Contents show

Enzim : Definsi, Fungsi, Cara Kerja Dan Contohnya

Enzim adalah katalis yang, dalam kondisi suhu, pH, dan tekanan sel yang ringan, melakukan reaksi kimia dengan kecepatan tinggi.

Enzim membantu mempercepat reaksi kimia dalam tubuh manusia. Mereka mengikat molekul dan mengubahnya dengan cara tertentu. Mereka sangat penting untuk respirasi, mencerna makanan, fungsi otot dan saraf, di antara ribuan peran lainnya.

Dasar-dasar Enzim

Enzim dibangun dari protein yang dilipat menjadi bentuk yang rumit; mereka hadir di seluruh tubuh.

Reaksi kimia yang membuat kita tetap hidup – metabolisme kita – bergantung pada pekerjaan yang dilakukan enzim.

Enzim mempercepat (mengkatalisasi) reaksi kimia; dalam beberapa kasus, enzim dapat membuat reaksi kimia jutaan kali lebih cepat daripada yang seharusnya tanpanya.

Substrat mengikat ke situs aktif enzim dan diubah menjadi produk. Setelah produk meninggalkan situs aktif, enzim siap untuk dilampirkan ke substrat baru dan ulangi prosesnya.

Fungsi Enzim

Sistem pencernaan – enzim membantu tubuh memecah molekul kompleks yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil, seperti glukosa, sehingga tubuh dapat menggunakannya sebagai bahan bakar.
Replikasi DNA – setiap sel dalam tubuh mengandung DNA. Setiap kali sel membelah, DNA itu perlu disalin. Enzim membantu dalam proses ini dengan membuka gulungan DNA dan menyalin informasi.
Enzim hati – hati memecah racun dalam tubuh. Untuk melakukan ini, ia menggunakan berbagai enzim.

Bagaimana enzim bekerja

Model “kunci dan kunci” pertama kali diusulkan pada tahun 1894. Dalam model ini, situs aktif enzim adalah bentuk tertentu, dan hanya substrat yang cocok dengan itu, seperti kunci dan kunci.

Model ini sekarang telah diperbarui dan disebut model induced-fit.

Dalam model ini, situs yang aktif berubah bentuk saat berinteraksi dengan media. Setelah media terkunci penuh dan dalam posisi yang tepat, katalisis dapat dimulai.

Kondisi

Enzim hanya dapat bekerja dalam kondisi tertentu. Sebagian besar enzim dalam tubuh manusia bekerja paling baik di sekitar 37 ° C – suhu tubuh. Pada suhu yang lebih rendah, mereka masih akan bekerja tetapi jauh lebih lambat.

Demikian pula, enzim hanya dapat berfungsi dalam kisaran pH tertentu (asam / alkali). Preferensi mereka tergantung pada di mana mereka ditemukan dalam tubuh. Misalnya, enzim dalam usus bekerja paling baik pada pH 7,5, sedangkan enzim dalam lambung bekerja paling baik pada pH 2 karena lambung jauh lebih asam.

Jika suhunya terlalu tinggi atau jika lingkungannya terlalu asam atau basa, enzim berubah bentuk; ini mengubah bentuk situs aktif sehingga substrat tidak dapat mengikatnya – enzim telah menjadi terdenaturasi.

Kofaktor

Beberapa enzim tidak dapat berfungsi kecuali mereka memiliki molekul non-protein spesifik yang melekat padanya. Ini disebut kofaktor. Misalnya, karbonat anhidrase, enzim yang membantu menjaga pH tubuh, tidak dapat berfungsi kecuali jika itu melekat pada ion seng.

Penghambatan

Untuk memastikan bahwa sistem tubuh bekerja dengan benar, terkadang enzim perlu diperlambat. Misalnya, jika suatu enzim membuat terlalu banyak produk, perlu ada cara untuk mengurangi atau menghentikan produksi.

