Enzim merupakan protein atau molekul berbasis protein yang mempercepat reaksi kimia dalam tubuh organisme. Perannya adalah sebagai katalis untuk reaksi kimia. Dimana ini artinya enzim mendorong perubahan satu set reaktan atau substrat menjadi produk tertentu. Sifat enzim juga beragam. Terkait perannya yang spesifik di alam, misalnya, setiap jenis enzim hanya mampu menjadi katalis dari satu jenis reaksi kimia. Salah satu contohnya adalah enzim protease yang memecah protein tidak mampu memecah protein atau karbohidrat. Sifat enzim lainnya adalah sensitif terhadap suhu. Disini enzim bekerja paling baik pada suhu optimum, yaitu 37 derajat selsius. Ketiga, enzim juga sensitif terhadap perubahan pH. Beberapa enzim bekerja optimal di pH rendah, tapi ada pula enzim yang optimal di pH tinggi. Penyusun utama enzim adalah protein. Enzim juga bekerja bolak-balik dan bersamaan dalam reaksi penyusunan maupun penguraian suatu zat. Sifat enzim yang terakhir adalah katalisator. Sebagai katalis, enzim mempercepat reaksi kimia dengan menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi minimum yang dibutuhkan untuk memulai terjadinya reaksi kimia. Struktur EnzimEnzim merupakan protein yang dilipat menjadi bentuk 3D yang kompleks. Tiap enzim memiliki bentuk atau alur tertentu dalam struktur 3D yang mengikat substrat. Bentuk enzim secara lengkap disebut dengan haloenzim. Haloenzim terdiri dari dua komponen, yaitu apoenzim dan gugus protestik. (Baca juga: Mengenal Enzim Beserta Jenis-jenisnya) Apoenzim atau komponen protein merupakan sisi aktif enzim. Apoenzim adalah tempat melekat dan bereaksinya substrat. Sementara itu, gugus prostetik atau komponen nonprotein tersusun dari kofaktor dan koenzim. Kofaktor terdiri dari zat anorganik, seperti K, Zn, Fe, Co, dan lain-lain. Sebaliknya, koenzim adalah zat organik nonprotein, seperti Koenzim A, NADP, NAD, dan lain-lain. Beberapa kerja enzim membutuhkan baik kofaktor dan koenzim. Cara Kerja EnzimEnzim dan substrat akan membentuk kompleks substrat-enzim sebelum menghasilkan produk. Substrat adalah zat yang berfungsi sebagai enzim, sementara produk adalah zat yang diperoleh pada akhir reaksi kimia. Cara kerja enzim dibagi menjadi dua, yaitu gembok dan anak kunci (lock and key) serta kecocokan induksi (induced fit). Menurut teori gembok dan anak kunci, enzim memiliki sisi aktif yang kosong. Sisi aktif tersebut merupakan tempat menempelnya substrat agar enzim dapat bekerja. Ketika substrat menempati sisi aktif enzim, enzim tersebut menjadi kompleks enzim. Sisi aktif enzim memiliki bentuk yang spesifik dan tidak fleksibel. Karena itu, hanya bentuk substrat tertentu yang dapat melekat pada enzim. Sementara itu, hipotesis kecocokan induksi berpendapat bahwa sisi aktif enzim bersifat fleksibel. Sisi aktif enzim dapat berubah mengikuti bentuk substrat yang menempel padanya. Skip to content
Pengertian Enzim Kata enzim berasal dari “en-zyme” yang berarti dalam ragi (yeast), mulai dipakai sejak 1877. Sebelumnya telah dikenal diastase (A.Payen dan J.Persoz,1833), pepsin (T.Schwan,1836), emulsion (J.V.Liebig dan F.Wohler,1837), masing – masing adalah senyawa organik yang dapat menghidrolisis pati, protein dan glikosida. Gambar Ilustrasi Enzim Enzim adalah suatu biokatalisator yang dapat bertindak menguraikan molekul yang rantainya panjang menjadi lebih sederhana, serta dapat juga membantu mekanisme reaksi yang mana tergantung pada enzimnya. Walaupun enzim ikut serta dalam reaksi dan mengalami perubahan fisik selama reaksi, enzim akan kembali kepada keadaan semula bila reaksi telah selesai. Enzim mempunyai tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya jauh lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Enzim mempercepat reaksi kimia secara spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda. Kebanyakan enzim diberi nama dengan penambahan akhiran –ase pada kata yang menunjukkan senyawa asal yang diubah oleh enzim atau pada nama jenis reaksi kimia yang dikatalisis enzim. Enzim adalah protein yang diproduksi dari sel hidup dan digunakan oleh sel-sel untuk mengkatalisis reaksi kimia yang spesifik. Enzim memiliki tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Tanpa pembentukan produk samping enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolic yang berbeda.. Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan sangat penting dalam aktivitas biologis. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya. Enzim ini akan kehilangan aktivitasnya akibat panas, asam atau basa kuat, pelarut organik, atau pengaruh lain yang bisa menyebabkan denaturasi protein. Enzim dikatakan mempunyai sifat sangat khas, karena hanya bekerja pada substratnya. Pada postingan sebelumnya, kita telah membahas tentang apa itu Enzim kan teman-teman. Nah, kali ini kita akan membahas tentang cara kerja dari Enzim. Seperti pernah disinggung di postingan sebelumnya Enzim bersifat Spesifik artinya satu Enzim bekerja untuk satu jenis makromolekul tertentu. Selain itu, Enzim bekerja seperti mak comblang yaitu menangkap molekul-molekul, menggabungkannya kemudian melepasnya tetapi Enzim tidak ikut berubah. Molekul-molekul yang digabungkan tersebut adalah substrat dan molekul hasil gabungannya disebut produk. Enzim dapat bekerja secara bolak balik yaitu dapat membentuk molekul sederhana menjadi molekul kompleks dan dapat pula menguraikan molekul kompleks tersebut menjadi molekul sederhana.
