Mengenal Sifat Enzim: Pengertian, Komponen, Struktur dan Cara Kerja Enzim dan Fungsinya bagi Tubuh

Cara Kerja Enzim, Struktur, dan Fungsinya yang Perlu Diketahui

Pendahuluan: Apa itu pengertian enzim?

Enzim adalah katalis biologis yang bertanggung jawab atas ribuan reaksi kimia dalam tubuh. Enzim dapat ditemukan di semua jaringan dan organ, termasuk hati, pankreas, dan otot. Sebagian besar enzim adalah protein, meskipun beberapa adalah molekul RNA. Mereka bertanggung jawab untuk banyak proses biokimia, seperti pencernaan, metabolisme, dan reproduksi. Enzim memiliki protein struktur tiga dimensi. Struktur ini sangat penting untuk fungsinya. Situs aktif enzim adalah daerah di mana molekul substrat mengikat dan menjalani reaksi kimia.

Enzim bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi yang diperlukan untuk terjadinya suatu reaksi. Dengan kata lain, mereka memudahkan reaksi kimia berlangsung. Enzim melakukan ini dengan mengikat substratnya (molekul tempat mereka bekerja) dan mendekatkan mereka. Katalis adalah zat yang memfasilitasi reaksi kimia tanpa dikonsumsi oleh reaksi. Enzim adalah katalis biologis yang bertanggung jawab atas ribuan reaksi kimia dalam tubuh. Tanpa enzim, reaksi ini akan berlangsung terlalu lambat untuk menopang kehidupan. Kita dapat menganggap enzim sebagai kunci yang membuka pintu. Enzim adalah kuncinya, dan substrat adalah kuncinya. Hanya kunci tertentu yang dapat membuka kunci tertentu. Dengan cara ini, enzim spesifik untuk substrat tempat mereka bekerja. Enzim juga spesifik untuk reaksi yang dikatalisisnya. Enzim membantu memastikan bahwa reaksi kimia tubuh berlangsung pada tingkat yang sesuai dengan kehidupan.

Sifat sifat Enzim

Enzim memainkan peran besar dalam mempertahankan kehidupan dan mempertahankan fungsi suatu organisme. Oleh karena itu, penting untuk memahami sifat enzim. Berikut ini adalah beberapa karakteristik enzim yang harus kita pahami, termasuk pengaruhnya terhadap katalisis.

1. Enzim sebagai Katalis / Sebagai Katalisator

Enzim adalah katalis yang mengubah laju reaksi tanpa bergabung dengan reaksi itu sendiri. Tanpa enzim, pemecahan materi akan sangat sulit dan tidak mungkin, tetapi dengan adanya enzim, reaksinya sangat sulit. Kecepatan reaksi kimia dapat ditingkatkan menjadi 107 hingga 1013 kali. Misalnya, enzim katalase yang mengandung ion besi (Fe) dapat menguraikan 5.000.000 molekul hidrogen peroksida (H2O2) per menit pada 0 °C. Hanya satu atom besi dapat memecah hidrogen 300 tahun dengan cara yang peroksida dapat dipecah oleh atom besi dalam satu detik.

Enzim dapat mempercepat reaksi dengan faktor jutaan, menjadikannya penting bagi kehidupan. Enzim sangat spesifik, artinya masing-masing hanya mengkatalisis satu reaksi.

Mekanisme kerja enzim masih belum sepenuhnya dipahami, tetapi diketahui bahwa mereka menurunkan energi aktivasi suatu reaksi, sehingga lebih mungkin terjadi. Enzim biasanya bekerja dengan mengikat substrat dan kemudian membawa perubahan struktur substrat yang membuat reaksi lebih mungkin terjadi. Enzim sangat penting dalam ekstraksi dan daur ulang energi dalam organisme hidup.

2. Enzim bereaksi secara selektif dan spesifik.

Enzim bekerja secara spesifik, yang berarti bahwa mereka hanya mempengaruhi zat tertentu. Enzim dapat mempengaruhi hanya satu reaksi, dan tidak dapat mempengaruhi reaksi lain karena itu bukan bidang keahlian. Enzim bekerja dengan hanya satu substrat, yang berarti bahwa enzim hanya dapat bereaksi dengan satu substrat. Enzim Catalase yang hanya menghidrolisis H2O2 untuk menghasilkan H2O atau O2 adalah contoh enzim yang hanya menghidrolisis H2O2 atau O2 menjadi H2O.

