Pengertian enzim, fungsi, jenis serta reaksi biologi yang perlu anda ketahui sebelum belajar lebih banyak mengenai materi ini.
Pengertian enzim
Definisi enzim adalah molekul yang dapat disintesis secara biologis atau kimiawi (secara sintetis). Fungsi utamanya adalah bertindak sebagai katalis yang mempercepat reaksi kimia tertentu tanpa mengubah reaksi kimia di akhir reaksi. Enzim biasanya protein molekul dengan karakteristik urutan dari asam amino yang melipat untuk menghasilkan tiga dimensi struktur tertentu, yang memberikan molekul properti unik.
Sedangkan protein adalah salah satu biomolekul utama; yang lain adalah karbohidrat (terutama, polisakarida), lipid, dan asam nukleat . Enzim merupakan protein di alam terdiri dari polimer asam amino. Asam amino bergabung bersama oleh ikatan peptida. Jenis dan urutan asam amino dalam protein enzim ditentukan oleh DNA dalam sel yang menghasilkannya.
Meskipun tidak semua enzim adalah protein, tidak semua protein adalah enzim juga. Sebuah protein dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk dan fungsi utamanya: dapat berupa protein globular seperti kebanyakan enzim, protein berserat yang digunakan untuk peran struktural, seperti kolagen, keratin, dll .; dan protein membran yang berfungsi sebagai reseptor atau saluran untuk molekul polar atau bermuatan untuk melewati membran sel.
Enzim yang tidak berprotein di alam dicontohkan oleh ribozim. Ribozim adalah enzim yang terbuat dari RNA daripada protein. Contoh ribozim adalah ribosom, yang merupakan sebuah kompleks protein dan unit RNA katalitik.
Karakteristik enzim
Enzim biasanya memiliki bentuk bulat. Enzim dapat muncul secara tunggal atau sebagai subunit yang kompleks. Enzim juga sering lebih besar dari substratnya walaupun hanya sebagian kecil yang terlibat langsung dalam katalisis. Situs ini yang terlibat dalam katalisis disebut sebagai situs katalitik . Situs lain dalam struktur enzim adalah situs pengikat di mana substrat bereaksi atau mengikat.
Situs katalitik dan situs pengikat membentuk situs enzim aktif. Situs alosterik Enzim mengacu pada situs di mana molekul lain dapat mengikat menyebabkan enzim mengubah konformasi, yang kemudian mengarah pada peningkatan atau penurunan aktivitasnya. Ada dua jenis utama molekul yang memodulasi aktivitas enzim yaitu: inhibitor dan aktivator.
Inhibitor adalah molekul yang menghambat atau mengurangi aktivitas enzimatik. Sedangkan aktivator adalah molekul yang merangsang atau meningkatkan aktivitas enzimatik. Sedangkan factor lainnya yang dapat mempengaruhi aktivitas enzim adalah denaturants. Paparan terhadap suhu dan pH di luar kondisi optimal menyebabkan denaturasi enzim. Denaturasi menyebabkan enzim kehilangan struktur dan sifat katalitiknya. Struktur enzim sangat penting untuk fungsinya. Spesifisitas enzim didasarkan pada struktur 3D yang unik.
