CARA KERJA ENZIM
Dalam tubuh makhluk hidup, terdapat senyawa organik yang dihasilkan sel dan bekerja sebagai katalis. Senyawa itu disebut enzim. Cara kerja enzim sebagai biokatalis adalah dengan meningkatkan proses reaksi kimia. Meskipun demikian, enzim tidak ikut bereaksi dan tidak pula terpengaruh oleh reaksi tersebut. Ingin mengetahui cara kerja enzim beserta keunikan lainnya, simak artikel tentang cara kerja enzim berikut.
Enzim termasuk dalam kategori protein. Cara kerja enzim pun terbilang unik karena hanya mempengaruhi zat tertentu. Misalnya, enzim protease hanya bereaksi terhadap protein dengan mengubahnya menjadi asam amino atau enzim amilase yang hanya bereaksi pada zattepung dan mengubahnya menjadi glukosa.
Enzim diidentifikasi keberadaannya oleh ilmu pengetahuan pada awalabad ke-19. Saat itu, ilmuwan menemukan proses pencernaan daging oleh sekresi perut dan pengubahan zat tepung menjadi gula oleh kelenjar ludah. Telaah tentang cara kerja enzim pun semakin tajam saat Louis Pasteur mengkaji pembentukan alkohol dalam fermentasi gula.
Setelah itu, dunia ilmu pengetahuan melakukan telaah yang lebih mendalam untuk mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan enzim, termasuk cara kerjanya. Bagaimana sebenarnya cara kerja enzim tersebut? Berikut adalah paparan singkatnya.
Cara Kerja Enzim
Keberadaan enzim dalam tubuh memiliki peranan yang sangat besar. Tak hanya itu, cara kerja enzim pun dinilai sebagai sebuah proses yang luar biasa bermanfaat. Ya, makanan yang kita makan mengalami proses kimia yang melibatkan enzim di dalam tubuh. Tanpa bantuan enzim tersebut, dibutuhkan waktu yang sangat lama untuk sarimakanan agar bisa diserap tubuh.
Proses dan cara kerja enzim di dalam tubuh akan menghasilkan senyawa intermediat dalam reaksi organik dengan energi rendah. Di awal proses reaksi, beberapa enzim mengubah diri, namun kembali ke bentuk semula begitu proses berakhir. Enzim merangsang laju reaksikimia dengan cara membentuk kompleks dengan substrat sehingga menekan energi aktivasi yang diperlukan tubuh dalam reaksi kimia.
Mekanisme cara kerja enzim adalah sebagai berikut.
1. Cara kerja enzim: Menciptakan lingkungan dengan transisi terstabilisasi untuk menurunkan energi aktivasi. Misalnya, dengan cara mengubah substrat.
2. Cara kerja enzim: Menurunkan energi transisi dengan menciptakan lingkungan yang terdistribusi muatan berlawanan dan tanpa mengubah bentuk substrat sedikit pun.
4. Cara kerja enzim: Menggiring substrat pada orientasi yang tepat untuk bereaksi, dengan cara menurunkan perubahan entropi reaksi.
Dilihat dari cara kerja enzim tersebut, bagian enzim yang aktif sebagai katalis memiliki gugus prostetik yang bentuknya sangat spesifik sehingga hanya bisa bereaksi terhadap molekul dengan bentuk yang spesifik pula. Dengan demikian, cara kerja enzim bisa digambarkan dengan teori gembok dan anak gembok atau teori kecocokan yang terinduksi.
a. Cara kerja enzim - Teori Gembok dan Anak Gembok
Cara kerja enzim sesuai dengan teori ini bisa digambarkan sebagai berikut.
Gembok memiliki susunan mekanika khusus yang tersembunyi di dalam badan gembok. Untuk dapat bergerak membuka dan mengunci, formasi mekanika tersebut harus digerakkan dengan anak gembok yang bentuknya spesifik, sesuai dengan gemboknya.
Satu anak gembok hanya bisa digunakan untuk menggerakkan satujenis gembok. Prinsip kerja gembok-anak gembok ini sangat sesuai dengan gambaran cara kerja enzim beserta substratnya di dalam tubuh.
b. Cara kerja enzim - Teori Kecocokan yang Terinduksi
Cara kerja enzim berdasarkan teori ini memang tidak terlalu mudah dimengerti sebagimana gambaran cara kerja enzim berdasarkan teori gembok. Teori ini memandang bahwa sisi aktif enzim berbentuk fleksibel. Bentuk tersebut kemudian mengalami modifikasi saat substrat memasukinya.