3. Enzim dapat membalikkan tindakan mereka.

Properti lain yang memiliki enzim berikutnya adalah bahwa itu dapat bekerja kembali dan ke depan antara reaksi. Ini bereaksi dan membentuk enzim baru ketika reaksi berakhir. Ketika enzim bereaksi dengan zat lain, struktur kimianya juga berubah. Namun, pada akhir reaksi, enzim akan tetap seperti dulu. Jika enzim bereaksi dengan zat lain, struktur kimia enzim berubah. Pada akhir reaksi, enzim akan memiliki struktur kimia yang sama seperti sebelumnya. Enzim seperti lipase mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Hal ini juga mungkin untuk lipase untuk mengubah gliserol dan asam lemak menjadi lemak. Enzim tidak hanya dapat memecah molekul kompleks, tetapi juga dapat membentuk molekul kompleks dengan bereaksi dengan molekul sederhana.

4. Enzim terdiri dari protein; oleh karena itu, sifat-sifat mereka terkait dengan protein.

Enzim memiliki banyak protein yang dipengaruhi oleh suhu dan pH. Enzim menyebabkan protein mereka menjadi koagulasi pada suhu rendah dan kemudian mengalami degradasi pada suhu tinggi. Ketika enzim terdiri dari komponen protein, sifat-sifat yang ia miliki adalah milik kolloid. Secara umum, enzim memiliki permukaan yang sangat besar antara partikel mereka, sehingga area aktivitas mereka besar.

5. Enzim adalah termolable, karena mereka terdiri dari komponen protein. Oleh karena itu, sifat-sifat yang mereka miliki mirip dengan protein.

Enzim memiliki sifat yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Mereka memiliki permukaan inter-partikel yang sangat besar dan oleh karena itu area aktivitas mereka besar. Jika suhu rendah, aktivitas enzim melambat. Enzim adalah enzim termolabel. Semakin tinggi suhu reaksi yang dipengaruhi oleh enzim, semakin cepat akan terjadi. Enzim dapat bertindak sangat lambat jika suhu rendah, tetapi jika suhu tinggi, enzim akan denaturasi.

6. Hanya Dibutuhkan dalam Jumlah Sedikit

Karena enzim bertindak sebagai katalis untuk reaksi kimia, mereka tidak bereaksi dengan zat lain. Oleh karena itu, jumlah enzim yang digunakan sebagai katalis tidak harus berlebihan. Secara molekuler, satu enzim dapat melakukan banyak hal yang berbeda. Ini dapat bekerja berulang kali, selama molekul tidak rusak.

7. Merupakan Koloid

Enzim dibuat dari protein. Oleh karena itu, sifat-sifat mereka termasuk dalam kimia protein. Ini karena enzim terdiri dari molekul protein, dan sebagai demikian, sifat-sifat mereka termasuk dalam kelompok yang membentuk kolloid. Enzim sendiri memiliki permukaan yang sangat besar antara partikel-partikelnya. Ini berarti bahwa area aktivitasnya sangat luas. Area permukaan yang besar dikaitkan dengan area aktivitas yang besar.

8. Enzim dapat membantu mengurangi energi aktivasi dari reaksi.

Enzim kimia bertindak ketika molekul memiliki cukup energi internal untuk memungkinkannya mencapai puncak bukit energi dan kemudian pergi ke fase reaksi di mana ia menjadi reaktif, yang disebut fase transisi. Sangat penting untuk menentukan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan reaksi terjadi. Sangat penting bahwa semua molekul pada satu molekul senyawa pada suhu tertentu mencapai tingkat energi yang diperlukan untuk reaksi itu terjadi. Jika reaksi dimulai dengan menambahkan katalis enzim-seperti, energi aktivasi reaksi akan berkurang dan reaksi akan terus mengalir lebih cepat.

9. Katalis tidak membantu menentukan arah reaksi.

Enzim tidak menentukan arah reaksi yang akan diambil. Senyawa yang lebih penting adalah senyawa yang mendikte arah reaksi kimia. Jika tubuh tidak memiliki glukosa, itu akan dapat memecah gula lain atau glikogen yang disimpan di dalam tubuh dan sebaliknya.

