Dalam proses mencerna makanan, terdapat zat biomolekul yang bentuknya protein dengan tugas membantu perubahan bentuk molekul zat makanan menjadi zat yang dibutuhkan oleh tubuh dinamakan dengan sifat enzim. Biomolekul ini disebut dengan zat enzim, contohnya seperti zat gula yang diubah menjadi energi yang bermanfaat untuk tubuh.
Peran enzim sangat penting bagi tubuh, yakni membantu metabolisme sehingga sangat penting untuk tubuh manusia. Cara kerja enzim berupa reaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa melalui reaksi kimia organik yang memerlukan energi dengan aktivitas lebih rendah. Kondisi ini akan mempercepat reaksi kimia dengan energi aktivitas yang lebih tinggi dengan waktu lama.
Pengertian Enzim
Enzim berasal dari Bahasa Yunani, en artinya dalam dan zyme berarti ragi sehingga dapat dikatakan bahwa enzim adalah zat dalam ragi. Maksud enzim dalam hal ini yakni sekelompok protein dengan fungsi khusus yakni biokatalis untuk membantu proses metabolisme tubuh seperti pembentukan senyawa penyusunan, sel, penguraian protein, pembakaran glukosa dan penguraian polisakarida.
Enzim juga bisa diartikan sebagai protein yang fungsinya berguna untuk katalisator dalam reaksi pemecahan dan pembentukan metabolisme suatu zat dalam sebuah jaringan. Katalisator adalah zat yang memengaruhi kecepatan reaksi tanpa memengaruhi hasil akhirnya, zat ini tak akan masuk dalam reaksi sehingga tidak merubah bentuknya.
Yang dimaksud dengan enzim adalah senyawa protein dengan molekul besar, ada beberapa jenis enzim yang hanya terdiri dari polipeptida dan tak memiliki kandungan gugus kimia selain residu dari asam amino. Namun enzim lain juga membutuhkan tambahan komponen untuk aktivitas yang dilakukan, komponen ini disebut dengan gugus prostetik.
Gugus prostetik disebut juga ion atau molekul yang digunakan dan dibutuhkan oleh beberapa enzim yang melakukan proses katalis. Bisa berbentuk molekul anorganik atau kofaktor seperti ion Fe2+, Mn2+, dan Zn2+: atau juga bentuknya seperti molekul organik kompleks yang juga disebut dengan koenzim, terdapat banyak sekali enzim yang terdiri atas bagian protein dan bukan protein.
Bagian protein enzim disebut dengan apoenzim, bagian yang terdenaturasi oleh aktivitas pemanasan dan enzim yang strukturnya sempurna serta aktif bersamaan dengan koenzim atau gugus logamnya dinamakan dengan holoenzim. Setelah mengetahui pengertian apa itu enzim, lantas bagaimana mengetahui cara kerja enzim dalam tubuh.
Baca juga: Hewan Omnivora: Pengertian, Ciri-ciri, dan Contoh
Cara Kerja Enzim
Teori Gembok dan Kunci
Pertama kali teori ini dikemukakan oleh Emil Fischer di tahun 1894, di dalamnya menyebutkan bahwa enzim akan berhubungan pada substrat dengan bentuk serupa atau lebih spesifik pada sisi aktif dari enzim tersebut. Teori ini dinamakan dengan teori gembok dan kunci, karena hanya sebuah kunci yang bisa membuka substrat yang digambarkan sebagai gembok.
Antara kunci dan gembok memiliki sisi yang serupa, maka keduanya dapat terbuka dan juga tertutup. Meskipun pada kenyataannya, teori ini memiliki sebuah kekurangan yakni tak bisa menjelaskan mengenai stabilnya enzim saat mengalami peralihan dengan titik reaksi enzim.
Teori Ketepatan Induksi
Sisi aktif memiliki sifat fleksibel, artinya bisa berubah bentuk karena menyesuaikan pada bentuk substratnya. Perlu diingat bahwa enzim merupakan protein katalis, di mana katalis merupakan agen kimia yang merubah kecepatan reaksi tanpa ikut dalam perubahan tersebut karena adanya reaksi kimia yang terjadi atau muncul.
