Materi Enzim

ENZIM

Enzim merupakan biokatalisator yang mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi. Enzim yang mempunyai berat molekul yang berkisar dari kira-kira 12.000 sampai lebih dari 1 juta. Oleh karena itu, enzim berukuran amat besar dibandingkan dengan substrata tau gugus fungsional targetnya. Beberapa enzim hanya terdiri dari beberapa polipeptida yang tidak mengandung gugus kimiawi selain residu asam amino : contohnya adalah ribonuklease pankreas. Akan tetapi, enzim lain memerlukan tambahan komponen kimia bagi aktivitasnya: komponen ini disebut kofaktor. Jika mengandung suatu molekul organik kompleks maka disebut koenzim.

Sifat-Sifat enzim sebagai berikut:

1. Thermolabil, mudah rusak bila dipanaskan lebih dari 60ºC.

2. Merupakan senyawa protein, sehingga sifat protein masih melekat pada enzim.

3. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit sebagai biokatalisator.

4. Bekerja dalam sel (endoenzim) dan diluar sel (eksoenzim).

5. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah meskipun ada yang mengkatalisis reaksi dua arah.

 6. Bekerja spesifik, karena sisi aktif enzim setangkup dengan permukaan substrat tertentu.

7. Umumnya enzim tidak dapat bekerja tanpa kofaktor.

Tata Nama Enzim

Enzim diberi nama sesuai dengan nama substrat dan reaksi yang dikatalisis, biasanya ditambahkan akhiran ase. Contoh: Sitokrom oksidase, asam malat dehydrogenase. Banyak enzim yang telah dinamakan dengan menambahkan akhiran –ase- kepada nama substratnya, akan tetapi banyak enzim yang telah dinamakan dengan tidak menerangkan substratnya, seperti, pepsin dan tripsin. Terdapat pula satu enzim yang sama dikenal dengan dua atau lebih nama, atau bahwa dua enzim yang berbeda telah diberikan nama yang sama. Suatu dasar penemuan dan penggolongan enzim secara sistematis telah dikemukakan oleh persetujuan internasional. Sistim ini menempatkan semua enzim kedalam enam kelas utama.

Klasifikasi Enzim

Klasifikasi enzim secara internasional, berdasarkan atas reaksi yang dikatalisis. Kebanyakan enzim yang mengkatalisa pemindahan elektron, atom, atau gugus fungsional. Enzim dibagi kedalam 6 kelas besar:

Klas	Tipe reaksi
1. Oksidoreduktase	enzim yang mengkatalis reaksi oksidasi-reduksi (memsahkan dan menambahkan elektron atau hidrogen
2. Transferase     (Kinase)	memindahkan gugus senyawa kimia
3. Hidrolase     (protease, lipase,          amilase)	Enzim yang mengkatalis reaksi hidrolisis (memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air)
4. Ligase     (fumarase)	Mengkatalis reaksi  pengabungan dua senyawa yang disertai perurairan molekul ATP (membentuk ikatan rangkap)
5. Isomerase     (epimerase)	mengkatalisir perubahan isomer
6. Polimerase     (tiokinase)	menggabungkan monomer-monomer sehingga terbentuk polimer

Karateristik Sisi Aktif Enzim

Enzim memiliki sisi aktif yang merupakan situs pengikatan substrat. Sisi aktif enzim merupakan bagian kecil dari enzim, berbentuk suatu cekungan yang bersifat 3 dimensi. Substrat yang dikenal, akan diikat oleh sisi aktif enzim. Sisi aktif enzim mempunyai 2 bagian yang penting:

§  Bagian yang mengenal substrat dan kemudian mengikatnya.

§  Bagian yang mengkatalisis reaksi, setelah substrat diikat oleh enzim.

Gambar sisi aktif enzim dan asam amino yang terlibat.

Sifat-sifat Enzim

Beberapa sifat-saifat enzim sebagai berikut:

·         Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat hidrofil.

·         Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa, kation maupun anion/

·         Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein misalnya suhu, pH dll.

·         Enzim dapat dipacu maupun di hambat aktivitasnya

·         Enzim merupakan biokatalisator yang dalam jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah keseimbangan reaksi.

·         Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur tetap baik sebelum maupun setelah reaksi berlangsung.

·         Enzim bermolekul besar

·         Enzimbersifat khas atau spesifik.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Aktivitas enzim dapat dipengaruhi beberapa faktor berikut:

1. Suhu. Suhu optimum enzim yaitu 30ºC, minimum 0ºC dan maksimum 40ºC.

2. Logam, memacu aktivitas enzim, misalnya Mg, Mn, Co, Fe.

3. Logam berat, menghambat aktivitas enzim, misalnya Pb, Cu, Zn, Cd Ag

4. pH, tergantung pada jenis enzimnya (pepsin aktif pada kondisi masam, amilase pada kondisi netral, tripsin kondisi basa)

5. Konsentarsi substrat, substrat yang banyak mula-mula memacu aktivitas enzim, tetapi kemudian menghambat karena ada penumpukkan produk (feed back effect)

6. Konsentrasi enzim, dapat memacu aktivitas enzim.

7. Air, dapat memacu aktivitas enzim

8. Vitamin, dapat memacu aktivitas enzim.

Enzim Meningkatkan Kecepatan Reaksi Kimia Dengan Menurunkan Energi Aktivasi Reaksi

Enzim adalah katalisator sejati. Molekul ini mampu meningkatkan kecepatan reaksi kimia spesifik yang tanpa enzim akan berlangsung amat lambat. Sebagai katalis, enzim tidak dapat mengubah titik kesetimbangan reaksi yang dikatalisisnya; enzim juga tidak akan habis dipakai atau diubah secara permanen oleh reaksi-reaksi ini.

Terdapat dua cara umum dalam meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Yang satu adalah meningkatkan suhu, yang mempercepat gerak termal molekul, dan karenannya, meningkatkan bagian (fraksi) molekul yang memiliki energi dalam, dengan jumlah yang cukup untuk memasuki keadaan transisi. Biasanya, kecepatan reaksi kimia meningkat sampai kira-kira dua kali dengan kenaikkan suhu 10ºC.

Cara kedua untuk mempercepat reaksi kimia adalah dengan menambahkan katalisator. Katalisator ini mempercepat reaksi kimia dengan menurunkan batas penghalang energi. Molekul ini, ditunjukkan oleh  C bergabung dengan pereaksi A secara sementara menghasilkan senyawa atau kompleks baru CA yang memiliki energi aktivasi yang lebih rendah dalam keadaan transisi dibandingkan dalam keadaan transisi A pada reaksi yang tidak dikatalisa. kompleks katalisator-pereaksi CA, lalu bereaksi membentuk produk P dengan membebaskan katalisator bebas lalu dapat bergabung dengan molekul A yang lain dan mengulangi siklus ini. Melalui cara demikian katalisator menurunkan energi aktivasi reaksi-reaksi kimia dan meningkatkan fraksi molekul di dalam suatu populasi molekul tertentu, untuk lebih cepat bereaksi persatuan waktu dibadingkan dengan keadaan tanpa katalisator. Banyak bukti yang memperlihatkan bahwa enzim seperti katalisator lain, juga bergabung dengan substratnya selama siklus katalitiknya.