim tidak mengubah produk akhir yang dibentuk atau mempengaruhi keseimbangan reaksi, hanya meningkatkan laju suatu enzim bekerja secara spesifik. Maka itu, enzim hanya mempengaruhi substrat enzim merupakan protein. Oleh karena itu, enzim memiliki sifat seperti protein, antara lain bekerja pada suhu optimum, umumnya suhu kamar. Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam atau basa kuat, dan pelarut organik. Panas yang terlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi sehingga tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Keempat, enzim diperlukan dalam jumlah sedikit, sesuai dengan fungsinya sebagai enzim bekerja secara bolak-balik. Reaksi-reaksi yang dikendalikan enzim dapat berbalik. Ini berarti enzim tidak menentukan arah reaksi tetapi hanya mempercepat laju reaksi sehingga tercapai keseimbangan. Enzim dapat menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain, dan juga sebaliknya, menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu. Keenam, enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu, pH, aktivator pengaktif, dan inhibitor penghambat, serta konsentrasi dan Cara Kerja Enzim Enzim bertindak sebagai katalis dalam organisme hidup. Enzim mengatur laju reaksi kimia tanpa dirinya sendiri berubah dalam proses tersebut. Molekul yang bekerja dengan enzim disebut dengan istilah substrat. Substrat berikatan dengan suatu daerah pada enzim yang disebut tapak aktif. Ada dua model cara kerja enzim. Pada model gembok dan kunci Lock and key, situs aktif enzim dibentuk secara tepat untuk menampung substrat tertentu. Sementara di model induced-fit atau kecocokan yang terinduksi, situs aktif dan media tidak cocok satu sama lain, tetapi keduanya mengubah bentuknya agar terhubung. Dikutip dari Britannica, enzim mengkatalisasi banyak aspek dari metabolisme sel yang mempunyai fungsi berikut Pencernaan makanan di mana molekul nutrisi yang besar seperti protein, karbohidrat, dan lemak dipecah menjadi molekul yang lebih kecil. Konservasi dan transformasi energi kimia. Konstruksi makromolekul seluler dari prekursor yang lebih kecil. Setiap sel di tubuh mengandung DNA. Setiap sel membelah, DNA perlu disalin. Enzim membantu dalam proses ini dengan melepaskan gulungan DNA dan menyalin informasi. Enzim juga dibutuhkan di industri makanan dan medis. Fermentasi anggur, ragi roti, pengentalan keju, dan pembuatan bir telah dipraktekkan sejak awal, tetapi baru pada abad ke-19 reaksi ini dipahami sebagai hasil dari aktivitas katalitik enzim. Sejak itu, enzim menjadi semakin penting dalam proses industri yang melibatkan reaksi kimia organik. Di dunia medis, penggunaan enzim untuk membunuh mikroorganisme penyebab penyakit, mempercepat penyembuhan luka, hingga mendiagnosis penyakit tertentu. - Sosial Budaya Kontributor Desika PemitaPenulis Desika PemitaEditor Ibnu Azis
Contohenzim dan hasil kerjanya yang berperan dalam metabolisme sel adalah . #enzim #sifat-sifat enzim #fungsi enzim #cara kerja enzim #struktur enzim #komponen enzim #jenis enzim 48 A maltase, pembentukan maltosa B lipase, menguraikan lemak C protease, pembentukan protein D glukase, pembentukan glukosa Kuis Terkait
Enzymes Their Biological, Malignant Transformation and Signal Transduction Roles Enzymes have been called the agents of life-a very apt term, since all life processes are so dependent on them. Enzymes are biological catalysts, critical components of cell metabolism and biological processes. As biocatalysts, enzymes have some unique features, such as extraordinary catalytic power, greater reaction specificity, milder reaction conditon and capacity for regulation. Consideration of these remarkable catalytic properties, lead enzymes to play a central role in almost all biological processes. Enzymes involved in every process where chemical changes occur, in the synthesis, degradation, and transformation of molecules, in various metabolic and energy transformation. Through their abilities of carrying out chemical transformation, including covalent modification of a number of molecules, enzymes participate in sequence of signal tranduction wich regulate how cells live and interact with its surrounding. Enzyme activities are therefore implicated in every aspect of life, from conception, cell cycle and division, growth, differentiation and the death of cells, transport and recycling molecules. An understanding of their respective role and mechanism of action can be utilised in control and treatment of cancer. ABSTRAK Enzim Peranan Biologik, Transformasi Ganas dan Transduksi Sinyal. Enzim biasa disebut sebagai "agen kehidupan", suatu istilah yang sangat tepat, karena semua proses kehidupan tergantung pada enzim. Enzim merupakan biokatalisator, komponen penting dalam metabolisme dan proses biologik. Sebagai biokatalisator, enzim mempunyai sifat-sifat yang unik antara lain, daya katalitik sangat besar, reaksi spesifik, kondisi reaksi yang ringan dan dapat diregulasi. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, enzim berperan sentral pada hampir semua proses biologi. Enzim terlibat pada proses sintesis, degradasi dan transformasi molekul serta. pertukaran enerji. Melalui transformasi kimia, termasuk modivikasi kovalen, enzim berperan penting dalam transduksi sinyal, yang mengartur komunikasi antar sel dan interaksi sel dengan lingkungannya. Dengan demikian, enzim terlibat pada semua aspek kehidupan mulai dari konsepsi, siklus sel, pertumbuhan, diferensiasi dan kematian sel, transport dan pendauran ulang molekul. Pemahaman akan mekanisme kerja dan peranan enzim, bermanfaat dalam pengendalian dan terapi kanker. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free Ebers Papyrus 2005 Volume 11 Peranan Biologik, Transformasi Ganasdan Transduksi SinyalOlehFrans Ferdinal1,2ABSTRACTEnzymes Their Biological, Malignant Transformation and Signal Transduction RolesEnzymes have been called the agents of life - a very apt term, since all life processesare so dependent on them. Enzymes are biological catalysts, critical components of cellmetabolism and biological processes. As biocatalysts, enzymes have some unique features,such as extraordinary catalytic power, greater reaction specificity, milder reaction conditonand capacity for regulation. Consideration of these remarkable catalytic properties, leadenzymes to play a central role in almost all biological processes. Enzymes involved in everyprocess where chemical changes occur, in the synthesis, degradation, and transformation ofmolecules, in various metabolic and energy transformation. Through their abilities ofcarrying out chemical transformation, including covalent modification of a number ofmolecules, enzymes participate in sequence of signal tranduction wich regulate how cells liveand interact with its surrounding. Enzyme activities are therefore implicated in every aspectof life, from conception, cell cycle and division, growth, differentiation and the death ofcells, transport and recycling molecules. An understanding of their respective role andmechanism of action can be utilised in control and treatment of words enzymes, protein kinase, oncogene, signal transductionABSTRAKEnzim Peranan Biologik, Transformasi Ganas dan Transduksi biasa disebut sebagai “agen kehidupan”, suatu istilah yang sangat tepat, karenasemua proses kehidupan tergantung pada enzim. Enzim merupakan biokatalisator, komponenpenting dalam metabolisme dan proses biologik. Sebagai biokatalisator, enzim mempunyaisifat-sifat yang unik antara lain, daya katalitik sangat besar, reaksi spesifik, kondisi reaksiyang ringan dan dapat diregulasi. