Cara kerja enzim adalah menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan untuk dapat memulai suatu reaksi. Hal ini dilakukan untuk menurunkan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan reaksi dalam tubuh.
Saat mencerna makanan, terdapat zat biomolekul berupa protein yang membantu mengubah bentuk molekul-molekul zat makanan menjadi zat yang diperlukan tubuh.
Misalnya zat gula dirubah menjadi energi yang berguna bagi tubuh. Biomolekul tersebut dinamakan enzim.
Enzim membantu proses metabolisme. Sehingga, sangat penting bagi tubuh manusia.
Pengertian dan Fungsi Enzim
Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimiaorganik.
Molekul awal pada proses enzimatis disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk.
Enzim secara umum memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:
- Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.
- Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama enzim disintesis dalam bentuk calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang tepat.
- sifat enzim yang tidak ikut bereaksi dengan substrat inilah yang sangat paling menguntungkan dalam sebuah percepatan reaksi kimia pada tubuh organisme.
Sifat-Sifat Enzim
Berikut dibawah ini penejelasan sifat–sifat enzim yang perlu kita ketahui:
1. Biokatalisator.
Bersifat katalisator yaitu enzim adalah senyawa katalis yang mempercepat sebuah reaksi kimia tanpa ikut bereaksi. Sedangkan enzim berasal dari organisme, maka disebut juga sebagai biokatalisator.
2. Termolabil
Enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Enzim memiliki suhu optimum untuk dapat menjalankan fungsinya.
Umumnya pada suhu 37ºC. Jika pada suhu ekstrim bisa merusak kerja enzim. Enzim inaktif disuhu dibawah 10 ºC, sementara akan denaturasi pada suhu lebih 60 ºC.
Terdapat beberapa pengecualian, seperti pada kelompok bakteri purba di daerah – daerah yang sangat ekstrim, seperti kelompok methanogen, mereka memiliki enzim yang bekerja pada suhu di 80 ºC.
3. Spesifik
Enzim akan mengikat substrat yang mampu untuk berikatan dengan sisi aktif enzim.
Sifat spesifik enzim tersebut dijadikan sebagai dasar penamaan. Nama enzim ini juga biasanya diambil dari jenis substrat yang diikat atau jenis reaksi yang berlangsung.
Contohnya amylase yakni enzim yang berperan dalam memecah amilum yang merupakan polisakarida (gula kompleks) menjadi gula yang lebih sederhana.
4. Dipengaruhi pH
Enzim tersebut bekerja pada suasana netral (6,5 – 7). Tetapi beberapa enzim optimum pada pH asam seperti Pepsinogen, ataupun pada pH yang basa seperti Tripsin.
5. Bekerja bolak balik
Enzim yang memecah senyawa A menjadi B, juga enzim membantu reaksi , membentuk senyawa B dari senyawa A.
6. Tidak menentukan arah reaksi
Enzimbukanlah yang menentukan kemana arah reaksi tersebut akan berjalan. Senyawa yang lebih dibutuhkan ialah poin dari arah sebuah reaksi kimia. Misalnya, tubuh kekurangan glukosa maka akan dapat memecah gula cadangan (glikogen) serta juga sebaliknya.
7. Hanya diperlukan dalam jumlah sedikit
Jumlah yang dipakai sebagai katalis tidak perlu banyak. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali, selama molekul tersebut tidak rusak.
8. Merupakan koloid
Karena enzim tersusun atas komponen protein, maka sifat-sifat enzim tergolong koloid. Enzim memiliki permukaan antar partikel yang sangat besar sehingga bidang aktivitasnya juga besar.
9. Enzim mampu menurunkan energi aktivasi
Energi aktivasi suatu reaksi adalah jumlah energi dalam kalori yang diperlukan untuk membawa semua molekul pada 1 mol senyawa pada suhu tertentu menuju tingkat transisi pada puncak batas energi.
Apabila suatu reaksi kimia ditambahkan katalis yaitu enzim, maka energi aktivasi dapat diturunkan dan reaksi akan berjalan dengan lebih cepat.