Setelah proses modifikasi selesai, subsrat membentuk kompleks untuk memulai reaksi kimia yang lebih cepat. Setelah proses tersebut menghasilkan produk yang diinginkan, enzim tersebut melepaskan diri dan kembali ke bentuk semula.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas dan Cara Kerja Enzim
Ada beberapa faktor yang memengaruhi aktivitas dan cara kerja enzim, di antaranya suhu, keasaman, dan inhibitor.
Ada beberapa faktor yang memengaruhi aktivitas dan cara kerja enzim, di antaranya suhu, keasaman, dan inhibitor.
a. Pengaruh suhu dalam aktivitas dan cara kerja enzim
Suhu menjadi faktor utama yang mampu memberikan pengaruh signifikan terhadap aktivitas dan cara kerja enzim dalam tubuh seseorang. Penelitian ilmiah menemukan kenaikan reaksi enzim menjadi dua kali lipat tiap kenaikan suhu 10ºC dalam batas suhu wajar.
Kenaikan suhu tersebut menstimulasi peningkatan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim sehingga energi substrat mengalami penurunan saat bertubrukan dengan enzim. Penurunan energi substrat memudahkan molekul terikat pada enzim.
Pada suhu yang meningkat ekstrem, aktivitas dan cara kerja enzim menjadi terpengaruh. Ya, pada suhu ini enzim bergetar sehingga menyebabkan terputusnya hidrogen dan enzim mengalami denaturasi, yaitu rusaknya bentuk tiga dimensi enzim dan menyebabkan substrat melepaskannya. Akibatnya, aktivitas dan cara kerja enzim pun menurun.
Pada manusia, suhu optimum enzim berkisar pada 37ºC, sedangkan tumbuhan mempunyai suhu optimum yang lebih rendah, yaitu 25ºC.
b. Pengaruh keasaman dalam aktivitas dan cara kerja enzim
Tak hanya suhu saja yang mempu mempengarugi aktivitas dan cara kerja enzim dalam tubuh. Kadar asam basa pun ternyata sangat mempengaruhi cara kerja enzim, sebab sebagian besar enzim sangat peka terhadap perubahan pH. Pada kisaran pH 7.0 enzim intrasel bekerja sangat efektif. Jika pH dinaikkan atau diturunkan, aktivitas enzim akan berkurang dengan cepat.
Meskipun demikian, terdapat beberapa enzim yang justru bekerjaoptimal dalam kandungan pH sangat asam, yaitu pepsin dan amilase. Cara kerja enzim ini akan sangat baik jika kondisi asam dalam tubuh seseorang berada pada level yang semakin tinggi.
c. Pengaruh inhibitor dalam aktivitas dan cara kerja enzim
Di samping suhu dan derajat keasaman, ternyata masih ada faktor lain yang mampu mempengaruhi aktivitas dan cara kerja enzim. Ya, faktor lainnya tersebt adalah inhibitor. Inhibitor adalah zat yang menghambat cara kerja enzim. Zat tersebut bersifat menghalangi cara kerja enzim untuk sementara waktu atau secara tetap. Ada dua jenis inhibitor.
1. Inhibitor kompetitif, seperti sianida. Inhibitor jenis ini bersaing dengan substrat untuk mencapai sisi aktif enzim. Sianida bersaing dengan oksigen untuk mencapai haemoglobin. Sifat hambatannya sementara dan bisa ditanggulangi dengan menaikkan konsentrasi substrat.
2. Inhibitor nonkompetitif yang menghalangi fungsi enzim dengan caramelekatkan diri pada bagian luar sisi aktif enzim. Dalam kasus semacam ini, enzim tidak bereaksi terhadap substrat. Hambatannya bersifat tetap, tidak terpengaruh konsentrasi substrat.
Nah, itulah beberapa hal menarik dan unik yang terdapat dalam aktivitas dan cara kerja enzim dalam tubuh. Sebenarnya masih banyak hal lain yang bisa ditelaah tentang enzim. Ya, bahasan mengenai enzim memang sangat luas sekali sehingga tidak akan mampu digambarkan dengan tulisan sederhana ini. Namun, sebagai proses pengenalan, penulis berharap artikel ini bisa dijadikan sebagai referensi bagi yang hendak menelaahnya lebih jauh.
