Enzim

1. Pengertian Enzim

Enzim adalah katalis untuk reaksi-reaksi dalam sistem biologi (biokatalisator), yaitu substansi yang dapat mempercepat atau membantu suatu reaksi kimia tanpa harus ikut terlibat di dalam reaksi itu sendiri. Ezim ditemukan dalam setiap sel hidup, mulai dari organisme bersel tunggal sederhana sampai organisme multiseluler yang kompleks, termasuk manusia.

Enzim tersusun atas protein (Apoenzim), tersedia di alam dan mengontrol pembentukan dan dekomposisi bahan-bahan penting yang ada di sayuran, buah-buahan dan hewan. Reaksi biokimia yang paling sering saat mengaplikasian enzim secara industri adalah peruraian hidrolitik komponen bahan pangan yang memiliki berat molekul (BM) tinggi seperti pati, protein, selulosa, dan sebagainya.

Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun dari protein, tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organik yang disebut KOENZIM. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas (termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan sebagai stabilisator agarenzim tetap aktif.

Sebagai katalis, enzim sangat luar biasa fungsinya, yaitu :

1. Mempunyai daya katalitik yang sangat baik; jauh lebih baik dari katalis anorganik atau sintetik (kec. Reaksi dapat meningkat sampai 1 juta kali).

2. Mempunyai spesifisitas tinggi terhadap substrat dan reaksi.

3. Dapat berfungsi baik dalam larutan pada pH dan suhu  sedang (kondisi physiologic).

4. Hasil samping jarang terbentuk.

5. Karena strukturnya yang kompleks, enzim dapat diregulasi.

2. Sifat-sifat Enzim

Enzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut:

1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.

2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena  enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim.

4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase, maltase.

6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-katalisis pembentukan dan penguraian lemak.

Lipase:  Lemak + H2O —————————> Asam lemak + Gliserol

7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu.

8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor.

3. Jenis-jenis Enzim

Koenzim : komponen bukan protein yang membantu aktivitas enzim dalam bentuk senyawa organik

Kofaktor : komponen bukan protein yang membantu aktivitas enzim dalam bentuk senyawa anorganik

Apoenzim : bagian dari enzim yang berupa protein

Holoenzim : seluruh bagian enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis bersama koenzim/kofaktor.

Gugus prostetik : kofaktor/koenzim yang terikat kuat pada enzim

4. Mekanisme kerja Enzim

Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory).

• Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok.

• Menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja Enzim

- Pengaruh pH:

Enzim mempunyai pH optimum (rentang pH) dimana enzim mempunyai aktivitas maksimal di atas atau di bawah pH optimum aktivitas enzim berkurang.

Contoh: enzim pepsin, karena bekerja di lambung yang bersuasana asam, memiliki pH optimal 2. Enzim ptialin, karena bekerja di mulut yang bersuasana basa, memiliki pH optimal 7,5-8.

- Pengaruh suhu:

Semua reaksi kimia dipengaruhi suhu, makin tinggi suhu makin tinggi kecepatan reaksi. Pada reaksi enzimatik, suhu tinggi dapat menyebabkan denaturasi enzim dan aktivitas enzim akan berkurang. Suhu saat enzim mempunyai aktivitas maksimal dinamakan suhu optimum.

- Aktivator dan Inhibitor

Aktivator adalah zat yang dapat mengaktifkan dan menggiatkan kerja enzim. Contohnya ion klorida, yang dapat mengaktifkan enzim amilase.

Inhibitor adalah zat yang dapat menghambat kerja enzim. Berdasarkan cara kerjanya, inhibitor terbagi dua, inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif adalah inhibitor yang bersaing aktif dengan substrat untuk mendapatkan situs aktif enzim, contohnya sianida bersaing dengan oksigen dalam pengikatan Hb. Sementara itu, inhibitor nonkompetitif adalah inhibitor yang melekat pada sisi lain selain situs aktif pada enzim, yang lama kelamaan dapat mengubah sisi aktif enzim.

- Konsentrasi enzim dan substrat

• Semakin tinggi konsentrasi enzim akan semakin mempercepat terjadinya reaksi. Dan konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.
• Jika sudah mencapai titik jenuhnya, maka konsentrasi substrat berbanding terbalik dengan kecepatan reaksi.