Enzim: Pengertian, Fungsi, Sifat, Struktur, Cara Kerja, dan Faktor yang Mempengaruhinya

Untuk suatu reaksi kimia bisa berjalan dengan mudah, dibutuhkan sebuah senyawa yang menjadi katalis nih, Sobat Pijar. Nah, dalam tubuh kita, katalis ini berupa enzim yang digunakan untuk mempermudah reaksi-reaksi kimia mengubah makanan menjadi energi. 

Penasaran tentang enzim dan cara kerjanya? Yuk, baca artikel ini sampai habis!

Baca juga: Metabolisme: Pengertian, Fungsi, Tahapan, dan Gangguannya

Pengertian Enzim

Enzim adalah senyawa protein sederhana maupun kompleks yang bertindak sebagai katalisator. Nah, tubuh kita butuh enzim untuk mempermudah beberapa proses kimiawi seperti pencernaan makanan, metabolisme, hingga pertumbuhan dan perkembangan.

Enzim merupakan biokatalisator yang bekerja secara spesifik. Artinya, setiap enzim memiliki spesifitas tertentu terhadap substrat tertentu pula. 

Substrat adalah molekul atau reaktan yang diubah oleh enzim dalam reaksi kimia. Enzim hanya akan mengenali dan berinteraksi dengan substrat yang sesuai dengan bentuk aktifnya, sehingga reaksi katalis yang dihasilkan pun bersifat spesifik.

Fungsi Enzim

Tanpa adanya enzim, sebagian besar reaksi kimia di dalam tubuh akan berjalan dengan sangat lambat dan bahkan tidak mungkin terjadi. Nah, berikut beberapa fungsi enzim yang wajib Sobat Pijar pahami:

• Membantu memecah makanan menjadi nutrisi yang lebih kecil dan mudah diserap oleh tubuh.
• Membantu mengubah zat-zat dalam tubuh menjadi energi.
• Berperan dalam pembelahan sel dan replikasi DNA.

Sifat Enzim

Enzim memiliki beberapa sifat seperti berikut:

• Setiap enzim memiliki spesifitas terhadap substrat tertentu.
• Enzim hanya melakukan satu jenis reaksi kimia atau aksi katalitik tertentu terhadap substratnya.
•  Enzim bekerja dengan efisiensi maksimal pada suhu, pH, dan kondisi lingkungan tertentu yang disebut kondisi optimal.
• Beberapa enzim memerlukan ion logam tertentu untuk berfungsi dengan optimal.
• Sel dapat mengatur aktivitas enzim dengan mengaktifkan atau menghambat produksi enzim melalui mekanisme regulasi genetik.

Struktur Enzim

Gugus Protein

Gugus protein yang disebut juga "asam amino" adalah unit dasar dari protein, yang berperan penting dalam pembentukan rantai polipeptida yang membentuk struktur protein.

Asam amino memiliki struktur dasar yang sama, terdiri dari sebuah atom karbon sentral (C) yang terikat pada empat gugus fungsional: gugus amino (NH2), gugus karboksil (COOH), sebuah atom hidrogen (H), dan sebuah gugus samping (R). Gugus samping (R) adalah gugus yang berbeda pada setiap asam amino dan memberikan sifat dan karakteristik khusus pada setiap jenis asam amino.

Gugus Non Protein

Struktur enzim yang bukan protein disebut "koenzim." Koenzim adalah molekul organik nonprotein yang berperan penting dalam aktivitas enzim. Mereka berfungsi sebagai "asisten" untuk enzim protein, membantu katalisis reaksi kimia dan memungkinkan enzim berfungsi dengan optimal.

Gugus non protein ini berupa molekul organik dan ion logam. Contohnya, koenzim seperti NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) dan FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), serta kofaktor seperti ion besi (Fe2+ atau Fe3+) dan ion magnesium (Mg2+). 

Mereka bekerja sama dengan enzim protein dalam katalisis reaksi kimia, memfasilitasi reaksi, dan membantu memindahkan atau menyalurkan gugus kimia tertentu dalam proses biokimia. Gugus non protein ini sangat penting dalam menjaga fungsi optimal enzim dan menjalankan berbagai jalur metabolisme dalam tubuh.

Cara Kerja Enzim

Cara Kerja Enzim "Lock and Key"

Mekanisme kunci dan anak kunci menggambarkan bagaimana enzim dan substrat saling berinteraksi seperti kunci yang cocok dengan anak kuncinya. Dalam model ini, enzim memiliki bentuk aktif yang sangat spesifik dan hanya akan berinteraksi dengan substrat yang memiliki bentuk yang sesuai. 

Mirip dengan bagaimana kunci hanya dapat dibuka dengan benar oleh anak kuncinya yang cocok, enzim hanya akan mengenal dan berikatan dengan substrat yang sesuai dengan bentuk aktifnya. Proses ini memungkinkan enzim secara selektif mengubah substrat menjadi produk dalam reaksi kimia.

Cara Kerja Enzim "Induced Fit"

Teori "Induced Fit menjelaskan interaksi antara enzim dan substrat dengan cara yang lebih fleksibel. Menurut teori ini, enzim dapat mengalami perubahan bentuk saat berinteraksi dengan substrat. Ketika substrat mendekati situs aktif enzim, bentuk aktif enzim akan beradaptasi dan mengubah sedikit bentuknya agar sesuai dengan substrat. 

Perubahan ini meningkatkan keterikatan antara enzim dan substrat, memfasilitasi reaksi kimia dengan lebih efisien. Setelah reaksi selesai, enzim akan kembali ke bentuk awalnya dan siap untuk berinteraksi dengan substrat berikutnya.

Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kerja enzim, berikut adalah penjelasannya:

1. Suhu

Pada suhu yang optimal, aktivitas enzim akan berjalan dengan maksimal. Namun, jika suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah dari suhu optimal, enzim dapat mengalami denaturasi atau kehilangan struktur tiga dimensi yang diperlukan untuk berfungsi sebagaimana mestinya.

2. pH

Setiap enzim memiliki rentang pH optimal di mana mereka berfungsi paling efisien. Perubahan pH di luar rentang optimal dapat mengganggu struktur enzim dan mengurangi aktivitas.

3. Konsentrasi Substrat

Pada awalnya, jika konsentrasi substrat rendah, laju reaksi akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi substrat. Namun, setelah mencapai titik jenuh, laju reaksi tidak akan meningkat lagi meskipun konsentrasi substrat terus ditingkatkan.

4. Konsentrasi Enzim

Jumlah enzim yang ada juga mempengaruhi laju reaksi. Semakin banyak enzim yang tersedia, semakin cepat reaksi berlangsung sampai mencapai titik jenuh di mana semua enzim aktif telah berinteraksi dengan substrat.

5. Kofaktor dan Koenzim

Kofaktor (ion logam) dan koenzim (molekul organik) adalah faktor pendukung yang diperlukan oleh beberapa enzim agar dapat berfungsi dengan optimal. Kehadiran atau ketiadaan kofaktor dan koenzim dapat mempengaruhi aktivitas enzim.

Baca juga: Apa itu Kloning dan Prosesnya yang Kamu Perlu Tahu

____________________

Jadi, itulah tadi materi tentang enzim, Sobat Pijar! Semoga kamu makin paham, ya!

Jika tertarik untuk belajar materi Enzim lebih lanjut, Pijar Belajar siap membantumu, nih! Ada materi dalam bentuk video, rangkuman, hingga latihan soal yang bisa kamu akses di mana dan kapan aja, lho. Wah, ngambis makin gampang, deh.

Tunggu apa lagi? Yuk, unduh Pijar Belajar sekarang!