Apakah Pengertian Enzim

By On Wednesday, February 22nd, 2017 Categories : Sains

Dalam artikel ini, Anda akan menemukan apa itu enzim, membahas bagaimana enzim bekerja, dan mempelajari mengapa enzim dibutuhkan untuk fungsi sel-sel Anda sehari-hari.

Definisi Enzim

Enzim adalah protein yang bertindak sebagai katalis dalam sel-sel hidup. Katalis meningkatkan tingkat reaksi kimia di mana  terjadi tanpa dikonsumsi atau permanen tanpa berubah. Reaksi kimia adalah proses yang mengubah satu atau lebih zat (dikenal sebagai reagen, reaktan, atau substrat) untuk jenis lain dari substansi (produk). Sebagai katalisator, enzim dapat memfasilitasi reaksi kimia yang sama berulang-ulang.

Struktur dan Fungsi Enzim

Seperti semua protein, enzim terdiri dari satu atau lebih rantai panjang asam amino yang saling berhubungan. Setiap enzim memiliki urutan yang unik dari asam amino yang menyebabkan ia melipat menjadi bentuk yang khas. Urutan asam amino enzim ditentukan oleh gen tertentu dalam inti sel. Hal ini memastikan bahwa setiap salinan dari enzim adalah sama seperti semua lainnya.

Pada permukaan masing-masing enzim ada celah khusus yang disebut situs aktif, yang menyediakan tempat di mana reagen dapat ‘bertemu‘ dan berinteraksi. Sama seperti gembok dan kuncinya, situs aktif enzim hanya akan mengakomodasi reagen tertentu, dan hanya satu jenis reaksi kimia dapat dikatalisasi oleh enzim tertentu.

Sebagai contoh, selama pembuatan hemoglobin (pigmen pembawa oksigen dalam sel darah merah), atom tunggal dari besi harus dimasukkan ke dalam pusat dari molekul untuk membuatnya fungsional. Sebuah enzim yang disebut ferrochelatase membawa reagen (zat besi dan molekul kosong) bersama-sama, mengkatalisis persatuan mereka, dan melepaskan molekul yang mengandung besi. Ini adalah satu-satunya reaksi yang dikatalisasi oleh ferrochelatase.

Perlu diketahui bahwa enzim dapat menggabungkan reagen (seperti pada sintesis hemoglobin), mereka dapat membagi reagen tunggal menjadi beberapa produk, atau mereka hanya dapat mengubah reagen tunggal menjadi satu produk yang terlihat berbeda dari reagen asli.

Ketika reagen masuk ke situs aktif enzim ini, enzim mengalami perubahan sementara dalam bentuk yang mendorong interaksi antara reagen. Setelah menyelesaikan reaksi kimia, produk tertentu dilepaskan dari situs aktif, enzim melanjutkan konformasi aslinya, dan reaksi dapat mulai lagi dengan reagen baru.

Banyak enzim dimasukkan ke dalam jalur metabolisme. Jalur metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia yang mengubah satu atau lebih reagen menjadi produk akhir yang dibutuhkan oleh sel. Enzim-enzim dalam jalur metabolisme memindahkan reagen bersama sampai produk akhir dihasilkan. Sebuah jalur metabolisme bisa sangat pendek, atau dapat memiliki banyak langkah dan beberapa enzim. Jalur metabolisme yang mengubah triptofan (asam amino yang ditemukan dalam protein) untuk serotonin (bahan kimia yang diperlukan untuk fungsi otak normal) hanya sepanjang dua langkah :
Dalam rangka untuk fungsi, banyak enzim memerlukan bantuan kofaktor atau koenzim. Kofaktor sering ion logam, seperti seng, tembaga, besi, atau magnesium. Magnesium, salah satu kofaktor yang paling umum, mengaktifkan ratusan enzim, termasuk yang memproduksi DNA dan banyak yang membantu metabolisme karbohidrat.

Banyak koenzim yang berasal dari vitamin. Bahkan, salah satu alasan utama yang Anda butuhkan vitamin dalam makanan Anda adalah untuk memasok bahan baku koenzim penting. Misalnya, vitamin C sangat dibutuhkan oleh enzim yang menghasilkan kolagen dan membangun kulit yang sehat, koenzim yang berasal dari vitamin B12 diperlukan untuk sintesis isolasi di sekitar sel-sel saraf Anda, dan vitamin B6 berbasis koenzim yang penting untuk memproduksi serotonin (lihat ‘sintesis serotonin’ gambar di atas).

Koenzim dan kofaktor berikatan dengan situs aktif enzim dan berpartisipasi dalam katalisis, tetapi mereka umumnya tidak dianggap reagen, juga tidak menjadi bagian dari produk dari reaksi. Dalam banyak kasus, kofaktor dan koenzim berfungsi sebagai pembawa antara elektron, atom tertentu, atau kelompok fungsional yang ditransfer selama reaksi keseluruhan.

Mengapa kita perlu Enzim?

