Cara Kerja Enzim dan Faktor yang Mempengaruhi Enzim

Otakers, enzim memiliki keterkaitan yang begitu erat dengan seluruh proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Karena tanpa adanya enzim, metabolisme tidak akan berjalan dengan sempurna.

Pengertian enzim adalah suatu protein yang memiliki beberapa sifat seperti bekerja secara khusus sebagai biokatalisator pada suhu serta pH yang optimum. Enzim sendiri memiliki jumlah yang sangat banyak bahkan mencapai ribuan, akan tetapi di golongkan menjadi enam kelompok yaitu: oxidoreductase, transferase, hydrolase, isomerase, ligase, serta lyase.

Pada artikel ini kita akan membahas bagaimana mekanisme kerja Enzim. Simak ulasan berikut ini yah.

Mekanisme Enzim agar dapat membentuk produk

Cara kerja enzim pada reaksi metabolisme didalam tubuh makhluk hidup adalah dengan menurunkan energi aktivasi. Energi tersebut adalah energi yang diperlukan dalam memulai suatu reaksi.

Semakin rendah biaya operasional yang dikeluarkan, maka akan semakin cepat pula proses yang dikerjakan. Adapun cara kerja enzim dalam mempercepat reaksi kimia adalah dengan cara berinteraksi bersama substrat, setelah itu substrat tersebut akan diubah menjadi sebuah produk. Apabila terbentuk produk, enzim akan dapat melepaskan “diri’ dari substrat tersebut. Hal tersebut dikarenakan enzim tidak dapat bereaksi dengan substratnya. 

Ada dua teori yang menunjukkan tentang cara kerja enzim ini. Teori tersebut antara lain teori gembok dan kunci (lock and key theory) dan teori kecocokan yang terinduksi.

a.Teori Kunci Gembok

Bagaimana mekanisme kerja enzim menurut teori kunci gembok?

Teori Kunci Gembok menjelaskan bahwa enzim tidak akan berikatan dengan substrat yang memiliki bentuk sama (spesifik) dengan sisi aktif dari enzim. Sehingga, hanya substrat dengan bentuk yang cocok secara spesifik yang dapat berhubungan dengan enzim tersebut.

Maka dari itulah kenapa disebut dengan teori gembok dan kunci. Dalam hal ini enzim diilustrasikan sebagai kunci sedangkan substrat diilustrasikan sebagai gembok. Karena keduanya akan mempunyai kecocokan sisi yang sama untuk bisa membuka ataupun sebaliknya.

Namun teori cara kerja enzim kunci gembok memiliki kekurangan yaitu tidak bisa menjelaskan bagaimana kestabilan enzim pada saat peralihan titik reaksi enzim.

b. Teori Induksi

Teori induksi ini menjawab kekurangan dari teori Kunci Gembok sebelumnya. Teori ini dilakukan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958. Menurut teori Induksi enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel. Meski demikian, sisi aktif enzim tersebut mempunyai titik – titik pengikatan yang sama / spesifik. Sehingga hanya substrat yang mempunyai titik – titik pengikatan yang spesifik sama yang akan menginduksi sisi aktif dari enzim sehingga pas (membentuk seperti substrat).

 

Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Enzim berperan sebagai katalis organik, enzim mempercepat kecepatan reaksi yang terjadi. Jika tidak ada enzim, reaksi kimia akan menjadi sangat lambat. Berbagai reaksi juga mungkin tidak akan terjadi jika tidak terdapat enzim yang tepat di dalam tubuh.

Berdasarkan sifat-sifat protein yang dimilikinya, kerja enzim dipengaruhi oleh 4 faktor. Pengaruh dari keempat faktor tersebut akan dijelaskan secara lengkap beserta grafiknya.

a.Suhu

Kenapa suhu mempengaruhi kerja enzim?

Ingatlah bahwa enzim itu bersifat termolabil artinya segala aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh keadaan suhu. Semua enzim membutuhkan suhu yang cocok agar dapat bekerja dengan baik. Dalam kondisi suhu rendah, reaksi menjadi lambat karena hanya terdapat sedikit kontak antara substrat dan enzim.
Kenaikan suhu memang dapat meningkatkan akivitas enzim. Namun, suhu yang ekstrim juga tidak baik untuk enzim. Di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi, molekul enzim cenderung terdistorsi, sehingga laju reaksi pun jadi menurun. Enzim yang terdenaturasi gagal melaksanakan fungsi normalnya. Contoh dalam tubuh manusia, suhu optimum di mana kebanyakan enzim menjadi sangat aktif berada pada kisaran 35°C sampai 40°C. Selain itu enzim pada bakteri yang hidup di air panas memiliki suhu optimum 70^oC atau lebih.

Grafik faktor suhu yang dapat mempengaruhi kerja enzim

b. Nilai pH (Derajat Keasaman)

Molekul enzim pada umumnya adalah protein globular, bentuk dan fungsinya dapat dipengaruhi oleh perubahan pH cairan di sekitarnya. Enzim memiliki pH optimum yang dapat bersifat basa maupun asam. Sebagian besar enzim memiliki pH optimum antara 6 – 8. Tapi, ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa. Ketika nilai pH menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka struktur dasar enzim dapat mengalami perubahan. Sehingga sisi aktif enzim tidak dapat mengikat substrat dengan benar, sehingga aktivitas enzim menjadi sangat terpengaruhi. Bahkan enzim dapat sampai benar-benar berhenti berfungsi karena proses denaturasi (kerusakan) pada enzim.

Grafik faktor dari Nilai pH 

c. Konsentrasi Enzim dan Substrat

Mengapa konsentrasi enzim dan substrat mempengaruhi kerja enzim?

Reaksi kerja enzim dapat optimal jika perbandingan antara konsentrasi substrat dan enzim berada dalam jumlah yang seimbang. Bila jumlah enzim lebih sedikit dibanding jumlah substratnya, maka reaksi hanya akan berjalan lambat sehingga ada beberapa substrat yang tidak terkatalisasi. Sementara, bila jumlah enzim lebih banyak dibanding jumlah substratnya, maka reaksi akan berjalan sangat cepat.
Secara sederhana, pengaruh konsentrasi sebagai faktor yang mempengaruhi kerja enzim dapat dilihat pada grafik di bawah ini.

d. Aktivator (Zat-zat Penggiat)

Aktivator adalah zat atau molekul yang berfungsi untuk memacu atau mempercepat reaksi enzim. Contoh dari 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 Mempengaruhi Kerja Enzim.

e. Inhibitor (Zat-zat Penghambat)

Inhibitor adalah substansi yang memiliki kecenderungan untuk menghambat aktivitas enzim. Inhibitor enzim memiliki dua cara berbeda mengganggu fungsi enzim. Berdasarkan caranya, inhibitor dibagi menjadi 2 kategori: inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif.

Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sama dengan molekul substrat, inhibitor ini melekat pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi pembentukan ikatan kompleks enzim-substrat.

Inhibitor non-kompetitif dapat melekat pada sisi enzim yang bukan merupakan sisi aktif, dan membentuk kompleks enzim-inhibitor. Inhibitor ini mengubah bentuk/struktur enzim, sehingga sisi aktif enzim menjadi tidak berfungsi dan substrat tidak dapat berikatan dengan enzim tersebut.

Simak Video Berikut ini.