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, enzim berperan sentralpada hampir semua proses biologi. Enzim terlibat pada proses sintesis, degradasi dantransformasi molekul serta. pertukaran enerji. Melalui transformasi kimia, termasukmodivikasi kovalen, enzim berperan penting dalam transduksi sinyal, yang mengarturkomunikasi antar sel dan interaksi sel dengan lingkungannya. Dengan demikian, enzimterlibat pada semua aspek kehidupan mulai dari konsepsi, siklus sel, pertumbuhan,diferensiasi dan kematian sel, transport dan pendauran ulang molekul. Pemahaman akanmekanisme kerja dan peranan enzim, bermanfaat dalam pengendalian dan terapi kunci enzim. protein kinase, onkogen, transduksi Biokimia dan Biologi Molekuler Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara. Dr. Frans Ferdinal. dipresentasikan pada The 9th Course & Workshop, Basic Sciences in Oncology, Peningkatan Profesionalisme Anggota POIPerhimpunana Onkologi Indonesia, Jakarta, 8 April 2006. PENDAHULUANSel sebagai unit dasar biologi mengandung 4 macam makromolekul biopolimer utama, yang berdasarkan jumlahnya dalam sel, secara berurutan adalah protein, asam nukleat DNA, RNA , karbohidrat dan lipid. Makromolekul tersebut dibentuk dari masing-masingmonomernya yaitu asam amino, nukleotida, glukosa dan asam lemak. Fungsi utama asamnukleat sebagai simpanan dan pemindahan informasi genetik, karbohidrat sebagai enerji,sedangkan lipid sebagai komponen struktur membran sel. Ketiga makromolekul tersebutpenting bagi kehidupan sel, akan tetapi molekul protein, sesuai dengan namanya proteios,berarti sangat penting. Fungsi utama protein adalah sebagai enzim yang berperan sebagaibiokatalisator. Sebagai biokatalisator, enzim terlibat pada hampir semua aktivitas dankegiatan sel. Enzim menggerakkan semua reaksi kimia dalam sistem biologik, yang disebutsebagai metabolisme, baik sintesis, degradasi maupun transformasi molekul. Dalamkehidupan manusia sejak konsepsi, pertumbuhan, perkembangan, diferensiasi, penuaan sertakematian sel, senantiasa melibatkan enzim. Fungsi lain dari protein, baik secara langsungmaupun secara tidak langsung, juga memerlukan kehadiran enzim. Fungsi tersebut antara lainadalah sebagai, transport dan penyimpanan, komponen struktur sel, kontraksi dan pergerakan,hormon dan komponen transduksi sinyal, regulasi ekspresi gen, pertahanan tubuh dan responsterhadap stres. Beadle & Tatum 1940 mengajukan hipotesis one gene one enzyme,sementara Watson & Cricks 1953 menyatakan dogma sental dalam biologi molekuler,bahwa informasi genetik mengalir dari DNA ke RNA lalu ke Protein. Pada dasarnya keduateori di atas menyatakan bahwa enzim merupakan agen kehidupan agent of life 1-3.Makalah ini membahas dasar biokimia dan biologi enzim, yang tujuannya untukdapat memahami mekanisme kerja dan peranan enzim. Disamping itu dibahas pula beberapaketerlibatan enzim di bidang onkologi, khususnya yang berkaitan dengan transformasi ganasdan transduksi umum EnzimEnzim sebagai biokatalisator merupakan molekul protein, dengan sedikit kekecualian,karena beberapa jenis RNA juga dapat berperan sebagai enzim, yang disebut katalitik atau kemampuan enzim dalam mempercepat suatu reaksi sangat besar,rata-rata antara 106-1016, jika dibandingkan dengan reaksi tanpa katalisator. Akan tetapidilaporkan orotidin monofosfat dekarboksilase OMP-DC, yang berperan dalam sintesisnukleotita pirimidin mampu menghasilkan percepatan reaksi sebesar 1023 4.Enzim mempercepat reaksi dengan cara menurunkan enerji aktivasi dari suatu reaksidan hal ini dilakukan dengan cara menstabilkan transitition state dari kompleks enzim-substrat. Secara singkat, mekanisme katalilitik enzim dilakukan melalui a promixity andorientation, b electrostatic effects, c acid-base catalysis dan d covalent caralysis. Sebagaisuatu biokatalisator, enzim mempercepat suatu reaksi tanpa mempengaruhi keseimbanganreaksi, yang dilakukan enzim hanya mempercepat tercapainya keseimbangan dari suatureaksi. Proses ini dilakukan enzim dengan sangat spesifik dan efektif, karena enzim kembalike keadaan semula, setelah reaksi selesai. Dengan kemampuan katalitiknya. berbagai reaksiyang kompleks dan memerlukan kondisi eksperimental yang ekstrim dapat dilakukan enzimdalam waktu yang sangat singkat dan dengan kondisi yang lebih ringan yang menunjangkehidupan. Enzim dapat melakukan pekerjaannya yang spesifik terhadap suatu substrat, melalui peran asam amino tertentu yang berada pada situs aktifnya active-site. Dalamkonformasi tertentu yang dipengaruhi oleh kondisi Iingkungan di sekitarnya suhu, pH,komposisi medium, situs aktif mampu mengenal substratnya dan melakukan pemutusanatau penyambungan ikatan kimia klas enzim 6 klas enzim, enzim tertentu membutuhkan kofaktor, yangdapat berupa ion-esensial atau koenzim. Disamping itu aktivitas enzim dipengaruhiberbagai modulator, baik yang mengaktifkan ataupun yang menghambat. Apakah suatuenzim akan aktif atau tidak pada suatu saat tertentu, dan selama waktu tertentu, dipengaruhimisalnya melalui suatu proses umpan balik yang ditentukan oleh ketersediaan substrat danproduk reaksi yang bersangkutan. Aktivitas enzim juga dapat dikendalikan dengan carapengaturan kadarnya, melalui sintesis dan degradasinya, yang pada gilirannya dipengaruhioleh berbagai zat regulatorik melalui mekanisme induksi dan represi. Dikenal enzim yangbersifat konstitutif yang kadarnya berada pada suatu tingkat yang relatif konstan. Di fihaklain terdapat enzim yang kadarnya dan dengan demikian aktivitasnya di dalam sel,jaringan dan cairan tubuh disesuaikan dengan keadaan fisiologik dan tingkat perkembangantertentu Pengendalian kadar demikian ditentukan oleh ketersediaan substrat atau produkreaksi enzim tersebut, dan pada makhluk yang lebih tinggi seperti manusia dikendalikanpula oleh zat regulatorik seperti hormon dan faktor pertumbuhan. Regulasi enzim jugaterjadi melalui lokalisasi atau kompatementasi, kita mengenal enzim ekstra sel dan intra dalam sel enzim terdapat pada berbagai sub-organel maupun pada membran 1-3.Proten Kinase dan Protein FosfataseAktivitas beberapa enzim, dan sejumlah protein lain, ditentukan oleh perubahankonformasi akibat terikat tidaknya satu atau lebih gugus fosfat pada asam amino tertentupada lokasi spesifik dari molekul protein tersebut. Modifikasi kovalen ini merupakancontoh bagaimana suatu zat atau gugus kimia, atau perubahan kimia tertentu, merupakansinyal yang menentukan kegiatan enzim. Berbagai bentuk modifikasi kovalen terlibat tidakhanya dalam pengendalian aktivitas enzim yang berperan dalam suatu proses metabolisme,tetapi juga mempengaruhi berbagai protein yang berperan dalam transduksi sinyal, yangmenentukan bagaimana suatu sel, jaringan atau organisme berfungsi, bereaksi dan memberirespon terhadap kondisi lingkungannya. Fosforilasi atau pengikatan gugus fosfat dilakukanoleh enzim kinase dan defosforilasi atau pembebasan gugus fosfat dilakukan oleh enzimfosfatase. Gugus fosfat tersebut terikat sebagai ester pada rantai samping gugus karboksildari residu asam amino serin, treonin atau tirosin pada lokasi spesifik protein yangbersangkutan. Pengikatan atau pelepasan gugus fosfat menentukan apakah enzim yangbersangkutan akan berada dalam konformasi aktif atau tidak, atau apakah protein tersebutakan dikenal dan berikatan dengan molekul atau protein sudah diketahui bahwa jumlah total gen protein kinase kinome manusiasebanyak 518, yang mencapai sekitar dari genome manusia. Dari jumlah tersebut 478merupakan protein kinase konvensional cPK dan 40 protein kinase atipik aPK. cPKterdiri dari 388 serin/tronin kinase dan 90 tirosin kinase. Dilaporkan pula bahwa lebih dari30% protein dalam sel, dapat difosforilasi pada satu atau lebih tempat pada kondisi yangtepat. Disamping itu jumlah total gen protein fosfatase fosfatome adalah sekitar 140 gen,yang terdiri dari 38 tirosin fosfatase, 38 serin/treonin fosfatase dan 60 gen untuk fosfatasedengan spesifitas ganda. Fakta ini menunjukkan bahwa fosforilasi dan defosforilasi proteinmerupakan mekanisme utama dalam transduksi sinyal. Protein kinase berperan antara laindalam Penyinalan berbagai growth factor GF; adhesi, migrasi dan bentuk sel; diferensiasisel; kontrol siklus sel; regulasi transkripsi gen dan respons terhadap stres 2-3. TelomeraseTelomere adalah suatu sekuens yang terdiri 6 nukleotida -TTAGGG-, yangterdapat pada ujung setiap kromosom manusia. Sekuens tersebut terdapat secara berulangdengan panjang 5 -15 kb. Telomere berfungsi untuk mencegah agar kedua ujung kromosomtidak bergabung, dengan cara membentuk struktur capping, yang berguna sebagai tersebut perlu dilakukan, karena kedua ujung kromosom tidak sama panjang,sebagai akibat tidak sempurnanya proses replikasi. Tanpa telomer, kedua ujung tersebutakan dikenal oleh sistem reparasi sebagai DNA yang rusak