Jenis-jenis enzim
Enzim biasanya diklasifikasikan dan diberi nama sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi. Persatuan Biokimia dan Biologi Molekuler Internasional telah mengembangkan nomenklatur untuk enzim, nomor EC. Mereka adalah sebagai berikut:
- EC 1 Oxidoreductases : mengkatalisasi reaksi oksidasi / reduksi
- EC 2 Transferases : mentransfer gugus fungsional (misalnya gugus metil atau fosfat)
- EC 3 Hydrolases : mengkatalisis hidrolisis berbagai ikatan
- EC 4 Lyases : membelah berbagai ikatan dengan cara lain selain hidrolisis dan oksidasi
- EC 5 Isomerases : mengkatalisasi perubahan isomerisasi dalam satu molekul tunggal
- EC 6 Ligases : gabungkan dua molekul dengan ikatan kovalen
Reaksi biologis enzim yang paling umum
Biosintesis
Produksi enzim melalui sintesis protein melibatkan sintesis asam amino, transkripsi, dan translasi. Dalam sintesis asam amino, ada serangkaian proses biokimia yang menghasilkan asam amino dari sumber karbon seperti glukosa. Di dalam sel, enzim dihasilkan oleh proses transkripsi dan translasi. Transkripsi adalah proses di mana templat mRNA, yang mengkode urutan asam amino dalam bentuk kode trinukleotida, ditranskripsi dari DNA untuk menyediakan templat untukterjemahan.
Translasi adalah proses di mana asam amino dihubungkan bersama dalam urutan tertentu sesuai dengan aturan yang ditentukan oleh kode genetik. Ini terjadi di sitoplasma tempat ribosom berada. Proses ini terdiri dari empat fase: aktivasi (asam amino terikat secara kovalen dengan tRNA), inisiasi (subunit kecil dari ribosom berikatan dengan ujung 5 ‘mRNA dengan bantuan faktor inisiasi), elongasi (aminoasil-tRNA selanjutnya sejalan mengikat ribosom bersama dengan GTP dan faktor perpanjangan), dan termination (situs A dari ribosome menghadapi kodon stop). Struktur protein yang baru terbentuk akan mengalami proses lebih lanjut, misalnya modifikasi dan lipat pasca-translasi.
Katalisis
Mirip dengan katalis apa pun, enzim akan dapat mempercepat reaksi kimia tanpa mengubah keseimbangan reaksi. Ini berarti bahwa katalis tidak dikonsumsi dalam suatu reaksi. Namun demikian, enzim berbeda dari katalis non-biologis menjadi jauh lebih spesifik. Sebelum suatu enzim dapat mengkatalisasi suatu reaksi, ia harus mengikat substratnya terlebih dahulu.
Menurut model fit yang diinduksi yang disarankan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958, enzim mengalami pembentukan kembali ketika berinteraksi dengan substratnya sementara substrat juga dapat berubah bentuk sedikit sehingga mereka akhirnya cocok satu sama lain. Enzim mempercepat proses biologis dengan cara menurunkan energi aktivasi. Ia melakukannya dengan menstabilkan keadaan transisi, dengan menyediakan jalur alternatif, dan atau dengan mendestabilisasi keadaan dasar media.
Beberapa enzim membutuhkan molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk aktivitas katalitiknya. Kofaktor dapat berupa organik atau anorganik. Kofaktor biasanya mengikat ke situs aktif enzim. Ketika kofaktor tidak terikat, enzim tersebut disebut sebagai apoenzyme ; Ketika terikat, enzim ini disebut sebagai holoenzyme (namun, holoenzyme juga mengacu pada enzim yang mengandung beberapa subunit protein).
Koenzim adalah molekul yang mengangkut gugus kimia (misalnya ion hidrida, gugus fosfat, gugus asetil, gugus metil, gugus formul, dll.) Dari satu enzim ke enzim lainnya. Contoh-contoh koenzim adalah NADH, NADPH, ATP, FMN (flavin mononucleotide), FAD (flavin adenine dinucleotide), TPP (thiamine pyrophosphate), dan THF (tetrahydrofolate).
Fungsi biologis enzim
Enzim adalah katalis biologis. Mereka mempercepat reaksi kimia. Hampir semua proses metabolisme menggunakan enzim untuk mempercepat konversi substrat menjadi produk. Enzim mempercepat laju reaksi sekitar satu juta kali lebih cepat selama suatu proses tanpa enzim.
Demikian tadi ulasan mengenai pengertian, fungsi, serta jenis-jenis enzim. Semoga berguna bgai Anda.
