Komponen, Fungsi dan cara kerja Enzim Serta Komponen

Enzim merupa- kan senyawa organik yang tersusun oleh protein (spesialisasi protein) untuk menjalankan proses-proses biokimiawi dalam sisitem hayati. Dengan demikian, reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh, baik anabolisme maupun katabolisme selalu melibatkan enzim. Kom- ponen-komponen, fungsi, cara kerja, sifat-sifat, faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, penamaan dan pengelompokkan enzim, serta bagaimana pembentukan enzim akan kalian pelajari pada ma- teri berikut.

Komponen-komponen Enzim
Sebagian besar enzim tersusun oleh dua bagian, yaitu bagian yang berupa protein, disebut apoenzim dan bagian non protein yang dise- but kofaktor. Ada juga beberapa enzim yang hanya terdiri dari kom- ponen protein saja. Kofaktor dapat berupa molekul anorganik mau- pun molekul organik. Molekul anorganik berupa mineral seperti ion Fe, ion Zn, dan ion Mn. Molekul organik misalnya NAD+, vitamin B1, B2, B6, niasin, dan biotin. Kofaktor yang berupa molekul organik disebut koenzim, sedangkan kofaktor yang berupa molekul anorganik disebut gugus prostetik. Apoenzim dan koenzim yang bersatu mem- bentuk enzim yang lengkap, disebut holoenzim. Perhatikan Gambar 2.2. dan 2.3.

Fungsi dan Cara Kerja Enzim

Di dalam reaksi kimia, antara suatu bahan (zat, unsur, molekul atau senyawa) yang satu dapat mengadakan reaksi dengan bahan (zat, unsur, molekul atau senyawa) yang lain sehingga dihasilkan suatu se- nyawa yang baru. Hal tersebut terjadi di dalam proses metabolisme, sehingga dihasilkan bahan yang diperlukan untuk tubuh. Nah, dalam proses metabolisme tersebut, tentunya diperlukan waktu tertentu un- tuk dapat mengubah bahan baku menjadi bahan yang baru (produk).

Selama terjadi reaksi kimia tersebut, diperlukan adanya suatu bahan yang berperan dalam mengatur waktu untuk ter- jadinya reaksi yaitu enzim. Enzim tersebut diperlukan untuk mempercepat terjadinya reaksi kimia (katalis), sehingga enzim disebut sebagai katalisator. Enzim yang berperan untuk mem- percepat reaksi kimia dalam metabolisme suatu sistem hayati atau organisme disebut sebagai biokatalisator. Molekul- molekul yang dikatalis oleh enzim dinamakan substrat.
Reaktan memerlukan energi (panas) untuk memutuskan ikatan- ikatan antar atomnya, sehingga atom-atom tersebut dapat membentuk ikatan baru (produk).


Energi bebas yang diperlukan untuk memu- tuskan ikatan ini disebut energi aktivasi (EA), sedangkan perbedaan antara energi bebas produk dengan energi bebas reaktan disimbolkan dengan ΔG. Reaksi kimia yang dikatalis oleh enzim, menunjukkan bahwa reaksi tersebut membutuhkan energi untuk reaksi lebih sedikit diban- ding reaksi yang tidak dikatalis oleh enzim.

Oleh karena itu, enzim berperan penting dalam menurunkan energi aktivasi untuk memulai suatu reaksi, sehingga reaksi dapat berjalan sangat cepat, efisien, dan tidak menimbulkan suhu yang tinggi. Perhatikan Gambar 2.1. Setelah mengetahui fungsi enzim dalam metabolisme, tahukah ka- lian di mana enzim dihasilkan atau ditemukan? Enzim dihasilkan di dalam sel dan dapat bekerja di dalam sel mau- pun di luar sel. Enzim yang bekerja di dalam sel disebut enzim intra- seluler. Misalnya, enzim yang berfungsi menawarkan racun sel H2O2 (hidrogen peroksida) menjadi H2 dan O2 yang bersifat netral. Enzim pernafasan selalu terdapat dalam sel. Sementara itu, enzim yang bekerja di luar sel disebut enzim ekstraseluler, yaitu enzim-enzim pencernaan. Sebagian besar enzim terdapat pada protoplasma sel. Namun, pada sel tertentu enzim ditemukan di dalam vakuola dan dinding sel. Selanjutnya, bagaimanakah enzim bekerja? Ada dua teori yang menjelaskan kerja enzim tersebut, yaitu:

a. Model Gembok – Kunci (Lock and Key)

Gambar 2.4 Prinsif kerja enzim menurut teori gembok-kunci.

Dari nama teorinya, kalian tentu dapat membayangkan bentuk antara kunci dan gembok pintu rumah kalian. Teori ini dikemukakan oleh seorang ahli yang bernama Fisher. Menurutnya, enzim bagaikan sebuah gembok, memiliki bagian yang berhubungan dengan kunci yang disebut lubang kunci. Bagian lubang kunci ini diibaratkan seba- gai sisi aktif enzim, yaitu suatu tempat yang spesifik untuk mengikat substratnya. Substrat digambarkan sebagai sebuah kunci. Mata kunci memiliki struktur yang khas dan cocok dengan struktur lubang kunci pada gembok. Kunci tertentu hanya cocok dengan gembok tertentu, artinya enzim tertentu hanya bekerja pada subs- trat tertentu. 

Apabila sisi aktif bergabung dengan substrat maka enzim tidak aktif lagi. Bergabung- nya enzim dengan substrat membentuk kom- pleks enzim substrat. Kompleks enzim substrat digambarkan sebagai gembok dimana pada lu- bang kuncinya terdapat kunci. Setelah reaksi berlangsung, kompleks enzim substrat lepas dan terbentuklah produk. Pada sistem kerja enzim, enzim tidak pernah ikut bereaksi karena setelah terbentuk produk, enzim akan terlepas dan dapat menjalankan fungsi enzim untuk berikatan dengan substrat lain yang sesuai. Artinya, enzim tidak akan di- ubah menjadi produk atau enzim hanya berperan sebagai perantara dalam membentuk produk. 

Produk tersebut berasal dari substrat yang telah bereaksi. Perhatikan Gambar 2.4

Berikut adalah persamaan reaksi enzimatis sederhana:

b. Teori Ketepatan Induksi (Induced Fit Theory)

Teori ini menyatakan bahwa enzim memiliki sisi aktif yang mu- dah menyesuaikan dengan bentuk substratnya. Dengan kata lain, ben- tuk sisi aktif enzim bersifat fleksibel. Pada saat substrat bertemu dengan enzim, maka sisi aktif enzim berubah sedemikian rupa sehingga cocok dengan substrat dan terbentuklah kompleks enzim substrat. Setelah terjadi reaksi dan produk telah terbentuk, enzim akan lepas. Pada saat ini tidak menutup kemungkinan, substrat lain bergabung dengan en- zim. Pada saat ini pula enzim tidak aktif lagi. Perhatikan Gambar 2.5. Setelah kalian mengetahui komponen penyusun enzim serta fung- si dan peran enzim, kalian akan mempelajari tentang sifat-sifat enzim berikut ini.

Komponen, Fungsi dan cara kerja Enzim 

Sifat-sifat Enzim
Faktor Penghambat Kerja Enzim
Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim
Penamaan dan Pengelompokan Enzim dan Pembentukan Enzim