Perbedaan ENZIM DAN HORMON

Action99

ENZIM

Enzim Adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator  untuk berbagai reaksi kimia dalam sistem biologis. Katalis adalah molekul yang berfungsi mempercepat reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Dua sifat penting enzim adalah memiliki daya katalitik yang sangat besar dan sangat spesifik. Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologis (tubuh) dikatalisis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi di dalam sel. Enzim dapat diekstrak (diambil) dari sel, tanpa merusak fungsinya.

Kepentingan Biomedis Enzim

Enzim tersebar di tempat tertentu di dalam sel :

Enzim yang berperan dalam sintesis dan reparasi (perbaikan) DNA terletak di dalam inti sel

Enzim yang mengkatalisis berbagai reaksi kimia yang menghasilkan energi secara aerob terletak di dalam mitokondria.

Enzim yang berhubungan dengan biosintesis protein berada bersama ribosom

Ada Penyakit Yang Disebabkan Oleh Abnormalitas Sintesis Enzim Tertentu

Misal, pada defisiensi enzim glukosa 6-fosfat dehidrogenase (G6PDH/G6PD) dimana sel darah merah penderita rentan terhadap pembebanan oksidatif, misal pada pemakaian obat analgetik tertentu dan obat malaria.

Analisis enzim dalam serum dapat dipakai untuk deteksi penyakit-penyakit seperti infark otot jantung, kerusakan jaringan hati, bendungan saluran empedu, penyakit prostat, dst.

Prinsip Penggunaan Enzim sebagai Penunjang Diagnosis :

1.     Pada dasarnya, sebagian besar enzim berada dan bekerja dalam sel;

2.     Bahwa enzim tertentu terdapat dalam jumlah besar dalam jaringan tertentu

Sehingga, enzim intraseluler seharusnya tidak ditemukan dalam serum. Jika sampai terlacak, maka jaringan asalnya pasti mengalami gangguan

Penggolongan Enzim :

Oksidoreduktase: mengkatalis reaksi reduksi/oksidasi,memindahkan atom H atau electron dari suatu substrat ke yang lain. Contoh enzim: Dehidrogenase,oksidase

Transferase: bekerja dgn memindahkan gugus fungsional antara molekul donor dan akseptor.kinase merupakan transferase khusus yg mengatur metabolisme dgn memindahkan gugus fosfat dari ATP ke molekul lain. Contoh enzim: Transaminase,kinase.

Hidrolase: bekerja dgn menambahkan air untuk melepas ikatan dan menghidrolisisnya. Contoh: Lipase,amylase,peptidase

Lyase: bekerja dgn menambahkan air,ammonia atau karbondioksida, membentuk ikatan rangkap atau melepas elemen tersebut untuk menghasilkan ikatan rangkap.

Isomerase: bekerja untuk beberapa jenis reaksi jenis isomerisasi :isomerisasi L mjd D,reaksi mutasi (pengganti gugus fungsional) Contoh: Isomerase,mutase

Ligase: bekerja mengkatalis reaksi penggabungan dua gugus kimia atau pengikatan dgn menggunakan energy dari ATP. Contoh: Sintetasa

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Aktiviti Enzim

Suhu Enzim

Ketika suhu naik,molekul bereaksi menghasilkan banyak dan lebih banyak lagi energy kinetik. Hal ini meningkatkan peluang molekul untuk terjadi tumbukan sehingga kecepatan meningkat. Terdapat suhu tertentu yang dapat menghasilkan aktivitas katalik enzim paling besar. Suhu optimal ini biasanya di sekitar suhu tubuh manusia (37,5⁰ C)  untuk enzim pada sel tubuh manusia. Di atas temperatur ini, struktur enzim mulai rusak (denaturasi) karena pada suhu tinggi, ikatan intra dan antar molekul rusak. Ikatan hydrogen mudah sekali dirusak oleh peningkatan suhu. Hal ini akan merubah bentuk enzim,shg afinitas terhadap substrat menurun.

Nilai pH

Aktivitas enzim juga dikontrol oleh derajat keasaman pH. Ketika pH menurun atau meningkat, sifat berbagai gugus asam dan amina pada rantai samping asam amino berubah menghasilkan perubahan keseluruh bentuk struktur enzim.