atau putus, sehinggadigabungkan, yang dapat mengakibatkan genom tidak stabil. Disamping itu telomer jugadapat berperan sebagai jam molekuler, untuk memperkirakan berapa lama suatu sel dapathidup, karena setiap kali replikasi dan pembelahan sel, terjadi pemendekan telomer 50 –100 nukleotida. Bila pemendekan mencapai derajad tertentu, akan terjadi krisis telomer,genom menjadi tidak stabil secara masif dan diikuti kematian merupakan kompleks ribonukleoprotein yang terdiri reversetranskriptase, RNA dan beberapa protein. Enzim ini tidak aktif pada manusia, sedangkanpada sel kanker, aktivitasnya meningkat. Enzim ini berperan dalam mempertahankanpanjang telomer, sehingga merupakan salah satu faktor bagi sifat immortality sel kanker dengan menghambat aktivitas telomerase sudah diuji coba dan dilaporkanberhasil pada berbagai jenis lekemia, dengan menggunakan BIBR 1532 5,6.Matrix Metaloproteinase MMPExtracellularmatrix ECM tersusun scbagai kompleks anyaman sejumlah glikoproteindan proteoglikan yang memiliki peran dinamik dalam berbagai kegiatan sel, termasukpergerakan dan migrasi sel, proliferasi, apoptosis dan morfogenesis jaringan. Kualitas dankuantitas ECM tidak saja ditentukan oleh komponen strukturalnya seperti kolagen; elastin;laminin dan proteoglikan, tetapi juga mclalui pcngendalian ekspresi berbagai proteinase yangdapat memecah matriks dan inhibitornya. Aktivitas proteinase dan inhibitornya didugamempunyai peran dalam invasi dan metastasis sel merupakan suatu keluarga endopeptidase yang mengikat ion-Zn dan memilikikemampuan memecah sejumlah komponen ECM. Enzim ini dianggap terlibat pada prosesarthritis rheumatoid, aterosklerosis, invasi dan metastasis sel tumor. Pendapat ini berdasarkanpada bukti bahwa pemakaian tissue inhibitor matrix metaloproteinase TIMP dapatmenghambat proses invasi, sehingga disimpulkan bahwa ekspresi MMP diperlukan dalamproses penyakit tersebut. Sejumlah onkogen diperlihatkan mengendalikan kadar MMP dankebanyakan MMP mempunyai elemen pengikat untuk faktor transkripsi AP-1, padapromoternya, yang mungkin merupakan perantara dalam responnya. Banyak data telahdiperoleh mengenai peran MMP dalam proses keganasan seperti tumor kolon, payudara danparu 7.TRANSFORMASI GANASAgen Penyebab KankerKanker dipandang sebagai suatu penyakit yang bersifat kompleks. Pendapat sekarangtentang kanker ialah tidak disebabkan oleh satu penyebab saja, melainkan oleh interaksisejumlah faktor eksogen dan endogen. Faktor endogen yang utama adalah gen besertaproduknya seperti faktor pertumbuhan, reseptor dan berbagai protein lain. Faktor eksogen lingkungan sebagai agen penyebab transformasi ganas atau kanker dapat digolongkan kedalam tiga kelompok besar, yaitu fisika, kimia dan biologis. Adapun sifat-sifat faktoreksogen tersebut adalah Sinar berenergi tinggi seperti sinar UV , X, dan γdapat bersifat mutagenik dankarsinogenik. Semua sinar ini dapat merusak DNA melalui berbagai cara. Radiasi ultravioletdapat menyebabkan terbentuknya dimer pirimidin, akibat kehilangan basa-basa pada lokasitertentu. Pemutusan untai tunggal dan ganda dari DNA atau pembentukan ikatan-silang,dapat pula terjadi. Disamping itu juga dapat terjadi pembentukan radikal kimia, sekitar 80% kanker pada manusia disebabkan faktor lingkungan,khususnya zat kimia. Kontak dengan senyawa kimia dapat terjadi akibat pekerjaan seseorangbenzen, asbes; makanan aflatoksin B; gaya hidup merokok atau pengaruh kimia paling tidak membutuhkan 2 tahap, tahap inisiasi dan tahap promosi untukdapat menimbulkan tumor 8.Beberapa virus DNA dan RNA serta infeksi kronik oleh bakteri Helicobacter Pylorii,bersifat karsinogenik. Virus onkogenik mengandung DNA atau RNA sebagai kondisi tertentu, infeksi virus pada sel yang sesuai dapat mengakibatkan transformasiganas. Virus Epstein-Barr mendapat perhatian besar karena berkaitan dengan penyakitLimfoma Burkitt dan karsinoma nasofaring pada manusia. Virus hepatitis B didugamerupakan agen penyebab utama kanker primer hati. Jika kultur sel diinfeksi dengan virusonkogenik, maka sel tersebut akan mengalami transformasi ganas. Perubahan morfologikdan biokimia dapat dilihat pada Tabel 1. Beberapa perubahan yang terjadi pada biakan sel yang diinfeksi oleh virusonkogenik yang menyebabkan terjadinya transformasi ganas 8,9Pola enzim mengalami perubahan, enzim-enzim glikolisis, proteinase, kolagenase, glikosidase danenzim untuk sintesis purin-pirimidin serta telomerase, terlihat meningkat. Sedangkan enzim untukkatabolisme purin-pirimidin , asam amino dan sintesis glukosa dihambat. Perubahan komposisiglikoprotein, proteoglikan, glikolipid dan musin pada permukaan sel.Perubahan bentuk bentuk lebih bundar dengan inti besar dan banyak, rasio inti/sitoplama, naik.Perubahan sifat pertumbuhan sel bersifat immortality, resisten terhadap apoptosis dan hilangnya inhibisi kontak pertumbuhan, inhibisi kontak pergerakan, ketergantungan pada penjangkaran loss ofanchorage dependence, kontrol siklus sel dan berkurangnya kebutuhan terhadap serum.Kehilangan interaksi antar sel dan sel dengan Onkogen pada KarsinogenesisProto-onkogen atau onkogen c-onkogen adalah gen normal yang memilikikemampuan untuk melakukan transformasi ganas, bila ekspresinya berlebihan. Onkogenpertama yang ditemukan pada manusia adalah src, yang homolognya pada virus RSV adalahv-src. Onkogen tersebut menyandi tirosin kinase, yang berperan dalam berbagai lintasansinyal, sehingga sangat berperan dalam mengontrol pertumbuhan, proliferasi, deferensiasidan survival dari sel. Lebih dari 50 macam onkogen retrovirus yang sudah diisolasi dariberbagai binatang seperti ayam, kalkun, mencit, tikus, kucing dan kera. Semua virus iniseperti halnya RSV mengandung paling tidak satu onkogen viral oncogenes, yang berperandalam proses yang berhubungan dengan pengaturan pertumbuhan sel. Sekitar separuh produk onkogen virus ini merupakan enzim protein kinase, yang sebagian besar diantaranya berasaldari jenis tirosin. Diketahui bahwa hampir semua sel normal mempunyai aktivitas tirosinkinase, sehingga enzim ini memainkan peran yang penting baik pada sel normal maupun selyang sudah mengalami transformasi 9.Aktivasi onkogen melibatkan perubahan struktur dan ekspresi proto-onkogensehingga menjadi onkogen aktif. Konsekuensi dari perubahan genetik ini menyebabkan selmengalami transformasi ganas. Ada tiga mekanisme aktivasi onkogen yang utama dalamneoplasma manusia. mutasi, amplifikasi gen, dan chromosome re-arrangements. Ketigamekanisme ini menimbulkan kelainan pada struktur atau peningkatan ekspresi dari proto-onkogen. Karena terjadinya kanker merupakan suatu proses yang bertahap, maka biasanyadibutuhkan beberapa mutasi untuk dapat menimbulkan kanker. Produk dari onkogen yangsudah aktif dapat berada pada berbagai tingkat dalam suatu lintasan sinyal 1. Skema mekanisme kerja lima macam onkogen 8.Gen Supresor Tumor Tumor Suppressor GenesAktivasi onkogen seluler hanya satu dari dua tipe kelainan atau gangguan genetikyang terlibat dalam pembentukan kanker. Tipe yang lain adalah inaktivasi gen supresor tumorGST. Aktivasi onkogen mendorong terjadinya proliferasi sel yang abnormal sebagai suatu konsekuensi dari kelainan genetik, berupa peningkatan ekspresi gen atau aktivitas yang tidakterkontrol dari protein yang disandinya. Sedangkan GST memberikan efek yangbertentangan dengan aktivasi onkogen. Dalam keadaan normal kerja GST adalahmenghambat proliferasi sel dan perkembangan tumor, sehingga kadang-kadang disebut jugaonkogen resesif atau anti-onkogen. Dalam banyak tumor GST mengalami inaktivasi,perannya sebagai regulasi-negatif dari proliferasi sel menjadi hilang, sehingga menimbulkantransformasi ganas. Inaktivasi GST biasanya mengenai sel benih, sehingga kelainannyabersifat pertama yang ditemukan pada manusia gen Rb, dengan produknya protein Rb,yang berperan dalam mengontrol siklus sel. Mutasi inaktivasi gen Rb terdapat padaberbagai kanker seperti, retinoblastoma,, karsinoma payudara, prostat, pankreas 10.GST kedua yang diidentifikasi adalah p53 yang merupakan gen yang sangat penting,berlokasi pada kromosom 17, yang menyandi fosfoprotein inti dengan BM 53 kDa. Gen iniseringkali menjadi inaktif pada berbagai kanker manusia, termasuk