Bagaimana cara kerja enzim menurut teori kunci gembok dan teori induksi pas?

Enzim merupakan protein atau molekul berbasis protein yang mempercepat reaksi kimia dalam tubuh organisme. Perannya adalah sebagai katalis untuk reaksi kimia. Dimana ini artinya enzim mendorong perubahan satu set reaktan atau substrat menjadi produk tertentu. Sifat enzim juga beragam. Terkait perannya yang spesifik di alam, misalnya, setiap jenis enzim hanya mampu menjadi katalis dari satu jenis reaksi kimia. Salah satu contohnya adalah enzim protease yang memecah protein tidak mampu memecah protein atau karbohidrat.

Nội dung chính Show

Struktur Enzim
Cara Kerja Enzim
Cara Kerja Enzim
Video yang berhubungan

Sifat enzim lainnya adalah sensitif terhadap suhu. Disini enzim bekerja paling baik pada suhu optimum, yaitu 37 derajat selsius. Ketiga, enzim juga sensitif terhadap perubahan pH. Beberapa enzim bekerja optimal di pH rendah, tapi ada pula enzim yang optimal di pH tinggi.

Penyusun utama enzim adalah protein. Enzim juga bekerja bolak-balik dan bersamaan dalam reaksi penyusunan maupun penguraian suatu zat. Sifat enzim yang terakhir adalah katalisator. Sebagai katalis, enzim mempercepat reaksi kimia dengan menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi minimum yang dibutuhkan untuk memulai terjadinya reaksi kimia.

Struktur Enzim

Enzim merupakan protein yang dilipat menjadi bentuk 3D yang kompleks. Tiap enzim memiliki bentuk atau alur tertentu dalam struktur 3D yang mengikat substrat. Bentuk enzim secara lengkap disebut dengan haloenzim. Haloenzim terdiri dari dua komponen, yaitu apoenzim dan gugus protestik.

(Baca juga: Mengenal Enzim Beserta Jenis-jenisnya)

Apoenzim atau komponen protein merupakan sisi aktif enzim. Apoenzim adalah tempat melekat dan bereaksinya substrat. Sementara itu, gugus prostetik atau komponen nonprotein tersusun dari kofaktor dan koenzim.

Kofaktor terdiri dari zat anorganik, seperti K, Zn, Fe, Co, dan lain-lain. Sebaliknya, koenzim adalah zat organik nonprotein, seperti Koenzim A, NADP, NAD, dan lain-lain. Beberapa kerja enzim membutuhkan baik kofaktor dan koenzim.

Cara Kerja Enzim

Enzim dan substrat akan membentuk kompleks substrat-enzim sebelum menghasilkan produk. Substrat adalah zat yang berfungsi sebagai enzim, sementara produk adalah zat yang diperoleh pada akhir reaksi kimia. Cara kerja enzim dibagi menjadi dua, yaitu gembok dan anak kunci (lock and key) serta kecocokan induksi (induced fit).

Menurut teori gembok dan anak kunci, enzim memiliki sisi aktif yang kosong. Sisi aktif tersebut merupakan tempat menempelnya substrat agar enzim dapat bekerja. Ketika substrat menempati sisi aktif enzim, enzim tersebut menjadi kompleks enzim. Sisi aktif enzim memiliki bentuk yang spesifik dan tidak fleksibel. Karena itu, hanya bentuk substrat tertentu yang dapat melekat pada enzim.

Sementara itu, hipotesis kecocokan induksi berpendapat bahwa sisi aktif enzim bersifat fleksibel. Sisi aktif enzim dapat berubah mengikuti bentuk substrat yang menempel padanya.

Cara kerja enzim sangat berkaitan dengan segala aktivitas dari proses metabolisme yang ada di dalam tubuh organisme makhluk hidup. Sebuah metabolisme tak akan menjadi sempurna tanpa adanya enzim yang bekerja. Oleh karena itu, untuk mengetahui apa itu enzim dan bagaimana cara ia berproses, dapat disimak penjelasan di bawah ini.

Cara Kerja Enzim

Sebelum mengetahui cara kinerja dari enzim, sebaiknya wajib diketahui apa yang dinamakan enzim. Dikutip dari Wikipedia, enzim ialah biomolekul yang berupa protein yang memiliki fungsi sebagai katalis pada reaksi kimia organik.

Sementara arti kata katalis adalah senyawa yang dapat mempercepat proses terhadap reaksi tanpa habis melakukan reaksi. Molekul awal disebut juga dengan substrat. Ia akan dipercepat untuk terjadi perubahan molekul yang biasa disebut dengan produk.