Masing-masing enzim bekerja dalam rentang pH yg sempit. Terdapat pH dimana aktivitasnya paling besar (pH optimal). Hal ini karena perubahan pH dapat membuat dan memecah ikatan intra dan antar molekul, sehingga merubah bentuk enzim. Perubahan pH dapat merubah status ionisasi muatan asam amino (misalnya aspartat, lisin) yang berperan penting dalam pengikatan substrata tau aktivitas katalitiknya. Tanpa tidak terionisasi gugus COOH dari glutamate-35 dan terionisasi gugus COO dari aspartat-52 aktivitas katalik lisozim akan berhenti.

Contoh: protease pepsin,bekerja pada pH 1-2 (ditemukan pada lambung), berbeda dengan protease tripsin yang akan menjadi inaktif pada pH rendah seperti tersebut, namun menjadi aktif ketika pH mencapai 8 (ditemukan di dalam intestinal, ketika cairan bikarbonat pankreas menetralkan kandungan isi lambung yg masuk.

Pengaruh Konsentrasi Enzim

Kecepatan reaksi yang dikatalis enzim tergantung pada konsentrasi enzim dan substrat. Ketika konsentrasi salah satu dinaikan maka kecepatan akan meningkat. Untuk konsentrasi enzim yang diberikan, laju reaksi meningkat dengan peningkatan konsentrasi substrat sampai suatu titik tertentu,di atas ambang tertentu peningkatan konsentrasi substrat tidak merubah laju reaksi secara signifikan. Hal ini karena sisi aktif molekul enzim pada suatu saat telah jenuh oleh substrat (tersaturasi). Kompleks enzim/substrat akan berdisosiasi sebelum sisi aktif menjadi bebas untuk mengakomodir banyak substrat. Ketika konsentrasi substrat tingi sedangkan temperatur dan pH dijaga tetap konstan,maka laju reaksi adalah proporsional dengan konsentrasi enzim.

A. Daya Katalitik dan Spesifitas Enzim

Daya katalitik enzim sangat besar, yaitu mampu mempercepat reaksi kimia minimal sejuta kali. Tanpa enzim, kecepatan sebagian besar reaksi kimia di dalam sistem biologi sangatlah rendah sehingga tak dapat diukur. Bahkan reaksi yang sederhana sekalipun seperti hidrasi CO₂ harus dikatalisis oleh enzim karbonat anhidrase.

Karbonat anhidrase

CO₂  +  H₂O ―――――――――→ H₂CO₃

           Enzim sangat spesifik, baik terhadap terhadap jenis reaksi yang dikatalisisnya maupun terhadap substrat atau reaktan yang diolahnya. Satu enzim biasanya mengkatalisis satu jenis reaksi kimia saja, atau seperangkat reaksi yang sejenis. Dalam reaksi enzimatik sangat jarang terjadi reaksi sampingan yang menyebabkan terbentuknya hasil sampingan yang tak berguna.

B. Kompleks Enzim-Substrat

Sebagian besar daya katalitik enzim berasal dari kemampuan enzim menempatkan substrat ke dalam kedudukan yang menguntungkan pada kompleks enzim-substrat. Enzim memiliki situs aktif, yaitu tempat tertentu pada molekul enzim untuk mengikat substrat. Emil Fischer mengumpamakan substrat dan situs aktif sebagai anak kunci dan kunci.

C. Klasifikasi  Enzim

Enzim diklasifikasikan berdasarkan tipe reaksi dan mekanisme reaksi yang dikatalisis. Pada awalnya hanya ada beberapa enzim yang dikenal, dan kebanyakan mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan menambahkan akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisis. Contoh: lipase menghidrolisis lipid, amilase menghidrolisis amilum, protease menghidrolisis protein. Pemakaian penamaan tersebut terbukti tidak memadai karena banyak enzim mengkatalisis substrat yang sama tetapi dengan reaksi yang berbeda. Contohnya ada enzim yang megkatalisis reaksi reduksi terhadap fungsi alkohol gula dan ada pula yang mengkatalisis reaksi oksidasi pada substrat yang sama.

Sistem penamaan enzim sekarang tetap menggunakan –ase, namun ditambahkan pada jenis reaksi yang dikatalisisnya. Contoh: enzim dehidrogenase mengkatalisis reaksi pengeluaran hidrogen, enzim transferase mengkatalisis pemindahan gugus tertentu. Untuk menghindari kesulitan penamaan karena semakin banyak ditemukan enzim yang baru, maka International Union of Biochemistry (IUB) telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks tetapi tidak meragukan berdasarkan mekanisme reaksi. Namun sampai sekarang masih banyak buku-buku yang masih menggunakan sistem penamaan lama yang lebih pendek.

