Pengertian Enzim, Sifat, Jenis, Unsur, Cara Kerja, dan Contohnya

Enzim bisa dikatakan sebagai bagian dari biokatalis protein di alam, yang mempercepat laju reaksi dalam berbagai contoh biokimia tetapi tidak mempengaruhi sifat produk akhir. Selain sebagai katalis yang merupakan salah satu sifat kimianya, enzim juga memiliki sejumlah sifat lainnya, termasuk sifat fisik dan sifat secara umum. Enzim sangat penting bagi tubuh, misalnya dalam proses pencernaan, dan itu memungkinkan proses yang biasanya tidak dapat terjadi kecuali pada suhu yang sangat tinggi sehingga dapat mengancam kesejahteraan tubuh.

Enzim terkadang bekerja bersama-sama dengan non-protein yang disebut koenzim. Terdapat bermacam-macam jenis enzim, diantaranya yaitu Oksidoreduktase, Transferase, Hidrolase, Lyase, Isomerase, Ligase, yang masing-masing memiliki peran atau fungsi dan contoh yang berbeda-beda. Misalnya, contoh enzim lyase adalah Piruvat dekarboksilase yang berfungsi menghilangkan CO2 dari piruvat.

Enzim

Enzim adalah zat yang ada di dalam sel dalam jumlah kecil yang berfungsi untuk mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Pada permukaan enzim biasanya terdapat celah kecil yang berfungsi sebagai situs aktif atau situs katalitik dimana satu atau dua substrat tertentu dapat diikat. (Apa pun yang biasanya digabungkan dengan enzim disebut substrat).

Semua enzim pernah dianggap sebagai arti protein, tetapi sejak 1980-an kemampuan katalitik dari asam nukleat tertentu, yang disebut ribozim (atau RNA katalitik), telah dibuktikan, menyangkal aksioma ini. Karena masih sedikit yang diketahui tentang fungsi enzimatik RNA, diskusi ini akan berfokus terutama pada enzim protein.

Molekul enzim protein besar terdiri dari satu atau lebih rantai asam amino yang disebut rantai polipeptida. Urutan asam amino menentukan pola lipatan karakteristik struktur protein, yang penting untuk spesifisitas enzim. Jika enzim mengalami perubahan, seperti fluktuasi suhu atau pH, struktur protein dapat kehilangan integritas (perubahan sifat) dan kemampuan enzimatiknya. Denaturasi terkadang, tetapi tidak selalu, dapat dibalik.

Pengertian Enzim

Enzim adalah zat yang bertindak sebagai katalis dalam organisme hidup, mengatur laju reaksi kimia tanpa dirinya sendiri berubah dalam proses tersebut. Proses biologis yang berlangsung di dalam tubuh semua organisme hidup merupakan reaksi kimia, dan sebagian besar reaksi tersebut diatur oleh enzim. Tanpa enzim, banyak dari reaksi ini tidak akan berlangsung dengan kecepatan yang dapat terlihat.

Pengertian Enzim Menurut Para Ahli

Adapun definisi enzim menurut para ahli, antara lain:

1. Smith (1997), Pengertian enzim adalah sebagai biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu ciri reaksi kimia organik.
2. Christopher P. Austin, M.D. (2020), Definisi enzim adalah katalis biologis yang biasanya berupa protein tetapi bisa juga berupa RNA. Tujuan katalis adalah meningkatkan kecepatan terjadinya reaksi. Dan ada banyak sekali enzim yang dikodekan oleh genom untuk membuat protein atau RNA yang mempercepat berbagai reaksi kimia untuk melakukan ribuan fungsi berbeda di dalam sel.

Sifat Enzim

Sifat enzim dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu sifat fisik, sifat kimia, dan sifat umum. Berikut penjelasannya:

Sifat fisik enzim, antara lain:

1. Secara fisik enzim bersifat sebagai koloid atau sebagai zat dengan berat molekul tinggi.
2. Enzim dihancurkan atau dinonaktifkan pada suhu di bawah titik didih air.
3. Pada suhu 60 derajat Celcius sebagian besar enzim dalam media cair tidak aktif.
4. Ekstrak enzim yang dikeringkan dapat bertahan pada suhu 100 derajat Celcius hingga 120 derajat Celcius atau bahkan lebih tinggi. Jadi enzim adalah thermos-labile.
5. Selalu ada suhu spesifik aktivitas optimal setiap enzim, yang biasanya berkisar antara 25 derajat Celcius hingga 45 derajat Celcius. Tindakan enzimatik paling tinggi pada 37 derajat Celcius dan enzim menjadi tidak aktif ketika suhu naik di atas 60 derajat Celcius.