leukemia, limfoma,sarkoma, tumor otak, karsinoma berbagai jaringan termasuk, payudara, kolon dan total mutasi dari p53 memainkan peranan sampai 50% dari semua kanker, sehinggadikenal sebagai gen yang utama dalam menjaga kestabilan genom. Protein p53 berfungsisebagai 1 sebagai aktivator transkrispsi, mengatur gen-gen tertentu yang terlibat dalamsiklus sel; 2 sebagai kontrol checkpoint G1 bagi kerusakan DNA; 3 berpartisipasi dalammengawali proses kematian sel apoptosis. Bila DNA rusak, p53 diinduksi untukmengaktifkan transkripsi dari p21 yang merupakan inhibitor Cdk. Siklus sel akan dihambatoleh p21 dengan cara bertindak sebagai inhibitor bagi kompleks Cdk4/Cyclin D, maupunmelalui penghambatan replikasi DNA dengan terikat pada PCNA proliferating cell nuclearantigen. Berhentinya siklus sel diduga untuk memberikan waktu bagi perbaikan DNA yangrusak, sebelum DNA direplikasikan. Bila kerusakan D NA tidak dapat diperbaiki, maka selyang mengandung DNA tersebut akan diprogram untuk apoptosis 11.Suatu gen supresor yang relatif baru ialah PTEN phosphatase and tensin homologdeleted in from chromosome ten. Produk dari gen ini suatu fosfatase yang dapat bekerjarangkap, pada tirosin kinase dan serin/treonin kinase. Efeknya melawan pengaruh PI 3-kinase dan Akt protein kinase B, yang bekerja sebagai onkogen untuk menstimulasisurvival sel. Siklus sel dihambat pada fase-G1/S, melalui upregulation dari p27 merupakansuatu inhibitor cdk. Disamping itu menginduksi apoptosis melalui upregulation caspase danBid suatu proapoptotic dan down regulation dari antiapoptotic, seperti 90% dari kasus karsinoma pankreas memperlihatkan adanya bagian yang hilangdari kromosom 18. Ternyata lokasi tersebut ditempati oleh gen DPC4. Produk gen inimenyandi faktor transkripsi famili SMAD yang diaktifkan oleh sinyal TGF-β, yangmenyebabkan inhibisi proliferasi sel 12.SISTEM TRANSDUKSI SINYALSemua aktivitas sel dalam organisma multiseluler harus mampu dilaksanakan secaraterpadu dan terkoordinasi. Sel sebagai unit dasar bilogik juga harus mampu memberikanrespons yang sesuai terhadap berbagai stimuli yang berasal dari lingkungan. Untukmelakukan fungsi tersebut dibutuhkan komunikasi antar sel. Sistem transduksi sinyal STSmerupakan salah satu alat komunikasi antar sel. STS umumnya menggunakan sinyal /isyaratyang dikandung molekul kimia chemical messenger. Bila suatu sel melepaskan sinyal,maka molekul kimia tersebut dapat dikenal, diikat oleh sel lain yang memiliki reseptorspesifik. Selanjutnya sinyal tersebut ditransduksikan ke dalam sel, yang akan menghasilkanrespons biologik. Dengan demikian lahir konsep ligand binding, yang maksudnya molekul sinyal sebagai ligand, yang akan diikat binding oleh reseptor spesifik. Dengan konsep ini,pengertian ligand mencakup semua molekul, yang bila hendak menimbulkan responsbiologik, terlebih dulu harus terikat pada suatu reseptor yang dimaksud dengan transduksi sinyal ialah proses pengiriman ataupenyampaian sinyal ekstrasel ke dalam sel melalui pengikatan ligand pada reseptor transduksi sinyal berbagai molekul sinyal, yang disekresi atau diekspresikan suatu seldapat diikat dan diekspresikan oleh sel lain, sehingga fungsi dari bermacam-macam sel dapatberlangsung secara terpadu dan terkoodinasi dalam suatu organisme 3.Komponen Transduksi SinyalKomunikasi dari ekstra sel biasanya melibatkan 6 tahap yaitu a biosintesis; b rilisdari molekul sinyal; c transport sinyal ke sel sasaran; d pengenalan, pengikatan sertatransduksi oleh protein reseptor spesifik; e perubahan dalam metabolisme, fungsi atauterbentuknya suatu pencetus oleh kompleks sinyal-reseptor dan f hilangnya sinyal, yangbiasanya diikuti dengan berakhirnya respons seluler. Sebagai suatu sistem, transduksi sinyalterdiri dari beberapa komponen, antara lain adalah1. Ligand, antara lain dapat berupa hormon endokrin, growth factor GF denganmodus kerja parakrin, autokrin atau intrakrin; gas CO ; NO dan senyawa Reseptor Permukaan Sel, yang dibedakan dalam 4 kelas, yaitu a G Protein-Coupled Reseptor GPCR, merupakan famili terbesar dari reseptor permukaan sel yangmengirimkan sinyal ke intrasel melalui kerja protein G. Lebih dari seribu reseptor ini yangsudah diidentifikasi, termasuk reseptor untuk neurotransmitter, neuropeptida dan hormonpeptida. Disamping itu dalam kelas ini termasuk reseptor untuk molekul sinyal penciuman,penglihatan dan pengecapan 13. b. Ion-channel Reseptors, pengikatan ligand mengubahkonformasi reseptor membentuk suatu saluran sehingga ion tertentu dapat melewatimembran, perpindahan ion menyebabkan perubahan potensial listrik membran. Contohreseptor asetilkolin pada sinap syaraf-otot. c. Tyrosine kinase-linked receptors, reseptor initidak mempunyai aktivitas katalitik intrinsik, akan tetapi pengikatan ligand menyebabkandimerisasi reseptor, yang mengaktifkan satu atau lebih tirosin kinase intrasel. Merupakanreseptor bagi kebanyakan sitokin dan interleukin, yang mengatur proliferasi dan diferensiasidalam sistem hemopoitik. Juga reseptor untuk antigen spesifik pada limfosit T dan B sertabeberapa faktor pertumbuhan dan prolaktin Disebut juga sebagai Cytosine receptorsuperfamily atau JAK kinase. Kinase yang terlibat disini merupakan Janus family src familydari non-reseptor protein kinase, yang pada mamalia paling tidak ada 8 macam Src, Yes,Fgr, Fyn, Lck, Hck dan Blk 14. d. Receptors with intrinsic enzymatic activity, reseptor yangmempunyai aktivitas katalitik intrinsik dibedakan i. Reseptor Tirosin Kinase RTK,merupakan reseptor bagi sebagian besar faktor pertumbuhan. Resptor terdapat dalam bentukdimer atau dimerisasi setelah mengikat ligand.. Pengikatan ligand menyebabkan aktivasikinase dari reseptor dan autofosforilasi dari residu tirosin dalam domain sitosol. ii Reseptoryang mempunyai aktivitas katalitik intrinsik guanilat siklase, mengubah GTP menjadi reseptor untuk ANP, yang terdapat pada dinding pembuluh darah. Pengikatan ANPmenyebabkan pembentukan cGMP mengaktifkan protein kinase-G, yang merupakanserin/treonin kinase3. Second Messenger, molekul sinyal sitoplasmikcAMP; cGMP; diasilgliserol DAG;inositol trifosfat IP3 dan ion kalsium Ca+. Berperan dalam mengaktifkan molekul sinyallain. Molekul intrasel ini juga mengontrol proliferasi, diferensiasi dan survival sel, sebagian melalui regulasi transkripsi gen. Degradasi dari ligand atau second messenger, atau inaktivasikompleks ligand-reseptor akan mengakhiri respons seluler terhadap sinyal Protein lain yang berfungsi dalam transduksi sinyal, antara lain a Protein G,merupakan protein pengikat GTP GTP-binding protein yang bertindak sebagai saklar atauswitch dalam suatu lintasan transduksi sinyal. b Protein Kinase sitoplasmik, aktivitaskalitiknya diatur melalui fosforilasi, pengikatan protein lain atau perubahan kadar secondmessenger. Aktivitasnya dilawan oleh aktivitas protein fosfatase, yang menghilangkan gugusfosfat dari residu spesifik 15.5. Protein Adaptor, mengandung domain yang berfungsi sebagai tempat bergabungbagi protein lain. Sebagai contoh, Sos dan Grb2,yang mempunyai domain SH2 dan beberapa kasus protein adaptor mengandung berbagai kombinasi domain dan terdapatdalam protein yang mengandung domain katalitik, seperti IRS-1 dan IRS-2 insulin receptorsubtrate, yang mengandung domain PH pleckstrin homology. Kombinasi ini memberikanpotensi yang besar untuk terjadinya inter aksi yang kompleks dan cross-talk antara berbagailintasan sinyal. Skema komponen lintasan sinyal terlihat pada Gambar 2 di bawah 2. Skema komponen Sistem Tansduksi Sinyal 3. Berikut beberapa contoh lintasan transduksi sinyal 1. Lintasan MAP Kinase MAPK Signaling Pathway, adalah suatu kaskade dari proteinkinase yang dipertahankan dalam evolusi organisma dan memainkan peranan sentral dalamtransduksi sinyal pada semua ekariota, mulai ragi sampai manusia. Unsur utama dalamlintasan ini adalah satu famili serin/treonin kinase yang disebut MAP Kinase mitogen-activated protein kinase, yang menjadi aktif sebagai respons terhadap berbagai faktorpertumbuhan dan lain-lain molekul sinyal, sehingga berfungsi untuk mengatur pertumbuhandan diferensiasi sel. Aktivasi lintasan ini dimulai dengan pengikatan ligand pada reseptortirosin kinase RTK. Pengikatan ligand menyebabkan