Biologi

Ciri-ciri enzim sebagai biokatalisator sebagai berikut

13/09/2020

Enzim adalah protein (beberapa mungkin RNA katalitik) yang memiliki kapasitas unik untuk mempercepat reaksi kimia di dalam sel. Mereka mempercepat kecepatan reaksi tanpa diubah setelah reaksi. Mereka berfungsi melalui berbagai mekanisme, tetapi semuanya meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi reaksi. Seperti protein, enzim dapat dikoagulasi dengan panas, alkohol, asam pekat dan reagen basa. Hingga saat ini, telah ditemukan lebih dari 2.000 enzim.

Ciri-ciri

Beberapa ciri enzim sebagai biokatalisator adalah sebagai berikut:

(1) Enzim bersifat unik dan menunjukkan tingkat kekhususan yang bervariasi, sedangkan enzim sangat spesifik untuk substrat tertentu. Situs aktif enzim menunjukkan afinitas yang kuat untuk substrat tertentu, dan selanjutnya sedikit mengubah konformasi substrat. Ini dikenal sebagai “kesesuaian yang diinduksi” untuk mengakomodasi substrat yang bereaksi, dan kecocokan yang diinduksi ini selanjutnya mengarah ke keadaan transisi yang stabil untuk menurunkan energi aktivasi reaksi. Katalis yang sama tidak dapat diterapkan di lebih dari satu reaksi. Kekhususan stereo berarti bahwa enzim dapat mendeteksi isomer optik yang berbeda dan bereaksi hanya pada satu jenis isomer. Enzim khusus kelompok mengacu pada enzim yang mengkatalis sekelompok zat dengan kelompok tertentu.

(2) Enzim sangat efisien dan memiliki kekuatan katalitik yang besar, mengubah sekitar 100 hingga 10.000 molekul substrat menjadi produk per detik dan melanjutkan dari 103 hingga 108 kali lebih cepat daripada reaksi tanpa katalis. Enzim tidak mempengaruhi konstanta kesetimbangan meskipun terjadi peningkatan laju konversi substrat menjadi produk. Jumlah molekul substrat yang diubah menjadi produk disebut bilangan pergantian. Hanya sejumlah kecil enzim yang biasanya dibutuhkan dalam kondisi sel normal untuk mengkatalisasi reaksi kimia.

(3) Enzim itu sendiri tetap tidak berubah selama reaksi. Meskipun residu asam amino enzim dapat rusak atau membentuk ikatan kovalen dengan substrat, biasanya dapat mereformasi ikatan yang rusak atau memisahkan dengan substrat, memungkinkan enzim untuk mengikat lebih banyak substrat.

(4) Enzim dapat diatur secara alosterik dengan berbagai cara, tetapi aktivitas katalis tidak dapat dikendalikan. Kadang-kadang, aktivator dan koenzim diperlukan untuk katalisis enzimatik, yang membantu meningkatkan potensi enzim karena adanya ikatan lemah antara enzim dan ion logam. Zat anorganik sering disebut sebagai aktivator. Selain itu, ada juga molekul yang secara alosterik dapat menghambat fungsi enzim dengan memodifikasi bentuk konformasinya. Penggunaan banyak obat terkait dengan aksinya sebagai penghambat enzim dalam tubuh.

(5) Efektivitas katalis enzim dapat mencapai suhu optimumnya secara maksimal. Baik peningkatan maupun penurunan suhu optimum mengakibatkan penurunan aktivitas katalitik.

(6) Katalisis biokimia enzim juga tergantung pada pH larutan. Enzim mengerahkan potensi penuhnya pada pH optimal berkisar antara 5-7 nilai pH.

(7) Aktivitas katalitik enzim dapat dihambat oleh inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif, atau inhibitor ireversibel. Inhibitor kompetitif mengikat secara reversibel ke situs aktif enzim, sehingga menghalangi substrat untuk mengikat enzim. Inhibitor nonkompetitif mengikat ke setiap situs enzim selain situs aktif, memungkinkan enzim menjadi kurang aktif atau tidak aktif. Inhibitor ireversibel membentuk ikatan dengan enzim untuk membuatnya tidak aktif.

(8) Peningkatan konsentrasi reaktan dapat meningkatkan laju reaksi hingga enzim menjadi jenuh dengan substrat, sedangkan peningkatan jumlah enzim akan terus meningkatkan laju reaksi.

(9) Enzim dapat berfungsi secara terbalik, menandakan bahwa enzim tidak menentukan arah reaksi. Ini hanya berfungsi untuk mempercepat laju reaksi sampai kesetimbangan tercapai.

Pengertian enzim

Reaksi kimia di semua sel makhluk hidup beroperasi dengan adanya katalis biologis yang disebut enzim. Enzim adalah molekul protein yang diproduksi oleh semua sel tumbuhan dan hewan. Semua sel memerlukan enzim untuk bertahan hidup dan berfungsi. Enzim adalah katalis, yang berarti bahwa mereka membuat reaksi kimia berjalan lebih cepat, tetapi tidak diubah oleh reaksi.

Misalnya, enzim pencernaan menyebabkan makanan yang Anda makan akan dipecah lebih cepat daripada terjadi tanpa mereka, tetapi mereka tidak dipecah dalam reaksi tetapi hanya mempercepat. Karena enzim tertentu mengkatalisis satu reaksi tertentu, ada ribuan enzim berbeda dalam sel yang mengkatalisis ribuan reaksi kimia yang berbeda. Zat kimia ini diubah atau ditindak lanjuti oleh enzim adalah substrat nya. Produk-produk dari reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim adalah produk akhir.

Semua enzim terdiri dari protein. (Protein adalah rantai asam amino.) Ketika enzim berfungsi, bagian kunci dari enzim yang disebut situs aktif berinteraksi dengan substrat. Situs aktif sangat cocok dengan konfigurasi molekul substrat. Setelah interaksi ini telah terjadi, perubahan bentuk pada situs aktif menempatkan tekanan fisik pada substrat. Tekanan fisik ini membantu perubahan substrat dan menghasilkan produk akhir. Selama waktu tertentu situs aktif berhubungan dengan substrat, kombinasi ini disebut sebagai kompleks enzim-substrat. Setelah enzim telah melakukan tugasnya, dengan menghasilkan produk kemudian enzim tersebut akan hanyut melepaskan diri. Enzim kemudian bebas untuk berfungsi dalam bereaksi dengan bahan kimia lain.

Reaksi yang dikatalisasi-enzim terjadi sangat cepat. Mereka terjadi sekitar satu juta kali lebih cepat daripada reaksi tanpa katalis. Dengan beberapa pengecualian, nama enzim berakhir dengan “-ase.” Misalnya, enzim yang memecah hidrogen peroksida pada air dan hidrogen disebut dengan katalase. Enzim lain termasuk amilase, hidrolase, peptidase, dan kinase.

Laju reaksi yang dikatalisasi-enzim tergantung pada sejumlah faktor, seperti konsentrasi substrat, keasaman dan suhu lingkungan, dan adanya bahan kimia lainnya. Pada suhu tinggi, reaksi enzim terjadi lebih cepat, tetapi hanya sampai titik tertentu. Karena enzim adalah protein, jumlah panas yang berlebihan dapat mengubah struktur mereka, membuat mereka tidak aktif. Sebuah enzim yang telah berubah karena panas dikatakan terdenaturasi.

Enzim bekerja sama dalam jalur metabolisme. Sebuah jalur metabolisme adalah urutan reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Reaksi yang dikatalis enzim tunggal mungkin menjadi salah satu dari beberapa reaksi dalam jalur metabolisme. Jalur metabolik mungkin ada dalam dua jenis umum: katabolik dan anabolik. Jalur katabolik melibatkan pemecahan atau pencernaan besar, molekul kompleks. Istilah umum untuk proses ini adalah katabolisme. Jalur Anabolik melibatkan sintesis molekul besar, umumnya dengan menggabungkan bersama-sama molekul yang lebih kecil. Istilah umum untuk proses ini adalah anabolisme.

Banyak enzim dibantu oleh zat kimia yang disebut koenzim. Kofaktor mungkin ion atau molekul yang berhubungan dengan enzim dan diperlukan agar reaksi kimia berlangsung. Ion yang mungkin beroperasi sebagai kofaktor termasuk besi, mangan, dan seng. Molekul organik bertindak sebagai kofaktor disebut sebagai koenzim. Contoh koenzim adalah NAD dan FAD.

Sifat-sifat enzim

  • Menurunkan energi aktivasi.
  • Bentuk kompleks reversibel dengan substrat.
  • Tidak dikonsumsi dalam reaksi karena mereka berpengaruh dalam jumlah kecil.
  • Sangat spesifik – (Induced hipotesis fit) bereaksi dengan hanya substrat tunggal.
  • Banyak yang membutuhan kofaktor, seperti vitamin tertentu, harus diaktifkan.
  • 2000 + enzim per sel, sel yang berbeda memiliki enzim yang berbeda.
  • Enzim diproduksi oleh gen.
  • Kelainan genetik adalah hasil dari enzim yang rusak.
  • Pengoperasian terbaik dalam kondisioptimum pH, suhu yang optimum
  • dikontrol oleh mekanisme umpan balik.
  • Modulasi alosterik.
  • Dapat “tertipu” oleh inhibitor – Berguna dalam kemoterapi.

Hal-hal penting yang harus diingat tentang enzim:

  • Setiap makhluk hidup menghasilkan enzim.
  • Enzim pencernaan sebagai katalis untuk mempercepat pemecahan makanan.
  • Sebuah enzim mengontrol reaksi kimia.
  • Enzim sangat spesifik dalam tindakan. Setiap enzim dirancang untuk bekerja pada jenis tertentu dari bahan organik.
  • Suhu optimum adalah 45 derajat sampai 140 derajat. Pembekuan tidak akan merugikan enzim, mereka akan sepenuhnya aktif setelah pencairan. Suhu di atas 140 derajat akan menghancurkan enzim.
  • Kisaran pH optimum adalah 6,0-11,0. Kegiatan optimum bervariasi tergantung enzim.
  • Beberapa enzim memperkuat sistem kekebalan tubuh dan melawan virus dan penyakit lainnya.
  • Ada enzim yang mengatur fungsi jantung, yang lainnya pada retina.
  • Kekurangan enzim berada di belakang penyakit genetik.
  • Enzim diberi energi oleh molekul protein. Mereka adalah kekuatan hidup tubuh manusia dan terlibat dalam setiap fungsi tubuh. Vitamin, mineral dan hormon harus memiliki enzim untuk bekerja dengan baik.
  • Hidup tidak bisa ada tanpa enzim. Individu yang kekurangan enzim terkena penyakit masalah fisik dan degenerasi.

No Comments

Leave a Reply