Merupakan seluruh rangkaian reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup

Fungsi enzim bagi manusia amat penting. Dalam metabolisme tubuh, misalnya, terjadi serangkaian reaksi-reaksi kimia yang saling berhubungan yang bertujuan, baik untuk memperoleh energi dari makanan, maupun biosintesis kerja sama senyawa-senyawa penting tubuh. Di sinilah enzim berperan mengontrolnya Bisa dibayangkan berkat bantuan enzim, ribuan bahkan mungkin jutaan reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh kita setiap harinya bisa berlangsung, ujar Nina Hermayani Sadi, peneliti enzim dari Pusat Penelitian Limnologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Bogor. Reaksi-reaksi kimia tersebut terjadi dengan sangat cepat dan spesifik. Contohnya saat seseorang mencium harumnya masakan, dalam hitungan detik akan tahu bahwa makanan tersebut enak. Akibatnya orang akan tertarik untuk mencicipi harum masakan tadi, ujarnya. Proses penciuman bau masakan tersebut melibatkan reaksi transduksi yang terjadi di sel saraf hidung yang diteruskan ke otak melalui sinyal-sinyal listrik dari jutaan sel saraf. Selanjutnya terjadi rangsangan ke sistem pencernaan dan berujung pada meningkatnya enzim-enzim pencernaan yang mengakibatkan seseorang merasa lapar. Reaksi yang beruntun dan terjadi sangat cepat ini sangat tidak mungkin terjadi bila dilakukan dalam suatu laboratorium yang dibuat secanggih apa pun. Tetapi, di dalam makhluk hidup hal tersebut terjadi secara alamiah karena adanya senyawa protein yang disebut enzim. Pada mahkhluk hidup, enzim berperan sebagai katalis biologis untuk mempercepat laju reaksi kimia seperti konversi energi, pecernaan makanan, dan biosintesis. Bila dibandingkan dengan katalis sintetik dan katalis anorganik, enzim memiliki kekuatan katalitik yang jauh lebih besar. Selain itu, enzim memiliki tingkat kekhususan yang tinggi terhadap substrat atau bahan dasar dan bekerja pada suhu dan pH yang tidak tinggi sesuai kondisi tubuh. Sedikit sekali katalis nonbiologis yang memiliki sifat-sifat tersebut, ujar Nina yang kini sedang menempuh pendidikan S2 Biokimia di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor. Kekhususan terhadap substrat maksudnya adalah enzim hanya mengatalisis reaksi senyawa tertentu yang memiliki bentuk molekul tertentu. Contohnya, enzim protease hanya mengatalisis reaksi hidrolisis protein menjadi peptida sederhana dan asam amino.

Protease tidak dapat mengatalisis atau menghidrolisis lemak. Hidrolisis lemak hanya bisa dilakukan oleh enzim lipase. Karena sifatnya yang stereo spesifik ini, maka senyawa kimia yang dihasilkannya juga memiliki bentuk molekul tertentu. Contohnya pada pembentukan asam amino, sistem enzimatis manusia akan menghasilkan L-asam amino, sedangkan tanaman dan beberapa jenis bakteri mampu menghasilkan isomer optis D-asam amino, jelasnya.

Kunci Aplikasi Enzim

Sifat enzim yang bekerja hanya pada substrat yang spesifik memberi peluang baru untuk memanfaatkannya dalam kehidupan manusia. Pada dasarnya, terdapat dua jenis aplikasi enzimatis, yaitu untuk menghasilkan atau mendegradasi senyawa-senyawa tertentu, dan mendeteksi adanya senyawa-senyawa tertentu dalam suatu matriks. Kemampuan enzim untuk menghasilkan dan mendegradasi senyawa yang spesifik telah dimanfaatkan secara luas dalam berbagai jenis industri, seperti industri makanan, obat-obatan, pakan ternak, deterjen, penyedap rasa, penyamakan kulit, tekstil, pembuatan keju, dan minuman beralkohol, biofuel, serta untuk pemutih kertas. Nina mengatakan tingkat perdagangan enzim yang digunakan dalam industri di seluruh dunia pada 2005 diperkirakan mencapai 1,7 miliar hingga 2 miliar dollar AS. Sedikitnya, 75 persen dari seluruh industrial enzim adalah dari kelas enzim hidrolitik yang digunakan untuk mendepolimerisasi bahan alam.

Proteinase mendominasi penggunaan enzim dalam industri karena enzim ini banyak dipakai dalam industri makanan dan deterjen yang tingkat penggunaannya tinggi. (hay/L-4)

Sumber : Koran Jakarta, Senin, 27 Oktober 2008

SUMUT | 18 November 2020 15:01 Reporter : Ani Mardatila

Merdeka.com - Metabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan semua reaksi kimia yang terlibat dalam mempertahankan keadaan hidup sel dan organisme. Metabolisme dapat dengan mudah dibagi menjadi dua kategori:

• Katabolisme - pemecahan molekul untuk mendapatkan energi
• Anabolisme - sintesis semua senyawa yang dibutuhkan oleh sel

Metabolisme sangat erat kaitannya dengan nutrisi dan ketersediaan nutrisi. Bioenergetika adalah istilah yang menggambarkan jalur biokimia atau metabolisme di mana sel pada akhirnya memperoleh energi. Pembentukan energi merupakan salah satu komponen vital metabolisme.