dimerisasi reseptor, sehingga terjaditrans atau autofosforilasi, yang menyebabkan aktivasi protein Ras p21, suatu produk proto-onkogen yang mempunyai aktivitas kinase. Aktivasi Ras terjadi melalui bantuan proteinadaptor Grb2 dan Sos. Selanjutnya kearah hilir terjadi pengaktifan secara kaskade, sebagaiberikut a Ras yang sudah aktif mengikat ujung amino Raf, yang merupakan serin/treoninkinase; b Raf memfosforilasikan MEK MAP kinase/ERK kinase. MEK merupakanprotein kinase yang mempunyai 2 spesifisitas yang akan mengaktifkan anggota dari familiERK extracellular regulated kinase melalui fosforilasi. ERK yang aktif ditranslokasikanke inti sel untuk mempengaruhi transkripsi faktor seperti c-fos, c-myc dan lain-lain 16-17.2. PI-3-K and Survival Signaling. Regulasi kelangsungan hidup survival sel dankematian sel sangat penting baik untuk tahap perkembangan dari suatu organisme maupunmaupun untuk fungsi fisiologis dari individu dewasa. Selama perkembangan dari organismamultiseluler, sel-sel tertentu harus dihilangkan atau dikurangi melalui proses apoptosis atauPCD programmed cell death sedangkan yang lain dibiarkan hidup. Hal ini sangat pentingbaik untuk organ maupun untuk keseluruhan sistem dalam organisma. Proses ini sangatkompleks melibatkan berbagai tingkat regulasi. Dapat dibayangkan disregulasi pada prosesini akan memberikan dampak yang luas, dapat terjadi berbagai malformasi bahkan dewasa kematian sel berimbang dengan pembentukan sel baru, untuk mempertahankanhomestasis. Sel yang rusak harus dihilangkan sedangkan sel yang sudah selesaiberdiferensiasi dipertahankan. Kegagalan dalam melakukan regulasi ini dapat menyebabkanakumulasi mutasi yang menjurus pada pertumbuhan kanker atau penyakit dengan sangat terkontrol 18.Suatu lintasan sinyal yang berperan untuk tujuan tersebut melibatkan PI-3-K sebagaikomponen utama. PI-3-K merupakan lipid kinase yang terdiri 2 subunit p85 subunitregulatorik dan p110 subunit katalitik. Aktivasi lintasan ini dimulai dengan pengikatanfaktor survival seperti NGF pada RTK termasuk PDGFR, EGFR, bFGFR dan Trk PI-3-K terikat pada RTK melalui melalui 2 domain SH2 dari p85. Hasilnyaperubahan konformasi yang akan mempermudah aktivasi p110. PI-3-K mengubah PIP2menjadi PIP3, selanjutnya PIP3 melaukan rekruitmen berbagai protein kinase dalam sitosolke arah membran sel bagian dalam. Ada beberapa efektor dari PI-3-K yang terletak di bagianhilir seperti RaC, p70, isoform tertentu dari PKC, akan tetapi yang penting untuk lintasan iniadalah Akt/PKB. Akt merupakan serin/treonin kinase, yang mempunyai domain PH dandiketahui penting untuk proses survival sel yang tergantung pada PI-3-K PI-3-K dependent,Akt membantu survival dan mencegah apoptosis pada berbagai tipe sel. Akt ditarik olehPIP3 ke membran bagian dalam untuk diaktifkan oleh PDK fosfatidil inositol dependentkinase. Akt yang sudah aktif melakukan fosforilasi pada berbagai protein yang penting untuk survival sel, seperti faktor transkripsi dan GSK-3 yang perlu untuk sintesisi protein. Sasaranlain menghambat kerja pro-apoptotik Bad famili Bcl-2, sudah disebut diatas PTEN suatu gen supresor tumor, produknya menyandiprotein dengan aktivitas fosfatase. Dengan aktivitas ini dapat melakukan defosforilasi padaPI-3-K, sehingga kerjanya berlawanan, yaitu sebagai pro-apoptotik 19.Implikasi Untuk TerapiBerbagai onkogen yang sudah dibicarakan, dalam keadaan normal memegang peranankunci dalam lintasan sinyal. Produk protein dari gen tersebut dapat menjadi komponen darilintasan sinyal mulai dari yang paling hulu sampai ke yang paling hilir. Beberapa dari gen iniseringkali mengalami mutasi, sehingga menjadi hiperaktif pada kanker. Dengan alasantersebut suatu strategi terapi kanker sedang dikembangkan yang ditujukan pada molekul-molekul sinyal atau efektornya di bagian hilir. Jenis terapi ini mempunyai potensi yang besardan keunggulan tersendiri karena berdasarkan penghambatan pada molekul spesifik,dibandingkan terapi-konvensional terapi-kemo atau radiasi. Salah satu titik dalam lintasansinyal yang mungkin dapat diblok adalah interaksi faktor pertumbuhan dengan reseptor padapermukaan sel tumor, yang pertumbuhannya tergantung pada mekanisme autokrin atauparakrin. Suramin, sebagai antagonist spesifik dapat mempengaruhi interaksi ligand-reseptortertentu, sudah digunakan dalam uji-klinik untuk terapi kanker ginjal dan prostat. Imatinib,suatu inhibitor tirosin kinase yang dipasarkan dengan nama Gleevec, bahkan sudah dapatpengakuan dari FDA untuk terapi lekemia mielositik kronik 20.Pendekatan lain didasarkankan pada produksi antibodi monoklonal yang secara spesifikdapat menghambat aktivitas faktor pertumbuhan atau mempengaruhi interaksi ligand-reseptor. Sebagai contoh pemberian antibodi-monoklonal dari reseptor yang dapatmenginduksi downregulation dan menghambat pertumbuhan sel tumor. Antibodimonoklonal terhadap Erb-b2 merupakan yang pertama kali mendapat pengakuan untukdigunakan, sedangkan antibodi-monoklonal terhadap EGFR sedang dalam monoklonal reseptor atau faktor pertumbuhan untuk membawa agen sitotoksik,seperti toksin dan radioisotop ke reseptor-reseptor yang aktivasinya berlebihan, terutamaRTK, juga dalam pengujian. Lain-lain strategi terapi yang juga dalam pengembangan adalah terapi antisense, terapi gen dan terapi inhibitor-enzim 21,22.PENUTUPEnzim menempati peran sentral dalam kehidupan mclalui keterlibatannya dalamsemua proses dimana terjadi perubahan kimia, baik sintesis, degradasi, transfomasi molekulmaupun dalam berbagai proses pertukaran zat dan energi. Disamping itu aktivitas enzimsangat berperan dalam rangkaian proses transduksi sinyal yang mengendalikan bagaimana selhidup dan berinteraksi dengan lingkungannya. Dengan demikian kegiatan enzim terlibatdalam semua aspek kehidupan, sehingga sangat tepat bila enzim disebut sebagai agenkehidupan. Pemahaman akan mekanisme kerja dan peran enzim bisa dimanfaatkan dalamupaya mengatasi berbagai gangguan, khususnya yang berhubungan dengan tentang sinyal transduksi sangat penting untuk memahami proses selulernormal yang mengatur fungsi sel. Walaupun pengetahuan kita tentang transduksi sinyalmeningkat dengan pesat, namun kompleksitas justru muncul jauh lebih cepat. Apa yangsudah dipercayai bersifat sederhana dan linier, sekarang ternyata menjadi bersifat multidimensi. Lintasan sinyal bisa bersifat konvergen, divergen dan cross talk, sehinggaseringkali sulit untuk membahasnya secara tersendiri. Isyu-isyu seperti spesifisitas sel danreseptor, bagaimana lintasan sinyal diaktivasi, dihambat atau cross talk serta bagaimana hasilakhirnya juga membuat bidang ini makin menarik. Penyinalan seluler signaling cellularbukan hanya penting untuk studi fungsi sel yang normal, tapi juga sangat penting untukmemahami kanker atau transformasi PUSTAKA1. Moran LA, et al. Biochemistry, 2nd ed. Englewood Neil Paterson Publisher Prentice HallInternational, 2000 ch. Voet D, Voet JG. Biochemistry, 2nd ed. Toronto John Wiley & Sons, 2000 Lodish H, et al. Molecular Cell Biology, 5th ed. New York WH Freeman and Company,2004 ch. Miller BG,Wolfenden R. Catalytic proficiency The unusual case of OMP Review of Biochemistry 2002; 71 Greider CW. Telomerase activity, cell proliferation and cancer. PNAS 1998; 95 90- El Daly H, et al . Selective citotoxicity and telomerase damage in leukemia cells in thetelomemerase inhibitor BIBR 1532. Blood 2005; vol 15 no 4 McDonnell S, Morgan M, Lignal C. Role of matrix metalloproteinases in normal andprocesses. Biochem Soc Trans 1999 27 734 - Murray KR. Cancer, oncogenes and growth factors. In Robert K Murray, et al Editors.Harper’s Biochemistry, 25th ed. London Prentice Hall International, 2003 ch. Squire JA, Whitmore GF, Phillips basis of cancer. In Tannock IF, Richard PH Editors. The basic science of oncology, 3rd ed. Toronto McGraw-Hill,1997ch. Bookstein R, Shew J, Chen P. Suppression of tumorigenicity of human prostatecarcinoma cells by replacing a mutated Rb gene. Science 1990; 247 Levine A J. The cellular gatekeeper for growth and division Cell 1997; 88 Wu HW, Vicas G, Halusca FG . PTEN signaling pathway. Oncogene 2003; 22 Mombaerts P. Seven-transmembrane proteins as odorant and chemosensory receptorsScience 1999; 286 Fountain JW, Wallace MR, Bruce MA. Physical mapping of a translocation breakpoint inNeurofibromatosis. Science 1989; 244 Fedi GP, Kimmelman A, Aaronson SA, Growth factor signal transduction in Medicine 5th ed. Chicago Williams & Wilkins, 2000 ch. Denninger JW, Marletta MA. Guanylate cyclase and the NO/cGMP signaling Biophysica Acta 1999; 1411 Carpenter G. Epidermal growth factor .J Biol Chem 1999; 265 Snyder SH, Jaffrey SR, Zakhary R. Nitric oxide and carbon monoxide Parallel role asneural messengers. Brain Res. 26 Taniguchi T. Cytokine signaling through nonreceptor protein tyrosine kinases. Science1995; 268 Garbers D L, Lowe DG. Guanylyl cyclase receptors . J Biol Chem 1994; 269 30741- Stein C, et al. Suramin a novel growth factor antagonist with activity in hormonerefractory metastatic prostate cancer. J Clin Oncol 1992. 