Ada dua arti sifat kimia utama enzim, yaitu:

1. Sifat katalitik: Enzim adalah katalis biologis. Sejumlah kecil enzim mengkatalisasi sejumlah besar zat. Artinya, enzim memiliki kemampuan tinggi untuk mengubah substrat dalam jumlah besar menjadi produk. Enzim meningkatkan laju reaksi dan tetap tidak terpengaruh oleh reaksi yang mereka kataliskan.
2. Spesifikasi enzim: Enzim sangat spesifik, yaitu, enzim tertentu dapat mengkatalisasi reaksi tertentu. Misalnya, enzim sukrase hanya dapat mengkatalisis hidrolisis sukrosa.

Sifat umum enzim, antara lain:

1. Enzim memulai dan mempercepat laju reaksi biokimia.
2. Aktivitas enzim tergantung pada keasaman medium (spesifik pH). Setiap katalis paling aktif pada pH tertentu. Misalnya pH 2 untuk pepsin, pH 8,5 untuk tripsin. Sebagian besar enzim intraseluler berfungsi pada pH mendekati netral.
3. Enzim dapat mempercepat reaksi di kedua arah.
4. Semua enzim memiliki situs aktif yang berpartisipasi dalam reaksi biokimia.
5. Enzim adalah senyawa yang sangat tidak stabil yang kebanyakan larut dalam air, encerkan gliserol, NaCl dan alkohol encer.
6. Enzim bekerja secara aktif pada suhu optimal.
7. Semua enzim adalah protein di alam tetapi semua protein mungkin bukan enzim.
8. Enzim menurunkan energi aktivasi molekul zat sehingga reaksi biokimia dapat berlangsung pada suhu tubuh normal yaitu 37 derajat Celcius.

Jenis Enzim

Bentuk enzim dapat dikelompokkan menjadi beberapa kategori utama, yaitu sebagai berikut:

1. Oksidoreduktase

Enzim ini menyebabkan reaksi oksidasi dan reduksi dan karenanya disebut oksidoreduktase. Dalam reaksi ini, elektron dalam bentuk ion hidrida atau atom hidrogen ditransfer. Ketika substrat dioksidasi, enzim ini bertindak sebagai donor hidrogen. Enzim ini disebut dehidrogenase atau reduktase. Ketika atom oksigen adalah akseptor, enzim ini disebut oksidase.

2. Transferase

Enzim ini bertanggung jawab untuk mentransfer gugus fungsi dari satu molekul ke molekul lain. Contoh: alanine aminotransferase yang mengocok gugus alfa-amino antara alanin dan aspartat, dan lain-lain. Beberapa transferase juga mentransfer gugus fosfat antara ATP dan senyawa lain, residu gula untuk membentuk disakarida seperti heksokinase dalam glikolisis.

3. Hidrolase

Enzim ini mengkatalisasi reaksi yang melibatkan proses hidrolisis, memutuskan ikatan tunggal dengan menambahkan air. Beberapa hidrolase berfungsi sebagai enzim pencernaan karena itu dapat memutus ikatan peptida dalam protein.

Hidrolase juga bisa menjadi jenis transferase karena mentransfer molekul air dari satu senyawa ke senyawa lainnya. Contoh: Glukosa-6-fosfatase yang menghilangkan gugus fosfat dari glukosa-6-fosfat, meninggalkan glukosa dan H3PO4.

4. Lyase

Enzim ini mengkatalisasi reaksi di mana gugus fungsi ditambahkan untuk memutus ikatan rangkap dalam molekul atau di mana ikatan rangkap dibentuk oleh penghilangan gugus fungsi. Contohnya saja Piruvat dekarboksilase adalah lyase yang menghilangkan CO2 dari piruvat. Contoh lain termasuk deaminase dan dehidratase.

5. Isomerase

Enzim ini mengkatalisasi reaksi di mana gugus fungsi dipindahkan ke posisi lain dalam molekul yang sama sehingga molekul yang dihasilkan sebenarnya adalah isomer dari molekul sebelumnya. Contohnya saja isomerase triosefosfat dan isomerase fosfoglukosa untuk mengubah glukosa 6-fosfat menjadi fruktosa 6-fosfat.

6. Ligase

Enzim ini melakukan fungsi yang berlawanan dengan hidrolase. Dimana hidrolase memutuskan ikatan dengan menambahkan air, ligase membentuk ikatan dengan menghilangkan komponen air. Ada subclass berbeda dari ligase yang melibatkan sintesis ATP.

Unsur Enzim

Enzim terdiri dari 1000-an asam amino yang dihubungkan dengan cara tertentu untuk membentuk enzim yang berbeda. Rantai enzim terlipat untuk membentuk bentuk yang unik dan bentuk inilah yang memberikan enzim dengan potensi kimiawi yang khas. Sebagian besar enzim juga mengandung komponen non-protein yang dikenal sebagai co-factor.