Seluruh proses biologi dari sel membutuhkan enzim supaya mampu melangsungkan dengan cepat pemrosesan metabolisme dalam tubuh makhluk hidup.

Dengan arti lain jika enzim merupakan sebuah senyawa yang terdiri dari komponen-komponen protein serta katalik. Kemudian memiliki nilai fungsi dalam mempercepat proses metabolisme di dalam tubuh organisme makhluk hidup. Inilah yang dapat dikatakan sebagai cara kerja enzim pada organisme.

Komponen-komponen tersebut sangat penting dikarenakan jika tak akan bisa mempercepat yakni dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan ketika reaksi metabolisme tersebut akan dilakukan.

Enzim tersusun dari protein (apoenzim) dan juga senyawa non protein atau cofactor. Sebuah ciri yang membedakan enzim dengan protein yang lain adalah sifat katalik tersebut.

Sifat tersebut didapat dari gugus cofactor berupa senyawa anorgani (ion logam) atau senyawa organik (koenzim dan gugus prostetic). Kinerja dari enzim ini dipengaruhi oleh faktor-faktor diantaranya adalah substrat, keasaman, suhu, inhibitor, dan cofaktor.

Baca Juga: Titrasi Asam Basa, Pengertian, Cara Kerja dan Kegunaannya

Sistem Kinerja Enzim

Sistem atau cara kerja enzim ini pada reaksi metabolisme didalam tubuh organisme adalah dengan menurunkan energi aktivasi. Energi tersebut adalah energi yang diperlukan dalam memulai suatu reaksi.

Dimana dengan cara meminimalkan ‘cost‘, sehingga proses tersebut akan berlangsung dapat dilakukan lebih cepat. Energi aktivasi tersebut dapat diumpamakan sebagai ‘biaya operasional’ dalam suatu produksi.

Lalu, semakin rendah biaya operasional yang dikeluarkan, maka akan semakin cepat pula proses yang dikerjakan. Cara kinerja dari enzim ini dalam mempercepat terhadap reaksi kimia yakni dengan berinteraksi bersama dengan substrat.

Selanjutnya, substrat tersebut diubah menjadi sebuah produk. Jika telah terbentuk sebuah produk, maka enzim akan melepaskan diri dari substrat tersebut. Hal tersebut terjadi karena enzim tak mampu bereaksi dengan substrat.

Ada dua teori yang menunjukkan tentang cara kerja enzim ini. Teori tersebut antara lain:

Baca Juga: Cara Kerja Rekayasa Genetika

Teori ini dikemukakan oleh Emil Fischer (1894). Menurutnya, enzim tak dapat berikatan dengan substrat yang mempunyai bentuk yang spesifik atau sama dengan sisi yang aktif dari enzim.

Dapat dikatakan juga jika hanya substrat yang memiliki bentuk cocok secara spesifik yang bisa berhubungan terhadap enzim tersebut. Sehingga, teori ini dinamakan dengan teori gembok kunci.

Perumpamaan substrat adalah gembok, sedangkan enzim diperumpamakan sebagai kunci. Sementara, gembok dan juga kunci memiliki kecocokan dengan sisi yang sama agar dapat membuka atau juga sebaliknya.

Teori cara kerja enzim tersebut memiliki kekurangan yakni tak mampu menjelaskan bagaimana kestabilan dari enzim. Kestabilan tersebut didapat ketika peralihan titik pada reaksi enzim.

Teori ini juga merupakan teori yang menggambarkan tentang cara kerja dari enzim. Pemakaian teori ini dilakukan pada tahun 1958 oleh Daniel Koshland.

Menurutnya, enzim mempunyai sisi yang aktif dan juga fleksibel. Walau demikian, sisi tersebut memiliki titik pengikatan yang spesifik atau sama persis. Dengan demikian, hanya substrat yang memiliki titik pengikatan yang juga spesifik yang akan menginduksi terhadap sisi aktif dari enzim.

Kemudian akan menghasilkan kecocokan atau pas dalam membentuk substrat. Teori yang dikemukakan oleh Daniel Koshland ini mampu menjawab kekurangan yang terdapat pada teori gembok kunci yang telah dikemukakan terlebih dahulu.

