Enzim adalah protein yang bertindak sebagai katalis biokatalis. Enzim melayani berbagai fungsi di dalam organisme hidup. Fungsi utama enzim untuk transduksi sinyal dan regulasi sel, seringkali melalui kinase dan fosfatase. Enzim juga menghasilkan gerakan, dengan myosin menghidrolisis ATP untuk menghasilkan kontraksi otot, dan juga mengangkut kargo di sekitar sel sebagai bagian dari sitoskeleton.
ATPase lain dalam membran sel adalah pompa ion yang terlibat dalam transpor aktif. Enzim juga terlibat dalam fungsi yang lebih eksotis, seperti menghasilkan cahaya luciferase pada kunang-kunang. Virus juga dapat mengandung enzim untuk menginfeksi sel, seperti HIV integrase dan reverse transcriptase, atau untuk pelepasan virus dari sel, seperti virus influenza neuraminidase.
Fungsi penting enzim adalah dalam sistem pencernaan hewan. Enzim seperti amilase dan protease memecah molekul besar (pati atau protein, masing-masing) menjadi yang lebih kecil, sehingga mereka dapat diserap oleh usus.
Molekul pati, misalnya, terlalu besar untuk diserap dari usus, tetapi enzim menghidrolisis rantai pati menjadi molekul yang lebih kecil seperti maltosa dan akhirnya glukosa, yang kemudian dapat diserap. Enzim yang berbeda mencerna zat makanan yang berbeda.
Pada ruminansia, yang memiliki diet herbivora, mikroorganisme dalam usus menghasilkan enzim lain, selulase, untuk memecah dinding sel selulosa dari serat tanaman.
Pengertian Enzim
Enzim adalah zat yang berfungsi sebagai katalis organik biologis untuk meningkatkan reaksi kimia. Enzim diproduksi oleh sel tetapi keberadaan sel tidak penting untuk aktivitasnya.
Semua enzim adalah protein di alam. Banyak enzim adalah protein sederhana dan tidak memerlukan faktor tambahan untuk aktivitasnya. Beberapa enzim disintesis dalam bentuk tidak aktif yang disebut zymogen atau proenzim seperti tripsinogen, kimotripsinogen, dan pepsinogen.
Beberapa enzim membutuhkan faktor tambahan selain molekul protein untuk aktivitasnya. Kofaktor umum digunakan untuk agen tersebut. Mereka dibagi menjadi tiga kelompok seperti:
- Gugus prostetik
- Koenzim, dan
- Aktivator ion logam
Gugus prostetik adalah bagian non-protein dari molekul enzim yang tetap melekat erat pada protein enzim. Koenzim merupakan bagian non-protein yang stabil terhadap panas dari suatu enzim yang dapat dengan mudah dipisahkan dari protein enzim.
Penghapusan koenzim menyebabkan hilangnya kekuatan katalitik enzim. Bagian protein dari enzim semacam itu disebut apoenzim dan apoenzim bersama dengan koenzimnya disebut holoenzim. Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) disintesis dari vitamin niacin dan tiamin pirofosfat (TPF, disintesis dari vitamin B1) adalah contoh dari koenzim tersebut. Aktivator ion logam-sejumlah besar enzim membutuhkan mono logam atau kation divalen seperti K +, Mn ++, Mg ++, Ca ++ dan Zn ++ untuk aktivasi mereka.
Enzim diketahui mempengaruhi laju reaksi biokimiawi dalam beberapa cara. Dalam sejumlah kasus, koenzim pertama bereaksi dengan substrat untuk membentuk senyawa baru. Pada langkah berikutnya, senyawa antara yang terbentuk mengalami perubahan kedua dimana enzim dibebaskan dalam bentuk aslinya dan substrat dalam bentuk yang diubah yang disebut produk.
Sifat-sifat Enzim
- Enzim adalah protein yang mudah dipengaruhi oleh pH, panas, dan ion logam berat.
- Enzim bekerja sangat cepat dalam reaksi kimia.
- Enzim tidak dihancurkan setelah selesainya reaksi dan dengan demikian enzim dapat digunakan kembali.
