Mengenal Enzim: Pengertian, Fungsi, Struktur & Sifatnya

Mengenal Enzim: Pengertian, Fungsi, Struktur & Sifatnya

 

Tahu nggak sih, di dalam tubuh makhluk hidup itu terjadi begitu banyak reaksi kimia. Contohnya aja, di dalam tubuh kita, terjadi reaksi pemecahan zat-zat makanan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Atau, di dalam tubuh tumbuhan yang terjadi reaksi fotosintesis. Nah, seluruh reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup itu disebut metabolisme.

Reaksi-reaksi kimia metabolisme terjadi sangat cepat, dan ada hubungannya dengan kerja enzim. Wah, apa itu enzim? Yuk, langsung aja kita simak pembahasan berikut!

Pengertian Enzim

Enzim adalah senyawa kimia berupa protein yang berperan sebagai biokatalisator, di mana bio adalah makhluk hidup dan katalis adalah zat yang dapat mempercepat reaksi. Sederhananya, enzim adalah katalis yang membantu mempercepat reaksi biologis. Fungsi enzim adalah untuk mempercepat reaksi biologis, tanpa ikut bereaksi ya, teman-teman.

Struktur Enzim

Struktur enzim terdiri atas sisi aktif, yang merupakan tempat menempelnya substrat atau senyawa yang akan diubah oleh enzim.  Nantinya, substrat ini akan mengalami reaksi kimia oleh enzim membentuk suatu produk atau hasil reaksi.

Struktur enzim

Nah, enzim di dalam tubuh kita tersusun atas dua komponen, yaitu apoenzim dan kofaktor. Gabungan antara apoenzim dan kofaktor dinamakan holoenzim. Lalu, bedanya apoenzim dengan kofaktor itu apa, ya?

Apoenzim merupakan enzim yang tersusun atas senyawa protein dan merupakan  jenis yang paling mendominasi dari semua struktur enzim yang ada. Sifatnya  labil atau mudah berubah, serta kerjanya dipengaruhi oleh suhu dan pH. Sementara itu, kofaktor merupakan enzim yang tersusun atas senyawa nonprotein.

Komponen penyusun enzim

Kofaktor enzim dibedakan menjadi dua, yaitu kofaktor organik, seperti vitamin, flavin, atau hem, dan kofaktor anorganik, seperti ion-ion logam Mg2+, Mn2+, atau Cu+. Ion-ion logam ini berfungsi sebagai pusat katalisis primer, tempat mengikat substrat, dan stabilisator agar enzim tetap aktif.

Berdasarkan kekuatan ikatannya terhadap enzim, kofaktor organik dibedakan lagi menjadi dua, yaitu koenzim dan gugus prostetik. Koenzim adalah gugus yang ikatannya nggak kuat dan mudah untuk didialisis. Tugasnya memindahkan zat kimia dari satu enzim ke enzim lain. Contohnya, FADH, NADH, dan Vitamin B. Sementara itu, gugus prostetik adalah gugus yang terikat kuat pada enzim dan nggak mudah terurai dalam larutan. Contohnya FAD.

Sifat-Sifat Enzim

Secara umum, enzim memiliki enam sifat khas, lho! Keenam sifat ini antara lain adalah sebagai berikut:

1. Enzim tersusun atas protein

Komponen penyusun utama enzim tersusun atas protein, tapi tidak semua protein merupakan enzim.

2. Enzim merupakan biokatalisator

Seperti dalam pengertiannya, enzim bersifat biokatalisator. Itu berarti, enzim hanya mengubah kecepatan reaksi dengan menurunkan energi aktivasinya.

3. Enzim bekerja secara spesifik

Suatu enzim hanya bekerja pada substrat yang spesifik untuk membentuk produk yang spesifik juga. Dalam hal ini, kamu bisa membayangkan enzim sebagai “kunci” yang mempunyai bentuk khusus, sehingga hanya bisa membuka satu “gembok” aja. Contohnya, enzim amilase yang hanya bekerja pada substrat berupa amilum (pati).

4. Enzim dapat digunakan berulang kali (reusable)

Selama enzimnya nggak rusak, enzim bisa dipakai berulang-ulang karena nggak ikut bereaksi.

5. Enzim tidak ikut berubah menjadi produk

Walaupun enzim bekerja untuk mengubah substrat menjadi produk, tapi enzim nggak ikut berubah menjadi produk juga, ya.

6. Kerja enzim bersifat bolak balik (reversible)

Suatu enzim dapat melakukan reaksi dua arah, yaitu dari substrat menjadi produk atau produk menjadi substrat.

