Enzim adalah

Oleh Diposting pada

Pengertian Enzim

Daftar Baca Cepat Tampilkan

Enzim adalah sebuah senyawa protein yang tersusun dari komponen protein dan juga katalitik yang mempunyai fungsi untuk mempercepat suatu proses metabolisme pada tubuh organisme. Kenapa Komponen itu begitu penting dalam sebuah proses metabolisme, sebab akan mampu mempercepat dengan menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan pada saat reaksi metabolisme akan dimulai

Enzim adalah

Definisi Enzim Secara Umum

Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat.

Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Dinamika dan Fungsi

Dinamika internal enzim berhubungan dengan mekanisme katalis enzim tersebut. Dinamika internal enzim adalah pergerakan bahagian struktur enzim, misalnya residu asam amino tunggal, sekelompok asam amino, ataupun bahwa keseluruhan domain protein. Pergerakan ini terjadi pada skala waktu yang bervariasi, berkisar dari beberapa femtodetik sampai dengan beberapa detik. Jaringan residu protein di seluruh struktur enzim dapat berkontribusi terhadap katalisis melalui gerak dinamik.

Gerakan protein sangat vital, namun apakah vibrasi yang cepat atau lambat maupun pergerakan konformasi yang besar atau kecil yang lebih penting bergantung pada tipe reaksi yang terlibat. Namun, walaupun gerak ini sangat penting dalam hal pengikatan dan pelepasan substrat dan produk, adalah tidak jelas jika gerak ini membantu mempercepat langkah-langkah reaksi reaksi enzimatik ini. Penyingkapan ini juga memiliki implikasi yang luas dalam pemahaman efek alosterik dan pengembangan obat baru.

Fungsi Enzim

Enzim memiliki peranan yang sangat penting didalam suatu reaksi kimia. Seperti yang dijelaskan Fungsi enzim adalah untuk mempercepat suatu reaksi kimia pada tubuh oprganisme. Tanpa enzim, proses metabolisme baik anabolisme maupun katabolisme pasti akan terganggu. Selain dari hal itu, sifat enzim yang tak ikut bereaksi dengan substrat tersebut yang sangat paling menguntungkan dalam suatu percepatan reaksi kimia pada tubuh organisme.

Uji Coba Enzim

Untuk meneliti enzim, diperlukan suatu uji untuk mengukur aktivitas katalitik. Uji dirancang untuk mengatur kecepatan pembentukan produk atau kecepatan hilangnya substrat. Suatu uji yang mengukur pembentukan produk dipilih karena melibatkan suatu pengukuran langsung, berlawanan dengan pengukuran tidak langsung yang didapat dari suatu uji yang mengandalkan pada penentuan hilangnya substrat. Seringkali, jumlah produk yang dihasilkan dalam suatu rentang waktu yang lama diukur dalam suatu uji waktu tertentu.

Baca Juga :  Pengertian Toleransi

Cara bagaimana jumlah produk ditentukan tergantung pada sifat kimia dan fisiknya. Jika produk diwarnai atau dapat mengalami suatu reaksi untuk menghasilkan larutan yang berwarna, kemudian absorban dari cahaya pada panjang gelombang yang sesuai dapat diukur (uji kalorimetrik) dan dihubungkan dengan konsentrasi produk yang ditemukan pada saat sampling. Uji spektrofotometrik khususnya berguna karena kemajuan dalam reaksi dapat dipantau secara terus-menerus dalam uji kinetika.

Aktivitas dari enzim yang menggunakan NAD+ atau NADH sebagai koenzim diuji secara spektrofotometrik karena NADH, tetapi bukan NAD+, memiliki suatu puncak absorban pada panjang gelombang 340nm yang merupakan daerah ultraviolet dari spektrum. Dengan demikian peningkatan atau penurunan dalam absorban yang masing-masing mengukur timbul atau hilangnya NADH dapat dipantau dengan enak dalam suatu spektrofotometer. Suatu uji radioaktif merupakan suatu uji lain yang umum digunakan untuk memantau aktivitas enzimatik. Dengan menggunakan suatu substrat yang diberi label dengan radioisotop yang sesuai, contohnya 3H, 14C, atau 32P dapat dibuat penentuan yang akurat mengenai jumlah kecil dari terisolasi, produk radioaktif.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Seperti molekul protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi berbagai faktor fisikokimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang relatif ketat.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain:

  • Suhu

Pada suhu yang lebih tinggi, kecepatan molekul substrat meningkat, sehingga pada saat bertumbukan dengan enzim, energi molekul substrat berkurang. Hal ini memudahkan terikatnya molekul substrat pada sisi aktif enzim. Aktivitas enzim meningkat dengan meningkatnya suhu sampai pada titik tertentu. Peningkatan suhu meningkatkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim, sehingga kecepatan reaksi meningkat pula.