10 Myers JN, Drebin JA, Wada T, Greene MI. Biological effects of monoclonal antireceptor antibodies reactive with neu oncogene product p185neu. Methods Enzymol1991; 198 277-90. ... When the ligand binds to the receptor, the receptor can change conformation, transmitting signals into the cell Casem, 2016. One type of receptor protein molecule is an enzyme that is a nonliving thing produced by living cells and makes up most of the total protein in the cell, its function as a biocatalyst which is an essential component in metabolism and biological processes Ferdinal, 2005;Susanti & Febriana, 2017. ...Background Arenga vinegar Arenga pinnata has been trusted by the indigenous people of Kampung Kuta as traditional medicine, one of which is used as a diabetes medicine. For this reason, the aim of this study is to examine the bioactive compounds contained in arenga vinegar, namely acetic acid, which is predicted to be scientifically proven using reverse docking techniques. Methods This research is descriptive qualitative research, by interpreting the data obtained from databases and software. Results There is a binding pose between acetic acid and the sucrase-isomaltase enzyme, the lowest binding affinity value is kcal/mol, and the binding site occurs hydrophobic interactions with the amino acids Trp327 A, Asp355 A, Ile392 A, Trp470 A, Phe604 A, His629 A, Trp586 A as well as hydrogen bonding to the amino acid Asp472A. Conclusions The acetic acid-binding pose binds well to the sucrase-isomaltase enzyme so that the binding affinity value appears even though the value is not too low and the binding site occurs, this can be used as proof of the belief of the indigenous people of Kampung Kuta, namely the treatment of arenga vinegar as a diabetes drug, especially as a level control blood is known to inhibit the growth of malignant prostate carcinoma cells in vitro. This led us to evaluate the effectiveness of suramin in the treatment of 38 patients with prostate carcinoma refractory to hormone therapy. Suramin was administered by continuous infusion at a rate designed to reach a peak of 300 micrograms/mL at the end of 14 days. Patients were given 8 weeks to recover from any toxicity before beginning the second cycle. Subsequent cycles were administered in the same manner except the starting dose rate was 280 mg/m2. In 17 patients with measurable soft tissue disease, three had complete disappearance of soft tissue disease for 4, 5, and 11 months, whereas three patients had a greater than or equal to 50% decrease in the sum of the products of the diameters of all measurable disease for greater than or equal to 1 month. Of these 17 patients, pretreatment prostate-specific antigen PSA decreased by 75% or more in five 29% and normalized in one 6%. The remaining 21 patients had disease limited to bone, and only one of these experienced resolution of more than 50% of all lesions on bone scan. Of these 21 patients, pretreatment PSA decreased by 75% or more in eight 38% and normalized in five 25%. Median time to progression for all patients was weeks, and median survival was weeks. Patients with bone involvement alone exhibited a better survival than patients with soft tissue involvement P2 = .02. Survival was strongly correlated P2 = .0001 with a decline in the pretreatment PSA of greater than or equal to 75% by the eighth week on therapy, with nearly an 85% survival at 1 year compared with a 20% survival for those whose pretreatment PSA did not decline by that amount. We conclude that suramin is an active agent in hormone-refractory prostate CarpenterDuring the course of purifying nerve growth factor from the submaxillary gland of the mouse, Cohen 1960 and Levi-Montalcini and Cohen 1960 noticed that daily injections of certain gland extract fractions into newborn mice produced developmental changes that could not be ascribed to nerve growth factor. These changes included precocious opening of the eyelids 7 days compared to the usual 14 days and a similar early eruption of the incisors. Using these gross anatomical changes as an assay, Cohen 1962 proceeded to isolate the active factor — a polypeptide which he termed epidermal growth factor EGF.Solomon H. Snyder Samie R JaffreyRanda ZakharyNitric oxide is now appreciated to be a molecule with important signaling functions in the body. The purification and cloning of the first NO synthesizing enzyme, NO synthase NOS, from brain has led to the characterization of the roles of NO in normal physiology and in pathogenic states. NO synthesis is regulated in a complex manner, involving the association of activatory and inhibitory proteins. The body appears to use at least one other, highly related gas in a signaling function, carbon monoxide CO. The enzyme responsible for CO biosynthesis in brain, heme oxygenase-2 HO2, is rapidly regulated by neurotransmitter stimulation. The role for CO as neurotransmitter is suggested by the altered intestinal motility in mice harboring a genomic deletion of of a normal retinoblastoma gene RB into retinoblastoma cells was previously shown to suppress several aspects of their neoplastic phenotype, including tumorigenicity in nude mice, thereby directly demonstrating a cancer suppression function of RB. To explore the possibility of a similar activity in a common adult tumor, RB expression was examined in three human prostate carcinoma cell lines. One of these, DU145, contained an abnormally small protein translated from an RB messenger RNA transcript that lacked 105 nucleotides encoded by exon 21. To assess the functional consequences of this mutation, normal RB expression was restored in DU145 cells by retrovirus-mediated gene transfer. Cells that maintained stable exogenous RB expression lost their ability to form tumors in nude mice, although their growth rate in culture was apparently unaltered. These results suggest that RB inactivation can play a significant role in the genesis of a common adult neoplasm and that restoration of normal RB-encoded protein in tumors could have clinical W. Fountain Margaret WallaceMelissa A. BruceFrancis S. CollinsThe gene for von Recklinghausen neurofibromatosis NF1, one of the most common autosomal-dominant disorders of humans, was recently mapped to chromosome 17 by linkage analysis. The identification of two NF1 patients with balanced translocations that involved chromosome suggests that the disease can arise by gross rearrangement of the NF1 locus, and that the NF1 gene might be identified by cloning the region around these translocation breakpoints. To further define the region of these translocations, a series of chromosome 17 Not I-linking clones has been mapped to proximal 17q and studied by pulsed-field gel electrophoresis. One clone, 17L1 D17S133, clearly identifies the breakpoint in an NF1 patient with a t1;17 translocation. A pulsed-field map of this region was constructed and indicates that the NF1 breakpoint is only 10 to 240 kilobases away from 17L1. This finding prepares the way for the cloning of NF1.

Dikutipdari Britannica, enzim mengkatalisasi banyak aspek dari metabolisme sel yang mempunyai fungsi berikut: - Pencernaan makanan di mana molekul nutrisi yang besar (seperti protein, karbohidrat, dan lemak) dipecah menjadi molekul yang lebih kecil. - Konservasi dan transformasi energi kimia.