Cara Kerja Enzim

Untuk setiap reaksi yang terjadi di alam semesta, ada kebutuhan energi. Dalam kasus dimana tidak ada energi aktivasi yang tersedia, katalis berperan penting untuk mengurangi energi aktivasi dan meneruskan reaksi. Ini bekerja pada hewan dan tumbuhan juga. Enzim membantu mengurangi energi aktivasi molekul kompleks dalam reaksi. Langkah-langkah berikut menyederhanakan cara kerja enzim untuk mempercepat reaksi:

Setiap enzim memiliki ‘situs aktif (active site)’ di mana salah satu molekul substrat dapat berikatan. Dengan demikian, kompleks enzim-substrat terbentuk.

Molekul enzim-substrat ini sekarang bereaksi dengan substrat kedua untuk membentuk produk dan enzim dibebaskan sebagai produk kedua.

Ada banyak teori yang menjelaskan cara kerja enzim, dua diantaranya yaitu:

Lock and Key Hypothesis (Teori Gembok dan Kunci)

Ini adalah teori aksi enzim yang paling diterima. Teori ini menyatakan bahwa substrat cocok persis dengan situs aktif enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Model ini juga menjelaskan mengapa enzim begitu spesifik dalam aksinya karena spesifik untuk molekul substrat.

Induced Fit Hypothesis (Hipotesis Ketepatan Induksi)

Ini mirip dengan hipotesis gembok dan kunci. Dikatakan bahwa bentuk molekul enzim berubah saat ia semakin dekat dengan molekul substrat sedemikian rupa sehingga molekul substrat benar-benar sesuai dengan situs aktif enzim.

Untuk dapat bekerja atau beraktivitas dengan baik, enzim dipengaruhi oleh sejumlah faktor, antara lain:

1. Konsentrasi enzim: Dengan asumsi konsentrasi substrat yang cukup tersedia, peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan laju reaksi enzim.
2. Konsentrasi substrat: Pada konsentrasi enzim yang konstan dan pada konsentrasi substrat yang lebih rendah, konsentrasi substrat merupakan faktor pembatas. Ketika konsentrasi substrat meningkat, laju reaksi enzim meningkat. Namun, pada konsentrasi substrat yang sangat tinggi, enzim menjadi jenuh dengan substrat dan konsentrasi substrat yang lebih tinggi tidak meningkatkan laju reaksi.
3. Suhu: Setiap enzim memiliki suhu optimal untuk bekerja paling baik. Suhu yang lebih tinggi umumnya menghasilkan peningkatan aktivitas enzim. Saat suhu meningkat, gerakan molekul meningkat menghasilkan lebih banyak tabrakan molekul. Namun, jika suhu naik di atas titik tertentu, panas akan mengubah sifat enzim, menyebabkan enzim kehilangan bentuk fungsional tiga dimensinya dengan mendenaturasi ikatan hidrogennya. Temperatur dingin, sebaliknya, memperlambat aktivitas enzim dengan mengurangi gerakan molekuler.
4. PH: Setiap enzim memiliki pH optimal yang membantu mempertahankan bentuk tiga dimensinya. Perubahan pH dapat mengubah sifat enzim dengan mengubah muatan enzim. Ini mengubah ikatan ionik enzim yang berkontribusi pada bentuk fungsionalnya.

5. Konsentrasi garam: Setiap enzim memiliki konsentrasi garam yang optimal. Perubahan konsentrasi garam juga dapat mengubah sifat enzim.

Contoh Enzim

Ada ribuan enzim dalam tubuh manusia, beberapa contohnya, antara lain:

1. Lipase: Enzim yang membantu mencerna lemak di usus.
2. Amilase: Enzim yang membantu mengubah pati menjadi gula. Amilase ditemukan dalam air liur.
3. Maltase: Enzim yang juga ditemukan dalam air liur, berfungsi untuk memecah gula maltosa menjadi glukosa. Maltosa terdapat makanan seperti kentang, dan pasta.
4. Tripsin: Enzim yang ditemukan di usus kecil, berfungsi memecah protein menjadi asam amino.
5. Laktase: Enzim yang juga ditemukan di usus kecil, berfungsi untuk memecah laktosa, gula dalam susu, menjadi glukosa dan galaktosa.
6. Asetilkolinesterase: Enzim yang berfungsi untuk memecah neurotransmitter asetilkolin yang terdapat di saraf dan otot.
7. DNA polimerase: Enzim yang berfungsi mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida.

Demikinalah artikel lengkap yang bisa kami kemukakan pada segenap pembaca berkenaan dengan pengertian enzim menurut para ahli, sifat, macam, unsur, cara kerja, dan contohnya. Semoga memberikan wawasan bagi semua kalangan yang membutuhkan.