Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Enzim merupakan protein yang bertindak sebagai katalis dan bertanggung jawab untuk laju dan kekhususan yang tinggi dari satu atau lebih reaksi biokimia intraseluler dan ekstraseluler. Enzim bekerja dengan membentuk kompleks enzim - substrat. Reaksi enzim selalu bolak-balik. Hampir semua enzim adalah protein globular yang terdiri atas polipeptide tunggal atau dua atau lebih polipeptide yang diikat bersama (dalam struktur kuarternari (oleh ikatan non kovalen. Ini disebabkan oleh konfigurasi tiga dimensi yang ada dalam larutan, enzim-enzim bertindak terhadap molekul-molekul lain (substrat), dan mengkatalis satu tipe (tetap tidak harus satu) reaksi kimia.

bentuknya memungkinkan adanya satu atau dua sisi aktif (domain) yang mengikat untuk sementara dan biasanya secara non-kovalen dengan molekul substrat yang setara untuk membentuk satu atau lebih kompleks enzim-substrat (ES), katalisis hanya terjadi selama adanya kompleks tersebut.

Satu atau lebih produk kemudian dilepaskan sehingga sisi aktifnya bebas lagi untuk mengikat substrat yang baru. Sisi aktif mempunyai konformasi dan distribusi muatan yang khusus substrat dan komponen asam aminonya, akan mengubah posisinya yang tiga dimensi (induced fit) sebagai substrat pengikat, sehingga memungkinkan beberapa sub-reaksi terlibat dalam katalis untuk bekerja.

Kerja enzim hanyalah mempercepat laju reaksi, yang posisi ekuilibrium dari reaksi bolak-baliknya dipertahankan. Proses kerja enzim dapat diterangkan dalam konteks pengertian termodinamika. Enzim akan memperkecil energi aktifitas reaksi-reaksi, sehingga memungkinkannya untuk terjadi lebih cepat pada suhu rendah hal ini sangat penting dalam sistem biologis. Sekarang diketahui bahwa molekul RNA dapat bertindak sebagai katalis reaksi-reaksi, kadang-kadang melibatkan diri sebagai substrat. Ketika molekul-molekul RNA itu melibatkan molekul non-RNA sebagai substrat maka RNA dapat dianggap sebagai enzim dalam arti sebenarnya.

Pada umumnya, sel hanya dapat melakukan apa yang dimungkinkan oleh enzim-enzim untuk dikerjakan. Selama evolusi dan perkembangan multiselular, sel-sel menjadi tampak dan berfungsi berlainan satu sama lain karena mereka mempunyai kemampuan biokimia yang berbeda-beda.

Mekanisme kerja enzim diterangkan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan kunci (Lock and Key theory) yang dikemukakan oleh Fischer (1898). Teori ini menjelaskan bahwa enzim diumpamakan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagan kecil yang dapat berikatan dengan substrat. Bagian ini disebut sisi aktif. Sementara itu, substrat diumpamakan sebagai kunci karena dapat berikatan secara pas dengan sisi aktif enzim. Kemudian, teori kecocokan yang terinduksi (Induced Fit Theory) yang dikemukakan oleh Daniel Koshland. Teori ini menjelaskan bahwa sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan substratnya (fleksibel).

Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

1. Suhu/Temperatur Udara

Enzim akan menjadi tidak aktif jika berada pada suhu di bawah 0൦C. Namun walau tidak aktif, enzim tersebut tidaklah rusak. Setiap jenis enzim punya suhu optimal sendiri-sendiri. Contohnya enzim-enzim yang ada pada tubuh manusia akan bekerja secara optimal jika level suhu udara sekitar 35-40੦C.

Contoh lainnya yaitu bakteri yang bisa hidup di air panas memiliki enzim yang bekerja optimal saat temperatur udara sekitar 70०C. Jika suhu dinaikkan sampai di atas level optimal, maka enzim tersebut akan mengalami kerusakan total atau denaturasi.

