Pilih Laman

Enzim

Suatu organisme memerlukan makanan dan oksigen untuk melangsungkan metabolisme. Proses metabolisme, selain menghasilkan zat-zat berguna bagi tubuh juga menghasilkan zat sisa yang harus dikeluarkan dari tubuh. Sistem peredaran darah pada manusia tersusun dari darah, pembuluh darah, dan jantung sebagai pusat pusat peredaran darah.

  1. Komponen Enzim

Enzim (biokatalisator) adalah senyawa protein sederhana maupun protein kompleks yang bertindak sebagai katalisator spesifik. Enzim yang tersusun dari protein sederhana jika diuraikan hanya tersusun atas asam amino saja, misalnya pepsin, tripsin, dan kemotripsin. Sementara itu, enzim yang berupa protein kompleks bila diuraikan tersusun atas asam amino dan komponen lain.

Enzim lengkap atau sering disebut holoenzim, terdiri atas komponen protein dan nonprotein. Komponen protein yang menyusun enzim disebut apoenzim. Komponen ini mudah mengalami denaturasi, misalnya oleh pemanasan dengan suhu tinggi. Adapun penyusun enzim yang berupa komponen nonprotein dapat berupa komponen organik dan anorganik. Komponen organik yang terikat kuat oleh protein enzim disebut gugus prostetik, sedangkan komponen organik yang terikat lemah disebut koenzim.

Beberapa contoh koenzim antara lain: vitamin (vitamin B1, B2, B6, niasin, dan biotin), NAD (nikotinamida adenin dinukleotida), dan koenzim A (turunan asam pentotenat). Komponen anorganik yang terikat lemah pada protein enzim disebut kofaktor atau activator.

  1. Ciri-ciri Enzim

Ciri-ciri enzim antara lain sebagai berikut.

  1. Bersifat biokatalisator.
  2. Enzim merupakan suatu protein sehingga memiliki sifat-sifat seperti protein yang bekerja pada kondisi lingkungan tertentu.
  3. Bekerja secara khusus
  4. Enzim diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit.
  5. Sebagian kecil enzim dapat bekerja bolak-balik, artinya enzim tersebut dapat bekerja untuk menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain atau sebaliknya menyusun senyawa-senyawa tersebut menjadi senyawa semula.
  1. Cara Kerja Enzim

Salah satu ciri khas enzim yaitu bekerja secara spesifik. Artinya, enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu. Bagaimana cara kerja enzim? Beberapa teori berikut menjelaskan tentang cara kerja enzim.

a. Lock and Key Theory (Teori Gembok dan Kunci)

Teori ini dikemukakan oleh Fischer (1898). Enzim diumpamakan sebagai gembok yang mempunyai bagian kecil dan dapat mengikat substrat. Bagian enzim yang dapat berikatan dengan substrat disebut sisi aktif. Substrat diumpamakan kunci yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Selain sisi aktif, pada enzim juga ditemukan adanya sisi alosterik. Sisi alosterik dapat diibaratkan sebagai sakelar yang dapat menyebabkan kerja enzim meningkat ataupun menurun.

Apabila sisi alosterik berikatan dengan penghambat (inhibitor), konfigurasi enzim akan berubah sehingga aktivitasnya berkurang. Namun, jika sisi alosterik ini berikatan dengan

aktivator (zat penggiat) maka enzim menjadi aktif kembali.

b. Induced Fit Theory (Teori Ketepatan Induksi)

Sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat

  1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Kerja enzim dipengaruhi beberapa factor yaitu suhu dan pH. Selain itu, kerja enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi dan zat penghambat (inhibitor).

a. Temperatur

Enzim umumnya bekerja secara optimal pada suhu 30o C – 40o C atau pada suhu tubuh, sedangkan pada suhu rendah (0o C atau dibawahnya) enzim akan bersifat non aktif, tetapi tidak rusak karena apabila suhunya kembali normal enzim tersebut dapat bekerja kembali.

b. pH (Derajat Keasaman)

Kerja enzim dipengaruhi oleh pH karen apabila pH berubah, maka akan menyebabkan terjadinya perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim. Hal itu dapat menghalangi sisi aktif enzim tersebut untuk bergabung dengan substratnya. Pada umumnya pH optimum pada enzim berkisar di pH 6-8.

c. Konsentrasi

Suatu reaksi kimia yang melibatkan kerja enzim sangat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat dan enzim. Pada saat konsenstrasi substrat jauh lebih banyak dibandingkan enzim, maka tidak seluruh substrat dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Sebaliknya, apabila konsentrasi enzim lebih banyak dibandingkan dengan substrat, maka kecepatan reaksi akan meningkatkan sampai titik dimaana seluruh substrat terikat oleh enzim.

d. Zat penghambat (Inhibitor)

Telah dijelaskan bahwa mekanisme kerja enzim dalam suatu reaksi kimia dilakukan melalui pembentukan kompleks enzimsubstrat. Adakalanya reaksi kimia yang dikatalisir enzim mengalami gangguan, yaitu jika enzim itu sendiri mengalami penghambatan. Molekul atau ion yang menghambat kerja enzim disebut inhibitor. Terdapat tiga jenis inhibitor, yaitu inhibitor reversibel, inhibitor tidak reversibel, dan inhibitor alosterik.

Inhibitor Reversibel

Inhibitor reversibel meliputi tiga jenis hambatan berikut.

1) Inhibitor kompetitif (hambatan bersaing) Pada penghambatan ini zat-zat penghambat mempunyai struktur mirip dengan struktur substrat. Dengan demikian, zat penghambat dengan substrat saling berebut (bersaing) untuk bergabung dengan sisi aktif enzim.

2) Inhibitor nonkompetitif (hambatan tidak bersaing)Penghambatan ini dipicu oleh terikatnya zat penghambat pada sisi alosterik sehingga sisi aktif enzim berubah. Akibatnya, substrat tidak dapat berikatan dengan enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat

3) Inhibitor Umpan Balik . Hasil akhir (produk) suatu reaksi dapat menghambat bekerjanya enzim. Akibatnya, reaksi kimia akan berjalan lambat. Apabila produk disingkirkan, reaksi akan berjalan lagi.

Inhibitor Irreversibel

Hambatan ini terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversibel dengan bagian tertentu pada enzim sehingga mengakibatkan bentuk enzim berubah. Perubahan bentuk enzim ini mengakibatkan berkurangnya aktivitas katalitik enzim tersebut. Hambatan tidak reversibel umumnya disebabkan oleh terjadinya proses destruksi atau modifikasi sebuah gugus enzim atau lebih yang terdapat pada molekul enzim.

5. Penamaan dan Penggolongan Enzim

Enzim diberi nama sesuai dengan substratnya dan diberi akhiran “ase”. Misalnya, substratnya amilum, maka nama enzimnya adalah amilase. Amilum diubah oleh enzim amilase menjadi maltose.

Beberapa contoh lainnya adalah sebagai berikut.

a. Enzim yang mengubah maltosa menjadi glukosa adalah maltase.

b. Enzim yang mengubah lipid menjadi asam lemak dan gliserol adalah lipase.

c. Enzim yang mengubah protein menjadi asam amino adalah protease.

Tata cara penamaan enzim dibedakan menjadi dua, yaitu secara sistematik dan secara trivial.