Aktivitas enzim dapat dihambat dengan sejumlah cara:

Penghambatan kompetitif – molekul memblokir situs aktif sehingga substrat harus bersaing dengan Penghambatan untuk menempel pada enzim.
Penghambatan non-kompetitif – molekul berikatan dengan enzim di suatu tempat selain dari situs aktif dan mengurangi seberapa efektif kerjanya.
Penghambatan tidak kompetitif – Penghambatan berikatan dengan enzim dan substrat setelah mereka terikat satu sama lain. Produk meninggalkan situs aktif lebih mudah, dan reaksinya melambat.
Penghambatan ireversibel – Penghambatan ireversibel berikatan dengan enzim dan secara permanen menonaktifkannya.

Struktur

Enzim pada umumnya adalah protein globular, yang bekerja sendiri atau dalam kompleks yang lebih besar. Urutan asam amino menentukan struktur yang pada gilirannya menentukan aktivitas katalitik enzim. Meskipun struktur menentukan fungsi, aktivitas enzimatik baru belum dapat diprediksi dari struktur saja.

Struktur enzim terbuka (denaturasi) ketika dipanaskan atau terkena denaturants kimia dan gangguan pada struktur ini biasanya menyebabkan hilangnya aktivitas.

Denaturasi enzim biasanya terkait dengan suhu di atas tingkat normal spesies; akibatnya, enzim dari bakteri yang hidup di lingkungan vulkanik seperti mata air panas dihargai oleh pengguna industri karena kemampuan mereka untuk berfungsi pada suhu tinggi, memungkinkan reaksi yang dikatalisis oleh enzim untuk dioperasikan pada tingkat yang sangat tinggi.

Enzim biasanya jauh lebih besar dari substratnya. Ukuran berkisar dari hanya 62 residu asam amino, untuk monomer 4-oxalocrotonate tautomerase, hingga lebih dari 2.500 residu dalam sintase asam lemak hewani.

Hanya sebagian kecil dari strukturnya (sekitar 2-4 asam amino) yang terlibat langsung dalam katalisis: situs katalitik. Situs katalitik ini terletak di sebelah satu atau lebih situs pengikatan di mana residu mengorientasikan substrat.

Situs katalitik dan situs pengikatan bersama-sama terdiri dari situs aktif enzim. Mayoritas struktur enzim yang tersisa berfungsi untuk menjaga orientasi dan dinamika situs yang aktif secara tepat.

Dalam beberapa enzim, tidak ada asam amino yang terlibat langsung dalam katalisis; sebaliknya, enzim tersebut mengandung situs untuk mengikat dan mengarahkan kofaktor katalitik.

Struktur enzim juga dapat mengandung situs alosterik di mana pengikatan molekul kecil menyebabkan perubahan konformasi yang meningkatkan atau menurunkan aktivitas.

Sejumlah kecil katalis biologis berbasis RNA yang disebut ribozim ada, yang lagi-lagi dapat bertindak sendiri atau kompleks dengan protein. Yang paling umum dari ini adalah ribosom yang merupakan komponen protein dan RNA katalitik kompleks.

Contoh enzim spesifik

Ada ribuan enzim dalam tubuh manusia, berikut ini beberapa contohnya:

Lipase – sekelompok enzim yang membantu mencerna lemak di usus.
Amylase – membantu mengubah pati menjadi gula. Amilase ditemukan dalam air liur.
Maltase – juga ditemukan dalam air liur; memecah gula maltosa menjadi glukosa. Maltosa ditemukan dalam makanan seperti kentang, pasta, dan bir.
Tripsin – ditemukan di usus kecil, memecah protein menjadi asam amino.
Laktase – juga ditemukan di usus kecil, memecah laktosa, gula dalam susu, menjadi glukosa dan galaktosa.
Acetylcholinesterase – memecah neurotransmitter acetylcholine di saraf dan otot.
Helicase – mengurai DNA.
DNA polimerase – mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida.

Lainnya :