2. Nilai pH

Efisiensi suatu enzim sangat dipengaruhi oleh nilai pH atau derajat keasaman sekitarnya. Ini arena muatan komponen asam amino enzim berubah bersama dengan perubahan nilai pH. Secara umum, kebanyakan enzim tetap stabil dan bekerja baik pada kisaran pH 6 dan 8. Tapi, ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa.

Nilai pH yang menguntungkan bagi enzim tertentu sebenarnya tergantung pada sistem biologis tempat enzim tersebut bekerja. Ketika nilai pH menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka struktur dasar enzim tidak dapat mengikat substrat dengan benar, sehingga aktivitas enzim menjadi sangat terpengaruhi. Bahkan enzim dapat sampai benar-benar berhenti berfungsi.

3. konsentrasi Substrat

Jelas saja konsentrasi substrat yang lebih tinggi berarti lebih banyak jumlah molekul substrat yang terlibat dengan aktivitas enzim. Sedangkan konsentrasi substrat yang rendah berarti lebih sedikit jumlah molekul substrat yang dapat melekat pada enzim, menyebabkan berkurangnya akitivitas enzim.

Tapi ketika laju enzimatik sudah mencapai maksimum dan enzim sudah dalam kondisi paling aktif, peningkatan konsentrasi substrat tidak akan memberikan perbedaan dalam aktivitas enzim. Dalam kondisi seperti ini, di sisi aktif semua enzim terus terdapat substrat, sehingga tidak ada tempat untuk substrat ekstra.

4. Konsentrasi Enzim

Semakin besar konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi akan semakin cepat pula. Konsentrasi enzim berbading lurus dengan kecepatan reaksi, tentunya selama masih ada substrat yang perlu diubah menjadi produk.

5. Zat-zat Penggiat (Aktivaor)

Aktivator merupakan zat atau molekul yang berfungsi untuk memacu atau mempercepat reaksi enzim. Contoh dan aktivator antara lain garam-garam dari logam alkali dalam kondisi encer (2%-5%), dan ion logam seperti Ca, Mg, Ni, Mn dan Cl. Dan ini juga merupakan faktor yang memengaruhi kerja enzim.

6. Zat-zat Penghambat (Inhibitor)

Inhibitor merupakan suatu molekul yang dapat menghambat aktivitas enzim. Terdapat dua macam inhibitor enzim, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.

• Inhibitor Kompetitif

Inhibitor Kompetitif (inhibitor irrevesible) merupakan molekul penghambat kerja enzim yang bekerja dengan cara bersaing dengan sisi aktif enzim. Inhibitor kompetitif (inhibitor irrevesible) berikatan secara kuat pada sisi aktif enzim. Pengikatan ini berlangsung bolak-balik sehingga persentase penghambat untuk tingkat inhibitor yang tetap menjadi berkurang kalau substratnya ditambah.

Jadi, inhibitor kompetitif ini dapat dihilangkan dengan cara menambah konsentrasi substrat. Contoh yang teramat penting dari pengikatan ini adalah melibatkan enzim yang paling berlimpah, ribulose bifosfat karboksilase, enzim-penambat CO² pada C³ fotosintesis, dalam proses ini molekul-molekul CO² bersaing dengan molekul-molekul CO² untuk sisi aktif dan contoh lainnya adalah sianida yang terlarut dalam darah bersaing dengan oksigen untuk berkaitan dengan sisi aktif hemoglobin.

•  Inhibitor Nonkompetitif

Inhibitor yang terkait pada sisi alosetrik enzim (selain sisi aktif enzim) disebut inhibitor nonkompetitif. Inhibitor nonkompetitif adalah molekul penghambat kerja enzim yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim, yang dapat menyebabkan sisi aktif enzim berubah dan tidak dapat berfungsi lagi. Sehingga substrak tidak dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Inhibitor ini tidak dapat dihilangkan walaupun dengan menambahkan substrat. Contoh inhibitor nonkompetitif yaitu Ag+, Hg² +, dan Pb²+.

Demikianlah pembahasan mengenai "Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim", semoga dengan adanya artikel tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan yang bermanfaat untuk anda.

Related Posts:

Tweet