Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim
TAIx3pzukB8 • 2020-12-14
Transcript preview
Open
Kind: captions Language: id Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh di video Sebelumnya kita telah mempelajari dan berkenalan dengan enzim Apa itu fungsinya dan bagaimana mekanisme Enzim dapat menjalankan fungsinya tersebut dan di video yang lain kita juga telah mempelajari klasifikasi enzim pengelompokan enzim yang didasarkan pada iubmb nah pada video kali ini Mari kita pelajari faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi kerja enzim kerja enzim di sini berkaitan dengan laju reaksi yang dia katalisis Enzim dapat bekerja optimal sehingga laju reaksi yang dia katalisis pun menjadi optimal enzim sendiri juga dapat mengalami perubahan sehingga dia tidak menjadi optimal atau bahkan rusak sehingga laju reaksi yang dia katalisis pun juga mengalami penurunan ataupun bahkan penghentian seperti yang kita pelajari di dua video sebelumnya enzim itu kan fungsi utamanya mengkatalisis mempercepat reaksi kimia misalkan di sini ada sukrase yaitu salah satu contoh enzim ya yang mengkatalisis reaksi antara sukrosa dan air menghasilkan glukosa dan fruktosa jadinya ini merupakan proses hidrolisis ya pemecahan sukrosa dengan bantuan air peristiwa ini secara alami dapat terjadi namun kalau tanpa bantuan enzim peristiwa ini akan terjadi dengan waktu yang amat sangat lama karena energi aktivasi yang dibutuhkan amat sangat banyak dan untuk memenuhi energi aktivasi tersebut membutuhkan waktu yang tidak Sebentar ketika sukrase terlibat maka energi aktivasi yang dibutuhkan untuk menjalankan reaksi tersebut akan menurun akibatnya waktu yang dibutuhkan agar reaksi itu terjadi juga menjadi lebih cepat bisa kita lihat di sini ya kalau tanpa enzim energi aktivasinya tinggi namun dengan adanya enzim energi aktivasinya menjadi jauh lebih rendah akibatnya laju reaksi pemecahan sukrosa ini menjadi lebih cepat juga itulah peranan utama dari enzim dan kalau kita berbicara enzim enzim sendiri merupakan protein ya sebetulnya enzim itu utamanya protein meskipun ada enzim yang disusun oleh RNA nanti akan kita bahas di video selanjutnya tetapi mayoritas enzim yang ada di bumi ini merupakan protein dan kalau kita berbicara protein protein itu memiliki bentuk tiga dimensi yang bentuk tersebut akan mempengaruhi fungsi dari protein tersebut sama dengan enzim enzim memiliki bentuk tiga dimensi tertentu dan bentuk tiga dimensi tertentu tersebut akan mempengaruhi kerja enzim dan bisa saja bentuknya berubah ketika bentuknya berubah konformasinya berubah ada dua kemungkinan yang pertama kerja dia menjadi lebih optimal namun yang kedua sebaliknya kerja dia menjadi terhambat ataupun bahkan menjadi rusak kenapa Karena kalau kita berbicara protein kita mengenal istilah denaturasi enzim yang merupakan protein pun juga dapat mengalami denaturasi ketika kondisi-kondisi di sekitarnya kondisi-kondisi di lingkungannya menyebabkan perubahan struktur tiga dimensi atau dua dimensinya menjadi berubah atau menjadi rusak misalkan kondisi lingkungan tersebut terlalu ekstrem sehingga struktur Tiga dimensinya rusak itulah enzim dia protein sehingga dia dapat mengalami perubahan ataupun kerusakan nah perubahan atau kerusakan ini adalah faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja dari enzim itu sendiri nah salah satu faktor utama yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu atau temperatur dari grafik ini dapat kita lihat di sini ada dua contoh enzim ya enzim yang optimal pada suhu 37 derajat dan ada juga enzim yang optimal pada suhu 77 derajat kedua enzim ini memiliki kurva yang hampir sama kurva ini merupakan kurva yang mewakili hubungan antara temperatur dengan laju reaksi semakin tinggi laju reaksinya mengindikasikan semakin optimal kerja dari enzim tersebut dan bisa kita lihat semakin bertambahnya temperatur laju reaksinya semakin tinggi dan sehing pada titik tertentu laju reaksinya optimal dan setelah melewati temperatur yang optimal Raju reaksi tersebut menurun lagi hingga akhirnya tidak terjadi laju reaksi sama