Materi Ipa Biologi 'Enzim '
Struktur dan Fungsi Enzim
Dalam ulasan kali ini akan dijelaskan
tentang apa itu enzim, definisi enzim itu sendiri, struktur enzim dan
macam macam struktur enzim serta fungsi enzim secara umum dan fungsi
enzim enzim tertentu. Mari dipelajari lebih lanjut
Pengenalan tentang Enzim
Setiap aktivitas yang terjadi di dalam
sel hidup membutuhkan reaksi kimia. Dalam reaksi ini, ikatan kimia pada
molekul organik diputus sehingga molekul baru dapat terbentuk. Setiap
molekul memerlukan masukan energi awal dari lingkungan sehingga reaksi
dapat dimulai. Energi ini disebut sebagai energi aktivasi (EA) .
Pengertian energi aktivivasi adalah energi “tumbukan” yang harus diatasi
sehingga reaksi dapat berlangsung.
Pengertian Enzim
Definisi enzim adalah protein yang
menurunkan energi aktivasi (EA) reaksi kimia. Enzim mengurangi energi
aktivasi melalui berbagai mekanisme/cara. Sebagai contoh, enzim dapat
membawa molekul bersama sama dengan oritentasi yang sesuai untuk
bereaksi atau dapat menyediakan lingkungan mikro yang kondusif terhadap
reaksi (baca cara kerja enzim).
Enzim dapat juga bertindak sebagai katalis biologis; enzim tersebut
mempercepat reaksi tanpa turut mengalami perubahan. Dengan tidak adanya
enzim dalam suatu reaksi kimia, suatu energi aktivasi tidak dapat
diatasi pada suhu sel yang normal. Hal ini akan menyebabkan reaksi kimia
berjalan sangat lambat sehingga sel dapat mati sebelum reaksi kimia
menghasilkan energi dan molekul yang dibutuhkan. Setiap sel membuat dan
menghasilkan banyak jenis enzim yang masing masing mengatalisasi reaksi
yang berlainan dan sangat spesifik. Oleh karena itu, enzim memiliki
bentuk yang spesifik yang secara khusus mengikat satu set molekul
tertentu. Dalam mempelajari tentang enzim, kita perlu mengetahui tentang
substrat. Substrat adalah reaktan yang diolah pada reaksi yang
dikatalisasi oleh enzim (enzimatik).
 |
| enzim menurunkan energi aktivasi |
Struktur Enzim
Enzim seperti yang telah kita tahu
merupakan protein (dengan sedikit pengecualian). Setiap enzim mempunyai
konformasi yang sangat tepat dan berlainan sebagai hasil dari beberapa
tingkatan struktur struktur protein. Oleh karena itu, struktur enzim
memiliki kesamaan dengan macam struktur protein.
Terdapat 4 macam struktur enzim yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan struktur kuartener.
- Struktur primer adalah rangkaian asam amino pada rantai polipeptida yang menyusun enzim
- Struktur sekunder terbentuk dari ikatan kimia yang lemah seperti pada ikatan hidrogen yang terbentuk di antara atom atom di sepanjang tulang punggung (backbone) rantai polipeptida. Struktur sekunder enzim merupakan interaksi lokal yang menghasilkan pola tiga dimensi berulang. Contoh struktur enzim sekunder adalah alfa heliks dan lembaran berlipat-beta.
- Struktur tersier melibatkan interaksi jarah jauh di antara rantai sisi asam amino. Struktur enzim tersier membentuk globular protein yang sangat akurat.
