Apa Itu Enzim? Ini Komponen, Sifat, Fungsi, dan Contohnya

tirto.id - Enzim merupakan komponen penting dalam tubuh makhluk hidup yang berperan dalam sistem metabolisme. Dalam tubuh manusia, salah satu proses metabolisme utama adalah pemecahan zat makanan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.

Hal ini juga terjadi pada tumbuhan melalui proses fotosintesis, yang merupakan bagian dari metabolisme, khususnya anabolisme, untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.

Enzim memainkan peran penting dalam mempercepat reaksi kimia dalam metabolisme dengan menurunkan energi aktivasi, sehingga proses-proses ini dapat berlangsung lebih efisien. Selengkapnya, simak pembahasan mengenai apa itu enzim.

Apa yang Dimaksud dengan Enzim?

Dalam ilmu biologi, pengertian enzim adalah senyawa kimia atau protein khusus yang berperan sebagai biokatalisator guna mempercepat reaksi biologis di dalam tubuh dengan cara menurunkan energi aktivasi. Adapun energi aktivasi sendiri adalah energi awal yang digunakan untuk memulai suatu reaksi kimia.

Dengan adanya enzim, proses reaksi biologis di dalam tubuh bisa terjadi tanpa ikut bereaksi dengan subtrat atau komponen yang akan dipecah oleh enzim.

Beberapa enzim membantu memecah molekul besar menjadi potongan-potongan kecil yang lebih mudah diserap tubuh. Namun, ada juga enzim yang membantu mengikat dua molekul menjadi satu untuk menghasilkan molekul baru.

Struktur dan Komponen pada Enzim

Komponen penyusun enzim terdiri atas dua komponen penyusun atau dua struktur enzim, yakni protein (apoenzim) dan non-protein (gugus prostetik).

Apoenzim adalah komponen paling dominan dalam struktur enzim yang tersusun dari molekul protein. Selain itu, komponen enzim apoenzim ini bersifat labil karena mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu dan pH, serta tidak tahan panas.

Adapun gugus prostetik adalah bagian dari enzim yang tersusun dari senyawa non protein. Gugus prostetik terdiri dari ion anorganik dan ion organik kompleks.

Ion anorganik dalam gugus prostetik disebut sebagai kofaktor. Fungsi kofaktor ialah katalis yang mampu meningkatkan kerja enzim.

Sementara itu, ion organik dalam gugus prostetik disebut koenzim, yang berfungsi untuk memindahkan zat kimia dari satu enzim ke enzim lain.

Ciri-Ciri, Karakteristik, dan Sifat-Sifat Enzim

Terdapat sejumlah sifat atau karakteristik enzim, antara lain sebagai berikut.

1. Enzim Hanya Mengubah Kecepatan Reaksi

Enzim berfungsi sebagai katalis, yaitu zat yang mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi atau berubah. Tanpa enzim, banyak reaksi dalam tubuh akan berjalan sangat lambat atau bahkan tidak terjadi.

Dengan adanya enzim, kecepatan reaksi bisa meningkat hingga jutaan kali lebih cepat. Contohnya, enzim katalase dapat menguraikan jutaan molekul hidrogen peroksida dalam satu menit.

Jika hanya menggunakan atom besi biasa tanpa enzim, proses yang sama bisa memakan waktu ratusan tahun.

2. Enzim Adalah Protein

Enzim sebenarnya adalah protein, sehingga bentuk dan strukturnya sangat penting untuk fungsinya. Jika strukturnya rusak (misalnya karena suhu tinggi atau pH ekstrem), enzim bisa kehilangan kemampuannya untuk bekerja.

Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam atau basa kuat, dan pelarut organik. Panas yang terlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi sehingga tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

3. Enzim Bekerja Secara Spesifik

Ciri-ciri enzim lainnya adalah setiap enzim hanya bekerja pada zat tertentu. Misalnya, enzim katalase hanya menguraikan hidrogen peroksida. Sementara itu, enzim amilase hanya menguraikan amilum (zat tepung).

4. Enzim Bisa Bekerja Bolak-Balik

Reaksi-reaksi yang dikendalikan enzim dapat berbalik dan melakukan reaksi ke dua arah. Ini berarti enzim tidak menentukan arah reaksi tetapi hanya mempercepat laju reaksi sehingga tercapai keseimbangan.