Salah satu hukum alam yang tak berubah adalah ada energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi kimia. Setelah semua, jika Anda ingin mengubah sesuatu, anda harus meletakkan beberapa usaha ke dalamnya. Untuk setiap reaksi kimia, jumlah tertentu energi – energi aktivasi – harus diterapkan pada reagen sebelum reaksi akan dilanjutkan. Energi aktivasi adalah seperti bukit antara reagen dan produk, dan reagen harus didorong masuk bukit ini sebelum reaksi dapat melanjutkan.
Untuk beberapa reaksi, energi aktivasi tinggi sehingga sel-sel Anda baik tidak dapat menyediakan atau akan dirugikan oleh pelepasan panas sebagai reaksi berlangsung. Dalam kasus lain, reaksi yang diberikan mungkin melanjutkan dengan kecepatan yang biasanya terlalu lambat untuk memenuhi kebutuhan metabolisme sel.

Di situlah enzim datang: mereka menurunkan ‘bukit’ energi sehingga reaksi kimia bisa memulai dengan lebih mudah dan melanjutkan dalam kondisi yang ‘ramah bagi sel.’ Enzim sepanjang jalur metabolisme juga dapat membagi satu bahan kimia reaksi-energi tinggi ke banyak langkah, masing-masing membutuhkan hanya sebagian kecil dari energi yang dibutuhkan untuk seluruh proses. Akhirnya, enzim dapat mempercepat laju suatu reaksi jutaan kali lebih, yang sangat penting untuk sel-sel yang sering membutuhkan jumlah besar produk tertentu dalam waktu hanya beberapa detik.

Regulasi Kegiatan enzimatik

Meskipun sel-sel Anda tidak bisa berfungsi tanpa enzim, aktivitas katalitik mereka tidak bisa hanya diizinkan untuk melanjutkan tak terkendali. Hal ini akan mengakibatkan pemborosan konsumsi bahan baku dan akan menyedot energi dari proses penting lainnya. Sebaliknya, sel-sel Anda harus dapat dengan cepat menghasilkan lebih banyak salinan enzim yang diberikan ketika kebutuhan metabolik meningkat. Untuk mengatasi situasi ini, sel-sel Anda mengaktifkan dan dengan mengatur aktivitas mereka (inhibisi umpan balik) atau dengan meningkatkan atau menurunkan ketersediaan mereka (kontrol genetik).

Tanggapan Inhibisi

Umpan balik inhibisi memperlambat aktivitas enzim ketika produk (atau produk akhir dari jalur metabolisme) mulai berkumpul. Umpan balik inhibisi dapat dicapai baik secara kompetitif atau nonkompetitif.

Pada inhibisi kompetitif, aktivitas enzim yang diperlambat atau dihentikan ketika produk akhir dari jalur metabolisme yang menempel pada situs aktif enzim dan mencegah dari berinteraksi dengan reagen biasa. Dengan kata lain, inhibitor langsung bersaing untuk situs aktif ‘menyikut’ reagen keluar dari jalan.

Pada inhibisi nonkompetitif, inhibitor mengikat ke situs kedua pada enzim yang disebut situs alosterik. Hal ini akan mengubah bentuk situs aktif enzim dan mencegah dari berinteraksi dengan reagen nya. Dalam situasi ini, inhibitor tidak langsung bersaing dengan reagen untuk situs aktif.

Kontrol genetik

Kontrol genetik merupakan proses yang kompleks yang dipandu dari dalam inti sel. Ketika lebih banyak produk enzim tertentu yang diperlukan, protein regulator mengikat DNA sel dan ‘menghidupkan’ gen yang menghasilkan enzim yang. Sebaliknya, ketika enzim tertentu atau jalur metabolisme mulai mengaduk-aduk terlalu banyak produk, protein regulator yang berbeda menghentikan produksi enzim dengan melampirkan ke DNA sel dan mengubah gen-gen yang sama off.

Tata nama Enzim

Para ilmuwan terus-menerus menemukan enzim baru. Enzim yang baru ditemukan diberi nama sesuai dengan reagen yang bertindak atas mereka, diikuti oleh tindakan yang mereka lakukan. Akhiran-ase ditambahkan ke nama untuk mengidentifikasi sebagai enzim. (Setiap kali Anda melihat-ase pada akhir nama kimia yang panjang, Anda bisa bertaruh Anda sedang berhadapan dengan enzim.) Jadi, sukrase merupakan enzim pencernaan yang memecah sukrosa (gula meja), dan alkohol dehidrogenase adalah enzim yang mendetoksifikasi alkohol dengan menghapus atom hidrogen dari itu.

Selain itu, enzim termasuk dalam kelas turunan yang namanya menggambarkan tipe umum reaksi yang dikatalisis oleh enzim dalam semua subkelas itu. Misalnya, enzim yang mentransfer kelompok atom dari satu molekul ke yang lain akan diklasifikasikan sebagai transferase, dan enzim yang memecah ikatan kimia dalam molekul dengan menambahkan hidrogen akan disebut hidrolisis.

Setiap sel hidup mengandung ratusan atau bahkan ribuan enzim, semua berinteraksi dalam tarian terkoordinasi yang membuat sel berfungsi secara efisien dan – dalam kasus organisme multisel seperti manusia – bekerja sama untuk kebaikan keseluruhan.

22336703, 22336704, 22336705, 22336706, 22336707, 22336708, 22336709, 22336710, 22336711, 22336712, 22336713, 22336714, 22336715, 22336716, 22336717, 22336718, 22336719, 22336720, 22336721, 22336722, 22336723, 22336724, 22336725, 22336726, 22336727, 22336728, 22336729, 22336730, 22336731, 22336732, 22336733, 22336734, 22336735, 22336736, 22336737, 22336738, 22336739, 22336740, 22336741, 22336742