sekali pada contoh enzim yang kedua juga demikian pada awalnya laju reaksinya rendah namun seiring bertambahnya suhu laju reaksinya menjadi semakin tinggi sehingga akhirnya mencapai temperatur atau suhu optimal di mana laju reaksinya pun menjadi optimal juga dan setelah melewati temperatur optimal laju reaksinya pun menjadi semakin rendah dan hingga akhirnya laju reaksinya tidak terjadi sama sekali inilah merupakan efek dari suhu semakin tinggi suhunya akan semakin mempercepat laju reaksinya namun bila suhunya terlalu tinggi laju reaksinya pun akan mengalam penurunan kenapa ketika suhunya terlalu tinggi maka akan terjadi peristiwa yang saya jelaskan di awal tadi yaitu denaturasi ketika suhu terlalu tinggi Maka protein akan mengalami kerusakan struktur tiga dimensi atau dua dimensinya mengalami kerusakan karena strukturnya sudah tidak terbentuk lagi maka fungsinya Pun Menghilang sehingga Di Sini dari dua contoh grafik ini ketika melewati rentangan suhunya laju reaksinya pun juga menjadi nol di sisi lain ketika laju reasinya terlalu rendah mohon maaf temperaturnya terlalu rendah protein itu inaktif ya proteinnya Ada namun proteinnya tidak bisa bekerja Oleh karena itu pada temperatur di bawah rentang kerjanya enzim pun juga tidak dapat bekerja namun yang jadi pertanyaan Pak pada temperatur kerjanya Kenapa semakin bertambahnya suhu laju reaksinya menjadi semakin meningkat ini berkaitan dengan pergerakan molekul dulu kita pernah pelajari di video yang lain semakin tinggi temperaturnya gerakan molekul itu semakin tinggi bergeraknya semakin cepat sama kalau kita belajar reaksi kimia yang melibatkan enzim misalkan ada dua molekul kimia yang berperan sebagai substrat kemudian ada satu molekul enzim nah substrat dan enzim Ini kan harus membentuk kompleks nah ketika suhu semakin tinggi pergerakan molekul-molekul ini pun juga semakin tinggi sehingga peluang ketiga molekul ini membentuk kompleks juga semakin tinggi sehingga semakin naiknya suhu akan semakin mempercepat terbentuknya Kompleks tersebut sehingga laju reaksi pun juga menjadi semakin cepat dan hal itu terjadi hingga suhu optimal karena seperti yang saya jelaskan tadi bila sudah melebihi suhu optimal maka konformasi atau bentuk tiga dimensi dari enzim sudah mulai terganggu dan pada akhirnya terjadi denaturasi sehingga enzim tersebut tidak mengalami kerja normalnya lagi dan seperti yang terlihat di grafik ini berbagai enzim itu memiliki rentangan suhu optimal yang berbeda-beda nah pada manusia pada umumnya enzim itu bekerja optimal pada suhu 37 derajat namun ada juga enzim-enzim yang ada di dalam bakteri khususnya bakteri yang hidup di temperatur ekstrem temperatur yang tinggi enzim-enzim dia malah bekerja optimalnya pada suhu 77 derajat Oleh karena itu kalau kita berbicara terkait temperatur optimal kerja enzim kita lihat terlebih dahulu enzim itu ditemukan di mana dan di makhluk hidup Apa karena temperatur optimalnya berbeda-beda faktor selanjutnya adalah PH sama dengan enzim tadi hubungan antara PH dengan laju reaksi juga membentuk kurva seperti ini seperti bel seperti lonceng dan sama bisa kita lihat di sini ini merupakan dua contoh enzim yang memiliki PH optimal yang berbeda enzim di perut Ya di lambung ini ya suhu optimalnya pada ehohon Maaf PH optimalnya adalah du sedangkan enzim misalkan tripsin ya enzim yang ditemukan di usus kita itu PH optimalnya ada di skala 8 PH Itu apa sih kalau kita belajar kimia kita mengenal istilah PH PH Itu singkatan dari Power of hidrogen atau potensial of hidrogen bahasa Indonesianya adalah derajat keasaman yang menginformasikan keasaman atau kebasahan dari suatu lingkungan atau suatu larutan dan skala ini kalau PH Itu kan 0 sampai 14 ya ini Kebetulan hanya sampai 10 grafiknya 0 sampai 14 itu skala pH yang merupakan kogaritma dari konsentrasi ion hidrogen yang ada di dalam larutan jadinya semakin tinggi skala ph-nya semakin tinggi angkanya ion hidrogennya pun konsentrasinya juga semakin banyak Nah sekarang kembali lagi kenapa PH dapat mempengaruhi laju reaksi dari reaksi yang dikatalisis oleh enzim ini berkaitan dengan