Saat Anda membaca artikel ini, beragam proses biologis dan kimiawi terjadi dalam tubuh. Proses-proses di tubuh tidak lepas dari peran molekul yang sangat kecil, enzim salah satunya. Kenali apa itu enzim, fungsi, cara kerjanya, serta faktor yang memengaruhi kerjanya di dalam tubuh. Apa itu enzim? Mengutip dari Cleveland Clinic, enzim adalah molekul protein yang dapat membantu mempercepat metabolisme atau reaksi kimia dalam tubuh. Atas perannya tersebut, enzim berperan vital bagi kehidupan dan diperlukan dalam beragam proses biologis dan kimiawi di dalam tubuh. Beberapa jenis enzim membantu memecah molekul yang besar menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, sehingga lebih mudah diserap oleh tubuh. Ada pula enzim lain yang cara kerjanya membantu mengikat dua molekul menjadi senyawa baru. Molekul yang menjadi objek enzim dalam sebuah reaksi kimia disebut dengan substrat. Sementara itu, molekul hasil reaksi kimia yang dibantu oleh enzim disebut dengan produk. Substrat akan mengalami perubahan bentuk menjadi produk di bagian enzim yang disebut sisi aktif active site. Enzim dan substrat harus pas agar bisa bekerja dengan baik. Berikut adalah beberapa jenis enzim yang umum diketahui, termasuk enzim pencernaan, seperti Enzim lipase, berperan untuk memecah lemak sehingga dapat diserap di dalam usus. Enzim amilase, terkandung dalam air liur untuk mengubah pati menjadi gula. Enzim maltase, enzim dalam air liur ini dapat mengubah maltosa disakarida menjadi glukosa monosakarida. Enzim tripsin, terlibat dalam pencernaan protein menjadi asam amino. Enzim laktase, berperan dalam pengubahan laktosa dalam susu menjadi glukosa dan galaktosa. Berikut adalah beberapa jenis sifat enzim yang berkaitan dengan perannya dalam membantu proses metabolisme, di antaranya adalah 1. Biokatalisator Dengan sifat sebagai biokatalisator, enzim mampu mempercepat proses reaksi metabolisme. Tanpa adanya enzim, metabolisme akan berlangsung sangat lambat. Kendati demikian, enzim tidak memengaruhi keseimbangan reaksi tersebut. 2. Aktif dalam jumlah yang sangat sedikit Dalam menjalankan fungsinya untuk mempercepat metabolisme, enzim hanya terlibat dalam jumlah yang sangat sedikit. Namun, jumlah enzim yang sedikit pun sudah cukup untuk mengubah sejumlah besar substrat tempat melekatnya enzim, sehingga dapat digunakan berulang-ulang. 3. Bekerja secara spesifik Enzim memiliki cara kerja yang khas, yaitu membantu menjalankan reaksi yang dikatalisnya. Artinya, enzim yang sudah membantu satu reaksi tidak akan mengkatalis reaksi yang lain. 4. Bekerja satu arah maupun dua arah Umumnya, enzim bekerja untuk meningkatkan laju proses sebuah biomolekul dalam satu arah. Meskipun demikian, ada juga enzim yang memproses reaksi dua arah. Seperti enzim lipase yang berfungsi membentuk sekaligus mengurai lemak itu sendiri. 5. Bekerja di dalam ataupun di luar sel Sifat enzim lainnya dapat berupa endoenzim bekerja di dalam sel ataupun ektoenzim bekerja di luar sel. Contoh endoenzim adalah lisosom, sedangkan yang termasuk ektoenzim yaitu amilase dan maltase. Berdasarkan sifatnya, baik endoenzim maupun ektoenzim, tidak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non-protein tambahan yang disebut kofaktor. Sebagai contoh, carbonic anhydrase enzim yang membantu mempertahankan pH di dalam tubuh tidak bisa berfungsi optimal tanpa bantuan dari zinc ion. Baca JugaManfaat Brainstorming yang Bisa Lahirkan Banyak Ide13 Manfaat Kacang Almond untuk Ibu Hamil, Apa Saja?Mengapa Manusia Suka Bergosip? Fungsi enzim dalam tubuh manusia Salah satu fungsi terpenting enzim adalah membantu proses pencernaan. Cara kerja enzim adalah dengan mengubah bentuk makanan menjadi energi. Sebagai contoh, enzim pada kelenjar air liur, pankreas, usus, dan juga lambung. Enzim akan memecah lemak, protein, dan juga karbohidrat. Tak hanya menghasilkan energi, nutrisi dari enzim juga berfungsi untuk membantu pertumbuhan dan perbaikan jaringan sel. Selain berfungsi dalam membantu proses pencernaan, enzim juga membantu Proses pernapasan, Membangun otot, Membantu fungsi saraf, Membersihkan tubuh dari racun. Ada fungsi lainnya dari enzim, yaitu sebagai replikasi DNA. Setiap kali sel membelah diri, perlu ada proses menyalin DNA. Peran enzim adalah membantu proses replikasi dengan membuka gulungan DNA, lalu menyalin informasi. Struktur enzim Enzim dibangun melalui molekul protein yang dilipat, sehingga bentuknya pun terlihat rumit. Struktur utama enzim terdiri dari ribuan asam amino yang berhubungan melalui ikatan senyawa peptide. Ini dihubungkan dengan cara tertentu untuk membentuk setiap jenis enzim. Rantai enzim melipat untuk menjadi bentuk 3D yang unik. Hal ini yang menjadikan ezim sebagai potensi kimia yang khas. Sebagian kecil enzim sebenarnya bukan protein, melainkan molekul RNA katalitik kecil. Baca JugaCara Menjaga Kesehatan Otot untuk Menghindari Kram dan NyeriMengenal Apa Itu Sistem Saraf Tepi dan Kerusakan yang Mungkin TerjadiMengenal Olahraga Lompat Galah dan Tekniknya Cara kerja enzim Tubuh secara alami memproduksi enzim. Selain itu, ada pula enzim yang terbentuk dari produk manufaktur dan juga makanan. Cara kerja enzim dapat dijelaskan melalui dua model, yaitu model lock and key serta dalam model induced-fit. 1. Model lock and key Model lock and key adalahcara kerja enzim lama sejak tahun 1894. Dalam model ini, proses kerja enzim melibatkan sisi aktifnya yang memiliki bentuk geometri. Harus sesuai seperti bentuk geometri, hanya substrat spesifik yang bisa masuk ke sisi aktif enzim. Jika keduanya cocok, ini akan seperti potongan puzzle atau sebuah kunci dan anak kunci lock and key. 2. Model induced-fit Cara kerja enzim telah diperbaharui dengan model yang disebut model induced-fit. Tak seperti model lock and key yang kaku, model induced-fit mengasumsikan bahwa enzim memiliki bentuk fleksibel. Untuk itu, substrat juga memiliki kemampuan dalam menentukan bentuk final enzim untuk memulai proses reaksi. Dalam model induced-fit, kemungkinan ada beberapa senyawa yan berikatan dengan enzim, tetapi gagal bereaksi. Hal ini dapat terjadi apabila enzim telah mengalami perubahan bentuk yang berlebihan. Baca JugaLobotomi, Prosedur Penyakit Mental yang Kini Dilarang4 Cara Mengolah Daun Kelor tanpa Menghilangkan Nutrisinya8 Tips Gym untuk Pemula Ini Wajib Dibaca Sebelum Olahraga Faktor yang memengaruhi cara kerja enzim Sisi aktif enzim sebagai tempat terjadinya reaksi kimia amat sensitif dengan lingkungan enzim. Faktor yang memengaruhi cara kerja enzim, di antaranya adalah 1. Temperatur Sebagian besar enzim bekerja optimal di suhu tubuh normal, yaitu sekitar 37 derajat Celcius. Apabila suhu di lingkungan enzim sedikit menurun, efektivitas enzim cenderung akan melambat. Perubahan suhu di luar batas toleransi enzim dapat memengaruhi ikatan kimia di sisi aktif enzim. Kondisi ini membuat sisi aktif berisiko menjadi kurang “lihai” dalam mengikat substrat spesifiknya. Apabila suhu di lingkungan enzim terlalu tinggi, enzim berisiko mengalami denaturasi sehingga kehilangan bentuk dan kemampuannya untuk mempercepat reaksi. 2. pH Keseimbangan asam dan basa juga memengaruhi fungsi dan cara kerja enzim. Residu asam amino di sisi aktif enzim biasanya sudah secara alami bersifat basa maupun asam. Apabila pH-nya berubah, seperti asam menjadi cenderung basa atau sebaliknya, substrat akan sulit berikatan dengan enzim. Sebagai contoh, enzim di dalam usus bekerja optimal dengan di pH 7,5. Sementara itu, enzim di dalam lambung bekerja efektif di pH 2 karena lingkungan organ ini yang memang lebih asam. Catatan dari SehatQ Enzim adalah molekul katalis yang berperan penting dalam berbagai proses kimiawi di dalam tubuh. Tanpa enzim, fungsi tubuh seperti dalam mencerna nutrisi pun tentu akan terganggu Untuk mengetahui lebih banyak mengenai fungsi dan cara kerja enzim dalam tubuh, tanyakan langsung pada dokter di aplikasi Kesehatan keluarga SehatQ. Download sekarang di App store dan Google Play. A Pengertian Metabolisme Sel Metabolisme sel merupakan aktivitas hidup yang dijalankan oleh sebuah sel yang merupakann unit kehidupan yang terkecil. Metabolisme adalah merupakan sebuah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup atau sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, sebab mettabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Enzim merupakan biokatalisator Artikel ini menjelaskan mengenai pengertian enzim, fungsi, komponen penyusun, serta sifat-sifatnya. — Tahu nggak sih, di dalam tubuh makhluk hidup itu terjadi begitu banyak reaksi kimia. Contohnya aja, di dalam tubuh kita, terjadi reaksi pemecahan zat-zat makanan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Atau, di dalam tubuh tumbuhan yang terjadi reaksi fotosintesis. Nah, seluruh reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup itu disebut metabolisme. Reaksi-reaksi kimia metabolisme terjadi sangat cepat, dan ada hubungannya dengan kerja enzim. Wah, apa itu enzim? Yuk, langsung aja kita simak pembahasan berikut! Pengertian Enzim Enzim adalah senyawa kimia berupa protein yang berperan sebagai