ENZIM PADA TANAMAN BERPERAN DIDALAM PROSES FOTOSINTESIS
Oleh: Nadia Angestie Angestie Wulandari Wulandari 201610200311158 ABSTRACT
The enzyme is an organic sustance that can a!!ect a "ariety o! chemical reactions occurring in a li"ing creature# The enzyme acts to catalyze chemical $rocesses %iochemical& in li"ing organisms' or in iological systems# Without the enzyme usually a chemical reaction (ill ta)e $lace "ery slo(ly' $erha$s e"en can not occur# occur# As As has een mentioned e!ore' the (or) is "ery s$ecialized and s$eci!ic enzymes# that is to say' the enzyme only e*ecute one !unction# +g ,-Amylase is an enzyme that (or)s s$eci!ically in the mouth' these enzymes are together (ith sali"a %sali"a&' ,-Amylase enzymes $lay a role in ma)ing the initial hydrolysis es$ecially starchy !oods# .actors that may a!!ect the !unction o! enzymes include tem$erature' $/' sustrate' enzyme concentration and . inhiitor# Tem$erature Tem$erature e!!ect on the !unction o! enzymes !or a chemical reaction using an enzyme catalyst that can e a!!ected y tem$erature# /igh tem$eratures %o"er 0 4& may cause the enzyme is not acti"e %non-acti"e& and e"en damage to the enzyme %denaturation&#
PENDAHULUAN Sejarah Enzim
ada ada a(al a(alny nya' a' enzi enzim m di)e di)ena nall seag seagai ai $rotein oleh umner % 1726 & yang telah erhasil mengisolasi urease dari tumuhan )ara $edang# rease adalah enzimysng da$at mengurai)an urea men9adi 4O 2 dan N/3# eera$a tahun )emudian Northro$ dan ;units da$at mengisolasi $e$sin' tri$sin' dan )inotri$sin )inotri$sin## ;emudian ;emudian ma)in anya) enzim yang telah da$at diisolasi dan telah diu)ti)an ah(a enzim terseut ialah $rotein#
tida) egitu teri)at )uat % mudah di$isah)an seca secara ra dial dialis isis is & dise diseu utt deng dengan an Koenzim Koenzim## ;eduan ;eduanya ya ini da$at da$at memung memung)in )in)an )an enzim enzim e)er9a terhada$ sustrat# Pengertian Enzim +nzim m iala ialah h suat suatu u zat zat yang ang da$a da$att +nzi mem$ mem$erc erce$ e$at at la9u la9u rea) rea)si si dan dan i)ut i)ut era)si didalamnya sedang $ada saat a)hir $roses enzim a)an mele$as)an diri seolah > olah tida) i)ut erea)si dalam $roses terseut# +nzim meru$a)an rea)si atau $roses )imia yang erlangsung dengan ai) dalam dalam tuuh tuuh ma)hl ma)hlu) u) hidu$ hidu$ )arena )arena adanya )atalis yang mam$u mem$erce$at rea)si# ;oenzim mudah di$isah)an dengan $roses dialisis# +nzim er$eran secara leih s$esi!i) dalam dalam hal menentu menentu)an )an rea)si rea)si mana mana yang ang a)an a)an di$ac i$acu u dian iandi ding ng) )an dengan )atalisator anorgani) sehingga riu riuan an rea) rea)si si da$a da$att erl erlan angs gsun ung g
dengan tida) menghasil)an $rodu) sam$ingan yang eracun# +nzim terdiri dari a$oenzim dan gugus $rosteti)# A$oenzim adalah agian enzim yang tersusun atas $rotein# =ugus $rosteti) adalah agian enzim yang tida) tersusun atas $rotein# =ugus $rosteti) da$at di)elom$o))an men9adi dua yaitu )oenzim %tersusun dari ahan organi)& dan )o!a)tor %tersusun dari ahan anorgani)&# Perbeaan Enzim Dengan !ata"i#at$r ;atalisator ersi!at umum' hanya er!ungsi untu) mem$erce$at rea)si yang da$at diguna)an erulang - ulang % satu )atalisator mam$u merea)si)an 2 atau 3 ah)an leih rea)si& +nzim ersi!at leih s$esi!i) hanya diguna)an untu) satu rea)si sa9a % satu enzim hanya untu) satu rea)si& Metab$"i#me T%mb%han