gugus samping dari enzim seperti yang saya jelaskan tadi enzim itu protein kalau kita mengingat protein protein itu kan tersusun atas rantai polipeptida dan kalau kita ingat rantai polipeptida rantai polipeptida itu terdiri atas gugus samping ya rantai samping side Chin selain backbone-nya nah side chain-nya inilah yang berperan dalam membentuk struktur struktur dari tiga dimensi dari protein atau enzim tersebut dan berkaitan dengan p H ketika PH berubah side chain atau gugus atau rantai samping dari polipepti menyusun enzim itu dapat mengalami protonasi sehingga PH ini Berkaitan dengan pola protonasi dari sisi aktif dari enzim tersebut Apa itu protonasi protonasi itu peristiwa penambahan Proton sedangkan deprotonasi peristiwa kehilangan Proton nah Proton ini berkaitan dengan istilahnya adalah ionisasi atau polarisasi atau aktivasi dari suatu atom ketika PH berubah pola protonasi pun berubah namun ketika ph-nya terlalu tinggi sama dengan temperatur tadi enzim tersebut juga akan mengalami denaturasi seperti kita lihat di sini pada enzim yang pada lambung ketika ke ph4 dia sudah denaturasi sehingga tidak bisa bekerja lagi pada tripsin pada skala di atas 10 ph-nya maka tripsinnya pun juga akan rusak namun pada rentangan kerjanya Ketika semakin meningkati PH optimal dia reaksinya pun juga menjadi semakin optimal Kenapa karena pola protonasinya pun berubah Maksudnya bagaimana kita lihat contohnya langsung saja seperti ini nah ini ya awalnya enzim itu bisa inaktif pada pH tertentu Namun Ketika ph-nya semakin tinggi Nah misalkan di sini Ya seperti yang saya katakan tadi Kalau PH semakin tinggi itu artinya ion hidrogennya pun semakin banyak sehingga ion hidrogen ini dapat mempengaruhi dari enzim tersebut di sini kita lihat Ketika ph-nya semakin tinggi enzim yang awalnya inaktif bisa menjadi aktif contohnya di sini ketika dia ph-nya semakin tinggi dia mengalami deprotonisasi hidrogennya awalnya dua kemudian deprotonisasi akibatnya salah satu hidrogennya Hilang nah pada kondisi ini enzim akan bekerja menjadi lebih optimal namun ketika ph-nya meningkat lagi mengalami deprotonisasi lagi akibatnya apa kedua hidrogennya menghilang awalnya hanya satu hidrogen menghilang menjadi aktif namun ketika dua hidrogen menghilang dia menjadi inaktif lagi sehingga enzim tersebut tidak dapat bekerja lagi contohnya misalkan di sini ini contoh enzim papain enzim papain itu pada daun pepaya dia merupakan contoh protease jadinya memecah protein Biasanya kalau kita menyembelih daging kurban kemudian daging tersebut dibungkus oleh pepaya dagingnya akan menjadi lebih lunak itu logis kenapa Karena di daun bepaya ada papain yang dapat menghidro dapat memecah molekul Kompleks di dalam daging tersebut di sini bisa kita lihat papain itu di sisi aktif enzimnya kita ingat ya enzim itu memiliki sisi aktif Sisi aktif itu Sisi di mana substrat tersebut menempel nah Sisi aktif dipapain itu mengandung tersusun atas beberapa asam amino dan dua asam amino yang terlibat adalah sistidin dan histidin ini ya sistidin dan histidin Ketika ph-nya semakin tinggi Nah ini terjadi deprotonisasi sehingga akan menyebabkan ee enzim tersebut aktif ciri dari aktifnya enzim papain adalah ketika sistidin dan nistidin membentuk ikatan seperti ini dan ikatan ini dapat terjadi ketika terjadi deprotonisasi awalnya di sini ya sisidinnya mengandung hidrogen kemudian ketika ph-nya meningkat hidrogennya menghilang karena hidrogennya menghilang lepas maka sistidinnya gugus samping dari sistidin akan berikatan dengan gugus samping dari histidin nah H dari histidinnya tetap ada sedangkan H dari sistidinnya menghilang nah kemudian akibatnya terbentuk ikatan seperti ini dan ketika kondisinya seperti ini enzimnya aktif namun ketika ph-nya meningkat lagi terjadi deprotonisasi lagi sehingga H dari histidin lepas nah ketika H dari histidin lepas menjadi inaktif lagi inilah ketika enzimnya tidak dapat bekerja lagi jadinya sama dengan ini ketika salah satu hidrogennya lepas terjadi deprotonisasi pertama dia aktif namun ketika ph-nya meningkat lagi terjadi deprotonisasi pada hidrogen