Enzim merupakan komponen tubuh yang berperan dalam mempercepat proses metabolisme. Setiap senyawa kimia dalam tubuh memiliki sifat dan fungsinya masing-masing. Berikut adalah ulasan tentang sifat, fungsi, struktur, dan cara kerja senyawa kimia ini yang ada dalam tubuh manusia!
Daftar ISI
Pengertian Enzim
Enzim merupakan senyawa kimia yang berupa protein. Tugas utama senyawa kimia ini, yaitu sebagai biokatalisator atau membantu untuk mempercepat reaksi metabolisme dalam tubuh.
Beberapa reaksi metabolisme yang dibantu oleh senyawa kimia ini, yakni pembentukan sel, pemecahan protein, penguraian glukosa, dan pemecahan polisakarida.
Sifat-Sifat Enzim
Sebagai komponen yang memiliki peran penting untuk metabolisme tubuh, berikut ini adalah beberapa sifat yang dimiliki oleh senyawa kimia ini:
1. Katalisator
Senyawa kimia ini memiliki sifat sebagai katalisator, yaitu membantu mempercepat laju reaksi metabolisme tanpa ikut dalam reaksi tersebut. Tanpa senyawa kimia ini, reaksi metabolisme akan akan terganggu dan sulit terjadi. Senyawa kimia ini akan membantu percepatan reaksi metabolisme antara 107 sampai 1013 kali lipat.
2. Hanya Bekerja secara Selektif dan Spesifik
Setiap biokatalisator juga bekerja secara spesifik dan selektif. Maksudnya, setiap biokatalisator hanya bisa melakukan perubahan pada zat tertentu saja atau hanya bisa bekerja pada satu reaksi saja. Suatu biokatalisator tidak akan bisa membantu proses metabolisme yang lain, jika tidak sesuai dengan fungsinya.
3. Bolak-Balik
Suatu biokatalisator juga bisa bekerja secara bolak-balik. Maksudnya, suatu biokatalisator mampu bekerja tanpa harus mempengaruhi hasil reaksi metabolisme yang telah dilakukan sebelumnya.
Saat bekerja dalam suatu reaksi tertentu, struktur kimia dari biokatalisator juga akan ikut berubah. Namun, pada akhir reaksi, struktur kimia tersebut akan kembali kepada kondisi dan bentuk awalnya.
4. Seperti Protein
Sebagian besar enzim merupakan senyawa berbentuk protein yang telah dipengaruhi oleh suhu dan pH. Dalam kondisi suhu rendah, protein biokatalisator akan mengalami koagulasi atau penggumpalan.
Sedangkan pada suhu tinggi, protein biokatalisator akan mengalami denaturasi. Karena biokatalisator tersusun atas komponen protein, maka biokatalisator termasuk dalam golongan koloid yang memiliki jarak permukaan antar partikel yang besar.
5. Termolabil
Biokatalisator juga bersifat termolabil, yaitu dapat dipengaruhi oleh kondisi suhu. Saat kondisi suhu rendah, maka kerja biokatalisator akan melambat. Sedangkan jika kondisi suhu sedang tinggi, maka kerja biokatalisator akan semakin tinggi. Oleh karena itu, saat kondisi suhu tinggi, biokatalisator akan bekerja secara cepat.
6. Hanya Dibutuhkan Sedikit
Biokatalisator bersifat sebagai katalisator yang tidak ikut dalam reaksi tersebut. Dalam perannya sebagai katalisator, jumlah biokatalisator yang dibutuhkan hanya sedikit.
Tubuh tidak membutuhkan banyak biokatalisator untuk melakukan fungsi sebagai katalisator, karena suatu biokatalisator mampu bekerja secara bolak-balik, selama molekulnya tidak rusak.
7. Termasuk Koloid
Biokatalisator merupakan senyawa yang tersusun dari berbagai komponen protein. Karena tersusun atas komponen protein, biokatalisator termasuk dalam golongan koloid. Hal ini bisa terlihat dari jarak antar partikel pada permukaan biokatalisator yang cukup besar.
8. Tidak Mempengaruhi Arah Reaksi
Sebagai senyawa yang mempengaruhi laju reaksi dalam tubuh, biokatalisator tidak bisa mempengaruhi arah reaksi metabolisme dalam tubuh. Biokatalisator tidak dapat menentukan kemana arah reaksi.
Fungsi Enzim
Fungsi utama dan paling penting dari suatu biokatalisator yaitu untuk membantu proses metabolisme atau pencernaan dalam tubuh. Biokatalisator bekerja dengan mengubah bentuk dari senyawa makanan menjadi sebuah energi.
Karena terbentuk dari senyawa protein, biokatalisator juga memiliki fungsi lain, yaitu membantu proses replikasi DNA. Saat terjadi proses pembelahan suatu sel, maka akan terjadi proses penyalinan DNA.
Biokatalisator akan bekerja dan membantu proses replikasi tersebut dengan cara membuka untaian DNA dan menyalin informasi yang ada pada DNA tersebut. Selain memiliki fungsi untuk membantu proses pencernaan dan replikasi DNA, biokatalisator juga memiliki fungsi lain untuk tubuh, yaitu:
- Membantu proses pernapasan.
- Membantu untuk pembentukan dan pembangunan otot.
- Membantu cara kerja dan fungsi saraf.
- Membantu membersihkan tubuh dari berbagai jenis racun yang berbahaya.