Berikut selengkapnya tentang metabolisme dan fungsinya yang penting untuk keberlanjutan hidup makhluk hidup yang dilansir merdeka.com dari laman News Medical Life Sciences :

2 dari 6 halaman

Nutrisi adalah kunci metabolisme. Jalur metabolisme bergantung pada nutrisi yang dipecah untuk menghasilkan energi. Energi ini pada gilirannya dibutuhkan oleh tubuh untuk mensintesis protein baru, asam nukleat (DNA, RNA) dll.

Nutrisi dalam kaitannya dengan metabolisme mencakup kebutuhan tubuh untuk berbagai zat, fungsi individu dalam tubuh, jumlah yang dibutuhkan, tingkat di bawahnya yang menyebabkan kesehatan yang buruk, dll.

Nutrisi esensial memasok energi (kalori) dan memasok bahan kimia yang diperlukan yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sendiri. Makanan menyediakan berbagai zat yang penting untuk pembangunan, pemeliharaan, dan perbaikan jaringan tubuh, dan untuk fungsi tubuh yang efisien.

Makanan membutuhkan nutrisi penting seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, sulfur, dan sekitar 20 elemen anorganik lainnya. Unsur utama disuplai dalam karbohidrat, lipid, dan protein. Selain itu, vitamin, mineral, dan air juga dibutuhkan.

3 dari 6 halaman

Makanan memasok karbohidrat dalam tiga bentuk: pati, gula, dan selulosa (serat). Pati dan gula merupakan sumber energi utama dan esensial bagi manusia. Serat berkontribusi besar dalam makanan.

Jaringan tubuh bergantung pada glukosa untuk semua aktivitas. Karbohidrat dan gula menghasilkan glukosa melalui pencernaan atau metabolisme.

Reaksi keseluruhan untuk pembakaran glukosa dituliskan sebagai berikut:

C6H12O6 + 6 O2 -----> 6 CO2 + 6 H2O + energi

Kebanyakan orang mengonsumsi sekitar setengah dari makanan mereka sebagai karbohidrat. Ini berasal dari nasi, gandum, roti, kentang, pasta, makaroni dll.

4 dari 6 halaman

Protein adalah pembangun jaringan utama dalam tubuh. Mereka adalah bagian dari setiap sel tubuh. Protein membantu dalam struktur sel, fungsi, pembentukan hemoglobin untuk membawa oksigen, enzim untuk melakukan reaksi vital, dan berbagai fungsi lainnya di dalam tubuh. Protein juga penting dalam memasok nitrogen untuk materi genetik DNA dan RNA serta produksi energi.

Protein diperlukan untuk nutrisi karena mengandung asam amino. Di antara 20 atau lebih asam amino, tubuh manusia tidak dapat mensintesis 8 dan ini disebut asam amino esensial.

Asam amino esensial meliputi:

• lisin
• triptofan
• metionin
• leusin
• isoleusin
• fenilalanin
• valine
• treonin

Makanan dengan kualitas protein terbaik adalah telur, susu, kedelai, daging, sayuran, dan biji-bijian.

5 dari 6 halaman

Lemak adalah sumber energi terkonsentrasi. Mereka menghasilkan energi dua kali lebih banyak daripada karbohidrat atau protein berdasarkan berat badan.

Fungsi lemak antara lain:

• membantu membentuk struktur seluler;
• membentuk bantalan pelindung dan isolasi di sekitar organ vital;
• membantu menyerap vitamin larut lemak,
• menyediakan tempat penyimpanan cadangan energi

Asam lemak esensial termasuk asam lemak tak jenuh seperti asam linoleat, linolin, dan asam arakidonat. Ini perlu dikonsumsi dalam makanan. Lemak jenuh, bersama dengan kolesterol, telah terlibat dalam arteriosklerosis dan penyakit jantung.

Mineral dan vitamin dalam metabolisme

Mineral dalam makanan tidak berkontribusi langsung pada kebutuhan energi tetapi penting sebagai pengatur tubuh dan berperan dalam jalur metabolisme tubuh. Lebih dari 50 elemen ditemukan di tubuh manusia. Sekitar 25 elemen telah ditemukan menjadi penting, karena defisiensi menghasilkan gejala defisiensi spesifik.

Mineral penting meliputi:

• kalsium
• fosfor
• besi
• sodium
• kalium
• ion klorida
• tembaga
• kobalt
• mangan
• seng
• magnesium
• fluor
• yodium

Vitamin adalah senyawa organik penting yang tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia sendiri dan oleh karena itu harus ada dalam makanan. Vitamin yang sangat penting dalam metabolisme meliputi:

• Vitamin A
• B2 (riboflavin)
• Niacin atau asam nikotinat
• Asam Pantotenat dll.

6 dari 6 halaman

Reaksi kimiawi metabolisme diatur ke dalam jalur metabolisme. Ini memungkinkan bahan kimia dasar dari nutrisi untuk diubah melalui serangkaian langkah menjadi bahan kimia lain, dengan urutan enzim.

Enzim sangat penting untuk metabolisme karena memungkinkan organisme untuk mendorong reaksi yang diinginkan yang membutuhkan energi. Reaksi ini juga digabungkan dengan reaksi yang melepaskan energi. 

Karena enzim bertindak sebagai katalis, mereka memungkinkan reaksi ini berlangsung dengan cepat dan efisien. Enzim juga memungkinkan pengaturan jalur metabolisme sebagai respons terhadap perubahan lingkungan sel atau sinyal dari sel lain.