Cara Kerja Enzim

Diposting pada

Sejarah Enzim

Hal-hal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari sebagai satu jurusan tersendiri, tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.

Pada akhir tahun 1700-an dan  awal tahun 1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut dan konversi pati menjadi gula oleh ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme bagaimana hal ini terjadi belum diidentifikasi.

Pada abad ke-19, ketika mengkaji fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragi, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital yang terdapat dalam sel ragi, disebut sebagai “ferment”, dan diperkirakan hanya berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa “fermentasi alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan dan organisasi sel ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel tersebut.”

Pada tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837–1900) pertama kali menggunakan istilah “enzyme“, yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti “dalam bahan pengembang” (ragi), untuk menjelaskan proses ini. Kata “enzyme” kemudian digunakan untuk merujuk pada zat mati seperti pepsin, dan kata  ferment digunakan untuk merujuk pada aktivitas kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.

Enzim sangat erat seklai kaitannya dengan segala macam proses metabolisme yang terjjadi pada tubuh organisme. Metabilisme takkan sempurna tanpa adanya enzim, lalu apasih enzim? Dan bagai mana cara erkja dan perannya dalam suatu proses metabolisme ? berikut ini kami akan paparkan mengenai seputar enzim.

Cara Kerja Enzim


Pengertian enzim

Enzim merupakan senyawa protein yang tersusun dari kompunen protein dan katalitik yang mempunyai guna untuk mempercepat suatu proses metabolisme pada tubuh organisme. Kenapa komponen tersebut begitu penting dalam sebuah proses metabolisme, karena mempu mempercepat dengan menurunkan energi aktivitas yang dibutuhkan pada saat reaksi metabolisme akan dimulai.


Cara Kerja Enzim

Cara kerja enzim di dalam suatu reaksi metabolisme pada tubuh organisme adalah dengan menurunkan aktivitas yakni energi yang dibutuhkan untuk bisa memulai suatu reaksi. Dengan meminimalkan “cost” maka proses akan berlangsung juga akan bisa lebih cepat. Energi aktivitas di dalam suatu reaksi kimia tersebut bisa diperumpamakan adalah sebagai “biaya jalan” dalam sebuah proses produksi. Semakin rendah “biaya jalannya”, maka makin akan cepat proses nya.


  • Teori gembok dan kunci

Email fischer pada 1894 merupakan yang menemukan teori ini. Menurut beliau, enzim akan berikatan dengan subtran yang memiliki bentuk yang sama dengn sisi aktif dari enzim. Dengan kata lain, hanya subtrat yang memiliki bentuk yang cocok secra spesifik yang dapat berhubungan dengan enzim.

Oleh karena itu kenapa disebut sebagai teori gembok dan kunci, yang mana enzim diilustrasikan sebagai kunci dan subtrat diitilahkan gembok. Karena gembok mempunyai kecocokan sisi yang sama untuk dapat membuka atau sebaliknya.


  • Teori induksi

Daniel koshland pada 1958 ialah yang menggunakan teori ini, enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel. Mesiki begitu, sisi aktif enzim tersebut mempunyai titik-titik pengitakan yang sama atau spesifik. Sehinga ganya subtrat yang mempunyai titik-titik pengikatan yang spesifik sama yang akan menginduksi sisi aktif dari enzim pas

Baca Juga :  Sejarah Kerajaan Hindu Budha Di Indonesia

Fungsi enzim

Enzim memiliki peran yang sangat penting di dalam suatu reaksi kimia. Seperti yang dijelaskan fungsi enzim aialah mempercepat suatu reaksi kimia pada tubuh organisme. Tanpa enzim, maka proses metabolisme baik anabolisme maupun katabolisme akan terganggu. Selain dari itu, sifat enzim yang tidak ikut bereaksi dengna subtrat inilah yang sangat paling menguntungkan dalams ebuah percepatan reaksi kimia pada tubuh organisme.


Sifat-Sifat Enzim


  1. Enzim Adalah Protein

Sebagai protein enzim memiliki sifat seperti protein, yaitu sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti suhu, pH, konsentrasi substrat). Jika lingkungannya tidak sesuai, maka enzim akan rusak atau tidak dapat bekerja dengan baik.


  1. Bekerja Secara Khusus/Spesifik

Setiap enzim memiliki sisi aktif yang sesuai hanya dengan satu jenis substrat, artinya setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu substrat yang cocok dengan sisi aktifnya.


