Pengertian Enzim Struktur Sifat dan Cara Kerja

Pengertian Enzim adalah protein yang dapat mempercepat reaksi metabolisme. Kerja enzim ini mirip dengan katalis, zat kimia yang mempercepat reaksi yang pada akhir reaksi akan diperoleh kembali dalam bentuk semula. Oleh karena itu, enzim disebut juga biokatalisator.

Enzim mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi (energi aktivasi) yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi tersebut. Tanpa adanya enzim, reaksi metabolisme yang terjadi dalam tubuh akan berlangsung sangat lama. Perhatikan gambar berikut.

(a) Analogi energi aktivasi dan peran enzim terhadap energi aktivasi (b) Pengaruh enzim terhadap energi aktivasi

Oleh karena enzim terbuat dari protein, setiap enzim memiliki bentuk tiga dimensi yang unik. Zat yang akan dikatalis oleh enzim disebut substrat. Substrat akan berikatan dengan enzim pada daerah yang disebut sisi aktif. Zat baru yang terbentuk dari hasil katalisasi enzim disebut produk. Sisi aktif pada enzim hanya dapat berikatan dengan substrat tertentu.

Oleh karena itu, enzim bekerja secara spesifik dan satu jenis enzim hanya akan terlibat dalam satu jenis reaksi saja. Berikut ini contoh reaksi yang dibantu enzim. Manakah substrat, enzim, dan produk?

Penamaan enzim pada umumnya sesuai dengan nama substratnya dan diberi akhiran ase. Contohnya, enzim sukrase yang mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa seperti contoh di atas.

a. Struktur Enzim

Enzim utuh disebut juga holoenzim. Enzim tersusun atas dua bagian, yaitu:

• Apoenzim merupakan bagian protein dari enzim dan bersifat tidak tahan panas (termolabil).
• Gugus prostetik merupakan bagian nonprotein dari enzim dan bersifat tahan panas. Jika gugus prostetik berupa molekul anorganik, seperti logam seng dan besi, disebut kofaktor. Adapun jika berupa molekul organik, seperti vitamin B1 , B2 , dan NAD+ (ion Nicotinamide Adenine Dinucleotide) disebut koenzim.

b. Sifat Enzim

Enzim memiliki beberapa sifat khas, di antaranya selektif, spesifik, efisien, sebagai biokatalisator, dan merupakan protein.

1) Selektif

Enzim bersifat selektif karena hanya dapat bekerja pada substrat tertentu. Namun, selain substratnya, enzim dapat juga berikatan dengan zat penghambat (inhibitor). Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut pada pembahasan berikutnya.

2) Spesifik

Enzim bersifat spesifik karena enzim hanya dapat mengkatalisis reaksi tertentu. Satu jenis enzim hanya bekerja untuk satu jenis reaksi.

3) Efisien

Dengan adanya enzim yang bersifat sebagai katalis, energi aktivasi suatu reaksi dapat diturunkan. Hal tersebut memudahkan reaksi dan menghemat energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi.

4) Biokatalisator

Oleh karena enzim bersifat sebagai katalis, enzim tidak akan mengalami perubahan bentuk. Oleh karena itu, enzim dapat digunakan berkali-kali tanpa mengalami kerusakan.

5) Seperti protein

Oleh karena enzim terbuat dari protein, enzim dipengaruhi oleh hal-hal yang berpengaruh terhadap protein. Enzim dapat dipengaruhi oleh suhu, pH, dan adanya logam berat, sehingga enzim dapat mengalami denaturasi (perubahan bentuk, struktur, dan sifat).

c. Cara Kerja Enzim

Terdapat dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim. Teori  lock and key  (kunci dan anak kunci) yang dikemukakan oleh  Emil Fischer, serta Teori  induced fit (induksi pas) yang dikemukakan oleh Daniel Kashland.

1) Teori Lock and Key

Menurut teori ini, cara kerja enzim mirip dengan mekanisme kunci dan anak kunci. Enzim diibaratkan sebagai kunci gembok yang memiliki sisi aktif. Substrat diibaratkan sebagai anak kuncinya.

Substrat memasuki sisi aktif enzim seperti anak kunci memasuki kunci gembok. Substrat tersebut, kemudian diubah menjadi produk. Produk ini kemudian dilepaskan dari sisi aktif dan enzim siap menerima substrat baru 

Ilustrasi kerja enzim menurut teori Lock and Key

2) Teori  Induced Fit

Berdasarkan Teori  Induced Fit, enzim melakukan penyesuaian bentuk untuk berikatan dengan substrat. Hal ini bertujuan meningkatkan kecocokan dengan substrat dan membuat ikatan enzim substrat lebih reaktif.

Molekul enzim memiliki sisi aktif tempat melekatnya substrat dan terbentuklah molekul kompleks enzim-substrat. Pengikatan substrat menginduksi penyesuaian pada enzim yang meningkatkan kecocokan dan mendorong molekul kompleks enzim-substrat berada dalam keadaan yang lebih reaktif. Molekul enzim kembali ke bentuk semula setelah produk dihasilkan

Teori  Induced fit menyatakan bahwa setiap substrat mempunyai permukaan yang pas dengan sisi aktif enzim.