Mata Pelajaran Biologi Kelas 12 Semester 1
Materi Metabolisme Sub Materi Enzim
1. Definisi Enzim
Saat mempelajari sistem metabolisme pada tubuh manusia, sering kita mendengar kata  'enzim'. Nah apa sih sebenarnya enzim itu?
Enzim merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh makhluk hidup yang berperan dalam mempercepat reaksi metabolisme tanpa enzim ikut bereaksi. Menurut Soeka (2014), Enzim adalah molekul protein kompleks yang dihasilkan oleh sel hidup dan bekerja sebagai katalisator dalam berbagai proses kimia di dalam tubuh. Pengertian lain juga mendefinisikan enzim sebagai kelompok protein yang menjalankan dan mengatur perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologi. Kata kunci yang perlu kita garis bawahi sehubungan dengan definisi enzim adalah senyawa organik, protein, mempercepat reaksi, metabolisme.
2. Karakteristik dan Sifat Enzim
Berdasarkan definisi dari enzim, berikut adalah karakteristik dan sifat enzim:
- Senyawa organik yang sebagian besar komponen penyusunnya adalah protein. Oleh karena itu bentuk enzim berupa keloid.
- Biokatalisator. Enzim berperan dalam mempercepat reaksi kimia, tanpa enzim ikut bereaksi (berubah struktur). Ketika substrat bertemu dengan enzim maka menghasilkan produk dan enzim.
- Bekerja spesifik dan selejtif. Artinya, enzim bereaksi pada substrat tertentu. Sebagai contoh, amilase bekerja untuk menguraikan dan membentuk amilum, tidak dapat bekerja pada substat lain seperti protein.
- Bekerja secara reversible (bolak balik). Enzim dapat bekerja dual arah untuk menguraikan dan membentuk substrat yang sama. Hal ini dikarenakan di akhir reaksi, struktur enzim tidak berubah. Contoh: lipase dapat menguraikan lipid menjadi asam lemak dan gliserol dan sebaliknya dapat membentuk lipid dari asam lemak dan gliserol.
- Menurunkan energi activation. Energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi kimia. Karena enzim dapat mempercepat laju reaksi, maka energi aktivasi yang diperlukan dapat menurun.
- Diperlukan dalam jumlah sedikit. Karena enzim tidak ikut bereaksi, maka enzim diperlukan dalam jumlah sedikit. Molekul enzim dapat digunakan berulang kali selam tidak rusak.
3. Peranan Enzim
Peranan enzim dalam tubuh makhluk hidup antara lain:
- regulasi sel
- transduksi sinyal
- kontraksi otot yang menyebabkan gerak tubuh
- memecah dan membentuk zat yang berperan dalam sistem pencernaan
- memenuhi kebutuhan sel
- menghasilkan energi
4. Struktur Penyusun Enzim
Sebagian besar komponen penyusun enzim adalah protein. Tetapi tidak semua struktur tubuh enzim tersusun dari protein.
Keseluruhan penyusun enzim disebut holoenzim. Holoenzim terdiri dari:
a. Apoenzim
Apoenzim merupakan bagian enzim yang tersusun dari protein. Pada bagian ini terdapat sisi aktif enzim yang merupakan tempat pelekatan substrat. Karena tersusun dari protein, maka bagian ini bersifat termolabil.
b. Gugus prostetik
Gugus prostetik terikat kuat pada enzim. Terdiri dari koenzim yang terusun dari senyawa organik seperti vitamin, flavin dan kofaktot yang tersusun dari senyawa anorganik seperti ion logam.
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu:
- suhu
Enzim memiliki suhu optimal untuk dapat bekerja.
Enzim akan menjadi inaktif ketika berada pada suhu rendah. Hal ini tidak mengubah ikatan kimia enzim, sehingga ketika enzim dipindahkan ke suhu optimal, enzim masih bisa bekerja. Contoh aplikasinya adalah daging yang diletakkan di pendingin (freezer) akan menonaktifkaan enzim yang terdapat pada bakteri pembusuk sehingga daging tahan lama.
Jika enzim diletakkan pada suhu yang tinggi, maka akan mengalami denatured, yaitu kondisi dimana struktur enzim mengalami perubahan sehingga ketika dipindahkan di suhu optimal, enzim tidak dapat digunakan lagi
- pH
Enzim juga memiliki pH optimum supaya enzim dapat bekerja. Sebagai contoh enzim pencernaan yang terdapat di lambung seperti pepsin bekerja optimal pada pH rendah, enzim katalase bekerja optimal pada pH neutral, sedangkan enzim lipase bekerja optimal pada pH basa.
- aktivator
Aktivator adalah zat yang dapat meningkatkan kerja enzim, seperti ion-ion logam penyusun kofaktor
- inhibitor
Inhibitor adalah zat yang menghambat kerja enzim. Aplikasinya pada obat pereda nyeri yang menghambat kerja enzim prostaglandin.
Inhibitor terbagi menjadi 2:
a. Inhibitor kompetitif yang bersaing dengan substrat. Inhibitor ini melekat pada sisi aktif substrat dan dapat dihilangkan dengan menambah jumlah substrat.
b. Inhibitor nonkompetitif yang menempati selain sisi aktif yang menyebabkan perubahan bentuk sisi aktif enzim sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat. Inhibitor ini tidak dapat dihilangkan dengan menambah jumlah substrat.
- konsentrasi substrat
Jika konsentrasi substrat bertambah, maka kerja enzim akan menurun, sehingga dibutuhkan penambahan enzim untuk mengatasinya.
- konsentrasi enzim
Jika konsentrasi enzim bertambah, maka laju reaksi akan meningkat.
6. Cara Kerja Enzim
Ada 2 teori Cara kerja enzim yaitu:
a. Teori gembok dan kunci (lock and key)
Cara kerja pada teori ini adalah bentuk sisi aktif enzim sesuai dengan bentuk substrat seperti analogi gembok dan kunci.
b. Teori ketepatan induksi (induced fit)
Cara kerja pada teori ini adalah sisi altif enzim tidak sama dengan bentuk substrat, sehingga sisi aktif enzim menyesuaikan bentuk substrat. Jika sudah terbentuk produk, maka sisi aktif enzim akan kembali ke bentuk semula.
Ini tadi materi tentang Enzim yang dapat teman-teman pelajari. Tetap semangat belajar dan sukses selalu.
