Apa itu Enzim? Kenali Faktor yang Memengaruhi Cara Kerjanya

Saat Anda membaca artikel ini, beragam proses biologis dan kimiawi terjadi dalam tubuh. Proses-proses di tubuh tidak lepas dari peran molekul yang sangat kecil, enzim salah satunya.

Kenali apa itu enzim, fungsi, cara kerjanya, serta faktor yang memengaruhi kerjanya di dalam tubuh.

Apa itu enzim?

Mengutip dari Cleveland Clinic, enzim adalah molekul protein yang dapat membantu mempercepat metabolisme atau reaksi kimia dalam tubuh.

Atas perannya tersebut, enzim berperan vital bagi kehidupan dan diperlukan dalam beragam proses biologis dan kimiawi di dalam tubuh.  

Beberapa jenis enzim membantu memecah molekul yang besar menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, sehingga lebih mudah diserap oleh tubuh.

Ada pula enzim lain yang cara kerjanya membantu mengikat dua molekul menjadi senyawa baru.

Molekul yang menjadi objek enzim dalam sebuah reaksi kimia disebut dengan substrat. Sementara itu, molekul hasil reaksi kimia yang dibantu oleh enzim disebut dengan produk.

Substrat akan mengalami perubahan bentuk menjadi produk di bagian enzim yang disebut sisi aktif (active site). Enzim dan substrat harus pas agar bisa bekerja dengan baik.

Berikut adalah beberapa jenis enzim yang umum diketahui, termasuk enzim pencernaan, seperti:

• Enzim lipase, berperan untuk memecah lemak sehingga dapat diserap di dalam usus.
• Enzim amilase, terkandung dalam air liur untuk mengubah pati menjadi gula.
• Enzim maltase, enzim dalam air liur ini dapat mengubah maltosa (disakarida) menjadi glukosa (monosakarida).
• Enzim tripsin, terlibat dalam pencernaan protein menjadi asam amino.
• Enzim laktase, berperan dalam pengubahan laktosa dalam susu menjadi glukosa dan galaktosa.

Sifat-sifat enzim

Berikut adalah beberapa jenis sifat enzim yang berkaitan dengan perannya dalam membantu proses metabolisme, di antaranya adalah:

1. Biokatalisator

Dengan sifat sebagai biokatalisator, enzim mampu mempercepat proses reaksi metabolisme.

Tanpa adanya enzim, metabolisme akan berlangsung sangat lambat. Kendati demikian, enzim tidak memengaruhi keseimbangan reaksi tersebut.

2. Aktif dalam jumlah yang sangat sedikit

Dalam menjalankan fungsinya untuk mempercepat metabolisme, enzim hanya terlibat dalam jumlah yang sangat sedikit. Namun, jumlah enzim yang sedikit pun sudah cukup untuk mengubah sejumlah besar substrat (tempat melekatnya enzim), sehingga dapat digunakan berulang-ulang.

3. Bekerja secara spesifik

Enzim memiliki cara kerja yang khas, yaitu membantu menjalankan reaksi yang dikatalisnya. Artinya, enzim yang sudah membantu satu reaksi tidak akan mengkatalis reaksi yang lain.

4. Bekerja satu arah maupun dua arah

Umumnya, enzim bekerja untuk meningkatkan laju proses sebuah biomolekul dalam satu arah.

Meskipun demikian, ada juga enzim yang memproses reaksi dua arah. Seperti enzim lipase yang berfungsi membentuk sekaligus mengurai lemak itu sendiri.

5. Bekerja di dalam ataupun di luar sel

Sifat enzim lainnya dapat berupa endoenzim (bekerja di dalam sel) ataupun ektoenzim (bekerja di luar sel). Contoh endoenzim adalah lisosom, sedangkan yang termasuk ektoenzim yaitu amilase dan maltase.

Berdasarkan sifatnya, baik endoenzim maupun ektoenzim, tidak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non-protein tambahan yang disebut kofaktor.

Sebagai contoh, carbonic anhydrase (enzim yang membantu mempertahankan pH di dalam tubuh) tidak bisa berfungsi optimal tanpa bantuan dari zinc ion.

Fungsi enzim dalam tubuh manusia

Salah satu fungsi terpenting enzim adalah membantu proses pencernaan. Cara kerja enzim adalah dengan mengubah bentuk makanan menjadi energi.

Sebagai contoh, enzim pada kelenjar air liur, pankreas, usus, dan juga lambung. Enzim akan memecah lemak, protein, dan juga karbohidrat.