Stuktur Enzim
Enzim berbentuk 3 Dimensi yang kompleks. Enzim memiliki bentuk khusus dalam untuk mengikat substrat. Bentuk enzim lengkap disebut dengan haloenzim. Enzim tersusun oleh 3 komponen utama
1. Komponen Utama Protein.
Bagian enzim yang berupa protein disebut apoenzim. Apoenzim atau istilah lain apoprotein.
2. Gugus Prostetik
Komponen enzim ini bukan protein yang terdiri dari 2 macam yaitu Koenzim dan kofaktor. Koenzim atau kofaktor yang terikat sangat kuat bahkan terikat dengan ikatan kovalen dengan enzim.
Koenzim
Koenzim sering juga disebut Kosubstrat atau substrat kedua. Koenzim memiliki berat molekul rendah. Koenzim stabil terhadap pemanasan. Koenzim terikat enzim secara non kovalen. Koenzim berfungsi untuk mengangkut molekul-molekul kecil atau ion-ion (terutama H+) dari satu enzim ke enzim yang lain, misalnya : NAD. Enzim-enzim tertentu aktivitasnya perlu koenzim bahkan harus ada. Koenzim biasanya berupa vitamin B kompleks yang telah mengalami perubahan struktur. Beberapa contoh koenzim: tiamin pirophosfat, flavin adenine dinokleat, Nicotinamide adenine dinucleotode, Pyridoxal phosphate, dan koenzim A.
Kofaktor
Kofaktor berfungsi merubah struktur daerah aktif dan/atau dibutuhkan oleh substrat untuk berikatan dengan daerah aktif Contoh ko-faktor: yang dapat berupa molekul-molekul kecil atau ion-ion: Fe++, Cu++, Zn++, Mg++, Mn, K, Ni, Mo, dan Se.
3. Sisi Aktif Enzim (active site)
Sisi ini merupakan bagian enzim yang berikatan dengan substrat, daerah ini sangat spesifik karena hanya substrak yang cocok saja yang bisa melekat atau berikatan pada sisi ini. Enzim merupakan protein yang memiliki struktur globular. Struktur enzim yang berlekuk-lekuk menyebabkan terdapatnya area yang dikenal sebagai daerah aktif.
CARA KERJA ENZIM
Cara kerja enzim dalam mempercepat reaksi kimia adalah dengan cara berinteraksi bersama substrat, setelah itu substrat tersebut akan diubah menjadi sebuah produk. Apabila terbentuk produk, enzim akan dapat melepaskan diri dari substrat tersebut.
Hal tersebut dikarenakan enzim tidak dapat bereaksi dengan substratnya. Terdapat dua teori yang menggambarkan bagaimana cara kerja enzim, yakni Teori Gembok Kunci dan Teori Induksi.
Teori Gembok Kunci
Penemu teori ini adalah Emil Fischer pada 1894. Enzim tidak akan berikatan dengan substrat yang memiliki bentuk yang sama (spesifik) dengan sisi aktif dari enzim. Artinya, hanya substrat yang punya bentuk yang sesuai secara spesifik dapat berhubungan dengan enzim tersebut.
Enzim diilustrasikan sebagai kunci dan substrat sebagai gembok. karena Gembok dan kunci akan mempunyai kecocokan sisi yang sama untuk bisa membuka ataupun sebaliknya.
Kekurangan teori ini tidak mampu menjelaskan mengenai kestabilan enzim pada saat peralihan titik reaksi enzim. Teori kedua tersebut adalah teori induksi
Teori Induksi
Daniel Koshland pada 1958 adalah yang menggunakan teori ini, enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel. Hanya substrat yang mempunyai titik – titik pengikatan yang spesifik sama yang akan menginduksi sisi aktif dari enzim sehingga cocok (membentuk seperti substrat).
Teori induksi Induksi inilah yang dapat menjawab kekurangan dari teori Gembok dan Kunci. Oleh karena itu, teori ini paling banyak diakui oleh para peneliti untuk dapat menjelaskan cara kerja enzim.
Demikian penjelasan mengenai sifat, struktur, dan cara kerja enzim. Semoga dapat menambah wawasan untuk kita semua.