- Struktur kuartener enzim berhubungan dengan interaksi antara dua atau lebih subunit polipeptida yang berbeda pada sebuah protein fungsional
Dalam mempelajari struktur enzim,
dikenal adanya situs aktif (active site). Pengertian situs aktif adalah
daerah terbatas di enzim tempat substrat atau banyak substrat berikatan
dan tempat reaksi enzimatik berlangsung. Suatu situs aktif enzim dapat
berupa suatu kantung atau galur di dalam molekul enzim.
 |
| Struktur enzim |
Fungsi Enzim
Enzim memiliki fungsi mendasar yaitu
menurunkan energi aktivasi sehingga reaksi dapat berlangsung dalam suhu
atau kondisi normal. Dengan kata lain enzim berfungsi sebagai unsur
katalitik atau sebagai katalisator dalam suatu reaksi. Dalam
melaksanakan katalisis ada empat langkah yang dibutuhkan enzim yaitu:
 |
| langkah dalam katalisis enzim |
- Substrat berikatan dengan enzim. Substrat atau banyak substrat berikatan pada situs aktif (active site) untuk membentuk kompleks substrat-ezim.
- Terinduksi hingga pas (induced fit). Enzim yang berikata ndengan substrat menginduksi perubahan bentuk enzim sehingga substrat lebih pas pada tempat yang lebih sempit di bagian situs aktif (induced fit). Induced fit dapat didefinisikan sebagai perubahan enzim yang reversibel.
- Katalisis. Saat terjadinya katalisis dalam reaksi, substrat atau banyak substrat berubah dengan cara yang spesifik, contoh dengan modifikasi kimiawi, pembelahan (cleavage) atau penggabungan substrat yang berlipat ganda. Pada langkah katalisis ini, terdapat dua macam jenis yaitu turnover number atau pergantian jumlah dan bidirectional atau dua arah. Pergantian jumlah yaitu katalisis terjadi sangat cepat sehingga satu molekul enzim dapat mengubah lebih dari 1000 molekul substrat per detik. Sedangkan dua arah yaitu enzim yang sama mengatalisis reaksi tertentu dalam dua arah ke depan atau sebaliknya.
- Langkah terakhir:Produk dilepaskan. Terjadinya pelepasan produk reaksi dari situs aktif, dan enzim tetap dalam bentuk aslinya. Enzim selanjutnya dapat meninggalkan situs aktif dan digunakan kembali dengan substrat yang baru
Faktor Yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim
Enzim dalam melakukan aktivitas dan
fungsi enzim, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhinya. Secara
garis besar terdapat 3 faktor utama yang mempengaruhi aktivitas enzim
yaitu substansi nonprotein, kondisi lingkungan optimal dan inhibitor.
Berikut penjelasan tentang faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim.
1. Substansi protein dalam enzim
Dalam banyak reaksi yang menggunakan
enzim, diperlukan adanya substansi nonprotein untuk melakukan aktivitas
enzim yang seharusnya. Substansi nonprotein ini memulai reaksi melalui
ikatan molekul enzim dengan cara yang spesifik. Secara khusus terdapat 5
bagian enzim yaitu (1) koenzim yang merupakan subtansi organik seperti
vitamin, koenzim A, heme, dan biotin) (2) kofaktor yaitu substansi
anorganik seperti atom logam seng, besi, tembaga. (3) Kelompok prostetik
yaitu tempat kofaktor enzim dapat berikatan dengan efektif yang
merupakan bagian protein enzim. (4) Holoenzim adalah bagian protein dan
nonprotein enzim yang hadir bersamaan. (5) apoenzim merupakan bagian
protein enzim.
 |
| Struktur nonprotein enzim |
2. Kondisi Lingkungan Optimal
Setiap enzim memiliki kondisi
lingkungan yang optimal yang akan mengoptimalkan konformasi enzim yang
aktif. Hingga saat ini diketahui dua poin yang dibutuhkan dalam kondisi
lingkungan optimal yaitu pengaturan suhu dan pengaturan pH.
Suhu memiliki dua pengaruh utama yaitu
pengaruh terhadap reaksi serta terjadinya denaturasi. Pengaruh terhadap
reaksi yaitu untuk enzim pada umumnya semakin adanya peningkatan pada
suhu maka akan terjadi peningkatan kecepatan reaksi, molekul bergerak
lebih cepat dikarenakan kenaikan suhu sehingga akan banyak berinteraksi.
