Pengertian, Cara, Sifat, Faktor, Penamaan, Contoh

Enzim – Definisi, Cara, Properti, Faktor, Penamaan, Persyaratan, Contoh: Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa antara melalui reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga mempercepat reaksi kimia karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.

Pengertian Enzim

Kata ‘enzim’ berasal dari bahasa Yunani mati Dan zim. Tn artinya dalam dan zim berarti ragi. Enzim karenanya dapat diartikan sebagai zat dalam ragi. Yang dimaksud dengan enzim disini adalah sekelompok protein yang mempunyai fungsi khusus yaitu sebagai biokatalisator yang berfungsi dalam proses metabolisme tubuh seperti pembentukan bahan penyusun sel, pembakaran glukosa, pemecahan protein dan pemecahan polisakarida untuk membantu.

Baca juga artikel terkait: 6 Lembaga Keagamaan: Pengertian, Contoh, Jenis, Tujuan (LENGKAP)

Atau dapat dikatakan enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalis dalam reaksi pemecahan dan pembentukan (metabolisme) suatu zat yang terdapat dalam sel-sel suatu jaringan. Katalis adalah zat yang mempengaruhi laju reaksi tanpa mempengaruhi hasil akhir. Zat itu sendiri tidak ikut dalam reaksi, sehingga bentuknya tidak berubah.

Enzim adalah 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 membutuhkan komponen tambahan untuk aktivitasnya.

Komponen ini disebut gugus prostetik. Gugus prostetik adalah ion atau molekul yang dibutuhkan oleh beberapa enzim untuk melakukan proses katalitik. Gugus prostetik dapat berupa molekul anorganik (kofaktor) seperti ion Fe²⁺M N²⁺atau Zn^2+; atau dalam bentuk molekul organik kompleks (koenzim), seperti vitamin (B₁B₂B₆, niacin dan biotin). Koenzim tidak terpengaruh oleh pemanasan atau termostabil.

Banyak enzim terdiri dari bagian protein dan bagian non-protein lainnya. Bagian protein dari enzim disebut apoenzim, bagian ini didenaturasi dengan pemanasan. Enzim yang secara struktural sempurna dan aktif bersama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim.

Baca juga artikel terkait: Institusi pendidikan: definisi, jenis dan 6 fungsi lengkap

Salah satu karakteristik enzim adalah cara kerjanya yang spesifik. Artinya, enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu. Bagaimana cara kerja enzim? Ada dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim sebagai berikut:

• Teori Kunci dan Kunci (Model Kunci dan Kunci)

Diusulkan oleh Fischer (1898). Enzim dibandingkan dengan kunci yang memiliki bagian kecil yang dapat mengikat substrat (seperti lubang di kunci tempat kunci dimasukkan). Bagian enzim yang dapat berikatan dengan substrat disebut sisi aktif.

Substrat dibandingkan dengan kunci yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim.

• Teori Kebugaran Terinduksi

Sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substratnya.

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa enzim adalah protein katalitik. Katalis adalah agen kimia yang mengubah laju reaksi tanpa berubah sebagai akibat dari reaksi. Enzim dapat melakukan ini berdasarkan efeknya pada energi aktivasi yang dibutuhkan oleh setiap reaksi kimia. Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk memecah molekul reaktan.

Peran enzim adalah menurunkan batas energi aktivasi yang diperlukan untuk memulai reaksi. Dengan menurunkan batas energi ini, reaksi kimia dapat terjadi pada suhu yang lebih rendah. Hal ini menjadi sangat penting karena sebagian besar molekul yang terkait dengan proses kehidupan sangat sensitif terhadap suhu tinggi.

Baca juga artikel terkait: Institusi Keluarga: Definisi dan 4 Tahapan (LENGKAP)

Sifat enzim

Enzim memiliki sifat sebagai berikut:

1. Enzim adalah biokatalis

Enzim dapat mempercepat reaksi tetapi tidak berpartisipasi dalam reaksi. Artinya enzim tidak dibutuhkan dalam jumlah banyak. Hanya dalam jumlah kecil, enzim dapat mengubah suatu zat ribuan kali lebih berat daripada berat molekulnya sendiri.

2. Enzim bekerja secara spesifik

Enzim tidak dapat bekerja pada semua zat atau substrat, tetapi hanya bekerja pada substrat tertentu. Misalnya, enzim katalase hanya mampu menghidrolisis H₂Oh₂ menjadi H₂Oh dan Oh₂bukan substrat lain.

3. Enzim adalah koloid

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

4. Enzim dapat bereaksi dengan substrat asam dan basa

Situs aktif enzim memiliki gugus R tertentu dari residu asam amino yang merupakan donor atau akseptor proton yang baik.