 

Cara

Enzim adalah molekul protein yang sangat penting dalam tubuh makhluk hidup. Mereka berperan sebagai katalisator biologis, artinya mereka mempercepat reaksi kimia tanpa ikut habis terpakai dalam prosesnya. Tanpa enzim, banyak reaksi kimia di dalam tubuh akan berlangsung sangat lambat, bahkan tidak terjadi sama sekali, sehingga tidak bisa menunjang kehidupan.

 

Bagaimana Enzim Bekerja?

Mekanisme kerja enzim dapat dijelaskan melalui beberapa konsep utama:

1. Menurunkan Energi Aktivasi

Setiap reaksi kimia membutuhkan sejumlah energi awal untuk dimulai, yang disebut energi aktivasi. Enzim bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi ini. Dengan demikian, reaksi dapat berlangsung lebih cepat dan pada suhu yang lebih rendah (sesuai dengan kondisi tubuh) daripada tanpa enzim.

2. Pengikatan Substrat pada Sisi Aktif

Enzim memiliki area spesifik yang disebut sisi aktif. Sisi aktif ini memiliki bentuk dan susunan kimia yang sangat spesifik, sehingga hanya molekul tertentu yang bisa berikatan dengannya. Molekul yang berikatan dengan sisi aktif enzim disebut substrat.

Proses pengikatan antara enzim dan substrat ini sangat penting dan dijelaskan oleh dua teori utama:

• Teori Kunci dan Gembok (Lock and Key Theory) Teori ini mengemukakan bahwa sisi aktif enzim memiliki bentuk yang sangat spesifik, seperti gembok, dan hanya substrat dengan bentuk yang persis sesuai (seperti kunci) yang bisa masuk dan berikatan. Ini menjelaskan mengapa enzim sangat spesifik terhadap substratnya.
• Teori Kecocokan Terinduksi (Induced Fit Theory) Teori ini lebih modern dan fleksibel. Dikatakan bahwa sisi aktif enzim tidak sepenuhnya kaku. Ketika substrat mendekat dan berikatan, sisi aktif enzim dapat sedikit mengubah bentuknya untuk "menyesuaikan diri" dan meningkatkan kecocokan ikatan dengan substrat. Penyesuaian ini dapat membuat ikatan kimia pada substrat menjadi lebih reaktif.

3. Pembentukan Kompleks Enzim-Substrat

Setelah substrat berikatan dengan sisi aktif enzim, terbentuklah kompleks enzim-substrat. Dalam kompleks ini, enzim memposisikan substrat dengan cara yang optimal, sehingga memudahkan terjadinya pemutusan atau pembentukan ikatan kimia yang diperlukan.

4. Perubahan Substrat Menjadi Produk dan Pelepasan Enzim

Di dalam kompleks enzim-substrat, reaksi kimia berlangsung dan mengubah substrat menjadi produk. Setelah produk terbentuk, produk tersebut akan dilepaskan dari sisi aktif enzim.

5. Enzim Siap Digunakan Kembali

Setelah produk dilepaskan, enzim kembali ke bentuk semula dan siap untuk berikatan dengan molekul substrat lain dan mengulangi siklus reaksi. Ini menunjukkan bahwa enzim tidak habis terpakai dan dapat digunakan berulang kali.

 

Contoh Sederhana

Bayangkan sebuah kunci (enzim) dan gembok (substrat). Kunci yang tepat bisa membuka gembok (mengubah substrat menjadi produk). Setelah gembok terbuka, kunci bisa digunakan untuk membuka gembok lain. Enzim bekerja mirip, mempercepat "pembukaan" atau "perubahan" molekul lain.

 

Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Beberapa faktor dapat memengaruhi aktivitas enzim, antara lain:

• Suhu: Setiap enzim memiliki suhu optimum untuk bekerja. Suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan denaturasi (kerusakan struktur) enzim, sedangkan suhu terlalu rendah dapat menghambat aktivitasnya.
• pH (Derajat Keasaman): Mirip dengan suhu, setiap enzim juga memiliki pH optimum. Perubahan pH yang ekstrem dapat memengaruhi bentuk sisi aktif enzim.
• Konsentrasi Enzim dan Substrat: Semakin banyak enzim atau substrat, umumnya reaksi akan semakin cepat hingga titik saturasi.
• Inhibitor dan Aktivator: Zat tertentu dapat menghambat (inhibitor) atau meningkatkan (aktivator) aktivitas enzim.

Memahami cara kerja enzim sangat penting untuk menjelaskan berbagai proses biologis, mulai dari pencernaan makanan, produksi energi, hingga sintesis DNA dalam tubuh kita.