yang kedua akibatnya menjadi inaktif lagi sama saja seperti bagan di samping begitu ya itu efek pH terhadap enzim sama seperti temperatur pada pH tertentu optimal namun kalau terlalu tinggi menjadi rusak Oke kemudian faktor lain yang mempengaruhi laju Enzim adalah konsentrasi substrat nah didasarkan pada grafik ini semakin tinggi konsentrasi substrat semakin tinggi laju reaksinya Kenapa karena semakin banyak substrat semakin banyak substrat yang berikatan dengan enzim misalkan ada 20 enzim dengan 10 substrat nah substratnya terlalu sedikit namun ketika substratnya ditambah banyak maka semakin banyak substrat yang bereaksi membentuk kompleks dengan enzim sehingga laju reaksinya semakin meningkat namun ketika substratnya terlalu banyak maka tidak terjadi peningkatan laju reaksi lagi sehingga setelah mendekati konsentrasi optimal maka laju reaksi tidak akan meningkat lagi laju reaksi tidak akan meningkat lagi ketika enzim tersebut jenuh terhadap substrat tersebut Kenapa jenuh karena substratnya terlalu banyak kok bisa jenuh karena jumlah enzimnya tidak dapat mengimbangi jumlah dari substratnya tadi awalnya ya substratnya sedikit enzimnya banyak semua substrat dapat menempel di enzim sehingga dia langsung bereaksi namun masih banyak enzim yang nganggur banyak enzim yang belum berikatan dengan substrat ketika ditambahi substrat maka semakin banyak substrat yang membentuk kompleks dengan enzim-enzim yang nganggur tadi sehingga laju reaksi secara keseluruhan semakin meningkat namun ketika konsentrasinya terlalu banyak konsentrasi substratnya Terlalu banyak Ya sudah semua substrat eh mohon maaf semua enzim sudah berikatan dengan substrat meskipun ditambahi substrat yang lain sudah tidak ada enzim lain yang dapat berikatan dengan subsel tersebut sehingga enzim tersebut harus menyelesaikan reaksi dari substrat yang sudah menempel dengan dirinya terlebih dahulu Oleh karena itu meskipun konsentrasi substrat semakin banyak laju reaksi semakin tinggi pada titik tertentu konsentrasi substrat yang ditambahkan tidak dapat mempercepat laju reaksi total kemudian faktor lain adalah konsentrasi enzim grafiknya sama jadinya semakin tinggi konsentrasi enzimnya semakin cepat laju reaksi total namun pada titik tertentu bertambahnya konsentrasi enzim tidak akan mempercepat laju reaksi total kenapa sama ketika awalnya ada 20 substrat misalkan kemudian kita memberikan 10 enzim maka 10 enzim tersebut langsung berikatan dengan substrat tersebut membentuk kompleks kemudian mengkatalisis reaksi pada substrat tersebut ketika kita tambahkan beberapa enzim misalkan menjadi 15 maka 15 enzim ini langsung berikatan dengan 15 substrat masih ada 5 substrat yang belum berikatan ketika kita tambahkan 20 enzim maka 20 enzim tersebut langsung berikatan dengan 20 substrat tadi sehingga semua substrat membentuk kompleks dengan enzim Nah di sini sudah mencapai kondisi optimal namun ketika kita menambahkan enzim Terlalu banyak Ya sudah laju reaksinya tidak akan bertambah banyak karena substrat yang ada juga tidak bertambah ada 20 substrat ada 40 enzim tetap saja yang mengalami reaksi hanya 20 substrat sehingga meskipun ditambah menjadi 40 60 80 enzim tetap hanya 20 substrat yang bereaksi sehingga laju reaksi totalnya tidak mengalami peningkatan sehingga di sini bisa kita lihat konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat itu itu kaitannya dengan laju reaksi bila digrafikkan seperti ini awalnya meningkat Kemudian pada titik tertentu menjadi datar tidak mengalami peningkatan lagi dan faktor lain yang dapat meningkatkan atau menurunkan kerja enzim adalah kehadiran kofaktor dan inhibitor kofaktor itu berkaitan dengan aktivasi enzim tersebut Sedangkan inhibitor itu berkaitan dengan penghambat dari enzim tersebut dua Konsep ini dua informasi ini konfaktor dan inhibitor akan kita bahas di dua video lainnya demikian penjelasan saya di video kali ini mohon maaf bila ada kesalahan berjumpa lagi dengan video lain yang akan membahas kofaktor dan inhibitor Terima kasih asalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh
Resume
Categories