- Enzim dapat bekerja di kedua arah.
- Enzim tidak aktif oleh panas yang berlebihan.
- Enzim bertindak untuk mengkatalisasi dan mereka spesifik dalam reaksi kimia.
Penamaan Enzim
Umumnya enzim diberi nama dengan menambahkan sufiks ‘ase’ setelah nama substrat tempat kerjanya; misalnya, laktosa terdegradasi oleh enzim laktase (sama maltosa oleh maltase, sukrosa oleh sukrosa, selulosa oleh selulase, dll).
Beberapa enzim dinamai sesuai dengan sifat reaksi kimia yang dikatalisis seperti dehidrogenase menghilangkan hidrogen dari molekul substrat, karboksilase menambah atau menghilangkan karbon dioksida, dll.
Klasifikasi Enzim
Enzim diklasifikasikan ke dalam enam kategori utama seperti yang dinyatakan di bawah ini:
1. Oksidoreduktase: Kelompok-kelompok enzim ini mengkatalisasi reaksi reduksi oksidasi dan mentransfer elektron. Contoh: dehidogenase, oksidase, dll.
2. Transferase: Jenis-jenis enzim ini memindahkan gugus fungsi dari satu molekul ke molekul lain. Contoh: transaminase, kinase, transasetilase, dll.
3. Hidrolase: Enzim yang termasuk dalam kelompok ini menyebabkan lisis berbagai senyawa dengan penambahan molekul air (H2O). Contoh: amilasa, lipase, fosfatase, peptidase, dll.
4. Liase: Enzim-enzim ini mengkatalisis pemindahan gugus-gugus dari substrat tanpa penambahan molekul air. Umumnya, mereka memecah ikatan kimia dan sering menambahkan ikatan rangkap.
5. Isomerase: Enzim mengkatalisasi berbagai reaksi isomerisasi.
6. Ligases: Enzim mengkatalisasi ikatan dua molekul yang digabungkan dengan lisis ikatan pirofosfat. Biasanya nukleotida trifosfat seperti ATP berpartisipasi dalam reaksi.
Apa fungsi enzim?
- Enzim mengatur proses biologis dan laju reaksi kimia dalam organisme hidup.
- Enzim membantu memecah racun dalam tubuh.
- Ini membantu memecah molekul kompleks yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil.
- Enzim membantu melonggarkan gulungan DNA dan menyalin informasi selama replikasi DNA.
- Ini membantu untuk meningkatkan reaksi kimia.
Beberapa Contoh Enzim spesifik dan Fungsinya
Di dalam tubuh manusia, ada banyak contoh enzim. Di antara mereka, fungsi beberapa enzim spesifik dinyatakan di bawah ini:
- Lipase: Mereka adalah sekelompok enzim yang membantu mencerna lemak dalam usus.
- Amilase: Jenis enzim ini ditemukan dalam air liur yang membantu mengubah pati menjadi gula.
- Tripsin: Jenis enzim ini ditemukan di usus kecil dan membantu memecah protein menjadi asam amino.
- Laktase: Hal ini juga ditemukan di usus kecil yang memecah laktosa susu menjadi glukosa dan galaktosa.
- Maltase: Juga ditemukan dalam air liur yang membantu memecah gula ‘maltosa’ menjadi glukosa.
- Helikase: Ini melepaskan ikatan DNA selama replikasi DNA.
- Asetilkolinesterase: Ini adalah enzim utama yang bertindak sebagai neurotransmitter dan memecah asetilkolin menjadi kolin dan asetat di saraf dan otot.
- DNA polimerase: Membantu mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida.
Cara Kerja Enzim
Cara kerja enzim adalah di dalam tubuh organisme dengan menurunkan energi aktivasi yakni energi yang dibutuhkan untuk dapat memulai suatu reaksi. Dengan meminimalkan “cost” maka proses yang berlangsung juga akan dapat lebih cepat. Energi aktivasi didalam suatu reaksi kimia tersebut dapat diperumpakan ialah sebagai “biaya jalan” dalam sebuah proses produksi. Semakin rendah “biaya jalannya”, maka makin akan cepat prosesnya.