BIOT4 B5- ENZIM

TEMA: ASAS BIOLOGI
BAB 5:

5.1 METABOLISME

5.1.1 Mendefinisikan metabolisme
5.1.2 Menyatakan jenis metabolisme dalam sel

-anabolisme - katabolisme

metabolisme
- Tindakbalas kimia berlaku dalam sel

- Melibatkan penukaran makanan kepada tenaga dalam
bentuk ATP dan pembentukan karbohidrat, protein dan asid
nukleik

2 jenis metabolisme

Anabolisme

 Membina kompleks molekul, cth:proses fotosintesis

A + B C

(SUBSTRAT) (PRODUK)

katabolisme

 Memecahkan kompleks molekul, proses
pencernaan & respirasi

A B +C

(SUBSTRAT) (PRODUK)

enzim

1. Semua enzim adalah protein

2. Enzim adalah boleh memangkin spesifik kerana
setiap enzim hanya boleh memangkin satu jenis
tindak balas atau sejenis substrat sahaja. Enzim
mempunyai tapak khusus yg dikenali sebagai tapak
aktif untuk bergabung dengan substrat spesifik

3. Aktiviti enzim boleh diperlahankan atau dihentikan
oleh perencat: cth: merkuri & plumbum

4. Enzim mempercepatkan tindak balas biokimia.

5. Kebanyakan tindak balas enzim adalah berbalik.

6. Enzim diperlukan dalam kuantiti yang sedikit.

7. Kebanyakan enzim memerlukan kofaktor. Cth:
kofaktor tak organik – besi & kuprum. Koenzim –
vitamin B kompleks.



Penamaan enzim

 Nama kebanyakan enzim didapati dengan
menambah– ase kepada nama substrat

 Ada sesetengah ezim telah dinamakan sebelum
penamaan enzim. Cth: tripsin, renin, pepsin & amilase

Substrat enzim hasil
Sukrosa Sukrase Glukosa + fruktosa
Laktosa Laktase Glukosa + galaktosa

Maltosa Maltase Glukosa + glukosa
Selulosa Selulase Glukosa + glukosa

lipid lipase Gliserol + asid lemak

LATIHAN

PRAKTIS FORMATIF 5.1 (MS; 94)
1. Apakah yang akan berlaku sekiranya ribosom dalam suatu sel

pankreas tidak berfungsi
2. Mengapakah suhu badan kita mesti dikekalkan pada suhu 37 ° C
3. Apakah suhu optimum untuk tindakan enzim pepsin.
4. Y ialah enzim yang memangkinkan hidrolisis sukrosa kepada

glukosa dan fruktosa. Apakah enzim Y

1 Enzim tripsin tidak disintesis maka pencernaan
protein menjadi perlahan.

2 Ini kerana suhu optimum bagi enzim ialah 37˚C.

3 pH 1.5–2.5

4 Sukrase

5.2 ENZIM

5.2.1 Mendefinisikan enzim

5.2.2 Menaakul keperluan enzim dalam metabolisme

5.2.3 Memerihalkan penamaan enzim denganpenambahan
–ase pada substrat

5.2.4 mencirikan sifat umum enzim

5.2.5 berkomunikasi tentang penglibatan komponen sel
khusus dalam penghasilan enzim intrasel dan enzim ektrasel

5.2.6 menerangkan mekanisme tindakan enzim dengan
menggunakan hipotesis ‘mangga dan kunci’

5.2.7 mentafsir rajah tenaga untuk menerangkan mekanisme
tindakan enzim

5.2.8Menghubung kait mekanisme tindakan enzim dengan
perubahan faktor berikut; suhu, pH, kepekatan substrat dan
kepekatan enzim

5.2.9 mengeksperimen untuk mengkaji kesan suhu dan pH
terhadap aktiviti enzim amilase dan pepsin

RIBOSOMES
Tapak sintesis protein

enzim disintesis

Enzim Intrasel Enzim Extrasel
Enzim yang disintesis dan enzim disintesis dalam sel
dikekalkan dalam sel untuk tetapi dirembeskan ke luar sel
kegunaan sendiri. untuk berfungsi luar sel.
Terdapat dalam sitoplasma, cth;Trysin,lipase & amilase
mitokondria dan kloroplas pankreas dihasilkan oleh
cth: pangkreas tetapi diangkut ke
Oxidoreduktase duodenum
ATP syntethase
DNA polimerase

PENGHASILAN
ENZIM
EXTRASEL

Mekanisma tindak balas enzim

 Enzim mempunyai tapak aktif yang bentuk
tersendiri yang melengkapi molekul substrat.
Enzim adalah sangat spesifik.

