Pengertian Enzim dan Fungsinya

Oleh Diposting pada

Pengertian-Enzim

Pengertian Enzim

Enzim Adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksikimia dalam sistim biologic. Hampir semua reaksi kimia dalam sistim biologis dikatalis oleh enzim. Sisntesis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian nesar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpamerusak fungsinya Bekerja  dengan urutan – urutan yang teratur, enzim mengkatalisis ratusan reaksi bertahap yang menguraikan molekul – molekul penting dalam tubuh. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terorganisir dengan baik, menghasilkan hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda, yang diperlukan untuk menunjang kehidupan organisme.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. Enzim dapat disebut juga sebagai biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein.

Enzim merupakan biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri dari protein / suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim mempunyai dua fungsi pokok  yaitu

  • Mempercepat /memperlambat reaksi kimia.
  • Mengatur sejumllah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.

Enzim disintesis dalam bentuk calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang semestinya/tepat. misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas, diaktifkan dengan memecah salah satu peptidanya untuk membentuk enzim tripsin yang aktif. Bentuk enzim yang tidak aktif ini disebut juga zimogen.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Macam-macam Enzim dan Fungsinya Lengkap

Enzim tersusun atas dua bagian.

  • Apoenzim

Apoenzim merupakan bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. misalnya, dari substrat yang sama dapat menjadi senyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

  • Koenzim

Koenzim disebutgugus prostetik apabila terikat sangat erat apoenzim. Akan tetapi, koenzim tidak begitu erat dan mudah dipisahkan dari apoenzim. Koenzim bersifat termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat. Gunanya menentukan sifat dari reaksinya. contohnya, Apabila koenzim NADP (Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi ialah dehidrogenase. Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Manfaat Fisika Dalam Bidang Kedokteran

Sifat-sifat enzim

  1. Enzim mengalami denaturasi/kerusakan pada temperatur tinggi.
  2. Efektif dalam jumlah kecil.
  3. Tidak berubah pada waktu reaksi berlangsung.
  4. Tidak memengaruhi keseimbangan, akan tetapi hanya mempercepat reaksi.
  5. Spesifik untuk reaksi tertentu.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Asam Amino dan Jenis Asam Amino

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.

  1. Struktur primer adalah rangkaian asam amino pada rantai polipeptida yang menyusun enzim
  2. 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.
  3. Struktur tersier melibatkan interaksi jarah jauh di antara rantai sisi asam amino. Struktur enzim tersier membentuk globular protein yang sangat akurat.
  4. 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.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Metabolisme

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:

Fungsi 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

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Sudahkah Anda Mengetahui Apa Itu Bioteknologi | Ayoksinau.com

Komponen Penyusun Enzim

Struktur enzim yang sempurna dan aktif mengkatalisis bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut dengan holoenzim. Holoenzim merupakan keseluruhan molekul enzim yang meliputi apoenzim dan kofaktor. Penyusun utama suatu enzim adalah molekul protein yang disebut Apoenzim. Apoenzim adalah suatu polipeptida yang mempunyai struktur tersier atau kuartener dengan urutan dan komposisi asam amino tertentu dan rantai polipeptida tersebut distabillkan oleh ikatan sulfida, ikatan hidrogen, dan ikatan Van der Waals. Apoenzim bersifat labil (mudah berubah) yang dipengaruhi oleh suhu dan keasaman.

Enzim memerlukan komponen lain yaitu kofaktor agar berfungsi dengan baik. Kofaktor akan terikat pada gugus aktif pada molekul protein enzim, sehingga kerja enzim yang ditunjukkan oleh aktivitas meningkat (Lehninger, 1982). Secara ringkas struktur sebuah enzim dapat dilihat pada bagan di bawah ini :

Komponen Penyusun Enzim

Kofaktor pada beberapa enzim dapat terikat secara lemah atau terikat secara kuat (permanent). Jika kofaktor terikat kuat dengan protein enzim dinamakan bagian prostetik. Tidak semua enzim memiliki struktur yang lengkap terdiri dari apoenzim dan kofaktor. Contoh enzim ribonuklease pankreas hanya terdiri atas polipeptida dan tidak mengandung gugus kimiawi yang lain. Berdasarkan ikatannya, kofaktor dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :

  • Gugus prostetik

Tipe kofaktor yang biasanya terikat kuat pada enzim, berperan memberi kekuatan tambahan terhadap kerja enzim. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu gugus prostetik yang tersusun dari bahan organik dan gugus prostetik yang tersusun dari bahan anorganik.Contohnya adalah heme, yaitu molekul berbentuk cincin pipih yang mengandung besi. Heme merupakan gugus prostetik sejumlah enzim, antara lain katalase, peroksidase, dan sitokrom oksidase.

  • Koenzim

Bagian dari gugus prostetik bukan protein. Kofaktor yang terdiri atas molekul organik nonprotein yang terikat renggang dengan enzim. Koenzim berfungsi untuk memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim yang lain. Contohnya FAD (flavin adenina dinukleotida), tiamin pirofosfat, NAD, NADP+, dan asam tetrahidrofolat.

  • Ion-ion anorganik

Kofaktor yang terikat dengan enzim atau substrat kompleks sehingga fungsi enzim lebih efektif. Contohnya, amilase dalam ludah akan bekerja lebih baik dengan adanya ion klorida dan kalsium. Beberapa kofaktor tidak berubah di akhir reaksi, tetapi kadang-kadang berubah dan terlibat dalam reaksi yang lain. Ion anorganik dapat berupa ion logam yang berasosiasi dengan apoenzim dan diperlukan untuk aktivitas enzim tertentu. Ion logam tersebut berikatan dengan apoenzim melalui ikatan koordinasi

Beberapa jenis logam sebagai bagian kofaktor dari beberapa enzim dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2.

