Struktur dan Mekanisme Kerja Enzim

Struktur dan Mekanisme Kerja Enzim – kita telah mengenal enzim sebagai senyawa kimia organik yang mampu mengkatalisis suatu reaksi kimia pada makhluk hidup. Kemampuan enzim sangat dibutuhkan dalam berbagai metabolisme di dalam tubuh, hal ini karena enzim mampu menghemat energi yang dibutuhkan untuk melakukan reaksi kimia, serta mampu menyelesaikan reaksi kimia lebih cepat dibanding tanpa menggunakan enzim. Bayangkan, jika makanan yang kita makan akan sangat lama dicerna di dalam tubuh akibat tiadanya enzim. Enzim bekerja secara spesifik dengan mengikatkan diri dengan substrat membentuk kompleks enzim substrat. Dan akan melepaskan diri ketika substrat telah diubah menjadi produk.

A. STRUKTUR ENZIM

Enzim pada umumnya ialah senyawa protein globular yang cukup besar. Struktur enzim disebut sebagai holoenzim yang menggambarkan penyusun enzim itu sendiri. Holoenzim tersusun atas apoenzim dan cofactor. Apoenzim ialah senyawa protein globular yang menyusun sebagian besar enzim. Sementara kofaktor merupakan senyawa nonprotein yang akan berikatan secara permanen atau tidak dengan apoenzim dalam suatu enzim tertentu. Kofaktor dapat berupa koenzim, gugus prostetik atau ion logam. Macam – macam kofaktor dibedakan sebagai berikut:

1. Koenzim merupakan senyawa organik non protein yang tidak berikatan secara permanen dengan protein penyusun enzim. Koenzim dapat berupa vitamin, lemak, dan lainnya yang dapat diekstrak atau dipisahkan dengan enzim pada suatu waktu tertentu dalam reaksi kimia.

Baca Juga:  6 Profil Negara Maju dan Berkembang

2. Gugus prostetik merupakan senyawa organik non protein yang berikatan permanen (kuat) dengan apoenzim (protein). Sehingga gugus prostetik sulit dipisahkan dengan komponen apoenzim.

3. Ion logam adalah senyawa non organik berupa ion – ion logam yang bermuatan seperti magnesium (Mg2+), besi (Fe2+), dan lainnya yang berikatan pada sisi aktif enzim. ion logam bertindak sebagai aktivator enzim.

Enzim memiliki sisi aktif sebagai tempat untuk berikatan dengan substratnya. Enzim dapat pula memimiliki sisi allosterik yaitu sisi di luar sisi aktif yang memungkinkan terjadinya ikatan enzim dengan aktivator yang dapat meningkatkan kerja enzim atau justru menghambat kerja enzim. Pada umumnya, enzim berukuran lebih besar dibanding substrat. Baik apoenzi maupun kofaktor tidak memiliki aktivitas katalitik, namun, ketika apoenzim dan kofaktor berikatan menjadi holoenzim maka akan memiliki kemampuan untuk mengkatalisis senyawa lainnya dalam suatu reaksi kimia.

B. MEKANISME KERJA ENZIM

Enzim berperan sebagai biokatalisator dalam suatu rekasi kimia. Dalam rekasi tersebut, enzim akan membentuk kompleks enzim substrat dan kemudian enzim akan mengubah substrat menjadi produk. Setelah mengubah substrat menjadi produk, enzim akan kembali ke strukturnya dan mengubah subtrat yang lain dalam reaksi yang sama. Aktivitas kerja enzim yang mampu mempercepat suatu reaksi kimia tanpa ikut bereaksi bekerja dengan berikatan dengan substrat terlebih dahulu. Enzim bersifat spesifik yang mampu mengenali jenis substrat yang dapat berikatan dengan enzim. Enzim mampu menseleksi substatnya dengan kecocokan titik ikatan yang dimiliki oleh substrat dengan sisi aktif yang dimiliki oleh enzim.

Baca Juga:  Pengertian, Fungsi, Ciri-Ciri Jaringan Epidermis, dan Gambarnya

Terdapat dua teori yang menggambarkan mekanisme kerja enzim:

1. Teori Gembok – Kunci (Lock And Key Theory)

Teori gembok kunci dikemukakan oleh Emil Fischer pada tahun 1894. Beliau menyatakan bahwa substrat yang mampu berikatan dengan enzim ialah substart yang memiliki bentuk yang serupa dengan sisi aktif enzim (sisi pengikatan enzim). Teori ini dapat digambarkan sebagai gembok dan kunci, dimana hanya kunci yang sesuai dengan bentuk lubang gembok yang mampu membuka gembok tersebut. Namun teori ini gagal untuk menjelaskan kestabilan enzim saat peralihan titik reaksi enzim.

2. Teori Induksi (Induced Fit Theory)

Teori ini dikemukakan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958. Ia mengajukan teori induksi sebagai model baru cara kerja enzim yang merupakan modifiksi dari model gembok kunci. Menurut teori ini enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel yang dapat mengalami perubahan bentuk sesuai dengan bentuk yang dimiliki oeh substrat. Hal ini tentu berbeda dengan teori gembok kunci yang mana dalam teori ini menyatakan bahwa sisi aktif enzim bersifat kaku, statis, sangat spesifik. Meskipun sisi aktif enzim bersifat fleksible (dalam teori induksi), namun tidak semua senyawa kimia dapat menjadi substrat enzim yang dapat berikatan membentuk komplek enzim substrat. Kriteria substrat yang mampu berikatan dengan enzim ialah memiliki titik ikatan yang sesuai dengan enzim. Sehingga meskipun bentuk sisi aktif enzim dan substrat tidak sama, jika substratmemiliki titik ikatan yang sesuai dengan enzim maka hal ini akan menginduksi sisi aktif enzim yang menyebabkan enzim merubah bentuk sesuai dengan bentuk enzim. Teori yang dikemukaan Koshland inilah yang diterima untuk menjelaskan cara kerja enzim dalam suatu reaksi kimia.

Baca Juga:  Penjelasan Jaringan Penyusun Akar Dikotil dan Monokotil