Enzim : komponen-komponen , sifat, dan mekanisme kerja

Enzim merupakan unsur yang mempercepat perubahan kimiawi yang diperlukan oleh kehidupan. Tanpa enzim perubahan-perubahan tersebut akan sangat lamban, atau tidak akan terjadi sama sekali, dan kehidupan akan berhenti.

Setiap enzim merupakan protein khusus yang disesuaikan dengan proses kimiawi tertentu. Enzim pencernaan mengubah makanan menjadi cairan yang dapat mengalir ke darah dan  ke seluruh tubuh. Enzim yang lain mengubah makanan yang sudah dicerna sehingga mengeluarkan energi, sedangkan enzim-enzim yang lain menggunakan energi untuk membuat makanan di dalam zat-zat tubuh.

Pengertian Enzim

Menurut Mayrback (1952) dari Jerman, enzim adalah senyawa protein yang dapat mengatalisis reaksi-reaksi kimia dalam sel dan jaringan makhluk hidup. Enzim merupakan biokatalisator, artinya senyawa organic yang mempercepat reaksi kimia.

Sifat Enzim

Sifat-sifat enzim, yaitu:

a. Merupakan protein.

b. Merupakan biokatalisator.

c. Mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi, yaitu energi awal yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia.

d. Enzim bekerja spesifik, artinya untuk mengubah atau mereaksikan suatu zat tertentu memerlukan zat tertentu pula.

e. Bekerja sangat cepat.

f. Tidak ikut bereaksi (tidak mengalami perubahan).

g. Tidak mengubah keseimbangan reaksi.

h. Memiliki sisi aktif atau sisi katalitik, yaitu bagian enzim tempat substrat berkombinasi.

Substrat asing yang berfungsi menghambat reaksi disebut inhibitor dan yang berfungsi mempercepat reaksi disebut aktivator.

Komponen Penyusun Enzim

Berdasarkan komponen penyusunnya, enzim dibedakan menjadi:

a. Enzim protein sederhana terdiri atas protein.

b. Enzim konjugasi, terdiri atas protein dan nonprotein.

Enzim konjugasi disebut juga holoenzim. Holoenzim terdiri atas:

a. Apoenzim (protein), yaitu bagian yang relatif tidak tahan panas (termolabil) atau mudah berubah serta bersifat nonaktif.

b. Prostetik atau kofaktor (nonprotein), yaitu bagian yang relatif tahan panas (100oC) sampai beberapa lama (termostabil). Terdiri atas ion organik seperti Zn, Fe, Mn, Mg, Na, Ca, CO2, K, NAD, NADP, koenzim A dan senyawa organik seperti tiamin, riboflavin, piridoksin, niasin dan biotin.

Golongan prostetik yang terdiri atas senyawa-senyawa organic dinamakan koenzim (merupakan bagian yang bersifat aktif).

Cara Kerja Enzim

a. Hipotesis “Lock and Key”

Dikemukakan oleh Emil Fischer, cara kerja enzim seperti kunci dengan anak kunci.

1) Antara enzim dan substrat terjadi persatuan yang kaku seperti kunci dan anak kunci.

2) Enzim memiliki suatu tempat untuk bergabung dengan substrat yang disebut active site (lokasi aktif) yang merupakan tempat perlekatan molekul substrat.

3) Pada tempat perlekatan tersebut mempunyai konfigurasi tertentu dan hanya substrat khusus yang cocok untuk dapat bergabung.

4) Selama reaksi berjalan, enzim dan substrat berkombinasi sementara membentuk kompleks enzim substrat.

5) Hubungan di antara enzim dan substrat berkombinasi merupakan hubungan yang lemah, sehingga mudah berpisah lagi.

6) Setelah reaksi, hasil-hasil reaksi tidak lagi bersatu dengan sisi aktif atau sisi katalitik.

Cara Kerja Enzim

a. Hipotesis “Lock and Key”

Dikemukakan oleh Emil Fischer, cara kerja enzim seperti kunci dengan anak kunci.

1) Antara enzim dan substrat terjadi persatuan yang kaku seperti kunci dan anak kunci.

2) Enzim memiliki suatu tempat untuk bergabung dengan substrat yang disebut active site (lokasi aktif) yang merupakan tempat perlekatan molekul substrat.

3) Pada tempat perlekatan tersebut mempunyai konfigurasi tertentu dan hanya substrat khusus yang cocok untuk dapat bergabung.

4) Selama reaksi berjalan, enzim dan substrat berkombinasi sementara membentuk kompleks enzim substrat.

5) Hubungan di antara enzim dan substrat berkombinasi merupakan hubungan yang lemah, sehingga mudah berpisah lagi.

6) Setelah reaksi, hasil-hasil reaksi tidak lagi bersatu dengan sisi aktif atau sisi katalitik.

b. Hipotesis Koshland

Menurut Koshland, enzim dan sisi aktifnya merupakan struktur yang secara fisik lebih fleksibel dan terjadi interaksi dinamis antara enzim dengan substrat.

Jika substrat berkombinasi dengan enzim akan terjadi perubahan konfigurasi sisi aktif enzim, sehingga fungsi enzim berlangsung efektif.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

a. Suhu

0o C = tidak beraktivitas

38o C - 40o C = aktivitas enzim meningkat

di atas 40o C = aktivitas enzim menurun

60o C = aktivitas enzim akan terhenti

Air

Berperan sebagai media pelarut dan transportasi

pH

pH tergantung pada lokasi enzim yang bersangkutan.

Konsentrasi enzim

Kecepatan proses pembentukan atau penguraian molekul substrat mengikuti konsentrasi enzim.

Inhibitor

Inhibitor dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif. Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara menempati sisi aktif enzim sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan enzim. Inhibitor ini dapat dihilangkan dengan penambahan konsentrasi substrat. Adapun inhibitor non-kompetitif bekerja dengan cara menempati bagian lain dari permukaan enzim sehingga dapat mengubah sisi aktifnya. Inhibitor ini dapat dihilangkan dengan penambahan konsentrasi substrat.

Peranan Enzim

a. Reduksi, yaitu reaksi penambahan hidrogen, elektron, atau pelepasan oksigen.

b. Dehidrasi, yaitu reaksi pelepasan molekul uap air (H2O).

c. Oksidasi, yaitu reaksi pelepasan molekul hidrogen, elektron, atau penambahan oksigen.

d. Hidrolisis, yaitu reaksi penambahan H2O pada suatu molekul dan diikuti pemecahan molekul pada ikatan yang ditambah H2O.

e. Deaminase, yaitu reaksi pelepasan gugus amin (NH2).

f. Dekarboksilasi, yaitu reaksi pelepasan CO2 dan gugusan karboksil (–COOH).

g. Fosforilasi, yaitu reaksi pelepasan fosfat.

h. Transferase, yaitu reaksi pemindahan suatu radikal