Secara ringkas, sistem penamaan enzim menurut IUB dijelaskan sebagai berikut:

1.     Reaksi dan enzim yang mengkatalisis membentuk 6 kelas, masing-masing mempunyai 4-13 subkelas

2.     Nama enzim terdiri atas 2 bagian, pertama menunjukkan substrat dan kedua ditambah dengan –aseyang menunjukkan tipe reaksi yang dikatalisis. Contoh: heksosa isomerase (subsrat: heksosa dengan reaksi isomerase).

3.     Jika diperlukan, ditambah dengan informasi tambahan tentang reaksi dalam tanda kurung di bagian akhir nama. Contoh: 1.1.1.37 L-malat:NAD⁺ oksidoreduktase (dekarboksilasi).

4.     Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang terdiri atas:

Digit pertama        : kelas tipe reaksi

Digit kedua           : subkelas tipe reaksi

Digit ketiga           : subsubkelas tipe reaksi

Digit keempat       : untuk enzim spesifik

Contoh: 2.7.1.1 diuraikan menjadi:

Kelas 2                  : transferase

Subkelas 7             : transfer fosfat

Subsubkelas 1       : alkohol merupakan akseptor fosfat

Enzim spesifik 1    : heksokinase atau ATP:D-heksosa 6-fosfotransferase

Suatu enzim yang mengkatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil atom C ke enam molekul glukosa.

D. Koenzim

Banyak enzim yang memerlukan koenzim untuk dapat berfungsi aktif sebagai katalisator. Koenzim akan memperbesar kemampuan katalitik suatu enzim sehingga jauh melebihi kemampuan yang ditawarkan. Koenzim yang berikatan secara erat dengan enzim melalui ikatan kovalen atau non kovalen sering disebut sebagai gugus prostetik. Reaksi-reaksi yang memerlukan koenzim antara lain: reaksi  oksidoreduksi, pemindahan gugus serta isomerisasi, dan reaksi yang membentuk ikatan kovalen.

HORMON
Hormon Adalah Zat Kimia Yang dihasilkan Oleh Kelenjar Endokrin atau kelenjar buntu. Kelenjar ini merupakan kelenjar yang tidak mempunyai Saluran Sehingga Sekresinya Akan masuk Aliran darah dan mengikuti peredaran darah ke seluruh tubuh. Apabila sampai pada suatu organ target, maka hormon akan merangsang terjadinya perubahan. pada umumnya pengaruh hormon berbeda dengan Saraf. Perubahan yang dikontrol oleh Hormon biasanya merupakan perubahan yang memerlukan waktu yang panjang. Contoh pertumbuhan dan pemasakan Seksual.Hormon hanya berfungsi untuk menyampaikan informasi. Pesan suatu hormon akan ditangkap oleh reseptor hormon secara spesifik yg berada pada suatu sel.

Hormon beredar di dalam sirkulasi darah dan fluida sell untuk mencari sel target. Ketika hormon menemukan sel target, hormon akan mengikat protein reseptor tertentu pada permukaan sel tersebut dan mengirimkan sinyal. Reseptor protein akan menerima sinyal tersebut dan bereaksi baik dengan mempengaruhi ekspresi genetik sel atau mengubah aktivitas protein selular,[1] termasuk di antaranya adalah perangsangan atau penghambatan pertumbuhan serta apoptosis (kematian sel terprogram), pengaktifan atau penonaktifan sistem kekebalan, pengaturan metabolisme dan persiapan aktivitas baru (misalnya terbang, kawin, dan perawatan anak), atau fase kehidupan (misalnya pubertas dan menopause). Pada banyak kasus, satu hormon dapat mengatur produksi dan pelepasan hormon lainnya. Hormon juga mengatur siklus reproduksi pada hampir semua organisme multiselular.

Pada hewan, hormon yang paling dikenal adalah hormon yang diproduksi oleh kelenjar endokrin vertebrata. Walaupun demikian, hormon dihasilkan oleh hampir semua sistem organ dan jenis jaringan pada tubuh hewan. Molekul hormon dilepaskan langsung ke aliran darah, walaupun ada juga jenis hormon - yang disebut ektohormon (ectohormone) - yang tidak langsung dialirkan ke aliran darah, melainkan melalui sirkulasi atau difusi ke sel target.

Pada prinsipnya pengaturan produksi hormon dilakukan oleh hipotalamus (bagian dari otak). Hipotalamus mengontrol sekresi banyak kelenjar yang lain, terutama melalui kelenjar pituitari, yang juga mengontrol kelenjar-kelenjar lain. Hipotalamus akan memerintahkan kelenjar pituitari untu mensekresikan hormonnya dengan mengirim faktor regulasi ke lobus anteriornya dan mengirim impuls saraf ke posteriornya dan mengirim impuls saraf ke lobus posteriornya.

