ENZIM DAN ENERGI METABOLISME

I. ENZIM
Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel amatlah rumit, mengingat demikian beragamnya bahan yang digunakan sebagai nutrient oleh sel dan berbagai ragam substansi yang disintesis menjadi komponen-komponen sel. Kegiatan seluler atau kehidupan di dalam sel seperti pertumbuhan, pembelahan sel, pembaharuan komponen sel dan lain-lain dapat dilakukan dengan bantuan enzim.

Enzim merupakan suatu substansi protein yang ada dalam sel dengan jumlah yang kecil dan mampu mempercepat reaksi kimiawi dimana enzim itu sendiri tidak ikut serta dalam reaksi tersebut dan tidak ikut berubah.
Enzim memiliki sifat-sifat umum, seperti berikut:
1. Enzim merupakan protein atau gabungan dengan koenzim dan apoenzim
2. sebagai biokatalisator, yaitu dapat menggiatkan atau mempercepat reaksi kimiawi.
3. bekerja secara spesifik atau khusus
4. bekerja secara bolak-balik
5. enzim tidak tahan terhadap temperature yang tinggi
6. kerja enzim dipengaruhi oleh pH, konsentrasi enzim, suhu, substrat, hasil akhir, zat penghambat (inhibitor), dan zat penggiat (activator).

Pada umumnya reaksi enzim dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Gambar 1. Kerja enzim dalam mengubah substrat

Berdasarkan tempatnya enzim dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu:
1. Endoenzim, yaitu enzim yang terdapat di dalam sel untuk membantu dalam proses pencernaan dan perombakan zat makanan di dalam sel.
2. Eksoenzim, yaitu enzim yang dikeluarkan oleh sel untuk mengambil zat makanan yang ada di sekeliling sel.
Berdasarkan sifat dan substansi yang diuraikannya makan enzim dapat dikelompokkan menjadi:
1. Hidrolase, yaitu kelompok enzim yang menguraikan suatu zat dengan bantuan air, yang terdiri atas:
a. Karbohidrase, yaitu enzim-enzim yang menguraikan golongan karbohidrat, terdiri atas :
a) Amilase, yaitu enzim yang menguraikan amilum menjadi maltosa
b) Maltase, yaitu enzim yang menguraikan maltosa menjadi glukosa
c) Sukrase, yaitu enzim yang mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa
d) Laktase, yaitu enzim yang mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa
e) Selulase, yaitu enzim yang menguraikan selulosa menjadi selubiosa
f) Pektinase, yaitu enzim yang menguraikan pektin menjadi asam pektin.
b. Esterase, yaitu enzim-enzim yang memecah golongan ester, terdiri atas:
a) Lipase, yaitu enzim yang menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemak
b) Fosfatase, yaitu enzim yang menguraikan suatu ester hingga terlepas asam fosfat.
c. Proteinase, yaitu enzim-enzim yang menguraikan golongan protein, seperti :
a) Peptidase, yaitu enzim yang menguraikan peptide menjadi asam amino
b) Gelatinase, yaitu enzim yang menguraikan gelatin
c) Rennin, yaitu enzim yang menguraikan kasein dari susu
2. Oksidase dan reduktase, yaitu kelompok enzim yang menolong dalam proses eksidasi dan reduksi, terdiri atas:
a. Dehidrogenase, yaitu enzim yang memegang peranan penting dalam pengubahan zat-zat organic menjadi hasil-hasil oksidasi.
b. Katalase, yaitu enzim yang menguraikan hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air dan oksigen.
3. Desmolase, yaitu kelompok enzim yang menolong untuk memutuskan ikatan C – C, C – N, dan beberapa ikatan lainnya, terdiri atas:
a. Karboksilase, yaitu enzim yang mengubah asam piruvat menjadi asetaldehida.
b. Transaminase, yaitu enzim yang memindahkan gugusan amin menjadi asam amino.


II. ENERGI DAN METABOLISME
Metabolisme merupakan semua reaksi kimiawi yang dilakukan oleh sel yang menghasilkan energi dan menggunakan energi untuk sintesis komponen-komponen sel dan untuk kegiatan-kegiatan seluler seperti pergerakan. Metabolisme dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :
1. Desimilasi atau Katabolisme, yaitu reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrient.
2. Asimilasi atau Anabolisme, yaitu reaksi kimiawi yang menggunakan energi untuk sintesis dan fungsi-fungsi sel lainnya.
Jadi reaksi desimilasi menghasilkan energi, dan reaksi asimilasi menggunakan energi. Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja.
Mikroorganisme heterotrofik memperoleh energinya dari oksidasi senyawa-senyawa organik. Sedangkan mikroorganisme autotrofik memperoleh energinya dari cahaya. Dan mikroorganisme autotrofik kemosintetik mendapatkan energinya melalui oksidasi bahan organik seperti Fe dan NH3.
Selama berlangsungnya reaksi kimiawi, terjadi pembebasan atau penggunaan energi. Jumlah energi yang dilepaskan atau dipakai selama berlangsungnya suatu reaksi tersebut disebut perubahan energi bebas yang dilambangkan dengan ΔG. Perubahan energi bebas ialah jumlah energi yang tersedia atau berguna yang dilepaskan atau dipakai dalam suatu reaksi.
Satuan ΔG dinyatakan dalam satuan kalori. Bila ΔG bernilai negative (misalnya -8.000 kalori), maka reaksi tersebut membebaskan energi disebut eksergonik. Bila ΔG bernilai positif (misalnya +3.000 kalori), maka reaksi tersebut membutuhkan energi disebut endergonik.