  • pH

pH juga mempengaruhi aktivitas enzim. Perubahan kondisi asam dan basa di sekitar molekul enzim mempengaruhi benuk tiga dimensi enzim dan dapat menyebabkan denaturasi. Setiap enzim memiliki pH optimum. Misalnya, pepsin (enzim yang bekerja di dalam lambung) mempunyai pH optimum sekitar 2 (sangat asam), sedangkan amilase (enzim yang bekerja di mulut dan usus halus) memiliki pH optimum sekitar 7,5 (agak basa).

  • Konsentrasi Enzim

Semakin besar konsentrasi enzim semakin cepat pula reaksi yang belangsung. Dengan kata lain konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Sisi aktif suatu enzim dapat digunakan berulang kali oleh banyak substrat. Substrat yang berikatan dengan sisi aktif enzim akan membentuk produk. Pelepasan produk menyebabkan sisi aktif enzim bebas untuk berikatan dengan substrat lainnya. Oleh karenanya hanya dibutuhkan sejumlah kecil enzim untuk mengkatalis sejumlah besar substrat.

  • Konsentrasi Substrat

Bila sejumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh atau disebut kecepatan maksimum (Vmax).

  • Inhibitor

Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Ada dua macam inhibitor enzim, yaitu inhibitor kompetitif dan non-kompetitif.

Komponen Enzim

Enzim merupakan senyawa protein yang memiliki molekul besar. Beberapa enzim hanya terdiri dari polipeptida dan tidak mengandung gugus kimia selain residu asam amino. Namun, ada enzim lain yang memerlukan tambahan komponen untuk aktivitasnya. Komponen ini disebut gugus prostetik. Gugus prostetik adalah ion atau molekul yang diperlukan oleh beberapa enzim untuk melakukan proses katalis. Gugus prostetik dapat berupa molekul anorganik (kofaktor) seperti ion Fe2+, Mn2+, atau Zn2+; atau berupa molekul organik kompleks (koenzim), seperti vitamin (B1, B2, B6, niasin, dan biotin). Koenzim tidak terpengaruh oleh pemanasan atau bersifat termostabil.

Baca Juga :  Gymnospermae

Banyak enzim terdiri atas bagian protein dan bagian lain yang bukan protein. Bagian protein enzim disebut apoenzim, bagian ini terdenaturasi oleh pemanasan. Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim.

Cara Kerja Enzim

Salah satu ciri khas enzim adalah cara bekerjanya secara spesifik. Artinya, enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu. Bagaimana cara kerja enzim? Ada dua teori yang menjelaskan tentang cara kerja enzim sebagai berikut:

  • Lock and Key Theory (Model Gembok dan Kunci)

Dikemukakan oleh Fischer (1898). Enzim diumpamakan sebagai gembok yang mempunyai bagian kecil yang dapat mengikat substrat (ibaratnya lubang pada gembok tempat memasukkan kunci). Bagian enzim yang dapat berikatan dengan substrat disebut sisi aktif.

Substrat diumpamakan kunci yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim.

  • Induced Fit Theory (Teori Ketepatan Induksi)

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

Sifat-Sifat Enzim

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

  • Enzim merupakan biokatalisator

Enzim dapat mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi. Hal ini berarti enzim tidak diperlukan dalam jumlah banyak. Dalam jumlah sedikit saja enzim telah dapat menyelenggarakan suatu perubahan zat yang beribu-ribu kali lebih berat dari berat molekulnya sendiri.

  • Enzim bekerja secara spesifik

Enzim tidak dapat bekerja pada semua zat atau substrat, tetapi hanya bekerja pada substrat tertentu saja. Misalnya, enzim katalase hanya mampu menghidrolisis H2O2 menjadi H2O dan O2, bukan substrat yang lain.

  • Enzim berupa koloid

Enzim adalah protein sehingga dalam larutan, enzim membentuk suatu koloid. Hal ini menambah luas bidang permukaan enzim sehingga bidang aktivitasnya lebih besar.

  • Enzim dapat bereaksi dengan substrat asam maupun basa

Sisi aktif enzim mempunyai gugus R residu asam amino spesifik yang merupakan pemberi atau penerima proton yang baik.

  • Enzim bersifat termolabil

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu. Dalam batas-batas tertentu, makin tinggi suhu akan mempercepat reaksi kimia yang dipengaruhi enzim. Sebaliknya, jika suhu makin rendah, reaksinya makin lambat.

  • Kerja enzim bersifat bolak-balik (irreversible)

Enzim tidak dapat menentukan arah dari reaksi, tetapi hanya mempercepat laju reaksi sehingga reaksi mencapai keseimbangan. Misalnya, enzim lipase dapat mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Sebaliknya, lipase juga mampu menyatukan gliserol dan asam lemak menjadi lemak.

Penamaan Enzim

Enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran –ase terhadap nama substrat yang diubah oleh enzim tersebut. Misalnya, enzim yang mengubah protein dinamakan protease atau enzim yang berperan dalam reduksi oksidasi dinamakan oksidase. Dapat juga berdasarkan penggabungan dari nama substrat dan jenis reaksi ditambah akhiran –ase, misalnya enzim laktat dehidrogenase.