Komponen Enzim

Ada tiga jenis komponen enzim yang ada di dalamnya, yang disebut apoenzyme, cofactor dan protetik kelompok. Berikut adalah beberapa jenis komponen yang hadir dalam enzim. Mereka adalah: apoenzyme, cofactor, dan kelompok protetik. Ini adalah jenis enzim yang dibuat dari berbagai jenis senyawa konstruksi. Berikut adalah beberapa rincian lebih lanjut tentang berbagai komponen yang ditemukan dalam setiap enzim.

1. Apoenzim

Apoenzyme adalah bagian dari enzim yang terdiri dari protein kecil yang mudah diubah sebagai tanggapan terhadap faktor lingkungan disekitarnya

2. Kofaktor

Cofaktor adalah bagian dari enzim yang terdiri dari komponen non-protein seperti Fe, Ca, Mn, Zn, Co, dan protes Gugus.

3. Gugus Prostetik

Protetik kelompok terbentuk ketika senyawa organik yang memiliki ikatan yang kuat dengan enzim ikatan dengan kelompok enzim yang berbeda. Protetik kelompok senyawa yang memiliki kandungan zat besi yang tinggi seperti Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), Heme, dan Biotin memberikan kekuatan ekstra kepada enzim seperti catalase, citromic oxidase, dll.

Cara Kerja Enzim

1. Model Kunci dan Kunci

Model gembok dan kunci adalah model yang paling banyak diterima untuk fungsi enzim. Dalam model ini, sisi aktif enzim adalah bentuk spesifik yang melengkapi substrat. Pengikatan substrat ke situs aktif menginduksi perubahan bentuk situs aktif, yang menghasilkan kecocokan yang lebih baik antara enzim dan substrat. Perubahan bentuk ini membantu menstabilkan keadaan transisi reaksi, yang menurunkan energi aktivasi dan membuat reaksi lebih mungkin terjadi.

Cara kerja enzim (lock and key) yaitu proses dimana molekul substrat memasuki lubang pada molekul enzim dan oleh hidrogenasi. Ini adalah bentuk interaksi yang paling umum dari semua interaksi protein-protein. Ini adalah jenis pengikatan yang sangat spesifik, di mana hanya satu substrat spesifik yang dapat mengikat molekul enzim. Spesifisitas suatu enzim ditentukan oleh bentuk dan ukuran situs aktif. Aktivitas enzim tergantung pada banyak faktor termasuk pH, suhu, kofaktor dan inhibitor. Laju reaksi enzimatik dipengaruhi oleh jumlah enzim yang ada, konsentrasi substrat dan suhu. Struktur enzim sangat penting karena menentukan fungsi, spesifisitas dan aktivitasnya.

enzim tidak seperti mesin

Enzim tidak seperti mesin, di mana satu bagian bergerak dan bagian lain tetap diam. Sebaliknya, enzim lebih seperti katalis yang mempercepat reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Agar suatu enzim dapat bekerja, ia harus terlebih dahulu mengikat substratnya. Pengikatan substrat dapat menyebabkan perubahan konformasi enzim, menghasilkan model fit yang diinduksi.

2. Model Fit yang Diinduksi

Model Induced Fit adalah model yang paling diterima secara luas tentang cara kerja enzim. Dalam model ini, enzim dan substrat cocok bersama seperti gembok dan anak kunci. Substrat berikatan dengan sisi aktif enzim, yang menyebabkan enzim berubah bentuk. Perubahan bentuk ini membawa residu katalitik ke dalam kontak dengan substrat, yang memungkinkan reaksi berlangsung.

Enzim adalah protein yang mengkatalisis reaksi kimia dalam tubuh. Enzim dapat ditemukan di semua jaringan dan organ, dan mereka memainkan peran penting dalam metabolisme. Enzim sangat spesifik, artinya mereka hanya akan mengkatalisis satu reaksi tertentu. Enzim juga sangat efisien, dengan beberapa enzim mampu mengkatalisis jutaan reaksi per detik. Berikut contohnya:

R-CH2-O-R' + H2O ---> R-CHOH-R' + H3O+

Substrat, reaktan, adalah R--CH2-O-R'.