Enzim dapat menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain, dan juga sebaliknya, menyusun senyawa-senyawa menjadi senyawa tertentu. Misalnya:

• Enzim lipase dapat memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol.
• Lipase juga bisa menyusun kembali asam lemak dan gliserol menjadi lemak.

5. Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan

Terdapat sejumlah faktor yang dapat mempercepat atau memperlambat kerja enzim. Faktor tersebut yakni suhu, pH, konsentrasi enzim dan substrat, zat-zat pengikat atau aktivator, dan inhibitor enzim.

Fungsi Enzim

Enzim bertindak sebagai katalis dalam organisme hidup. Enzim mengatur laju reaksi kimia tanpa dirinya sendiri berubah dalam proses tersebut.Molekul yang bekerja dengan enzim disebut dengan istilah substrat. Substrat berikatan dengan suatu daerah pada enzim yang disebut tapak aktif.

Ada dua model cara kerja enzim. Pada model gembok dan kunci (lock and key), situs aktif enzim dibentuk secara tepat untuk menampung substrat tertentu.

Sementara di model induced-fit atau kecocokan yang terinduksi, situs aktif dan media tidak cocok satu sama lain, tetapi keduanya mengubah bentuknya agar terhubung.

Enzim mengkatalisasi banyak aspek dari metabolisme sel yang mempunyai fungsi berikut:

• Pencernaan makanan di mana molekul nutrisi yang besar (seperti protein, karbohidrat, dan lemak) dipecah menjadi molekul yang lebih kecil.
• Konservasi dan transformasi energi kimia.
• Konstruksi makromolekul seluler dari prekursor yang lebih kecil.
• Setiap sel di tubuh mengandung DNA. Setiap sel membelah, DNA perlu disalin. Enzim membantu dalam proses ini dengan melepaskan gulungan DNA dan menyalin informasi.

Enzim juga dibutuhkan di industri makanan dan medis. Fermentasi anggur, ragi roti, pengentalan keju, dan pembuatan bir telah dipraktekkan sejak awal, tetapi baru pada abad ke-19 reaksi ini dipahami sebagai hasil dari aktivitas katalitik enzim.

Sejak itu, enzim menjadi semakin penting dalam proses industri yang melibatkan reaksi kimia organik. Di dunia medis, penggunaan enzim untuk membunuh mikroorganisme penyebab penyakit, mempercepat penyembuhan luka, hingga mendiagnosis penyakit tertentu.

Jenis-Jenis Klasifikasi Enzim dan Contohnya

Secara internasional, enzim diklasifikasikan ke dalam enam golongan berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisis. Hal tersebut sesuai dengan standar dari Commission on Enzymes of The International Union of Biochemistry.

Berikut adalah keenam klasifikasi enzim beserta fungsinya.

1. Oksidoreduktase

Enzim ini berperan dalam reaksi yang melibatkan transfer elektron atau proton. Contoh enzim oksidoreduktase adalah enzim alkohol dehidrogenase, yang membantu mengubah alkohol menjadi aldehida atau keton dengan memindahkan elektron.

2. Transferase

Enzim ini bekerja dengan memindahkan gugus fungsi dari satu molekul ke molekul lain. Misalnya, heksokinase berperan dalam proses glikolisis dengan mentransfer gugus fosfat ke glukosa.

3. Hidrolase

Enzim ini memecah ikatan dalam suatu molekul dengan menambahkan air (hidrolisis). Contohnya adalah tripsin, yang berfungsi dalam pencernaan protein dengan memutus ikatan peptida.

Tripsin juga merupakan salah satu contoh enzim yang hanya terdiri dari protein.

4. Liase

Enzim ini memecah ikatan kimia seperti ikatan karbon-karbon (C-C), karbon-oksigen (C-O), dan karbon-nitrogen (C-N) tanpa menggunakan air atau oksidasi. Contohnya adalah piruvat dekarboksilase, yang berperan dalam reaksi metabolisme dengan melepaskan karbon dioksida.

5. Isomerase

Enzim ini bekerja dengan mengubah susunan molekul tanpa menambah atau menghilangkan atom, hanya mengubah bentuknya menjadi isomer lain. Contohnya adalah maleat isomerase, yang membantu mengubah struktur senyawa tanpa mengubah komposisinya.

6. Ligase (Sintetase)

Enzim ini membantu dalam pembentukan ikatan baru antara dua molekul, biasanya dengan menggunakan energi dari ATP. Contohnya adalah piruvat karboksilase, yang berperan dalam sintesis senyawa baru dalam metabolisme energi.