Metabolisme dan Karakteristik Enzim

Segala macam bentuk aktivitas manusia dan makhluk hidup lainnya pasti memerlukan energi, bahkan untuk tidur sekalipun. Darimana energi itu berasal? Nah, semuanya akan diperlajari dalam metabolisme.

Metabolisme sendiri merupakan reaksi kimia yang terjadi di dalam sel.reaksi kimia tersebut mengubah suatu zat menjadi zat lain. Metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Katabolisme

Yaitu proses penguraian senyawa dari senyawa yang komplek menjadi senyawa yang lebih sederhanya, termasuk dihasilkannya energi.

2. Anabolisme

Yaitu proses proses sintesis senyawa dalam senyawa hidup, mengubah senyawa sederhana menjadi senyawa yang lebih komplek.

Reaksi yang berjalan dalam metabolisme merupakan reaksi searah, tidak bolak-balik.

Reaksi metabolisme dipengaruhi oleh enzim, yaitu senyawa organik atau katalis protein yang dihasilkan sel dalam suatu reaksi. Enzim disebut sebagai biokatalisator karena berada dalam makhluk hidup. Enim bertindak sebagai katalis artinya enzim dapat meningkatkan laju reaksi kimia yang terjadi dalam metabolisme, tanpa ikut bereaksi dalam reaksi kimia tersebut.

Enzim berkerja secara spesifik, yaitu hanya dapat mempengaruhi zat tertentu yang disebut substrat. Substrat merupakan molekul yang bereaksi dalam suatu reaksi kimia. Molekul yang dihasilkan tersebut disebut sebagai produk.

Berdasarkan tempat produksi dan tempat kerja, enzim dibedakan menjadi:

1. Enzim intraseluler: enzim yang disintesis dalam sel-sel hidup dan bekerja di dalam sel.

Contoh: peroksidase

2. Enzim ekstraseluler: enzim yang disintesis ddi dalam sel, namun bekerja di luar sel.

Contoh: amylase

Komponen enzim:

1. Apoenzim: protein penyusun enzim
2. kofaktor: komponen non-protein pada enzim, umumnya berupa ion atau molekul

bagian enzim yang terikat pada kofaktor disebut holoenzim

Kofaktor dibagi menjadi:

1. gugus prostetik

tipe kofaktor terkuat
berperan memberi kekuatan tambahan terhadap kerja enim
contoh: heme, terdapat pada peroksidase, katalase

2. ko-enzim

tersusun atas molekul organik onprotein, terikat renggang pada enim
berperan memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron suatu enzim ke enzim lain
contoh: NAD, NADP

3. ion-ion organik

terikat pada enzim atau substrat kompleks sehingga kerja enzim lebih efektif
contoh: amilase bekerja lebih baik jika ada ion klorida dan kalsium

Cara kerja Enzim

Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan laju reaksi, yaitu dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk suatu reaksi). Penurunan ini dilakukan dengan membentuk suatu kompleks dengan substrat. Setalh produk dihasilkan, enim dilepaskan dan enzim akan memebntuk kompleks dengan substrat lain.

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, enzim berkerja spesifik pada substrat tertentu saja. Hal tersebut disebabkan adanya sisi aktif enzim yang spesifik dan akan dapat bereaksi, enzim dan substrat harus komplementer. Cara kerja enzim dijelaskan dalam 2 teori:

1. Te0ri gembok dan anak kunci (lock and key)

Enzim dan substrat bergabung seperti gembok dan anak kunci. Hanya anak kunci tertentu yang cocok dengan gembok. Begitu pula dengan enzim dan substrat.

2. Teori kecocokan erinduksi (Induced fit theory)

Dalam teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat mengikuti bentuk sisi aktif pada substrat.

Sifat-sifat enzim:

1. hanya mengubah kecepatan reaksi (mempercepat) tanpa ikut bereaksi
2. bekerja spesifik
3. merupakan protein
4. diperlukan dalam jumlah yang sedikit
5. bekerja secara bolak-balik
6. dipengaruhi lingkungan

• suhu

setiap kenaikan 10^oC, kecepatan rekasi enzim menjadi 2x lipat. Namun, suhu yang tinggi juga menyebabkan enzim mengalami denaturasi
suhu optimum pada enzim umumnya merupakan suhu kamar

• pH, berbeda-beda tergantung jenis enzim

jika enzim berada di lingkungan yang tidak sesuai, maka enim tidak akan bekerja.
Misalnya: pepsin bekerja pada pH asam, amilase bekerja pada pH basa

• aktivator (pengaktif): zat yang mempermudah  enzim berikatan dengan substrat

contoh: ion klorida dalam aktivitas amilase

• inhibitor (penghambat)

inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim, baik semetara maupun permanen. Inhibitor enzim dibagi2, yaitu:

1. inhibitor kompetitif: zat yang bersaing  dengan substrat untuk mendapatkan zat aktif enzim

• bersifat sementara
• contoh: sianida dan oksigen bersaing untuk mengikat hemoglobin

2, inhibitor nonkompetitif

• Yaitu zat yang menghambat kerja enzim dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim sehingga menyebabkan bentuk enzim berubah dan sisi aktif enzim tidak berfungsi.
• bersifat tetap

• konsentrasi subtrat

jika konsentrasi substrat terlalu tinggi, pada suatu titik, ketika reaksi sudah mencapai laju maksimum, maka  alju reaksi tersebut akan tetap karena jenuh.