Penurunan suhu tentunya akan berakibat sebaliknya. Ketika suhu mencapai
serta melampaui batas tertentu, maka akan terjadi denaturasi. Definisi
denaturasi adalah perubahan permanen yang menginaktivasi enzim. Saat
terjadi denaturasi, ikatan kimia terputus dan enzim kehilangan bentuk
spesifiknya.
 |
| Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim |
pH atau ukuran kadar ion OH atau H
pada lingkungan. Apabila pH lingkungan terlalu asam atau basa dapat
menyebabkan denaturasi enzim. Umumnya, pH optimun enzim adalah dalam pH
netral (pH 7). Hal menarik dari enzim pencernaan adalah bekerja optimum
pada pH 2.
 |
| Grafik pengaruh pH terhadap aktivitas enzim |
3. Inhibitor
Pengertian inhibitor adalah molekul
yang berikatan secara selektif pada enzim dan menghambat aktivitas
enzim. Enzim dapat berikatan dengan inhibitor secara reversibel ataupun
ireversibel. Ada dua macam inhibitor yaitu inhibitor kompetitif dan
inhibitor nonkompetitif.
 |
| Inhibitor kompetitif pada enzim |
Inhibitor kompetitif memiliki bentuk
seperti substrat normal dan bersaing dengan substrat normal tersebut
untuk berikatan dengan situs aktif enzim. Oleh karena itu, pengikatan
inhibitor memblokade situs aktif terhadap substrat. Apabila inhibitor
bersifat reversibel dapat diatasi dengan menambahkan konsentrasi
substrat.
Inhibitor kompetitif mengikat bagian
enzim yang lain selain situs aktif (active site). Pengikatan inhibitor
ini dapat mengubah bentuk situs aktif enzim sehingga tidak dapat
mengikat substrat.
Sekian ulasan dan ringkasan singkat tentang pengertian, struktur dan
fungsi enzim, baca tentang enzim lainnya hanya di jurusanbiologi
Macam-Macam Enzim Pencernaan
Mulut
- Enzim Ptialin - Mengubah amilum menjadi maltosa
Lambung
- Enzim Pepsin - Mengubah protein menjadi pepton
- Enzim Renin - Mengubah kaseinogen menjadi kasein (protein susu)&Mengendapkan Kasein Susu
- Enzim Lipase Gastrik - Mengubah trigliserida menjadi asam lemak
- Asam Klorida (HCL) - Membunuh bakteri atau kuman dan mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin
Pankreas
- Enzim Amilase - Mengubah amilum menjadi maltosa & glukosa
- Enzim Lipase Steapsin - Mengemulsi Lemak menjadi asam lemak & gliserol
- Enzim Tripsin - Mengubah protein (pepton) menjadi polipeptida (asam amino)
Kelenjar Usus
- Enzim Enterokinase (enzim khusus) berfungsi untuk mengubah Tripsinogen menjadi Tripsin yang digunakan dalam saluran pankreas
- Enzim Maltase berfungsi untuk mengubah Maltosa menjadi Glukosa
- Enzim Laktase berfungsi untuk mengubah Laktosa menjadi Glukosa dan Galaktosa
- Enzim Sukrase berfungsi untuk mengubah Sukrosa menjadi Glukosa dan Fruktosa
- Enzim Paptidase berfungsi untuk mengubah polipeptida menjadi asam amino
- Enzim Lipase Usus berfungsi untuk mengubah Lemak menjadi asam lemak dan Gliserol
- Enzim Erepsin/dipeptidase berfungsi untuk mengubah dipeptida atau pepton menjadi asam amino
- Enzim Disakarase berfungsi untuk mengubah disakarida menjadi monosakarida
Tidak ada komentar:
Posting Komentar