biokatalisator, di mana bio adalah makhluk hidup dan katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. Sederhananya, enzim adalah katalis yang membantu mempercepat reaksi biologis. Fungsi enzim adalah untuk mempercepat reaksi biologis, tanpa ikut bereaksi ya, teman-teman. Struktur Enzim Struktur enzim terdiri atas sisi aktif, yang merupakan tempat menempelnya substrat atau senyawa yang akan diubah oleh enzim. Nantinya, substrat ini akan mengalami reaksi kimia oleh enzim membentuk suatu produk atau hasil reaksi. Baca juga Benarkah Lidah Punya Area Tertentu untuk Mengecap Rasa? Nah, enzim di dalam tubuh kita tersusun atas dua komponen, yaitu apoenzim dan kofaktor. Gabungan antara apoenzim dan kofaktor dinamakan holoenzim. Lalu, bedanya apoenzim dengan kofaktor itu apa, ya? Apoenzim merupakan enzim yang tersusun atas senyawa protein dan merupakan jenis yang paling mendominasi dari semua struktur enzim yang ada. Sifatnya labil atau mudah berubah, serta kerjanya dipengaruhi oleh suhu dan pH. Sementara itu, kofaktor merupakan enzim yang tersusun atas senyawa nonprotein. Kofaktor enzim dibedakan menjadi dua, yaitu kofaktor organik, seperti vitamin, flavin, atau hem, dan kofaktor anorganik, seperti ion-ion logam Mg2+, Mn2+, atau Cu+. Ion-ion logam ini berfungsi sebagai pusat katalisis primer, tempat mengikat substrat, dan stabilisator agar enzim tetap aktif. Berdasarkan kekuatan ikatannya terhadap enzim, kofaktor organik dibedakan lagi menjadi dua, yaitu koenzim dan gugus prostetik. Koenzim adalah gugus yang ikatannya nggak kuat dan mudah untuk didialisis. Tugasnya memindahkan zat kimia dari satu enzim ke enzim lain. Contohnya, FADH, NADH, dan Vitamin B. Sementara itu, gugus prostetik adalah gugus yang terikat kuat pada enzim dan nggak mudah terurai dalam larutan. Contohnya FAD. Baca juga Macam-Macam Kelenjar Endokrin dan Hormon yang Dihasilkan Sekarang, mulai paham kan tentang enzim dan komponen penyusunnya? Lalu, apa aja ya sifat-sifat enzim ini? Sifat-Sifat Enzim Secara umum, enzim memiliki enam sifat khas, lho! Keenam sifat ini antara lain adalah sebagai berikut 1. Enzim tersusun atas protein Komponen penyusun utama enzim tersusun atas protein, tapi tidak semua protein merupakan enzim. 2. Enzim merupakan biokatalisator Seperti dalam pengertiannya, enzim bersifat biokatalisator. Itu berarti, enzim hanya mengubah kecepatan reaksi dengan menurunkan energi aktivasinya. 3. Enzim bekerja secara spesifik Suatu enzim hanya bekerja pada substrat yang spesifik untuk membentuk produk yang spesifik juga. Dalam hal ini, kamu bisa membayangkan enzim sebagai “kunci” yang mempunyai bentuk khusus, sehingga hanya bisa membuka satu “gembok” aja. Contohnya, enzim amilase yang hanya bekerja pada substrat berupa amilum pati. 4. Enzim dapat digunakan berulang kali reusable Selama enzimnya nggak rusak, enzim bisa dipakai berulang-ulang karena nggak ikut bereaksi. 5. Enzim tidak ikut berubah menjadi produk Walaupun enzim bekerja untuk mengubah substrat menjadi produk, tapi enzim nggak ikut berubah menjadi produk juga, ya. 6. Kerja enzim bersifat bolak balik reversible Suatu enzim dapat melakukan reaksi dua arah, yaitu dari substrat menjadi produk atau produk menjadi substrat. Oke, teman-teman, itulah pembahasan mengenai enzim. Jadi, sekarang kamu sudah tahu ya kalau enzim itu merupakan katalis yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia dalam tubuh kita. Nah, sebenarnya, materi enzim ini nggak cuma sampai di sini aja. Masih ada satu bahasan lagi, yaitu cara kerja enzim. Kalau kamu sudah nggak sabar mau lanjut belajar lagi, kamu bisa coba akses ruangbelajar, ya. Materinya sudah sangat lengkap, plus rangkuman dan latihan soal. Yuk, download aplikasinya sekarang! Referensi Irnaningtyas. 2018. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta Penerbit Erlangga. Pujiyanto S. 2012. Menjelajah Dunia Biologi 3 untuk Kelas XII SMA dan MA. PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri. Artikel ini diperbarui pada 26 Agustus 2021.
Yuk yang Kelas 12 Kenalan dengan Materi Enzim dalam Tubuhmu! by sereliciouz Juni 23, 2019. Enzim merupakan biokatalisator atau senyawa protein bermolekul besar yang berfungsi sebagai katalis dalam metabolisme tubuh. Ada 5 jenis enzim dalam tubuh; enzim renin, enzim lipase, enzim katalse, enzim lisozim, dan enzim pepsin.
Metabolisme tubuh dibantu dengan enzim agar manusia dapat beraktivitas. Foto FreepikReaksi metabolisme pada tubuh makhluk hidup membutuhkan bantuan enzim. Enzim adalah sejenis protein yang dapat mempercepat reaksi bekerja di dalam tubuh makhluk hidup dengan mempercepat reaksi. Namun, enzim ini tidak akan ikut bereaksi, sehingga pada hasil akhir reaksi, diperoleh kembali zat dalam bentuk yang dapat mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi, yang diperlukan selama berlangsungnya reaksi tersebut. Tanpa adanya enzim, reaksi metabolisme dalam tubuh makhluk hidup akan berlangsung sangat bagaimana cara kerja enzim sebenarnya? Agar lebih memahaminya, simak ulasan lengkap berikut tubuh manusia mengandung enzim-enzim yang menimbulkan reaksi tertentu. Foto FreepikCara Kerja EnzimEnzim terbuat dari protein. Zat yang akan dikatalis oleh enzim disebut substrat. Substrat akan berikatan dengan enzim pada daerah tertentu yang disebut sisi aktif. Zat baru yang terbentuk inilah dinamakan buku Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII karya Fictor Ferdinand P dkk 2007 20, terdapat dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim, yaitu toeri Lock and Key milik Emil Fischer dan teori Induced Fit milik Daniel teori ini, cara kerja enzim mirip dengan mekanisme kunci dan anak kunci. Enzim diibaratkan sebagai kunci gembok yang memiliki sisi aktif. Substrat diibaratkan sebagai anak memasuki sisi aktif enzim seperti anak kunci memasuki kunci gembok. Substrat tersebut, kemudian diubah menjadi produk. Produk ini kemudian dilepaskan dari sisi aktif dan enzim siap menerima substrat teori Induced Fit, enzim melakukan penyesuaian bentuk untuk berikatan dengan substrat. Hal ini bertujuan, untuk meningkatkan kecocokan dengan substrat dan membuat ikatan enzim substrat lebih enzim memiliki sisi aktif tempat melekatnya substrat dan terbentuklah molekul kompleks enzim-substrat. Pengikatan substrat menginduksi penyesuaian pada enzim inilah, yang meningkatkan kecocokan. Dengan demikian, hal tersebut akan mendorong molekul kompleks enzim-substrat berada dalam keadaan yang lebih reaktif. Akhirnya, molekul enzim ini kembali ke bentuk semula setelah produk dapat organ tubuh manusia mengandung enzim yang berguna untuk mencerna zat-zat yang masuk ke dalam tubuh. Foto FreepikFaktor yang Memengaruhi Kerja EnzimDikutip melalui buku Biologi Kelompok Pertanian untuk Kelas X SMK karangan Deden Abdurrahman 2008 58, terdapat beberapa faktor yang memengaruhi kerja enzim. Faktor-faktor tersebut erat kaitannya dengan sifat enzim sebagai protein. Faktor tersebut di antaranya suhu, derajat keasaman, hasil akhir produk, serta konsentrasi enzim dan sangat berpengaruh terhadap cara kerja enzim. Semakin suhunya tinggi, reaksi kimia akan semaki cepat. Namun, enzim bisa saja mengalami denaturasi jika suhunya terlalu tinggi. Enzim yang mengalami denaturasi adalah enzim yang dapat mengalami perubahan molekul, sehingga enzim tersebut tidak protein, enzim juga dipengaruhi oleh derajat keasaman lingkungan. Derajat keasamaan yang optimal bagi cara kerja enzim umumnya mendekati pH netral, sekitar 6-8. Di luar rentang tersebut, cara kerja enzim dapat terganggu bahkan sel menghasilkan produk lebih banyak daripada yang dibutuhkan, produk yang berlebih tersebut dapat menghambat kerja enzim. Hal ini dikenal dengan istilah feedback inhibitor. Jika produk yang berlebih habis digunakan, kerja enzim akan kembali reaksi dengan konsentrasi enzim yang jauh lebih sedikit daripada substrat, penambahan enzim akan meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi ini terjadi secara linear. Namun, jika konsentrasi enzim dan substrat sudah seimbang, laju reaksi akan relatif konsentrasi substrat pada reaksi yang dikatalisis oleh enzim awalnya akan meningkatkan laju reaksi. Namun, setelah konsentrasi substrat dinaikkan lebih lanjut, laju reaksi akan mencapai titik jenuh dan tidak bertambah mencapai titik jenuh, penambahan kembali konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap laju reaksi. Pada laju reaksi jenuh, peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan laju reaksi hingga terbentuk titik jenuh baru. zCy6VL8.
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/360
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/397
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/3
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/258
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/186
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/31
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/153
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/196
  • 7bw9ldfm5v.pages.dev/170
  • enzim dan hasil kerjanya yang berperan dalam metabolisme sel yaitu