Pada tumbuhan, hormon dihasilkan terutama pada bagian tumbuhan yang sel-selnya masih aktif membelah diri (pucuk batang/cabang atau ujung akar) atau dalam tahap perkembangan pesat (buah yang sedang dalam proses pemasakan). Transfer hormon dari satu bagian ke bagian lain dilakukan melalui sistem pembuluh (xilem dan floem) atau transfer antarsel. Tumbuhan tidak memiliki kelenjar tertentu yang menghasilkan hormon.

PENJELASAN MENGENAI SYSTEM HORMON

Faktor Regulasi

Faktor regulasi adalah senyawa kimia yang mengontrol produksi sejumlah hormon yang memiliki fungsi penting bagi tubuh. Senyawa tersebut dikirim ke lobus anterior kelenjar pituitari oleh hipotalamus. Terdapat 2 faktor regulasi, yaitu faktor pelepas (releasing factor) yang menyebabkan kelenjar pituitari mensekresikan hormon tertentu dan faktor penghambat (inhibiting factor) yang dapat menghentikan sekresi hormon tersebut. Sebagai contoh adalah FSHRF (faktor pelepas FSH) dan LHRF (faktor pelepas LH) yang menyebabkan dilepaskannya hormon FSH dan LH.

Hormon Antagonistik

Hormon antagonistik merupakan hormon yang menyebabkan efek yang berlawanan, contohnya glukagon dan insulin. Saat kadar gula darah sangat turun, pankreas akan memproduksi glukagon untuk meningkatkannya lagi. Kadar glukosa yang tinggi menyebabkan pankreas memproduksi insulin untuk menurunkan kadar glukosa tersebut.

1. Kelenjar Endokrin dan Hormon yang Dihasilkan

Dalam tubuh manusia ada tujuh kelenjar endokrin yang penting, yaitu hipofisis, tiroid, paratiroid, kelenjar adrenalin (anak ginjal), pankreas, ovarium, dan testis.

a. Hipofisis

Kelenjar ini terletak pada dasar otak besar dan menghasilkan bermacam-macam hormon yang mengatur kegiatan kelenjar lainnya. Oleh karena itu kelenjar hipofisis disebut master gland. Kelenjar hipofisis dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian anterior, bagian tengah, dan bagian posterior

-Sistem Hormon

Hormon merupakan salah satu sistem koordinasi di dalam tubuh dengan menggunakan cairan yang diedarkan oleh pembuluh darah. Dengan menggunakan hormon rangsang lebih lambat diberi tanggapan. Satu kelebihan koordinasi menggunakan hormon yaitu dengan sedikit saja hormon mampu mempengaruhi organ-organ yang menjadi sasarnnya.

-Hipofisa (Pituitary)

Kelenjar ini merupakan kelenjar yang paling banyak menghasilkan jenis-jenis hormon.

Letaknya di otak

Macam hormon yang dihasilkan :

1) Somatotropin: berfungsi mempercepat pertumbuhan

2) Prolaktin : berfungsi mengantar kegiatan kelenjar susu

3) Tireotropin: mempengaruhi aktivitas kelenjar tiroid

4) Adnecorticotropin : mempengaruhi aktivitas kelenjar anak ginjal bagian kortek

5) Gonadotropin: mempengaruhi aktivitas ovarium atau testis

6) Vasopresin: mengatur penyempitan pembuluh darah

7) Oksitosin : mengatur kontraksi otot uterus pada saat melahirkan.

- Kelenjar gondok (kelenjar tiroid)

Hormon yang dihasilkan yaitu tiroksin dan berfungsi mengatur pertumbuhan dan metabolisme. Letak kelenjar di sekitar jakun.

- Kelenjar anak gondok (kelenjar paratiroid)

Terletak di dekat kelenjar gondok. Hormon yang dihasilkan yaitu parathormon dengan fungsi mempertahankan kadar kalsium dan fosfor dalam darah.

- Kelenjar anak ginjal (kelenjar adrenal)

Terletak menempel pada bagian atas ginjal. Bagian kulit menghasilkan kortison yang berfungsi mengatur metabolisme dan mengatur keseimbangan air dan garam.

Sedang bagian sumsum (medulla) menghasilan adrenalin (epinefrin) yang berfungsi mempengaruhi denyut jantung, mengatur otot-otot kandung kencing juga mengatur kadar gula darah dengan cara mengubah glikogen menjadi glukosa.