Tumuhan 9uga mengahasil)an senya(a metaolit se)under yang er!ungsi untu) melindungi tumuhan dari serangan serangga' a)teri' 9amur dan 9enis $atogen lainnya serta tumuhan itu mam$u menghasil)an "itamin untu) )e$entingan tumuhan itu sendiri serta hormon > hormon yang meru$a)an sarana agi tumuhan untu) er)omuni)asi antara organnya atau 9aringannya dalam mengendali)an dan meng)oordinasi $ertumuhan dan $er)emangannya# mole)ul yang leih )ecil' mole)ul ini terdiri dari $ati' selulose' $rotein' lema) dan asam lema)# rioses ini memutuh)an energi&#edang )ataolisme meru$a)an senya(a dengan mole)ul yang esar mementu) senya(a > senya(a dengan mole)ul yang leih )ecil dan menghasil)an energi#
el dalam tuuh tumuhan mam$u mengatur lintasan > lintasan metaoli) yang di)endali)annnya agar ter9adi dan da$at mengatur )ece$atan rea)si terseut dengan cara mem$rodu)si suatu )atalisator dalam 9umlah yang sesuai dan te$at $ada saat diutuh)an# ;atalisator inilah yang diseut denagn enzim yang mam$u mem$erce$at la9u rea)si yang er)isar antara 10 8sam$ai 1020# Si&at'#i&at Enzim
i!at-si!at enzim adalah seagai eri)ut: 1 io)atalisator +nzim mem$erce$at la9u rea)si' teta$i tida) i)ut erea)si# 2 Termolail +nzim mudah rusa) ila di$anas)an sam$ai dengan suhu tertentu# 3 ?eru$a)an senya(a $rotein e)er9a secara s$esi!i)#atu 9enis enzim e)er9a secara )husus hanya $ada satu 9enis sustrat# ?isalnya enzim )atalase mengurai)an /idrogen $ero)sida %/2O2& men9adi air %/2O& dan o)sigen %O2&' sedang)an enzim li$ase mengurai)an lema) @ air men9adi gliserol @ asam lema)# S%#%nan Enzim
ecara )imia' enzim yang leng)a$ %holoenzim& tersusun atas 2 agian yaitu: 1# agian $rotein diseut Apoenzim yang ersi!at lail % mudah eruah& yang di$engaruhi oleh suhu dan )easaman# 2# agian yang u)an $rotein yang dis eut dengan gugus $rosteti) % gugusan a)ti!& yang erasal dari )o!a)tor# !$m($#i#i !imia an Str%)t%r *'Dimen#i Enzim
etia$ enzim terentu) dari mole)ul $rotein seagai )om$onen utama $enyusunnya dan era$a enzim hanya terentu) dari mole)ul $rotein dengan tan$a adanya $enamahan )om$onen lain# rotein lainnya
se$erti Sitokrom yang mema(a ele)tron $ada !otosintesis dan res$irasi tida) $ula da$at digolong)an seagai enzim# elain itu' $rotein yang terda$at dalam i9i 9uga leih er$eran seagai ahan cadangan untu) diguna)an dalam $roses $er)ecamahan i9i# rotein hanya terentu) dari satu i)atan $oloi$e$tida yang menggum$al mementu) suatu stru)tur yang ulat atau s$eri)al' contohnya rionu)lease# etia$ rantai $oli$e$tida atau mole)ul $rotein secara s$onstan a)an mementu) )on!igurasi dengan energi eas terendah#
er!ungsi seagai )atalis yang sangan e!isien dan mem$unyai dera9at yang tinggi# # Tata nama dan ;e)hasan +nzim etia$ enzim disesuai)an dengan nama sustratnya dengan menamah)an CaseD diela)angnya# ;e)hasan enzim asam amino seagai sustrat da$at mengalami rea)si eragai enzim# c# enggolongan +nzim
+nzim > enzim yang er$eran untu) !otosintesis terda$at $ada )loro$las# +nzim yang er$eran $enting dalam res$irasi aeroi) terda$at $ada mito)ondria' sedang enzim res$irasi lainnya terda$at dalam sitosol# ;om$ertemenisasi enzi a)an mening)at edisiensi anya) $roses yang eralngsung di dalam sel' )arena :
+nzim da$at digolong)an )e dalam 6 golongan yaitu : 1# O)sidoredu)tase terda$at dua enzimyaitu dehidrogenase dan o)sidasi 2# Trans!erase yaitu enzim yang e)er9a seagai )atalis $ada rea)si $emindahan suatu gugus dari suatu senya(a lain 3# /idrolase yaitu seagai )atalis rea)si hidrolisis # Eiase er$eran dalam $roses $emisahan
1# ea)tan tersedia $ada tem$at dimana enzim tersedia#
5# somerase e)er9a $ada rea)si intramole)uler