Beberapa logam sebagai kofaktor

Beberapa koenzim sebagai kofaktor dan senyawa yang dipindahkan

Contoh reaksi yang menggunakan bagian protein dan bukan protein :

Contoh reaksi yang menggunakan bagian protein

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Fungsi Hormon Etilen

Faktor memengaruhi 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.

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.

Substansi protein dalam enzim

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.

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.

pengaruh pH terhadap aktivitas enzim

Selain itu ada beberapa yang mempengaruhi faktor aktivitas enzim diantaranya sebagai berikut :

  1. Temperatur atau suhu
    Umumnya enzim bekerja pada suhu yang optimum. Apabila suhu turun, maka aktivitas akan terhenti akan tetapi enzim tidak rusak. Sebaliknya,jika pada suhu tinggi aktivitas menurun dan enzim menjadi rusak.

  2. Air
    Air berperan dalam memuali semua kegiatan enzim. misalnya pada waktu biji dalam keadaan kering kegiatan enzim tidak kelihatan. Baru setelah ada air, melalui imbibisi mulailah biji akan berkecambah.

  3. pH
    Perubahan pH dapat membalikkan kegiatan enzim, ialah mengubah hasil akhir kembali menjadi substrat.

  4. Hasil akhir
    Kecepatan reaksi dalam suatu proses kimia tidak selalu konstan. contohnya, kegiatan pada awal reaksi tidak sama dengan kegiatan pada pertengahan atau akhir reaksi. Apa- bila hasil akhir (banyak), maka akan menghambat aktivitas enzim.

  5. Substrat
    Substrat ialah zat yang diubah menjadi sesuatu yang baru. Pada umumnya, terdapat hubungan yang sebanding antara substrat dengan hasil akhir apabila konsentrasi enzim tetap, pH konstan, dan temperatur konstan. apabila substrat yang tersedia dua kali lipat, maka hasil akhir juga akan dua kali lipat.

  6. Zat-zat penghambat
    Zat-zat penghambat ialah zat-zat kimia yang menghambat aktivitas kerja enzim. misalnya, garam-garam dari logam berat, seperti raksa.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Fungsi Giberelin (Lengkap)

Macam Enzim Berdasarkan Penggolongannya 

Golongan Enzim Karbohidrae 

  • Enzim Amilase adalah enzim yang berperan mengubah amilum/polisakarida menjadi senyawa maltosa yaitu senyawa disakarida
  • Enzim Sukrase adalah enzim yang berperan mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa
  • Enzim Laktosa adalah enzim yang berperan mengubah senyawa laktosa menjadi glukosa dan galaktosa
  • Enzim Maltosa adalah enzim yang berperan dan berfungsi mengurai maltosa menjadi senyawa glukosa
  • Enzim Selulosa adalah enzim yang berperan mengurai selulosa/polisakarida menjadi senyawa selabiosa atau disakarida
  • Enzim Pektinase adalah enzim yang berperan atau berfungsi mengubah petin menjadi senyawa asam pektin

Golongan Enzim Protase

  • Enzim tripsinadalah enzim yang berfungsi mengurai pepton menjadi senyawa asam amino
  • Enzim peptidase adalah enzim yang berfungsi dalam mengurangi senyawa peptide menjadi senyawa asam amino
  • Enzim renin adalah enzim yang berfungsi dalam mengurangi senyawa kasein dan susu
  • Enzim galaktase adalah enzim yang berperan mengurai senyawa gelatin
  • Enzim entrokinase adalah enzim yang berfungsi dalam mengurai senyawa pepton menjadi sentawa asam amino
  • Enzim pepsin adalah enzim yang berperan dalam memecah senyawa protein menjadi asam amino

Golongan Enzim Ekterase

  • Enzim lipase adalah enzim yang berperan atau berfungsi dalam mengurangi lemak menjadi senyawa gliserol dan juga asam lemak.
  • Enzim fostatase adalah enzim yang berfungsi dalam mengurangi ester dan mendorong pelepasan asam fosfor.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Metabolisme,Proses Metabolisme dan Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Difusi (LENGKAP)

Contoh enzim dalam proses metabolisme

  1. Enzim katalase berfungsi untuk membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.
  2. Enzim oksidase berguna mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat yang saat bersamaan juga mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.
  3. Enzim juga sering dimanfaatkan dalam industri pembuatan bir, roti, keju, dan anggur. Pada bidang kedokteran, enzim digunakan untuk membunuh mikroorganisme penyebab penyakit, dan mempercepat penyembuhan luka, dan juga mendiag- nosis penyakit.
  4. Enzim hidrase Enzim hidrase berfungsi menambah/mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. misalnya: fumarase, enolase, akonitase.
  5. Enzim dehidrogenase Enzim dehidrogenase berguna memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.
  6. Enzim transphosforilase Enzim transphosforilase berguna memindahkan H3PO4 dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.
  7. Enzim karboksilase Enzim karboksilase berguna dalam pengubahan asam organik secara bolak-balik. misalnya pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.
  8. Enzim desmolase Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahan atau penggabungan ikatan karbon. misalnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.
  9. Enzim peroksida Enzim peroksida berfungsi untuk membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2.

Posting terkait: