Struktur Enzim Peran Enzim dalam Metabolisme

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ENZIM KELOMPOK KOMPETENSI D Mata Pelajaran Biologi SMA 33

2. Peran Enzim dalam Metabolisme

Dalam mahkluk hidup, reaksi metabolisme berlangsung dengan melibatkan suatu senyawa protein yang disebut enzim. Enzim merupakan protein yang khusus disintesis oleh sel hidup untuk mengkatalisis reaksi yang berlangsung di dalamnya. Enzim adalah protein katalitik, yaitu suatu katalis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan kata lain, enzim berfungsi sebagai katalis atau senyawa yang dapat mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi. Katalisator adalah substansi yang mempercepat reaksi tetapi pada hasil reaksi, substansi tersebut tidak berubah. Adanya enzim menyebabkan lalu lintas kimiawi melalui jalur metabolisme akan menjadi lancar. Fungsi khusus dari enzim adalah untuk menurunkan energi aktivasi, mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang tetap tanpa mengubah besarnya tetapan keseimbangan dan sebagai pengendali reaksinya Martoharsono, 1994. Dengan adanya enzim, molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk Smith, 1997; Grisham et al., 1999. Keunggulan enzim sebagai biokatalisator antara lain memiliki spesifitas tinggi, mempercepat reaksi kimia tanpa pembentukkan produk samping, produktivitas tinggi dan dapat menghasilkan produk akhir yang tidak terkontaminasi sehingga mengurangi biaya purifikasi dan efek kerusakan lingkungan Chaplin and Bucke, 1990. Setiap reaksi kimiawi melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan Campbel dkk., 2008. Misalnya pada hidrolisis subklosa, pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa. Molekul reaktan harus menyerap energi dari sekelilingnya untuk dapat memutuskan ikatannya, dan energi akan dibebaskan ketika ikatan baru pada molekul produk terbentuk. Pada saat pemutusan ikatan dan penggabungan menjadi produk baru tersebut memerlukan enzim.

a. Struktur Enzim

Enzim adalah substansi yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan berperan sebagai katalisator pada reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. Enzim adalah biomolekul berupa protein berbentuk bulat globular, yang terdiri atas satu rantai polipeptida atau lebih dari satu rantai polipeptida Wirahadikusumah, 1989. Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ENZIM KELOMPOK KOMPETENSI D 34 Enzim memiliki substrat yang spesifik Reaktan di mana enzim akan bekerja disebut sebagai substrat enzim. Enzim berkaitan dengan substratnya atau beberapa substratnya ketika terdapat dua atau lebih reaktan. Pada saat enzim dan substratnya berkaitan, kerja katalitik enzim tersebut akan mengubah substrat menjadi produk atau beberapa produk reaksi. Keseluruhan proses itu dapat diringkas sebagai berikut, dengan nama enzim ditulis di atas tanda panah reaksi: �������� −�������� ����� �⎯⎯⎯� ������ −������ Misalnya, enzim sukrase sebagian besar nama enzim berakhiran-ase memecah disakarida sukrosa menjadi kedua monosakaridanya, glukosa dan fruktosa. ������� + � 2 � ������� �⎯⎯⎯⎯� ������� + �������� Setiap enzim dapat membedakan substratnya dari senyawa yang sangat dekat sekalipun hubungannya, seperti isomer, sedemikian rupa sehingga setiap jenis enzim mengkatalisis suatu reaksi tertentu. Misalnya, sukrase hanya akan bekerja pada sukrosa dan akan menolak disakarida lain, seperti maltosa. Apa yang berperan dalam pengalaman pengenalan molekuler ini? ingat bahwa enzim adalah protein, dan protein adalah makromolekul dengan konfirmasi tiga dimensi yang unik. Kekhususan suatu enzim disebabkan oleh bentuknya tersebut. Hanya daerah tertentu molekul enzim yang sesungguhnya berkaitan dengan subtrat. Daerah ini, disebut tempat aktif, merupakan kantong atau lekukan yang khas pada permukaan protein tersebut. Umumnya, tempat aktif dibentuk oleh beberapa asam amino pada molekul enzim itu, dan sisanya adalah molekul protein yang memberikan suatu kerangka kerja yang menguatkan konfigurasi tempat aktif itu. Kekhususan suatu enzim berhubungan dengan adanya kesesuaian antara bentuk tempat aktifnya dengan bentuk substratnya. Namun demikian, tempat aktif itu bukanlah suatu tempat penerima yang kaku bagi substrat tersebut. Ketika substrat memasuki tempat aktif, maka enzim akan terinduksi untuk mengelilingi substrat itu. Kecocokan terinduksi induced fit ini mirip dengan jabatan tangan KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ENZIM KELOMPOK KOMPETENSI D Mata Pelajaran Biologi SMA 35 yang sangat erat. Kecocokan terinduksi ini akan membawa gugus kimiawi tempat aktif itu ke posisi yang meningkatkan kemampuannya untuk mengakatalisis reaksi kimiawi.

b. Cara Kerja Enzim