2# enya(a a)an di)on"ersi di)irim )e arah enzim yang er$eran untu) menghasila)n $rodu) sesuai yang di)ehenda)i dan tida) disim$ang)an $ada lintasan yang lain# A)an teta$i )om$artemenisasi ini tida) ersi!at asolut#
6# Eigase e)er9a $ada $enggaungan dua mole)ul
F%ng#i S(e#i&i)+ N$men)"at%r an Pengg$"$ngan Enzim,
a# .ungsi +nzim Baitu seagai )atalis untu) $roses io)imia yang ter9adi dalam sel mau$un di luar sel ma)hlu) hidu$# +nzim ini
+nzim meru$a)an $eranan yang sangat $enting agi tanaman# +nzim memili)i $engaruh yang esar )e$ada setia$ $roses yang ter9adi $ada tanaman# e$erti $roses !otosintesis dan res$irasi 9uga di$engaruhi oleh adanya enzim# Tanaman adalah $rodusen' yang erarti mere)a mam$u memuat' atau menghasil)an' ma)anan mere)a sendiri# ?ere)a 9uga menghasil)an Cma)ananD agi organisme lain# Tanaman 9uga autotro!# Autotro! adalah organisme yang mengum$ul)an energi dari matahari dan
menguahnya men9adi senya(a organi)# Fadi se)ali lagi' agaimana tanaman menda$at)an ma)anan yang diutuh)an untu) ertahan hidu$G ?elalui !otosintesis# .otosintesis adalah $roses tanaman diguna)an oleh tanaman untu) memuat Cma)ananD sendiri dari energi matahari' )aron dio)sida' dan air# elama !otosintesis' )aron dio)sida dan air digaung dengan energi matahari untu) memuat glu)osa' )arohidrat %4 6/12O6&' dan o)sigen# F$t$#inte#i#
ea)si !otosintesis dirang)um seagai eri)ut: 64O2 @ 12/ 2O @ energy cahaya >H 4 6/12O6 @ 6O2 @ 6/2O O)sigen yang di)eluar)an dari tumuhan erasal dari air dan u)an 4O 2# ;loro$las mengurai)an air men9adi hidrogen dan o)sigen# .otosintesis terdiri dari dua $roses# Taha$ terseut adalah rea)si terang dan si)lus 4al"in# ea)si terang meru$a)an taha$ !otosintesis yang menguah energi matahari men9adi energi )imia# ;loro$las menyera$ cahaya dan cahaya menggera))an trans!er ele)tron dan hidrogen )e $enerima yaitu NA<@ %ni)otinamida adenine dinu)leotida !os!at&# ada $roses ini' air terurai# ea)si terang $ada !otosintesis ini mele$as)an O2# ada rea)si terang' tenaga matahari meredu)si NA<@ men9adi NA</ dengan menamah)an se$asang electron ersama dengan nu)leus hidrogen# ada rea)si terang 9uga ter9adi !os!orilasi yang menguah A< men9adi AT# Fadi energy cahaya diuah men9adi energi )imia dengan $ementu)an NA</: sumer dari ele)tron erenergi' dan ATI energy sel yang sera guna# Taha$ )edua !otosintesis adalah si)lus 4al"in yang era(al dari $emasu)an 4O2 )e dalam mole)ul organi) yang telah disia$)an di dalam )loro$las# roses ini diseut !i)sasi )aron# i)lus 4al"in meredu)si )aron ter!i)sasi men9adi )arohidrat melalui $enamahan ele)tron# +nergi untu) meredu)si erasal dari NA</# i)lus 4al"in menguah
4O2 men9adi )arohidrat dengan mengguna)an AT hasil dari rea)si terang# i)lus 4al"in diseut 9uga rea)si gela$ atau rea)si ta) ergantung cahaya )arena tida) memerlu)an cahaya secara langsung# ada !otosintesis' cahaya tam$a) disera$ oleh $igmen# igmen yang ereda menyera$ $an9ang gelomang yang ereda# ;loro!il a u)anlah satu-satunya $igmen yang $enting dalam )loro$las# Teta$i hanya )loro!il a yang da$at er$eran secara langsung dalam rea)si terang# igmen lain dalam memrane tila)oid da$at menyera$ cahaya dan mentrans!er energinya )e )loro!il a# alah satunya adalah )loro!il b# Fi)a !oton cahaya matahari disera$ oleh )loro!il b' energi )emudian disalur)an )e )loro!il a yang era)si seolah-olah )loro!il inilah yang menyera$ energi terseut#
