Definisi enzim
Enzim adalah senyawa protein yang terdiri dari komponen protein dan juga bersifat katalitik serta memiliki fungsi untuk mempercepat proses metabolisme dalam tubuh organisme. Mengapa komponen ini sangat penting dalam proses metabolisme karena dapat berakselerasi dengan menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan pada awal reaksi metabolik?
Kata enzim berasal dari bahasa Yunani dan berarti ragi. Eksperimen fermentasi alkohol Louis Pasteur menetapkan tonggak sejarah dalam penemuan enzim. Enzim adalah senyawa yang tersusun dari protein (apoenzim) dan senyawa non protein (kofaktor).
Sifat katalitik merupakan ciri enzim yang membedakan antara enzim dengan protein lain. Sifat katalitik diperoleh dari gugus kofaktor, yang dapat berupa senyawa organik (koenzim dan gugus prostetik) atau senyawa anorganik (ion logam).
Bagaimana enzim bekerja
Cara kerja enzim dalam reaksi metabolisme dalam tubuh suatu organisme adalah dengan mengurangi energi aktivasi, yaitu energi yang dibutuhkan untuk dapat memicu suatu reaksi. Dengan meminimalkan “biaya”, proses yang sedang berlangsung juga menjadi lebih cepat. Energi aktivasi dalam reaksi kimia dapat dibandingkan dengan “biaya jalan” dalam proses produksi. Semakin rendah “biaya jalan”, semakin cepat prosesnya.
Namun, keuntungan menggunakan enzim adalah bahwa proses reaksinya tidak hanya “lebih murah” tetapi juga berjalan sebagaimana mestinya, karena enzim ini membantu mencegah proses metabolisme agar tidak bereaksi.
Cara enzim mempercepat reaksi kimia adalah dengan berinteraksi dengan substrat, setelah itu substrat diubah menjadi produk. Ketika suatu produk terbentuk, enzim “melepaskan dirinya sendiri” dari substrat. Ini karena enzim tidak bereaksi dengan substrat. Ada dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim, diantaranya sebagai berikut:
Teori Gembok & Kunci
Emil Fischer lah yang menemukan teori ini pada tahun 1894. Menurutnya, enzim akan berikatan dengan substrat yang memiliki bentuk (spesifik) yang sama dengan sisi aktif enzim. Dengan kata lain, hanya substrat yang memiliki bentuk khusus yang sesuai yang dapat mengacu pada enzim.
Inilah sebabnya mengapa ini dikenal sebagai teori gembok dan kunci, di mana enzim direpresentasikan sebagai kunci dan substrat disebut sebagai kunci. karena gembok dan kunci memiliki sisi yang sama untuk bisa dibuka atau sebaliknya.
Teori ini memiliki kelemahan yaitu tidak dapat menjelaskan kestabilan enzim pada transisi dari titik reaksi enzim. Teori kedua adalah teori induksi.
Teori induksi
Daniel Koshland adalah orang yang mengajukan teori ini pada tahun 1958: Enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel. Namun, situs aktif enzim memiliki titik pengikatan spesifik. Sehingga hanya substrat yang memiliki titik pengikat spesifik yang sama yang menginduksi sisi aktif enzim sehingga sesuai (bentuknya seperti substrat).
Teori induksi induksi dapat menjawab kekurangan dari teori gembok dan kunci sebelumnya. Oleh karena itu, teori induksi yang dikemukakan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958 merupakan salah satu teori yang paling banyak diakui oleh para peneliti untuk menjelaskan bagaimana enzim bekerja.
Fungsi enzim
Enzim memainkan peran yang sangat penting dalam suatu reaksi kimia. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, fungsi enzim adalah untuk mempercepat reaksi kimia dalam tubuh organisme. Tanpa enzim, proses metabolisme anabolik dan katabolik akan terganggu.
Selain itu, jenis enzim yang tidak bereaksi dengan substrat paling bermanfaat dalam mempercepat reaksi kimia dalam tubuh suatu organisme.
Jenis sifat enzim
Peran enzim sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme. Oleh karena itu, kita perlu mengetahui apa saja sifat dari enzim ini. Di bawah ini adalah uraian sifat-sifat enzim yang harus kita ketahui:
Biokatalis
merupakan biokatalis, artinya enzim merupakan senyawa katalitik yang mempercepat suatu reaksi kimia tanpa bereaksi. Karena enzim ini berasal dari suatu organisme, maka enzim tersebut juga dikenal sebagai senyawa biokatalis.
Label termal
Bagian dari struktur enzim adalah senyawa protein. Oleh karena itu, enzim juga memiliki sifat termolabel, yang artinya enzim ini sangat dipengaruhi oleh suhu. Enzim berada pada suhu optimal untuk menjalankan fungsinya. Secara umum, enzim bekerja secara optimal pada suhu 37 ° C. Kerja enzim dapat rusak pada suhu ekstrim. Enzim tidak aktif pada suhu di bawah 10 ° C, sedangkan berubah sifat ketika suhu di atas 60 ° C. Oleh karena itu, proses pendinginan merupakan salah satu proses yang digunakan untuk mengawetkan makanan karena enzim dari bakteri pembusuk tidak dapat mencerna makanan.
Sedangkan proses pemanasan atau pembakaran pada suhu tinggi dapat merusak struktur enzim atau mengubah sifat enzim. Ada beberapa pengecualian, seperti pada kelompok bakteri purba yang menempati daerah yang sangat ekstrim, seperti pada kelompok metanogen yang lingkungannya bersuhu tinggi, memiliki enzim yang bekerja optimal pada suhu 80ºC.
Spesifik
Sebagaimana dijelaskan dalam 2 Theories of How Enzymes Work, enzyme ini bersifat spesifik, artinya enzim disini berikatan dengan substrat yang mampu berikatan dengan sisi aktif enzim. Substrat memiliki titik perlekatan yang sama, dimana substrat tersebut terikat oleh enzim. Sifat spesifik enzim juga digunakan sebagai dasar untuk namanya. Nama enzim ini biasanya berasal dari jenis substrat yang terikat atau jenis reaksi yang sedang berlangsung. Misalnya amilase, enzim yang berperan dalam memecah pati, yaitu polisakarida (gula kompleks) menjadi gula yang lebih sederhana.
Dipengaruhi oleh pH
Sama seperti suhu, pH atau keasaman juga mempengaruhi kerja enzim. Pada dasarnya enzim ini bekerja dalam suasana netral (6,5 – 7). Namun, beberapa enzim optimal pada pH asam seperti pepsinogen atau pada pH basa seperti tripsin.
Bekerja bolak-balik
Enzim yang memecah senyawa A menjadi B juga merupakan enzim yang membantu reaksi membentuk senyawa B dari senyawa A. Inilah mengapa enzim dikatakan bekerja bolak-balik.
Tidak menentukan arah reaksi
Perubahan dari senyawa A ke B atau sebaliknya bukanlah enzim yang menentukan kemana reaksi akan pergi. Senyawa yang lebih dibutuhkan adalah titik menuju reaksi kimia. Misalnya, tubuh kekurangan glukosa, dapat memecah cadangan gula (glikogen) dan sebaliknya.
Sumber :