 Molekul substrat melekat pada tapak aktif enzim
membentuk kompleks enzim-substrat.

 Enzim memangkinkan substrat kepada hasil
tindakbalas.

 Hasil tindak balas meninggalkan tapak aktif
enzim

suhu

Kepekatan Faktor pH
substrat yang
mempengaruhi
tindak balas
enzim

Kepekatan
enzim

TENAGA PENGAKTIFAN

 Kebanyakkan tindak balas dalam sel memerlukan tenaga pengaktifan yang
tinggi .

 Tenaga pengaktifan ialah tenaga yang diperlukan untuk memecahkan
ikatan dalam molekul substrat sebelum tindak balas boleh berlaku

 Enzim berfungsi mengurangkan tenaga pengaktifan. Dengan itu kadar
tindak balas biokimia dipercepatkan dalam sel

suhu 1. suhu rendah

- tindak balas enzim adalah rendah

- suhu meningkat tenaga kinetik
substrat dan enzim meningkat. kerana,
frekuensi perlanggaran berkesan
antara substrat dan enzim meningkat.
kadar tindak balas meningkat
- setiap kenaikan suhu 10° C, kaddar
tindak balas meningkat 2 kali ganda
sehingga mencapai suhu optimum

2. suhu optimum

- tindak balas adalah pada tahap
maksimum

- suhu optimum untuk tindak balas
dalam badan ialah 37° C,

3. suhu tinggi

- selepas suhu optimum, peningkatan suhu akan mengurangkan aktiviti enzim
dengan cepat sehingga aktiviti enzim berhenti pada suhu 60° C

- pada suhu yg melebihi 60° C, enzim ternyahasli kerana ikatan kimia dalam molekul
enzim akan putus. enzim tidak dapat mengekalkan bentuk 3 dimensi. tapak aktif
enzim akan berubahsubstrat tidak dapat melekat pada tapak aktif enzim

suhu

pH

 Perubahan pH yg amat kecil boleh mengurangkan kadar tindak bls
kerana enzim hanya berfungsi pd optimum pH tertentu.

 pH optimum – pH dimana kadar tindakbalas adalah maksimum.
 Kebanyakkan enzim berfungsi secara optimum dalam pH 6-8.
 Perubahan dlm pH boleh mengubah cas tapak aktif enzim dan

permukan substrat.
 Ini mengurangkan keupayaan kedua-dua molekul untuk bergabung.
 Apabila pH kembali ke aras optimum, cas ion pd enzim kembali kpd

keadaan asal & enzim akan berfungsi semula.

Kepekatan substrat

- sekiranya kepekatan enzim ditetapkan manakala kepekatan substrat ditambah,
kadar tindak balas meningkat, kerana produk yang terbentuk bertambah
1. apabila kepekatan substrat ditambah
- peluang perlanggaran berkesan antara enzim dan substrat meningkat
- kadar tindak balas meningkat sehingga mencapat tahap maksimum.
pada tahap maksimum, kadar tindaki malar
2. pada tahap maksimum
- pada tahap maksimum, kepekatan enzim menjadi faktor penghad. kadar
tindak balas menjadi malar.
- kadar tindak balas hanya dapat ditingkatkan dengan menambah kepekatan
enzim.
- selepas tahap maksimum, semua tapak aktif enzim tepu dengan substrat.

Kepekatan enzim

1. kepekatan enzim ditambah
- kadar tindak balas enzim meningkat kerana banyak tapak aktif
yang tersedia untuk tindak balas.
2. sekiranya kepekatan enzim digandakan
- jumlah substrat yang ditukar menjadi produk per unit masa juga
berganda dengan syarat bekalan substrat adalah berlebihan
3. pada tahap maksimum
- kepekatan substrat menjadi faktor pengehad. kadar tindak balas
hanya dapat ditingkatkan dengan penambahan substrat.













