Ketahui Cara Kerja Enzim Beserta Sifat dan Fungsinya bagi Tubuh, Ini Penjelasannya

Fungsi Enzim

Berikut ini adalah fungsi enzim bagi tubuh yang paling utama, melansir dari medicalnewstoday.com:

• Sistem pencernaan - enzim berfungsi untuk membantu tubuh memecah molekul kompleks yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil seperti glukosa, sehingga tubuh dapat menggunakannya sebagai bahan bakar.
• Replikasi DNA - setiap sel di tubuh Anda mengandung DNA. Dan setiap kali sel membelah, DNA itu perlu disalin. Di sini, enzim berfungsi untuk membantu dalam proses ini dengan cara melepaskan gulungan DNA dan menyalin informasi.
• Enzim hati - organ hati berfungsi untuk memecah racun dalam tubuh. Dan, hati menggunakan berbagai enzim untuk membantu melakukan proses tersebut.

Cara Kerja Enzim

Model "gembok dan kunci" pertama kali diusulkan pada tahun 1894. Dalam model ini, situs aktif enzim adalah bentuk tertentu, dan hanya substrat yang akan cocok dengannya, seperti gembok dan kunci. Model ini sekarang telah diperbarui dan disebut dengan model induced-fit. Dalam model ini, situs aktif berubah bentuk saat berinteraksi dengan media. Setelah substrat terkunci sepenuhnya dan pada posisi yang tepat, katalisis dapat dimulai.

Untuk mengkatalisasi suatu reaksi, cara kerja enzim adalah dengan mengikat ke satu atau lebih molekul reaktan. Molekul-molekul ini adalah substrat enzim. Dalam beberapa reaksi, satu substrat dipecah menjadi beberapa produk. Di tempat lain, dua substrat bersatu untuk membuat satu molekul yang lebih besar atau untuk menukar potongan.

Faktanya, apa pun jenis reaksi biologis yang Anda lakukan, mungkin ada enzim yang mempercepatnya. Bagian dari enzim tempat substrat mengikat disebut situs aktif karena di situlah "aksi" katalitik terjadi, mengutip dari khanacademy.org.

Protein terbuat dari unit yang disebut asam amino, dan dalam enzim yang merupakan protein, situs aktif mendapatkan propertinya dari asam amino yang dibangunnya. Asam amino ini mungkin memiliki rantai samping yang besar atau kecil, asam atau basa, hidrofilik atau hidrofobik.

Kumpulan asam amino yang ditemukan di situs aktif, bersama dengan posisinya dalam ruang 3D, memberikan situs aktif ukuran, bentuk, dan perilaku kimia yang sangat spesifik. Berkat asam amino ini, situs aktif enzim secara unik disesuaikan untuk mengikat target tertentu — substrat atau substrat enzim — dan membantunya menjalani reaksi kimia.

Cara kerja enzim hanya dapat berlangsung dalam kondisi tertentu. Sebagian besar enzim dalam tubuh manusia bekerja paling baik pada suhu sekitar 37°C atau suhu tubuh. Pada suhu yang lebih rendah, mereka akan tetap bekerja tetapi jauh lebih lambat.

Demikian pula, cara kerja enzim hanya dapat berfungsi pada rentang pH tertentu (asam/basa). Preferensi mereka tergantung di mana mereka ditemukan di dalam tubuh. Misalnya, enzim di usus bekerja paling baik pada pH 7,5, sedangkan enzim di perut bekerja paling baik pada pH 2 karena lambung jauh lebih asam.

Jika suhu terlalu tinggi atau jika lingkungan terlalu asam atau basa, enzim berubah bentuk; ia mengubah bentuk situs aktif sehingga substrat tidak dapat mengikatnya dan enzim telah berubah sifatnya.

Beberapa enzim tidak dapat berfungsi kecuali mereka memiliki molekul non-protein spesifik yang melekat padanya. Ini disebut kofaktor. Misalnya, karbonat anhidrase, enzim yang membantu menjaga pH tubuh, tidak dapat berfungsi kecuali jika terikat pada ion seng.

Untuk memastikan bahwa sistem tubuh bekerja dengan benar, terkadang enzim perlu diperlambat. Misalnya, jika enzim membuat terlalu banyak produk, perlu ada cara untuk mengurangi atau menghentikan produksi. Aktivitas enzim dapat dihambat dengan beberapa cara:

• Penghambat kompetitif - molekul memblokir situs aktif sehingga substrat harus bersaing dengan penghambat untuk menempel pada enzim.
• Inhibitor non-kompetitif - sebuah molekul mengikat enzim di tempat lain selain situs aktif dan mengurangi efektivitas kerjanya.
• Inhibitor tidak kompetitif - inhibitor mengikat enzim dan substrat setelah mereka terikat satu sama lain. Produk tidak begitu mudah meninggalkan situs aktif, dan reaksinya melambat.
• Inhibitor ireversibel - inhibitor ireversibel mengikat enzim dan menonaktifkannya secara permanen.

Contoh Enzim Spesifik

Di tubuh manusia, terdapat ribuan enzim. Berikut ini adalah beberapa contohnya:

• Lipase - sekelompok enzim yang membantu mencerna lemak di usus.
• Amilase - membantu mengubah pati menjadi gula. Amilase ditemukan dalam air liur.
• Maltase - juga ditemukan dalam air liur; memecah gula maltosa menjadi glukosa. Maltosa ditemukan dalam makanan seperti kentang, pasta, dan bir.
• Tripsin - ditemukan di usus kecil, memecah protein menjadi asam amino.
• Laktase - juga ditemukan di usus kecil, memecah laktosa, gula dalam susu, menjadi glukosa dan galaktosa.
• Asetilkolinesterase - memecah neurotransmitter asetilkolin di saraf dan otot.
• Helikase - mengungkap DNA.
• DNA polimerase - mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida.

Dampak Lingkungan Bagi Fungsi Enzim

Karena situs aktif disetel dengan cermat untuk membantu terjadinya reaksi kimia, situs tersebut bisa sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan enzim. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi situs aktif dan fungsi enzim meliputi:

1. Suhu

Suhu yang lebih tinggi umumnya menghasilkan laju reaksi yang lebih tinggi, dikatalisis oleh enzim atau sebaliknya. Namun, menaikkan atau menurunkan suhu di luar rentang yang dapat ditoleransi dapat memengaruhi ikatan kimia di situs aktif, membuatnya kurang cocok untuk mengikat substrat. Temperatur yang sangat tinggi (untuk enzim hewan, di atas 40 derajat C atau 104 derajat F) dapat menyebabkan cara kerja enzim mengalami denaturasi, kehilangan bentuk dan aktivitasnya.

2. pH

pH juga dapat mempengaruhi fungsi dan cara kerja enzim. Residu asam amino situs aktif seringkali memiliki sifat asam atau basa yang penting untuk katalisis. Perubahan pH dapat memengaruhi residu ini dan menyulitkan media untuk mengikat. Enzim bekerja paling baik dalam rentang pH tertentu, dan, seperti suhu, nilai pH ekstrem (asam atau basa) dapat membuat enzim berubah sifat.