Energi memang diperlukan dalam memecahkan molekul senyawa reaktan, di sisi lain enzim juga berperan sebagai aktor penurunan batas energi aktivasi yang diperlukan untuk memulai reaksi. Turunnya batas reaksi memungkinkan reaksi kimia terjadi pada temperatur rendah, hal ini penting karena mayoritas molekul yang berhubungan dengan proses kehidupan sangat sensitif.
Sifat-sifat Enzim
Katalisator
Menjadi sifat pertama yang dimiliki oleh enzim, berperan sebagai katalisator merupakan katalis yang bisa merubah laju reaksi tanpa ikut dalam reaksi tersebut. Jika tak ada enzim, maka sebuah reaksi akan sangat sulit untuk terjadi. Jika ada enzim, kecepatan reaksi mengalami peningkatan hingga 107 sampai 1013 kali. Seperti enzim katalase yang mengandung ion besi (Fe).
Besi yang bisa menguraikan 5 juta molekul hidrogen peroksida (H202) per menit pada OOC, H202 ini hanya bisa diuraikan oleh atom besi. Meskipun atom besi bisa membutuhkan waktu selama 300 tahun untuk menguraikan molekul ini, di mana satu molekul katalase mengandung satu atom besi bisa diuraikan dalam satu detik.
Bekerja Selektif dan Spesifik
Artinya enzim tertentu hanya bisa melakukan perubahan pada zat tertentu juga, atau enzim hanya bisa memengaruhi satu reaksi. Dan tidak dapat memengaruhi reaksi lainnya yang tidak termasuk dalam bidangnya. Satu enzim khusus untuk satu substrat, seperti enzim katalase yang bisa menghidrolisis H202 menjadi H20 dan 02.
Sifat Bolak-balik
Dapat bekerja bolak-balik, artinya bisa bereaksi tanpa memengaruhi hasil akhir dan terbentuk dari hasil reaksi sebagai enzim. Saat ikut dalam reaksi maka struktur kimia pada enzim juga akan berubah. Namun di akhir reaksi, struktur kimia ini akan terbentuk kembali seperti semula mengikuti bentuk awalnya bagaimana.
Seperti Protein
Sebagian besar sifat enzim adalah protein yang dipengaruhi oleh suhu dan pH, dalam suhu rendah protein enzim akan mengalami koagulasi. Sementara pada suhu tinggi, akan mengalami denaturasi karena memang enzim tersusun dari komponen protein, sehingga termasuk dalam golongan koloid dengan permukaan antar partikel yang sangat besar.
Bersifat Termolabil
Artinya dipengaruhi oleh suhu, jika suhu rendah maka kerja enzim akan melambat dan jika suhu semakin tinggi reaksi kimia yang dipengaruhi oleh enzim. Maka akan semakin cepat, meskipun dalam suhu terlalu tinggi enzim akan mengalami denaturasi, berikut yang merupakan salah satu sifat enzim adalah termolabil.
Dibutuhkan Sedikit
Berperan sebagai katalisator tetapi tidak ikut bereaksi, diartikan karena jumlah yang digunakan sebagai katalis tergolong sedikit. Sehingga jumlah yang dipakai sebagai katalis tak perlu banyak-banyak karena satu enzim bisa bekerja secara berulang selama molekul yang ada tidak rusak.
Termasuk Koloid
Enzim tersusun dari komponen protein, karena itulah sifat molekul ini tergolong dalam koloid, hal ini juga bisa dilihat dari permukaan antar partikel enzim yang cukup besar. Sehingga bidang aktivitas yang dimiliki juga cenderung besar dan merupakan pernyataan yang benar mengenai sifat enzim.
Tak Menentukan Arah Reaksi
Enzim tak memiliki peran dalam menentukan ke arah mana reaksi yang muncul, enzim lebih dibutuhkan adalah poin dari arah sebuah reaksi kimia. Seperti tubuh yang kekurangan glukosa, sehingga akan memecah gula cadangan atau glikogen dan juga sebaliknya, berikut ini yang bukan merupakan sifat enzim adalah bisa menentukan arah.