Enzim memiliki bagian yang disebut “Sisi Aktif Enzim” yaitu tempat melekatnya substrat dan “Sisi Alosterik”. Dua teori mengenai cara melekatnya substrat pada sisi aktif Enzim yaitu Lock and Key Theory atau Teori Gembok dan Kunci serta Induced Fit Theory atau Teori Ketepatan Induksi. Teori yang pertama yaitu Teori Gembok dan Kunci dikemukakan oleh Emil Fischer pada tahun 1894 menyatakan bahwa Enzim dan substratnya memiliki bentuk geometri yang saling memenuhi seperti kunci dan gemboknya. Itulah alasan mengapa Enzim bersifat spesifik. Teori kedua adalah Teori Ketepatan induksi. Menurut teori ini, sisi aktif Enzim bersifat fleksibel, sehingga bentuknya dapat menyesuaikan dengan bentuk substratnya. Pada reaksi-reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup, Enzim memiliki beberapa fungsi diantaranya adalah mempercepat laju reaksi, menurunkan energi aktivasi reaksi, menguraikan molekul kompleks menjadi molekul sederhana dan membentuk molekul sederhana menjadi molekul kompleks. Secara khusus pada tubuh hewan dan manusia, Enzim memiliki fungsi yang lebih kompleks yaitu berperan dalam transduksi signal, regulasi sel, sistem gerak, sistem pencernaan dan sistem peredaran darah.
Ilustrasi Cara Kerja Enzim Pada Tubuh Manusia
nzim merupakan senyawa protein dengan berat molekul sekitar 10.000 sampai dengan 2.000.000 D. Sebagian besar enzim dalam molekulnya memiliki bagian-bagian yang bukan merupakan polipeptida yang biasanya memegang peran penting dalam mekanisme kerja enzim. Bagian bukan enzim ini disebut kofaktor, sedangkan bagian enzim yang merupakan rantai polipeptida disebut apoenzim. Keseluruhan molekul enzim, yaitu meliputi apoenzim dan kofaktor disebut holoenzim. Kofaktor dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu koenzim, gugus prostetik, dan aktivator ion logam. Koenzim adalah senyawa-senyawa non-protein yang dapat terdialisa, termostabil dan terikat secara “longgar” dengan bagian protein dari enzim (apoenzim). Karena terikat secara longgar dan reversibel, kadang-kadang koenzim disebut juga ko-substrat. Umumnya koenzim merupakan vitamin atau turunannya, antara lain vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B5 (asam pantotenat), vitamin B6 (piridoksin), vitamin B12 (sianokobalamina), dan nikotinamida. Dalam mekanisme kerja enzim, koenzim biasanya berperan sebagai pentransfer gugus kimia tertentu dari satu reaktan ke reaktan lainnya. Gugus kimia yang ditransferkan dapat berupa gugus sederhana, misalnya (H+ + 2e–) yang dibawa oleh NAD atau H+ yang dibawa oleh FAD, namun dapat juga berupa gugus kompleks misalnya gugus amin (-NH2) yang dibawa oleh piridoksal fosfat. Beberapa contoh koenzim dengan gugus yang ditransfernya dapat dilihat pada tabel berikut. Beberapa contoh koenzim
Gugus prostetik secara kimiawi hampir sama dengan koenzim, yaitu senyawa non-protein yang dapat terdialisa dan termostabil, namun ikatannya dengan apoenzim cukup kuat, sehingga biasanya tidak bersifat reversibel. Sifat ikatannya dengan apoenzim inilah yang membedakan gugus prostetik dengan koenzim. Tidak seperti koenzim yang dapat terikat, lepas, kemudian diikat lagi oleh apoenzim selama kerja enzim, maka gugus prostetik umumnya berada dalam keadaan terikat terus menerus menjadi satu dengan bagian apoenzim. Hanya saja, dalam mekanisme kerja enzim, ia mengalami perubahan-perubahan bentuk, misalnya dari keadaan tereduksi berubah menjadi keadaan teroksidasi, dan kemudian berubah lagi menjadi keadaan tereduksi, dan seterusnya. Beberapa contoh gugus prostetik adalah molibdopterin, lipoamida dan biotin. Struktur Enzim
Kofaktor atau aktivator ion logam di antaranya adalah K+, Fe++, Fe+++, Cu++, Co++, Zn++, Mn++, Mg++, Ca++, and Mo+++. Beberapa contoh kofaktor ion logam beserta enzimnya disajikan dalam tabel berikut. Kofaktor ion logam pada beberapa enzim
Sumber: Biokimia Harper 2015 |