  1. Berfungsi Sebagai Katalis

Meningkatkan kecepatan reaksi kimia tanpa merubah produk yang diharapkan tanpa ikut bereaksi dengan substratnya, dengan demikian energi yang dibutuhkan untuk menguraikan suatu substrat menjadi lebih sedikit.


  1. Diperlukan Dalam Jumlah Sedikit

Reaksi enzimatis dalam metabolisme hanya membutuhkan sedikit sekali enzim untuk setiap kali reaksi.


  1. Bekerja Bolak-Balik

Enzim tidak mempengaruhi arah reaksi, sehingga dapat bekerja dua arah (bolak-balik). Artinya enzim dapat menguraikan substrat menjadi senyawa sederhana, dan sebaliknya enzim juga dapat menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu.


Klasifikasi Enzim

Enzim dapat digolongkan berdasarkan tempat bekerjanya, substrat yang dikatalisis, daya katalisisnya, dan cara terbentuknya.


Penggolongan Enzim Berdasarkan Tempat Bekerjanya

  • Endoenzim

Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel. Umumnya merupakan enzim yang digunakan untuk proses sintesis di dalamsel dan untuk pembentukan energi (ATP) yang berguna untuk proses kehidupan sel,misal dalam proses respirasi.

  • Eksoenzim

Eksoenzim disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel. Umumnya berfungsi untuk “mencernakan” substrat secara hidrolisis, untuk dijadikan molekul yang lebih sederhana dengan BM lebih rendah sehingga dapat masuk melewati membran sel. Energi yang dibebaskan pada reaksi pemecahan substrat di luar sel tidak digunakan dalam proses kehidupan sel.


Penggolongan Enzim Berdasarkan Daya Katalisis

  • Oksidoreduktase

Enzim ini mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen. Sebagai contoh adalah enzim elektron transfer oksidase dan hidrogen peroksidase (katalase). Ada beberapa macam enzim electron transfer oksidase, yaitu enzim oksidase, oksigenase, hidroksilase dan dehidrogenase.

  • Transferase

Transferase mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain. Sebagai contoh adalah beberapa enzim sebagai berikut:

  1. Transaminase adalah transferase yang memindahkan gugusan amina.
  2. Transfosforilase adalah transferase yang memindahkan gugusan fosfat.
  3. Transasilase adalah transferase yang memindahkan gugusan asil.
Baca Juga :  Pengertian Otot Polos

  • Hidrolase

Enzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis, dengan contoh enzim adalah:

  1. Karboksilesterase adalah hidrolase yang menghidrolisis gugusan ester karboksil.
  2. Lipase adalah hidrolase yang menghidrolisis lemak (ester lipida).
  3. Peptidase adalah hidrolase yang menghidrolisis protein dan polipeptida.

  • Liase

Enzim ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis, sebagai contoh adalah:

  1. L malat hidroliase (fumarase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pengambilan air dari malat sehingga dihasilkan fumarat.
  2. Dekarboksiliase (dekarboksilase) yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pengambilan gugus karboksil.

  

  • Isomerase

Isomerase meliputi enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi, yaitu:

  1. Rasemase, merubah l-alanin D-alanin
  2. Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfat  D-xylulosa-5-fosfat
  3. Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal
  4. Intramolekul ketol isomerase, merubah D-gliseraldehid-3-fosfat dihidroksi aseton fosfat
  5. Intramolekul transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil-CoA

  • Ligase

Enzim ini mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat, sebagai contoh adalah enzim asetat=CoASH ligase yang mengkatalisis rekasi sebagai berikut:

Asetat + CoA-SH + ATP  Asetil CoA + AMP + P-P


Faktor Yang Mempengaruhi Enzim


  • Suhu

Enzim terdiri atas molekul-molekul protein. Oleh karena itu, enzim masih tetap mempuyai sifat protein yang kerjanyas dipengaruhi oleh suhu. Enzim dapat bekerja optimum pada kisaran suhu tertentu, yaitu sekitar suhu 400 C. Pada suhu 00 C, enzim tidak aktif. Jika suhunya dinaikkan, enzim akan mulai aktif. Jika suhunya dinaikkan lebih tinggi lagi sampai batas sekitar 40 – 500 C, enzim akan bekerja lebih aktif lagi. Namun, pemanasan lebih lanjut membuat enzim akan terurai atau terdenaturasi seperti halnya protein lainnya. Pada keadaan ini enzim tidak dapat bekerja.

  • Enzim tidak aktif pada suhu kurang daripada 0oC.
  • Kadar tindak balas enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10oC.
  • Kadar tindak balas enzim paling optimum pada suhu 37oC. Enzim ternyahasli pada suhu tinggi iaitu lebih dari 50oC.