Produknya adalah R-CHOH-R'. Enzim, katalis, adalah air. Perhatikan bahwa ada ikatan kovalen antara enzim dan substrat. Ikatan kovalen ini terputus ketika enzim berubah bentuk dan membawa situs katalitik ke dalam kontak dengan substrat. Ikatan kovalen terbentuk kembali ketika substrat diubah menjadi produk. Sifat penting lain dari enzim adalah sangat spesifik. Setiap enzim hanya bekerja dengan satu substrat, dan setiap substrat hanya bekerja dengan satu enzim. Begitulah cara kerja enzim. Jika Anda melihat bagian DNA, Anda akan melihatnya terdiri dari tiga asam nukleat yang berbeda: adenin, timin, dan guanin. Ketiga asam nukleat ini dihubungkan oleh ikatan fosfodiester. Jumlah nukleotida adenin sama dengan jumlah nukleotida timin, dan jumlah nukleotida guanin sama dengan jumlah nukleotida adenin atau timin.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Enzim bertanggung jawab atas banyak reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup. Agar reaksi ini berlangsung, enzim harus diaktifkan terlebih dahulu. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi aktivitas enzim, antara lain:

Suhu: Enzim sensitif terhadap perubahan suhu dan akan bekerja paling baik dalam kisaran tertentu. Jika suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah, enzim akan mengalami denaturasi dan tidak lagi bekerja dengan baik.

pH: Enzim juga memiliki kisaran pH tertentu di mana mereka bekerja secara optimal. Jika pH berada di luar kisaran ini, enzim akan terdenaturasi.

Konsentrasi substrat: Agar enzim dapat mengkatalisis reaksi, ia harus terlebih dahulu mengikat substratnya. Jika konsentrasi substrat terlalu rendah, mungkin tidak ada cukup substrat yang tersedia bagi enzim untuk bekerja.

Fungsi Enzim dalam Tubuh Manusia

Enzim adalah protein penting yang mengkatalisis reaksi kimia dalam tubuh manusia. Enzim dapat ditemukan di semua jaringan tubuh, termasuk hati, pankreas, dan otot. Sebagian besar enzim terlibat dalam pencernaan, tetapi mereka juga berperan dalam metabolisme dan proses biologis lainnya.

Enzim terdiri dari asam amino, yang merupakan blok bangunan protein. Urutan spesifik asam amino dalam suatu enzim menentukan fungsinya. Enzim dapat diklasifikasikan menurut jenis reaksi yang dikatalisisnya. Misalnya, beberapa enzim memecah molekul makanan menjadi unit yang lebih kecil yang dapat diserap oleh tubuh. Enzim lain mensintesis molekul baru, seperti DNA atau protein.

Enzim berfungsi dengan mengikat substrat, yang merupakan molekul tempat enzim bekerja. Enzim kemudian mengubah struktur molekul substrat untuk membuat produk baru. Enzim membantu kita mencerna makanan dan penting dalam banyak proses penting lainnya. Enzim membantu tubuh mengubah makanan dari makanan menjadi energi. Penting untuk memiliki enzim yang ada di kelenjar saliva, usus, pankreas, dan perut. Ini penting karena enzim ini memecah protein, lemak, dan karbohidrat. Enzim membantu kita menghasilkan energi dan nutrisi, tetapi mereka juga membantu kita tumbuh dan juga memperbaiki sel-sel kita. Selain membantu dengan proses pencernaan, enzim juga membantu dengan:

a. Proses pernapasan

b. Membangun otot

c. Membantu fungsi saraf

d. Membersihkan tubuh dari berbagai macam racun

Fungsi lain dari enzim adalah untuk membantu Anda menyalin DNA. Masing-masing sel ini membagi dirinya sendiri, sehingga ketika sel membagi diri, mereka memulai proses menyalin DNA. Enzim ini memungkinkan sel untuk menyalin informasi dengan membuka gulungan DNA dan kemudian menyalin informasi.

Kesimpulan

Kesimpulannya, enzim penting dalam banyak proses biokimia dan tanpa mereka, proses ini tidak akan terjadi. Enzim bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi suatu reaksi, yang kemudian membuat reaksi berlangsung lebih cepat. enzim dipengaruhi oleh lingkungannya, termasuk pH, suhu, dan adanya inhibitor atau aktivator. Dengan memahami cara kerja enzim, kita dapat mengontrol dan mengoptimalkannya dengan lebih baik untuk tugas-tugas tertentu.