- Kelenjar Pankreas

Kelenjar pankreas bagian pulau-pulau Langerhans menghasilkan hormon insulin. Fungsi hormon ini mengatur kadar gula darah dengan cara mengubah glukosa menjadi glikogen.

- Kelenjar kelamin

Hormon pada laki-laki

Terletak dibagian testis. Hormon yang dihasilkan yang terpenting yaitu testosteron yang berfungsi mempertahankan proses pembentukan sperma dan menumbuhkan cirri-ciri kelainan sekunder

Hormon pada wanita

Terletak pada ovarium. Hormon yang dihasilkan :

1) Estrogen, untuk mempertahankan pembentukan ovum dan cirri-ciri kelainan sekunder

2) Progesteron, mengatur pembentukan plasenta dan produksi air susu.

Perbedaan Jenis Kerja Hormon

1.  Kerja Endocrine

Hormon di distribusikan ke dalam darah dan berikatan dengan sel target yang jauh.

2.  Kerja Paracrine

Hormon bekerja secara local dengan berdifusi dari sumbernya ke sel target pada lingkunganya.

3.  Kerja Autocrine

Hormon bekerja pada sel yang sama yang menghasilkannya.

Ada 3 tipe interaksi hormon :

Permissiveness yaitu suatu hormon tidak dapat bekerja/berefek jika tanpa adanya hormon lain. Perlu adanya hormon kedua untuk mendapatkan ekspresi yang optimal.

Synergisme yaitu beberapa hormon (lebih dari satu) menghasilkan efek yang sama pada sel target.

Antagonisme yaitu satu atau lebih hormon bekerja/berefek berlawanan dengan hormon yang lain.

Hormon Kelas Kimia

  Amina : hormon yang diturunkan (berasal) dari asam amino tirosin. Contohnya termasuk epinefrin, norepinefrin, dan hormon tiroid triiodotironin (T₃) dan tiroksin (T₄).

  Peptida atau Glikopeptida : hormon yang rantai asam aminonya pendek. Contohnya adalah oksitosin dan vasopresin.

  Hormon Lipid : sangat hidofobik sehingga memungkinkannya menyeberangi membran biologis dengan mudah.

Efek Hormon

Hormon menghasilkan satu atau lebih perubahan seluler pada sel target,berupa:

Perubahan permeabilitas membran plasma

Merangsang sintesis protein

Mengaktivasi atau deaktivasi sistem enzim

Merangsang aktivitas sekresi

Merangsang mitosis

Mekanisme kerja

1.     Spesifitas sasaran sistem endokrin

2.     Reseptor hormon

Membran plasma sel target

Reseptor hormon juga dapat berada di dalam sel

Reseptor juga dapat berada langsung di dalam inti

Kerja Hormon Berdasarkan Kimiawi Hormon

Kerja hormon steroid : Hormon steroid melewati membran sel, berikatan dengan reseptor spesifik, kemudian  masuk ke dalam  inti sel dan berikatan dengan DNA sel yang kemudian mengaktivasi gena tertentu (direct gene activation). mRNA kemudian disintesis di dalam sel dan masuk ke dalam sitoplasma dan meningkatkan sintesis protein untuk enzim sebagai katalitik,pertumbuhan jaringan dan perbaikan,mengatur fungsi enzim.

Kerja hormon non steroid : Hormon non steroid bereaksi dengan reseptor spesifik di luar sel,kemudian memacu reaksi enzimatik yang menyebabkan pembentukan second messenger (cAMP). cAMP dapat menghasilkan fungsi intrasel khusus mengaktivasi enzim sel, mengubah permeabilitas enzim, meningkatkan sintesis protein, mengubah metabolisme sel, merangsang sekresi sel.

Umpan balik negative: Umpan balik negatif  merupakan mekanisme utama dalam system endrokin untuk mempertahankan homeostatis.Sekresi hormon spesifik dirangsang atau dihambat oleh perubahan fisiologis khusus (=thermostat). Contoh:kadar glukosa darah dan respon insulin.

DAFTAR PUSTAKA

Sadikin,Moh.Haji 2002,Biokimia Enzim,Jakarta.Widya Medika

Bresnick Stephen.2003 Intisari Biologi,Jakarta.EGC

Saryono,S.Kp.,M.Kes 2008 Biokimia Hormon,Jogjakarta.Mitra Cendikia Presss

Saryono,S.Kp,M.Kes,2008 BiokimiaEnzim,Purwokerto.Global Internusa