Sehingga, teori ini pun merupakan teori yang paling banyak diakui para peneliti dalam menjelaskan bagaimana cara kerja enzim pada organisme. (R10/HR Online)

Ilustrasi enzim. (Photo created by kjpargeter on Freepik)

Bola.com, Jakarta - Enzim merupakan molekul protein yang berperan sebagai katalisator. Adanya peran sebagai katalis tersebut membuat enzim dapat mempercepat berbagai proses reaksi kimia di dalam tubuh makhluk hidup.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) daring, enzim adalah molekul protein yang kompleks, yang dihasilkan oleh sel hidup dan bekerja sebagai katalisator dalam berbagai proses kimia di dalam tubuh makhluk hidup.

Enzim terbentuk dari protein yang dilipat menjadi bentuk yang rumit dan kemudian hadir di seluruh tubuh. Adanya reaksi kimia membuat tubuh tetap hidup bergantung pada hal-hal yang dilakukan enzim.

Enzim melakukan tugas kritis untuk menurunkan energi aktivasi reaksi yaitu, jumlah energi yang harus dimasukkan agar reaksi dimulai.

Enzim bekerja dengan mengikat molekul reaktan dan menahannya dengan baik sehingga proses pemutusan ikatan kimia dan pembentukan ikatan berlangsung lebih mudah.

Berikut ini penjelasan tentang cara kerja enzim, struktur, dan fungsinya, seperti dilansir dari emodul.kemdikbud.go.id, Jumat (29/10/2021).

Vlog Bola.com Gianluigi Buffon, Andres Iniesta dan 3 Pemain yang Tidak Pernah Mendapatkan Ballon d'Or

Enzim tersusun atas dua bagian yang saling berpasangan, yaitu apoenzim dan kofaktor.

1. Apoenzim

Apoenzim merupakan bagian enzim berupa senyawa protein yang memiliki sifat tidak tahan panas. Apoenzim terdiri atas bagian-bagian berikut:

a. Sisi Aktif

Sisi aktif berikatan dengan substrat. Substrat adalah zat yang akan dijadikan produk. Sisi aktif dapat diganggu oleh inhibitor kompetitif yang berstruktur sama dengan substrat.

Inhibitor akan mencegah substrat untuk berikatan dengan enzim.

b. Sisi Alosterik

Sisi alosterik berikatan dengan koenzim (kofaktor enzim). Sisi alosterik dapat diganggu oleh kehadiran inhibitor non-kompetitif yang memiliki struktur sama dengan kofaktor.

Inhibitor dapat mencegah enzim untuk berikatan dengan substrat.

2. Kofaktor/Aktivator Enzim

Kofaktor merupakan bagian enzim berupa senyawa non-protein dan bersifat tahan panas. Enzim yang telah berikatan dengan kofaktor disebut holoenzim.

Kofaktor dapat mengubah bentuk sisi aktif agar dapat berikatan dengan substrat. Kofaktor enzim dibedakan atas:

a. Koenzim

Koenzim merupakan kofaktor berupa senyawa organik (vitamin) yang berikatan secara non-kovalen dengan enzim. Contohnya, koenzim NAD+.

b. Gugus Prostetik

Gugus prostetik merupakan kofaktor berupa senyawa anorganik (mineral) yang berikatan secara kovalen dengan enzim. Contohnya, Cl- dan Ca2+ pada enzim amilase.

Enzim memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

1. Merupakan biokatalisator, yaitu enzim dapat mempercepat proses reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.

2. Mempercepat laju reaksi, namun tidak mengubah komposisi produk.

3. Terlibat dalam jalannya reaksi, namun jumlahnya tidak berubah.

4. Menurunkan energi aktivasi.

5. Hanya dapat mengatalisis reaksi tertentu atau hanya dapat bekerja pada satu jenis substrat.

6. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit.

7. Kerjanya dapat dihambat oleh zat tertentu.

Ada dua teori mengenai cara kerja enzim, yaitu teori gembok dan kunci (lock and key) dan teori kecocokan terinduksi (induced fit).

1. Teori Gembok dan Kunci (Lock and Key)

Menurut teori ini, suatu enzim hanya bekerja untuk satu jenis substrat saja yang akan berikatan pada sisi aktif. Enzim diibaratkan sebagai gembok dan substrat diibaratkan sebagai kunci.

Enzim bergabung dengan substrat membentuk kompleks enzim-substrat. Substrat diubah menjadi produk kemudian lepas dari enzim.

2. Teori Kecocokan Terinduksi (Induced Fit)

Menurut teori ini, kofaktor atau aktivator enzim akan berikatan dengan sisi alosterik dengan cara mengubah bentuk sisi aktif enzim agar dapat mengikat substrat tertentu.

Substrat kemudian diubah menjadi produk dan lepas dari enzim. Enzim dapat digunakan kembali untuk substrat berikutnya.

Sumber: Kemdikbud