Persyaratan Agar Enzim Dapat Bekerja Efektif

Aktivitas enzim sangat terpengaruh oleh keadaan suhu dan pH. masing-masing enzim dapat bekerja dengan efektif pada suhu dan pH tertentu dan aktivitasnya berkurang dalam keadaan di bawah atau di atas titik tersebut. Enzim pepsin pencerna protein bekerja paling efektif pada pH 1-2, sedangkan enzim proteolitik lainnya, tripsin, pada pH tersebut menjadi tidak aktif, tetapi sangat efektif pada pH 8.

Baca Juga :  Asimilasi Adalah

Terdapat dua peranan penting dalam kerja enzim, yaitu (1) peranan penting dari struktur tersier, yaitu bentuk, di dalam fungsi enzim, (2) peranan dari daya yang lemah seperti ikatan hydrogen dan ikatan ion dalam pembentukan struktur tersier, dapat menjelaskan mengapa enzim begitu peka terhadap suhu dan pH. Ikatan hydrogen mudah rusak dengan menaikkan suhu.

Hal ini selanjutnya akan merusak bagian-bagian dari struktur tersier enzim yang esensial untuk menggikat substrat. Perubahan pH, mengubah keadaan ionisasi dari asam amino yang bermuatan (yaitu asam aspartat, Lisina) yang dapat mempunyai peranan penting dalam pengikatan substrat dan proses katalitik. Tanpa gugus –COOH dari Glu-35 yang tidak terion dan gugus COO– dari ASP-52 yang terion, proses katalitik dari lisozim akan terhenti.

Macam-Macam Enzim

  • Berdasarkan tempat bekerja

 Endoenzim adalah enzim yang kerjanya di dalam sel.

 Eksoenzim adalah enzim yang kerjanya di luar sel.

  • Berdasarkan cara terbentuknya

Enzim konstitutif adalah enzim yang jumlahnya dipengaruhi oleh kadar molekul awalnya (substrat). Contohnya ialah enzim amilase yang ada pada saliva.

Enzim adaptifadalah enzim yang pembentukannya distimulasi oleh adanya substrat, contohnya enzim β-galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E.coli yang ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa.

  • Berdasarkan Proses Metabolisme

Enzim katalase adalah enzim yang bersifat antioksidan pada makhluk hidup akibat fungsinya yang membantu mengubah hidrogen peroksida (H2O2) yang berasal dari respirasi (pernafasan) menjadi air (H2O) serta oksigen (O2). Hal tersebut dilakukan oleh tubuh lewat enzim katalase karena H2O2 bahaya untuk tubuh karena mudah bereaksi (oksidator kuat) dan bersifat korosif.

Enzim oksidase  adalah enzim yang fungsinya untuk mempercepat penggabungan ikatan oksigen (O2) pada substrat tertentu yang spesifik dengan mengkatalisis transfer elektron, dan pada waktu yang bersamaan, oksigen itu juga direduksikan menjadi air (H2O)

Enzim karbosilase adalah enzim yang fungsinya untuk mengubah asam organik dengan cara bolak balik. Sama seperti enzim karbosilase piruvat yang mengkatalisis proses karboksilasi asam piruvat menjadi oksaloasetat. Pada keadaan kekurangan oksigen pada tubuh, asam piruvat dipecah secara anaerob menghasilkan asam laktat pada manusia dan juga  hewan, menjadi etanol pada tumbuhan. Penumpukan asam laktat tersebut akan menyebabkan terjadinya keletihan atau kelelahan yang berpengaruh pada seseorang.

Enzim hidrase adalah enzim yang fungsinya untuk menambah atau mengurangi air (H2O) dari senyawa spesifik tertentu, dengan tak menyebabkan terurainya senyawa itu. Contoh enzim hidrase seperti akonitase, enolase, dan fumarase

Enzim dehidrogenase adalah enzim yang fungsinya memindahkan hidrogen dari sebuah molekul/zat ke zat lainnya. Dengan begitu, enzim ini bisa membantu untuk melangsungkan proses oksidasi didalam sel-sel hidup.

Enzim desmolase adalah enzim oksidase dan reduktase yang fungsinya membantu penggabungan atau pemindahan ikatan karbon, dan pemutusan ikatan-ikatan C-C, C-N. Contohnya enzim aldolase yang diubah dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehid dan dehidroksiaseton.

Enzim transphoforilase  adalah enzim yang fungsinya memindahkan H3PO4 dari sebuah molekul/zat ke molekul lainnya dibantu oleh ion magnesium (Mg2+).

Enzim peroksida adalah enzim oksireduktase yang terdiri atas protein heme yang ada pada organisme prokariotik dan eukariotik. Fungsinya mengkatalisis proses oksidase substrat organik dengan H2O2, serta mereduksinya menjadi H2O.

Demikianlah artikel dari duniapendidikan.co.id mengenai Enzim adalah : Penertian, Fungsi, Faktor, Komponen, Cara Kerja, Sifat, Dinamika, Uji Coba, Definisi, Penamaan, Persyaratan, dan Macamnya, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.

Posting pada SD