  • Derajat Keasaman (pH)

Enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada netral, kecuali beberapa jenis enjim yang bekerja pada suasana asam atau suasana basa. Jika enzim yang bekerja optimum pada suasana netral ditempatkan pada suasana basa ataupun asam, enzim tersebut tidak akan bekerja atau bahkan rusak. Begitu juga sebaliknya, jila suatu enzim bekerja optimal pada suasana basa atau asam tetapi ditempatkan pada keadaan asam atau bas, enzimtersebut akan rusak.
Sebagai contohnya, enzim pepsin yang terdpat di dalam lambung, efektif bekerja pada pH rendah.

  • Setiap enzim bertindak paling cekap pada nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum.
  • pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
  • Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam perut bertindak balas paling cekap pada pH 2, sementara enzim tripsin di dalam usus kecil bertindak paling cekap pada pH 8.
Baca Juga :  Pengadilan Tinggi Negeri

  • Inhibitor

Hal lain yang mempengaruhi kerja enzim adalah feed back inhibitor. Feed back inhibitor adalah keadaan pada saat substansi hasil (produk) kerja enzim yang terakumulasi dalam jumlah yang berlebihan akan menghambat kerja enzim yang bersangkutan.


  • Konsentrasi Substrat

Mekanisme kerja enzim juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang tersedia. Jika jumlah substratnya sedikit, kecepatan kerja enzim juga rendah. Sebaliknya, jika jumlah substrat yang tersedia banyak, kerja enzim juga cepat. Pada keadaan substrat berlebih, kerja enzim tidak sampai menurun tetapi konstan.


Sifat Mengatur Sendiri Dari Enzim

Beberapa sistim multi enzim mempunyai sifat untuk mengatur sendiri kecepatan reaksinya, dimana kadang produk akhir dapat menjadi inhibitor untuk reaksi awal, kecepatan keseluruhan reaksi sangat bergantung pada konsentrsi produk akhir. Untuk konversi dari L-treonin ke L-isoleusin mempunyai lima tahap reaksi dengan menggunakan lima jenis enzim yang berbeda.


  1. Konversi dari L-treonin ke L-isoleusin

Jika L-isoleusin  terdapat dalam konsentrasi yang tinggi  dalam sistim, maka reaksi langkah pertama akan dihambat.

Pada kebanyakan reaksi enzim, sistim pengaturan diri sendiri, basanya enzim yang mengkatalisis reaksi tahap pertama dihambat olh hasil metabolisme tahap akhir, enzim ini dikenal sebagai enzim alosterik dan metabolit dan yang menghambat disebut efektor atau modulator.

Sebagian besar enzim yang diatur secara alosterik dibangun dari dua atau lebih rantai atau subunit polipeptida. Setiap subunit mempunyai tempat aktifnya sendir, dan tempat alosterik umumnya berlokasi di mana subunit-subunit itu menyatu. Keseluruhan kompleks akan berganti-ganti di antara dua keadaan konformasi, satu keadan secara katalitik aktif dan yang satunya lagi inaktif. Pengikatan activator ke suatu tempat alosterik akan mengstabilkan konformasi yang mempunyai  tempat aktif yang fungsional, sementara pengikatan inhibitor alosterik akan mengstabilkan bentuk inaktif enzim tersebut.

Daerah kontak antqara subunit-subunit  suatu enzim alosterik berhubunga sedemikian rupa sehingga perubahan konformasi dalam satu subunit akan diteruskan atau ditransmisikan ke semua subunit lainnya. Melalui interaksi subunit-subunit ini, suatu molekul aktivator atau inhibitor tunggal yang berikatan dengan salah satu tempat alosterik itu akan mempengaruhi tempat aktif semua sub unit.


  1. Pengaturan Alostrik

Pengaturan alosterik bagian a sebagian besar enzim alosterik  tersusun dari dua atau lebih subunit polipeptida yang masing-masing memiliki  tempat aktif. Enzim ini akan berganti-ganti di antara dua keadaan konformasi, aktif dan inaktif. Jauh dari tempat aktif terdapat tempat alosterik, reseptor spesifik untuk pengaturan enzim itu, yang dapat berfungsi sebagai activator atau sebagai inhibitor.


demikianlah artikel dari duniapendidikan.co.di mengenai Cara Kerja Enzim : Sejarah, Pengertian, Cara Kerja, Fungsi, Sifat, Klasifikai dan Faktor Yang Mempengaruhinya, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.