Aliran ele)tron non-si)li) dimulai )eti)a !otosistem menyera$ cahaya ' dan electron yang die)sitasi )e ting)at yang leih tinggi dalam 680 diterima oleh a)se$tor electron $rimer# ;loro!il yang dio)sidasi men9adi agen $engo)sidasi yang sangat )uat# +le)tron
die)stra)si dari air dan di)irim)an )e 680 mengganti)an ele)tron yang )eluar dari )loro!il# Air diurai)an men9adi hidrogen dan o)sigen# +le)tron yang ter!otoe)sitasi mengalir dari a)se$tor ele)tron $rimer )e !otosistem melalui rantai trans$ort ele)tron yang terdiri dari satu $ema(a ele)tron yaitu $lasto)inon %K&' suatu )om$le)s yang terdiri atas dua sito)rom ' dan $rotein yang mengandung temaga yang diseut $lastosianin %c&# +le)tron yang menuruni rantai' e)sergoni)nya erada )e ting)at energi yang leih rendah dan diguna)an oleh tila )oid untu) menghasil)an AT# mentu)an AT diseut !os!orilasi )arena digera))an oleh energi cahaya# +le)tron selan9utnya menca$ai $usat J00 yang telah )ehilangan ele)tronnya' )arena energy cahaya menggera))an electron dari J00 )e a)se$tor electron $rimer $ada !otosistem # elan9utnya electron ditrans!er melalui trans!er electron # disalur)an )e !eredo)sin %.d&# NA< @ redu)tase menyalur)an electron dari .d )e NA< @# NA<@ eruah men9adi NA</# A"iran E"e)tr$n #i)"i)
+le)tron yang ter!otoe)sitasi da$at melalui 9alur )husus yaitu aliran electron si)li)# Aliran ini menggna)an !otosistem sa9a# +le)tron )emali dari !eredo)sin )e )om$le)s sito)rom dan) e )loro!il J00# NA</ tida) di$rodu)si teta$i menghasil)an AT# roses $ementu)an AT ini diseut !os!orilasi si)li)# Si)"%# Ca"-in
i)lus 4al"in diagi men9adi tiga taha$ yaitu : 1# .i)sasi )aron# ?ole)ul 4O 2 dii)at $ada riulosa i!os!at %u& dengan antuan u )aro)silase atau uisco# ea)si ini menghasil)an dua mole)ul 3-!os!ogliserat# 2# edu)si# Tia$ mole)ul 3-!os!ogliserat menerima gugus !os!at aru dari AT menghasil)an 1'3-di!os!ogliserat# elan9utnya 1'3 di!os!ogliserat diredu)si oleh se$asang electron dari NA</ men9adi gliseraldehid 3!os!at %=3&# =3 meru$a)an gula# etia$ 3 mole)ul 4O 2 terda$at 6
mole)ul =3' teta$i hanya 1 mole)ul =3 yang dihitung seagai selisih $erolehan )arohidrat# atu mole)ul )eluar si)lus dan diguna)an oleh tumuhan' sedang)an 5 mole)ul didaur ulang untu) menghasil)an 3 mole)ul u# 3# egenerasi a)se$tor 4O2# Eima mole)ul =3 disusun ulang dalam lang)ah tera)hir si)lus 4al"in men9adi 3 mole)ul u yang sia$ menerima 4O2 )emali# T%mb%han C.
Tumuhan 4 mem!i)sasi )aron dengan mementu) senya(a er)aron em$at seagai $rodu)nya# Tergolong tumuhan 4 yang $enting dalam $ertanian adalah teu' 9agung' dan !amili rum$ut#
Tumuhan lain se$erti tumuhan su)ulen %$enyim$an air&' )a)tus' nenas dan eera$a !amily lain memili)i ada$tasi !otosintesis yang lain# Tumuhan ini memu)a stomata $ada malam hari dan menutu$ $ada siang hari# tomata yang menutu$ $ada siang hari memuat tumuhan menghemat air teta$i mencegah masu)nya 4O 2# aat stomata teru)a $ada malam hari' tumuhan mengamil 4O 2 dan memasu))annya )e eragai asam organic# ?etaolism ini diseut crassulacean acid metaolism %4A?&# el meso!il tumuhan 4A? menyim$an asam organic yang diuatnya selama malam hari di dalam "a)uola hingga $agi hari# ada siang
hari saat rea)si terang menyedia)an AT dan NA</ untu) si)lus 4al"in' 4O2 dile$as dari asam organi) yang diuat $ada malam hari itu seelum dimasu))an )e dalam gula dalam )loro$las# Da&tar P%#ta)a /
4am$ell' N#A#' eece' F##' ?itchell' E#=# 2002# iologi# Alih ahasa lestari' # et al # sa!itri' A#' imarmata' E#' /ardani' /#W# %eds&# +rlangga' Fa)arta# ?oore' #' 4lar)' W#<#' odo$ich' <## 1778# otany# ?c=ra(-/ill 4om$anies# A