5. Enzim bersifat termomobil

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

6. Kerja enzim bersifat reversibel (tidak dapat diubah)

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

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim sebagai berikut:

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu. Aktivitas enzim meningkat dengan meningkatnya suhu hingga batas optimum. Karena enzim tersusun atas protein, suhu yang tinggi dan melebihi batas optimum dapat menyebabkan denaturasi protein yang berarti enzim mengalami kerusakan. Pada 0^OhEnzim C tidak aktif, tetapi juga tidak rusak. Jika suhu dikembalikan ke kondisi normal, enzim akan aktif kembali. Suhu optimum untuk aktivitas enzim pada manusia dan hewan berdarah panas adalah 37^OhC sedangkan pada hewan berdarah dingin 25^OhC.

Aktivitas enzim akan menurun di atas suhu tertentu. Ini karena panas mengganggu ikatan hidrogen, ion dan berbagai ikatan yang menstabilkan bentuk aktif enzim, sehingga enzim yang merupakan protein mengalami proses denaturasi.

Baca juga artikel terkait: Kertas teks debat

Tabel pH optimal dari berbagai enzim

Enzim memiliki pH optimal yang khas seperti yang ditunjukkan pada tabel di atas. PH optimum enzim dapat bersifat basa atau asam. Kebanyakan enzim pada manusia memiliki pH optimum antara 6-8, misalnya enzim tripsin yang berfungsi memecah protein. Namun, ada beberapa enzim yang aktif dalam kondisi asam, misalnya enzim pepsin.

Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif sehingga menghambat sisi aktif enzim untuk berikatan dengan substratnya.

• konsentrasi enzim dan substrat

Secara umum, konsentrasi enzim dan substrat berbanding lurus dengan laju reaksi. Artinya, jika konsentrasi enzim berlipat ganda, sedangkan faktor lainnya tetap sama, laju reaksi akan berlipat ganda.

Keadaan tunak dicapai ketika enzim telah mengikat semua substrat yang akan dikatalisis, meskipun kadar enzim dinaikkan. Ketika tingkat enzim tetap sama, tetapi tingkat substrat meningkat, laju reaksi akan meningkat sampai keadaan tunak tercapai, yaitu ketika semua substrat terikat oleh enzim.

• Zat pengaktif (aktivator)

Ada bahan kimia tertentu yang dapat meningkatkan aktivitas enzim. Garam logam alkali dalam konsentrasi encer (2% – 5%) misalnya dapat merangsang kerja enzim. Begitu pula dengan ion logam Co, Mg, Ni, Mn dan Ci. Ini mendukung teori akurasi terinduksi.

• Zat penghambat (inhibitor)

Beberapa bahan kimia dapat menghambat kerja enzim, misalnya garam yang mengandung merkuri (Hg) dan sianida (Cn). Ada tiga jenis inhibitor sebagai berikut:

Dalam penghambatan ini, zat penghambat memiliki struktur yang mirip dengan substrat. Zat penghambat dan substrat bersaing satu sama lain untuk bergabung dengan situs aktif enzim. Proses penghambatan ini dapat diatasi dengan meningkatkan konsentrasi substrat.

• • Inhibitor non-kompetitif (inhibitor alosterik)

Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim di luar situs aktif sehingga enzim kehilangan aktivitasnya. Akibatnya, permukaan situs aktif tidak dapat berikatan dengan substrat.

• • Penghambat umpan balik (feedback inhibitor)

Hasil akhir dari suatu reaksi akan menghambat kerja enzim dalam reaksi tersebut.

Penunjukan enzim

Enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran -kartu as setelah nama substrat yang diubah oleh enzim. Misalnya enzim yang mengubah protein disebut protease atau enzim yang berperan dalam mereduksi oksidasi disebut oksidase. Bisa juga berdasarkan kombinasi nama substrat dan jenis reaksinya ditambah akhiran –abuMisalnya enzim laktat dehidrogenase.

Persyaratan enzim untuk bekerja secara efisien

Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu dan kondisi pH. Setiap enzim dapat bekerja secara efektif pada suhu dan pH tertentu dan aktivitasnya menurun di bawah atau di atas titik tersebut. Enzim pencerna protein pepsin bekerja paling efisien pada pH 1-2, sedangkan enzim proteolitik lainnya, tripsin, menjadi tidak aktif pada pH tersebut tetapi sangat efektif pada pH 8. Ada dua peran penting dalam kerja enzim, yaitu

• (1) peran penting struktur tersier, yaitu bentuk, dalam fungsi enzim,
• (2) peran gaya lemah seperti ikatan hidrogen dan ikatan ion dalam pembentukan struktur tersier, dapat menjelaskan mengapa enzim sangat sensitif terhadap suhu dan pH. Ikatan hidrogen mudah putus dengan menaikkan suhu. Hal ini pada gilirannya merusak bagian dari struktur tersier enzim yang penting untuk mengikat substrat. Perubahan pH mengubah keadaan ionisasi asam amino bermuatan (yaitu asam aspartat, lisin) yang dapat memainkan peran penting dalam pengikatan substrat dan proses katalitik. Tanpa gugus –COOH dari Glu-35 yang tidak terionisasi dan gugus COO^– dari ASP-52 terionisasi, proses katalitik lisozim akan berhenti.
  

  ---

  Baca juga artikel terkait: 25 Contoh lembaga pendidikan: fungsi, definisi, karakteristik

  ---