Rangkaian reaksi biokimia dalam sel hidup. Seluruh proses perubahan reaksi kimia beserta perubahan energi yg menyertai perubahan reaksi kimia tsb.
Anabolisme = (biosintesis) Proses pembentukan senyawa kimia kompleks (makromolekul) dari molekul yang lebih sederhana. Makromolekul = protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat. Proses pembentukannya memerlukan energi bebas => reaksi endergonik. Contoh ; fotosintesis, kemosintesis
Katabolisme = disimilasi. Proses pemecahan makromolekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Proses ini menghasilkan energi bebas => reaksi eksergonik Misalnya respirasi, fermentasi
Enzim Enzim adalah senyawa organik atau katalis protein yang dihasilkan sel dalam suatu reaksi.
Enzim ini memiliki sifat yang khas, artinya hanya mempengaruhi zat tertentu yang disebut substrat. Substrat adalah molekul yang bereaksi dalam suatu reaksi kimia dan molekul yang dihasilkan disebut produk. Misalnya, enzim protease, substratnya adalah protein dan bentuk reaksinya mengubah protein menjadi asam amino. Jadi, asam amino disebut produk.
Ciri-ciri enzim Merupakan protein Merupakan biokatalisator, artinya enzim dapat meningkatkan laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksi atau dipengaruhi oleh reaksi kimia tersebut. Bersifat specifik /khas, bekerja pd substrat tertentu saja. Tidak tahan panas Kerjanya reversibel (bolak-balik). Tidak mengubah kesetimbangan kimia. Contoh: enzim lipase mengubah gliserol dan asam lemak menjadi lemak. Enzim lipase juga dapat mengubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak.
Kerjanya dpat dihalangi oleh inhibitor. Contoh: garam-garam logam berat seperti air raksa, iodium-asetat, fluorida, sianida, azida, dan karbon monoksida.
Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim 1. Zat-zat pengaktif (aktivator) Contoh: garam-garam dari logam alkali dan logam alkali tanah dengan konsentrasi encer, ion kobalt (Co), mangan (Mn), nikel (Ni), magnesium (Mg), dan klor (Cl).
2. Hasil akhir Hasil akhir merupakan senyawa baru sebagai hasil pembentukan maupun penguraian reaktan. Apabila hasil akhir ini banyak, enzim akan sulit bergabung dengan substrat sehingga reaksi kimianya berlangsung lambat.
3. ph Enzim dapat bekerja optimal pada ph netral (ph = 7), ph basa (>7) atau ph asam (<7) tergantung pada jenis enzim masing-masing. Enzim pencerna protein misalnya, mempunyai ph paling optimal 1-2, sedangkan enzim pencernaan yang lain mempunyai ph optimal 8.
Pepsin memiliki ph optimum sekitar 2 (sangat asam). Sedangkan, amilase memiliki ph optimum sekitar 7,5 (agak basa).
4. Suhu Sebagian besar enzim pada manusia mempunyai suhu optimal yang mendekati suhu tubuh (35 o C - 40 o C). (>50oC), enzim dapat rusak dan pada suhu rendah (0 o C), enzim menjadi tidak aktif.
5. Konsentrasi enzim Konsentrasi enzim yang tinggi akan mempengaruhi kecepatan reaksi secara linear (kecepatan bertambah secara konstan). Dapat dikatakan bahwa hubungan antara konsentrasi enzim dengan kecepatan reaksi enzimatis berbanding lurus. Kecepatan reaksi suatu enzim satu dengan yang lain berbeda-beda meskipun mempunyai konsentrasi enzim yang sama.
6. Konsentrasi substrat Pada konsentrasi substrat yang rendah, kenaikan substrat akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis hampir secara linear. Jika konsentrasi substrat tinggi, maka peningkatan kecepatan reaksi enzimatis akan semakin menurun sejalan dengan peningkatan jumlah substratnya.
7. Air Menurut penelitian, di dalam biji terdapat bermacam-macam enzim. pada proses perkecambahan, imbibisi air pada biji yang sehat dan telah tua akan mengaktifkan enzim- enzim dalam biji sehingga biji berkecambah.
8. Inhibitor Zat penghambat atau inhibitor dapat menghambat kerja enzim untuk sementara atau secara tetap. 1) Inhibitor kompetitif adalah molekul penghambat yang bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Contohnya, sianida bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan hemoglobin dalam rantai respirasi terakhir. Penghambatan inhibitor kompetitif bersifat sementara dan dapat diatasi dengan cara menambah konsentrasi substrat. 2) Inhibitor nonkompetitif adalah molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim. Sehingga, bentuk enzim berubah dan sisi aktif enzim tidak dapat berfungsi. Hal ini menyebabkan substrat tidak dapat masuk ke sisi aktif enzim. Penghambatan inhibitor nonkompetitif bersifat tetap dan tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.
9. Aktivator Aktivator merupakan molekul yangmempermudah enzim berikatan dengan substratnya. Contohnya, ion klorida yang berperan dalam aktivitas amilase dalam ludah.
Komponen Enzim Enzim lengkap atau sering disebut holoenzim, Secara kimia enzim terdiri atas dua bagian 1. Apoenzim : bagian yang mengandung protein. Termolabil 2. Gugus prostetik : bagian yang mengandung protein, dapat berupa : a. Koenzim Jika gugus prostetiknya berasal dari senyawa organik kompleks (misalnya, NADH, FADH, koenzim A dan vitamin B) b. kofaktor apabila berasal dari senyawa anorganik (misalnya, besi, seng, tembaga) disebut
Peranan Enzim a. Reduksi, yaitu reaksi penambahan hidrogen, elektron, atau pelepasan oksigen. b. Dehidrasi, yaitu reaksi pelepasan molekul uap air (H2O). c. Oksidasi, yaitu reaksi pelepasan molekul hidrogen, elektron, atau penambahan oksigen. d. Hidrolisis, yaitu reaksi penambahan H2O pada suatu molekul dan diikuti pemecahan molekul pada ikatan yang ditambah H2O. e. Deaminase, yaitu reaksi pelepasan gugus amin (NH2). f. Dekarboksilasi, yaitu reaksi pelepasan CO2 dan gugusan karboksil ( COOH). g. Fosforilasi, yaitu reaksi pelepasan fosfat. h. Transferase, yaitu reaksi pemindahan suatu radikal