5.3 APLIKASI ENZIM DALAM
KEHIDUPAN HARIAN 5.3.1 Menjelaskan dengan contoh

aplikasi enzim dalam kehidupan harian

5.3 APLIKASI ENZIM DLAM
KEHIDUPAN HARIAN

 Enzim banyak digunakan dalam bidang komersial dan
keperluan harian

 Enzim diekstrak daripada sumber semula jadi seperti
bakteria atau dihasilkan secara sintetik

Enzim tersekat gerak
 ialah enzim yang bergabung dengan bahan lengai dan tak

larut untuk meningkatkan rintangan enzim terhadap
perubahan faktor seperti pH dan suhu.

 Cara ini, enzim akan kekal dikedudukan yang sama
sepanjang tindak balas dan kemudiannya mudah
diasingkan daripada hasil.

 Teknologi ini dikenali sebagai teknologi imobilasi enzim

teknologi imobilasi enzim

Kegunaan enzim

 Enzim telah lama digunakan dalam industri. Misalnya, bulu
pada kulit haiwan disingkirkan dengan menggunakan
protease. Kulit haiwan tersebut kemudiannya digunakan
untuk membuat barangan kulit.

 Dalam pembuatan keju, protein dalam susu digumpal
dengan menggunakan renin yang diperoleh daripada
anak lembu.

 Suri rumah menggunakan jus betik (enzim papain) untuk
melembutkan daging.

 Dalam perubatan, enzim digunakan untuk mengukur aras
glukosa dalam air kencing dan juga dalam rawatan
trombosis.

 Enzim biologi seperti protease, amilase, dan lipase yang
ditambah ke dalam serbuk pencuci untuk menanggalkan
kesan protein, kanji, dan lemak telah memudahkan kerja
mencuci pakaian

Kegunaan enzim dalam kehidupan harian & industri

Industri Enzim Tujuan / fungsi

Industri Amilase Penguraian kanji dalam tepung kepada gula. Yis
pembuat Protease kemudian bertindak ke atas gula untuk
an menghasilkan karbon dioksida yang menaikkan doh.
kek
Merendahkan aras protein tepung dalam
pembuatan kek dan biskut.

Industri Amilase dan Memecahkan kanji dan protein dalam bijirin
pembuat protease (kebanyakannya barli) kepada gula ringkas, asid
an amino dan peptida yang digunakan oleh yis dalam
arak proses penapaian

Protease Menghilangkan kekeruhan yang dihasilkan semasa
penyimpanan arak.

Jus Selulase, Menjernihkan jus buah-buahan
buahan pektinase

Industri Renin Menggumpalkan protein susu semasa pembuatan
tenusu keju

Lipase Menggalakkan pematangan keju kulapuk-biru

Pelembut P r o t e a s e Melembutkan daging liat untuk memendekkan
daging ( P a p a i n masa memasak dan menjadikan daging lebih enak

&bromelain)

Kegunaan enzim dalam kehidupan harian & industri

Industri Enzim Tujuan / fungsi

Industri Amilase Mendegradasikan kanji dan merendahkan kelikatan
kertas pulpa kertas

Selulase Melembutkan gentian dan menggalakkan pengaliran
air

Ligninase Mendegradasikan lignin untuk melembutkan kertas

Bio bahan Selulase Menguraikan selulosa kepada gula yang boleh
api ditapaikan kepada etanol

Ligninase Mendegradasikan bahan buangan lignin

Detergen Protease Digunakan dalam pra-rendaman untuk menyingkirkan
aktif Amilase kotoran protein daripada pakaian.
biologi
Menyingkirkan sisa kanji degil

Lipase Menyingkirkan kesan kotoran berlemak dan berminyak

Pembersih Protease Menyingkirkan protein pada kanta sentuh untuk
kanta mengelakkan jangkitan
sentuh

Biologi Enzim yang Digunakan untuk memanipulasikan DNA dalam
molekul terhad, kejuruteraan genetik bagi menghasilkan organisma
DNA ligase dengan trait baru untuk digunakan dalam
polimerase farmakologi, pertanian dan perubatan

LATIHAN

PRAKTIS FORMATIF 5.2 (MS; 95)
1. Bagaimanakah enzim terhasil?
2. Bagaimanakah teknologi imobilisasi enzim membantu

mempercepatkan tindak balas yang dimangkin oleh enzim
3. Nyatakan contoh-contoh industri yang menggunakan enzim

dalam penghasilan produk.