Komponen Enzim
- Apoenzim, merupakan bagian enzim aktif yang tersusun dari protein dengan sifat yang mudah berubah. Perubahan yang muncul akibat dari faktor lingkungan yang terdapat di sekitar bagian enzim aktif ini dan enzim berdasarkan gambar adalah apoenzim.
- Kofaktor, adalah bagian dari komponen non protein yang terdapat dalam enzim yakni ion anorganik atau aktivator. Bisa berupa logam dengan ikatan lemah terhadap enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co, Ion Klorida dan ion kalsium.
- Gugus Prostetik, adalah senyawa organik dengan ikatan kuat terhadap enzim dengan beberapa bagian seperti Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), Heme, dan Biotin. Bagian ini memiliki kandungan zat besi dan perannya dalam memberi kekuatan lebih pada enzim.
Faktor-faktor yang Memengaruhi Aktivitas Enzim
Suhu
Suhu atau temperatur menjadi hal pertama yang memengaruhi aktivitas enzim, yang akan semakin meningkat seiring meningkatnya suhu hingga batas optimal. Hal ini terjadi karena enzim tersusun dari protein, sehingga dalam temperatur tinggi dan melebihi batas maksimal bisa menyebabkan denaturasi protein atau enzim mengalami kerusakan.
Derajat Keasaman (pH)
Enzim dengan pH optimal dan khas dan bersifat basa atau asam, sebagian besar enzim yang terdapat di dalam tubuh manusia memiliki pH yang optimal antara enam hingga delapan. Namun beberapa enzim yang aktif pada kondisi asam, perubahan pH bisa memengaruhi perubahan asam amino dalam sisi aktif sehingga menghalangi substrat dalam berkombinasi.
Konsentrasi
Enzim dan substrat berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, artinya jika konsentrasi enzim menjadi dua kali lipat dan faktor lain tetap. Yakni kecepatan reaksi juga akan menjadi dua kali lipat, kondisi konstan dicapai jika enzim sudah mengikat semua substrat yang akan dikatalisir.
Zat-zat Penggiat
Zat kimia tertentu yang bisa meningkatkan aktivitas enzim, seperti garam dan logam alkali dalam bentuk konsentrasi encer sebanyak dua persen hingga lima persen. Kondisi ini bisa memacu kinerja enzim.
Zat-zat Penghambat
Zat kimia juga bisa menghambat kinerja enzim, seperti garam dengan kandungan raksa dna sianida. Dalam hal ini terdapat tiga jenis penghambat atau inhibitor, di antaranya seperti inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif dan inhibitor umpan balik.
Fungsi Enzim dalam Tubuh Manusia
Fungsi utama enzim dalam tubuh manusia adalah merubah bentuk makanan menjadi energi, enzim juga akan memecah protein, lemak dan karbohidrat. Selain dijadikan sebagai energi juga dijadikan pemberi nutrisi bagi tubuh. Selain itu enzim juga membantu pertumbuhan dan perbaikan dalam jaringan sel.
Fungsi lain adalah sebagai replikasi DNA, diketahui bahwa setiap sel mampu membelah diri, sehingga diperlukan proses menyalin DNA. Peran enzim dalam hal ini membantu proses replikasi dengan membuka gulungan DNA dan menyalin informasi yang didapat.
Demikian penjelasan mengenai sifat enzim, mulai dari pengertian, struktur dan jenis yang ada pada kehidupan sehari-hari. Sampoerna Academy memberi nilai tambahan kepada para siswanya jika mampu menyelesaikan tugas dengan baik, salah satunya mengenal apa itu yang dimaksud dengan enzim dan sifat yang dimiliki.
Menerapkan metode belajar sambil melakukan praktiknya, Sampoerna University menggunakan kurikulum internasional. Proses pembelajaran siswa tak hanya di dalam kelas, tetapi juga menerapkan langsung dalam kehidupan sehari-hari. Fasilitas lengkap diberikan Sampoerna Academy agar menghasilkan lulusan yang siap bersaing di luar negeri.
Referensi
Suara.com – Sifat Enzim