Tak hanya menghasilkan energi, nutrisi dari enzim juga berfungsi untuk membantu pertumbuhan dan perbaikan jaringan sel.

Selain berfungsi dalam membantu proses pencernaan, enzim juga membantu:

• Proses pernapasan,
• Membangun otot,
• Membantu fungsi saraf,
• Membersihkan tubuh dari racun.

Ada fungsi lainnya dari enzim, yaitu sebagai replikasi DNA. Setiap kali sel membelah diri, perlu ada proses menyalin DNA. Peran enzim adalah membantu proses replikasi dengan membuka gulungan DNA, lalu menyalin informasi.

Struktur enzim

Enzim dibangun melalui molekul protein yang dilipat, sehingga bentuknya pun terlihat rumit.

Struktur utama enzim terdiri dari ribuan asam amino yang berhubungan melalui ikatan senyawa peptide. Ini dihubungkan dengan cara tertentu untuk membentuk setiap jenis enzim.

Rantai enzim melipat untuk menjadi bentuk 3D yang unik. Hal ini yang menjadikan ezim sebagai potensi kimia yang khas. Sebagian kecil enzim sebenarnya bukan protein, melainkan molekul RNA katalitik kecil.

Cara kerja enzim

Tubuh secara alami memproduksi enzim. Selain itu, ada pula enzim yang terbentuk dari produk manufaktur dan juga makanan. Cara kerja enzim dapat dijelaskan melalui dua model, yaitu model lock and key serta dalam model induced-fit.

1. Model lock and key

Model lock and key adalahcara kerja enzim lama sejak tahun 1894. Dalam model ini, proses kerja enzim melibatkan sisi aktifnya yang memiliki bentuk geometri.

Harus sesuai seperti bentuk geometri, hanya substrat spesifik yang bisa masuk ke sisi aktif enzim. Jika keduanya cocok, ini akan seperti potongan puzzle atau sebuah kunci dan anak kunci (lock and key).

2. Model induced-fit

Cara kerja enzim telah diperbaharui dengan model yang disebut model induced-fit. Tak seperti model lock and key yang kaku, model induced-fit mengasumsikan bahwa enzim memiliki bentuk fleksibel.

Untuk itu, substrat juga memiliki kemampuan dalam menentukan bentuk final enzim untuk memulai proses reaksi.

Dalam model induced-fit, kemungkinan ada beberapa senyawa yan berikatan dengan enzim, tetapi gagal bereaksi. Hal ini dapat terjadi apabila enzim telah mengalami perubahan bentuk yang berlebihan.

Faktor yang memengaruhi cara kerja enzim

Sisi aktif enzim sebagai tempat terjadinya reaksi kimia amat sensitif dengan lingkungan enzim. Faktor yang memengaruhi cara kerja enzim, di antaranya adalah:

1. Temperatur

Sebagian besar enzim bekerja optimal di suhu tubuh normal, yaitu sekitar 37 derajat Celcius. Apabila suhu di lingkungan enzim sedikit menurun, efektivitas enzim cenderung akan melambat.

Perubahan suhu di luar batas toleransi enzim dapat memengaruhi ikatan kimia di sisi aktif enzim.

Kondisi ini membuat sisi aktif berisiko menjadi kurang “lihai” dalam mengikat substrat spesifiknya.

Apabila suhu di lingkungan enzim terlalu tinggi, enzim berisiko mengalami denaturasi sehingga kehilangan bentuk dan kemampuannya untuk mempercepat reaksi.

2. pH

Keseimbangan asam dan basa juga memengaruhi fungsi dan cara kerja enzim. Residu asam amino di sisi aktif enzim biasanya sudah secara alami bersifat basa maupun asam.

Apabila pH-nya berubah, seperti asam menjadi cenderung basa atau sebaliknya, substrat akan sulit berikatan dengan enzim. Sebagai contoh, enzim di dalam usus bekerja optimal dengan di pH 7,5.

Sementara itu, enzim di dalam lambung bekerja efektif di pH 2 karena lingkungan organ ini yang memang lebih asam.

Catatan dari SehatQ

Enzim adalah molekul katalis yang berperan penting dalam berbagai proses kimiawi di dalam tubuh. Tanpa enzim, fungsi tubuh seperti dalam mencerna nutrisi pun tentu akan terganggu

Untuk mengetahui lebih banyak mengenai fungsi dan cara kerja enzim dalam tubuh, tanyakan langsung pada dokter di aplikasi Kesehatan keluarga SehatQ. Download sekarang di App store dan Google Play.