Struktur Enzim
Biokatalisator tersusun atas beberapa komponen penyusun. Berikut adalah beberapa komponen penyusun biokatalisator yang perlu diketahui:
1. Apoenzim
Komponen pertama dari biokatalisator, yaitu apoenzim. Apoenzim merupakan bagian komponen biokatalisator yang aktif dan tersusun atas protein. Komponen biokatalisator yang satu ini memiliki sifat adaptif, yaitu mudah berubah, karena pengaruh lingkungan yang ada di sekitarnya.
Apoenzim juga merupakan komponen biokatalisator yang mendominasi semua bagian biokatalisator. Selain memiliki sifat adaptif, apoenzim juga memiliki sifat yang labil. Kinerja dari apoenzim sangat dipengaruhi oleh suhu dan pH yang ada di sekitarnya.
2. Kofaktor
Komponen kedua dari enzim yaitu kofaktor. Kofaktor merupakan komponen non protein penyusun biokatalisator yang berupa Ion Anorganik atau aktivator.
Ion Anorganik atau aktivator tersebut berbentuk logam yang mempunyai ikatan lemah terhadap biokatalisator. Logam-logam tersebut, antara lain Ca, Fe, Zn, Mn, Co, K, Ion Kalsium, dan Ion Klorida.
Kofaktor biokatalisator juga dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kofaktor organik dan kofaktor anorganik. Contoh kofaktor organik, yaitu vitamin dan flavin atau hem. Sementara itu, contoh kofaktor anorganik yaitu ion-ion logam seperti Mn2+, Mg2+, atau Cu+.
Ion-ion logam tersebut berfungsi sebagai katalisator primer atau pusat katalis. Pusat katalis akan mengikat substrat dan menjadi stabilisator, agar biokatalisator bisa tetap aktif menjalankan tugasnya.
3. Koenzim
Kofaktor organik pada biokatalisator dibagi menjadi dua berdasarkan tingkat kekuatan ikatannya terhadap biokatalisator, yaitu koenzim dan gugus prostetik. Koenzim merupakan gugus kofaktor organik yang memiliki daya ikat lemah dan mudah untuk didialisis.
Fungsi utama dari koenzim ini, yaitu untuk memindahkan zat kimia tertentu dari satu biokatalisator ke biokatalisator yang lain. Contoh zat kimia yang perpindahannya dibantu oleh koenzim, yaitu NADH, FADH, dan Vitamin B.
4. Gugus Prostetik
Jenis kedua dari kofaktor organik berdasarkan tingkat kekuatan ikatannya terhadap biokatalisator, yaitu gugus prostetik. Gugus prostetik merupakan senyawa organik yang mempunyai daya ikat lebih kuat terhadap biokatalisator.
FAD atau Flavin Adenine Dinucleotide, biotin, dan Heme merupakan komponen dari gugus prostetik yang mempunyai kandungan besi. Komponen tersebut berfungsi untuk memberikan kekuatan yang lebih pada biokatalisator, terutama pada peroksidase, katalase, dan sitokrom oksidase.
Sementara itu, gugus prostetik itu sendiri merupakan gugus atau komponen yang menempel dan terikat kuat pada biokatalisator. Gugus tersebut tidak mudah terurai, walau dalam larutan sekalipun. Contoh gugus prostetik yaitu FAD.
Cara Kerja Enzim
Secara umum, cara kerja biokatalisator dibedakan menjadi dua, yaitu lock and key atau teori gembok dan kunci serta induced fit atau teori induksi panas. Berikut adalah penjelasan dari masing-masing teori cara kerja biokatalisator tersebut:
1. Lock and Key
Teori Lock and Key pertama kali diperkenalkan oleh Emil Fischer pada tahun 1894. Dalam teori tersebut, disebutkan bahwa biokatalisator akan terhubung dengan substrat yang memiliki bentuk spesifik atau serupa dengan sisi aktif dari biokatalisator tersebut.
Karena itu, teori ini dinamakan teori Lock and Key. Hal ini karena hanya sebuah kunci atau biokatalisator tertentu yang bisa membuka gembok atau suatu substrat. Setiap kunci dan gembok atau biokatalisator dan substrat pasti memiliki bagian sisi yang serupa atau spesifik. Hal ini membuat keduanya bisa membuka dan menutup.
2. Induced Fit
Teori selanjutnya yaitu induced fit atau teori induksi panas. Setiap sisi aktif dari suatu enzim pasti memiliki sifat yang fleksibel, yang artinya bisa berubah bentuk dan menyesuaikan dengan bentuk substratnya.
Biokatalisator merupakan protein katalis, yaitu senyawa kimia yang bisa mengubah kecepatan reaksi kimia tanpa harus ikut dalam perubahan reaksi tersebut. Dalam fungsi tersebut, biokatalisator membutuhkan energi untuk memecah molekul atau senyawa reaktan.
Selain itu, biokatalisator juga berfungsi sebagai komponen yang menurunkan batas energi aktivasi yang dibutuhkan saat akan memulai suatu reaksi kimia. Penurunan batas reaksi tersebut akan memungkinkan terjadinya reaksi kimia pada suhu yang rendah.
Proses ini sangat penting, karena sebagian besar molekul yang terhubung dengan reaksi tersebut memiliki sifat yang sangat sensitif.
Sudah Tahu Tentang Enzim?
Enzim adalah salah satu komponen tubuh yang berperan dalam proses metabolisme. Selain membantu proses metabolisme, biokatalisator juga berperan dalam membantu proses pernapasan, pembentukan otot, berperan membantu kerja fungsi saraf, dan membersihkan tubuh dari berbagai macam racun yang berbahaya.