1 Enzim diekstrak daripada sumber semula jadi seperti bakteria ataupun
dihasilkan secara sintetik di kilang.

2 Melalui teknologi imobilisasi enzim, enzim ditetapkan dalam bahan lengai
yang memudahkannya melawan pengaruh perubahan faktor seperti suhu
dan pH dan ini membolehkannya bertindak pada kadar maksimum.

3 Teknologi imobilasi enzim digunakan dalam industri yang menghasilkan
sirap jagung berfruktosa tinggi, hidrolisis pektin dan biodiesel.

PRAKTIS SUMATIF 5 (MS 97)

 1 Untuk melembutkan daging.
 2 Epal mengandungi sejenis enzim yang menukarkan tisu epal menjadi perang

selepas dikupas dan dibiarkan untuk seketika. Sekiranya epal dididihkan,
 enzim tersebut ternyahasli menyebabkan epal tidak bertukar menjadi warna perang.
 3 (a) Enzim selulase menguraikan dinding sel rumpai laut dan mengasingkan agar-

agar yang terkandung dalamnya.
 (b) Lipase digunakan dalam pembuatan keju.
.

4 (a) Tindak balas enzim adalah spesifik.
Bentuk tapak aktif enzim tidak berubah
selepas tindak balas berakhir.
(b) Molekul substrat mempunyai bentuk
yang sepadan dengan struktur molekul
enzim yang membolehkan penggabungan
berlaku.
Molekul substrat lain tidak akan
mempunyai bentuk yang sepadan dengan
molekul enzim. Oleh itu, enzim tidak boleh
bergabung dengan substrat lain.
(c) (i) Hipotesis mangga dan kunci. Enzim
diwakili mangga manakala substrat
diwakili kunci.
(ii) Tindakan enzim adalah spesifik, iaitu
hanya satu jenis enzim boleh bertindak
dengan substrat tertentu sahaja

5
(a)
- Enzim yang boleh digunakan dalam pemprosesan daging ialah protease.
- Protease membantu melembutkan daging.
- Enzim yang boleh digunakan dalam pemprosesan ikan ialah protease.
- Protease dapat mengasingkan isi ikan daripada kulit ikan.

(b)
Enzim ialah mangkin organik yang mempercepatkan kadar tindak balas
kimia
dalam organisma hidup.

Sifat-sifat enzim yang mempengaruhi tindakannya:
- Enzim sangat peka terhadap suhu.
- Setiap enzim berfungsi dengan optimum dalam suatu julat suhu nilai
tertentu. Suhu terlampau tinggi
- menyahaslikan struktur protein enzim manakala pada suhu rendah, enzim
menjadi kurang aktif.

- Mesin basuh pakaian mempunyai fungsi kawalan suhu yang tertentu.
- Suhu yang tinggi akan menyebabkan enzim dalam serbuk pencuci
ternyahasli.
- Oleh itu, sekiranya enzim diekstrak daripada sumber bakteria yang hidup di
kawasan mata air panas, enzim daripada bakteria ini mampu bertahan
pada suhu yang tinggi tanpa ternyahasli.

- Sianida boleh bergabung dengan salah satu enzim respirasi sel.
- Sianida menyebabkan proses pengoksidaan glukosa terencat
- dan sel berhentiberespirasi.
- Tanpa respirasi sel, seseorang itu akan mati.

Eksperimen:
• Beberapa biji buah epal dikisar sehingga hancur.
• Kuantiti epal yang didapati dibahagikan dengan sama rata dalam dua bikar yang berlainan, iaitu
bikar A dan bikar B.
• Buah epal yang sudah dihancurkan dibiarkan selama 30 minit pada suhu bilik bagimembolehkan
perencat enzim yang wujud secara semula jadi dalam buah epal dioksidakan kepada bentuk tidak
aktif.
• 2 ml air suling ditambah ke dalam bikar A manakala 2 ml larutan enzim pektinase (iaitu larutan
enzim yang mengandungi selulase dan hemiselulase) ditambah ke dalam bikar B.(Pektinase dicairkan
sehingga kepekatan 50% dengan air suling sebelum dicampurkan ke dalam bikar A.)
• Kedua-dua bikar direndam selama 30 minit dalam air pada suhu 30 °C.
• Kemudian larutan daripada kedua-dua bikar dituras ke dalam dua silinder penyukat yang berlainan.
• Didapati bahawa jus epal yang diperoleh daripada bikar B adalah 20% lebih banyak daripada
bikar A.