Enzim adalah

Kami menjelaskan apa itu enzim dan strukturnya. Juga, bagaimana protein ini diklasifikasikan dan bagaimana mereka bertindak.

Enzim adalah protein yang memfasilitasi proses metabolisme seluler dengan menurunkan tingkat energi aktivasi (Ea) untuk mengkatalisasi reaksi kimia antara biomolekul. Beberapa enzim mengurangi energi aktivasi ke tingkat rendah sehingga mereka benar-benar membalikkan reaksi seluler. Tetapi dalam semua kasus, enzim memfasilitasi reaksi tanpa menjadi berubah, seperti cara bahan bakar terbakar saat digunakan.

Apa itu Enzim?

Enzim adalah sekumpulan protein yang bertanggung jawab untuk mengkatalisasi (menyalakan, mempercepat, memodifikasi, memperlambat, dan bahkan menghentikan) berbagai reaksi kimia, asalkan dimungkinkan secara termodinamika. Artinya zat tersebut adalah zat pengatur dalam tubuh makhluk hidup, umumnya menurunkan energi awal yang dibutuhkan untuk memulai reaksi.

Enzim sangat penting bagi kehidupan dan mengkatalisasi sekitar 4000 reaksi kimia yang diketahui, asalkan kondisi pH, suhu atau konsentrasi kimianya stabil, karena enzim, sebagai protein, juga dapat berubah sifat dan kehilangan keefektifannya.

Enzim pertama ditemukan pada pertengahan abad kesembilan belas oleh Anselme Payen dan Jean-Francois Persoz, meskipun percobaan seputar fermentasi oleh Louis Pasteur telah menemukan adanya beberapa zat organik yang “mempercepat” dalam proses ini, yang pada saat itu mereka dianggap murni kimiawi.

Enzim saat ini dikenal luas dan sebenarnya digunakan oleh berbagai industri manusia (makanan, bahan kimia, pertanian, minyak, dll.), Selain menjadi bagian tak terpisahkan dari komponen yang menjaga keseimbangan internal tubuh kita, mempercepat reaksi yang diperlukan ( seperti yang memasok energi), mengaktifkan dan menonaktifkan orang lain secara selektif (seperti yang dilakukan hormon) dan banyak hal dan sebagainya.

Struktur enzim
enzim
Urutan pembentukan asam amino menentukan struktur enzim.

Kebanyakan enzim terdiri dari protein globular dengan ukuran yang sangat bervariasi: dari monomer yang terdiri dari 62 asam amino, hingga rantai besar sekitar 2500. Namun, hanya sedikit dari mereka yang terlibat langsung dalam katalisis reaksi, yang dikenal sebagai pusat aktif.

Urutan di mana semua asam amino ini berkumpul menentukan struktur tiga dimensi enzim, yang juga menentukan fungsi spesifiknya. Kadang-kadang struktur ini juga memiliki tempat untuk menarik kofaktor, yaitu zat lain yang intervensinya diperlukan untuk menghasilkan efek yang diinginkan.

Enzim sangat spesifik, yaitu tidak bereaksi dengan apa pun atau mengambil bagian dalam reaksi apa pun. Mereka memiliki tugas biokimia yang sangat spesifik dan tepat, yang mereka lakukan dengan persentase kesalahan yang sangat rendah.

Bagaimana Enzim Bekerja

Agar reaksi kimia terjadi, molekul harus bertabrakan di bawah kondisi yang tepat yang dapat dibuat oleh enzim. Sebagai contoh, tanpa adanya enzim yang sesuai, molekul glukosa dan molekul fosfat dalam glukosa-6-fosfat akan tetap terikat. Tetapi ketika Anda Memperkenalkan enzim hidrolase, molekul glukosa dan fosfat terpisah.

Komposisi Enzim

Berat molekul khas suatu enzim (berat atom total atom molekul) berkisar antara 10.000 hingga lebih dari 1 juta. Sejumlah kecil enzim sebenarnya bukan protein, melainkan terdiri dari molekul RNA katalitik kecil. Enzim lain adalah kompleks multiprotein yang terdiri dari beberapa subunit protein individu.

Sementara banyak enzim mengkatalisasi reaksi sendiri, beberapa memerlukan komponen nonprotein tambahan yang disebut “kofaktor,” yang mungkin merupakan ion anorganik seperti Fe2 +, Mg2 +, Mn2 +, atau Zn2 +, atau mereka dapat terdiri dari molekul organik atau metalo-organik yang dikenal sebagai “koenzim.” ”

Klasifikasi Enzim

Sebagian besar enzim diklasifikasikan ke dalam tiga kategori utama berikut, berdasarkan reaksi yang dikatalisasi:

  • Oksidoreduktase mengkatalisasi reaksi oksidasi di mana elektron bergerak dari satu molekul ke molekul lain. Contoh: alkohol dehidrogenase, yang mengubah alkohol menjadi aldehid atau keton. Enzim ini membuat alkohol kurang beracun karena memecahnya, dan juga memainkan peran kunci dalam proses fermentasi.
  • Transferases mengkatalisasi pengangkutan gugus fungsional dari satu molekul ke molekul lain. Contoh utama termasuk aminotransferase, yang mengkatalisasi degradasi asam amino dengan menghilangkan gugus amino.
  • Enzim hidrolase mengkatalisis hidrolisis, di mana ikatan tunggal dipecah pada paparan air. Misalnya, glukosa-6-fosfatase adalah hidrolase yang menghilangkan gugus fosfat dari glukosa-6-fosfat, meninggalkan glukosa dan H3PO4 (asam fosfat).

Tiga enzim yang kurang umum adalah sebagai berikut:

  1. Liase mengkatalisasi pemecahan berbagai ikatan kimia dengan cara lain selain hidrolisis dan oksidasi, seringkali membentuk ikatan rangkap baru atau struktur cincin. Piruvat dekarboksilase adalah contoh lyase yang menghilangkan CO2 (karbon dioksida) dari piruvat.
  2. Isomerase mengkatalisasi perubahan struktural dalam molekul, menyebabkan perubahan bentuk. Contoh: ribulosa fosfat epimerase, yang mengkatalisis interkonversi ribulosa-5-fosfat dan xilulosa-5-fosfat.
  3. Ligase mengkatalisasi ligasi – kombinasi pasangan media. Misalnya, heksokinases adalah ligase yang mengkatalisis interkonversi glukosa dan ATP dengan glukosa-6-fosfat dan ADP.

Contoh Penggunaan Enzim

Enzim dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, enzim yang ditemukan dalam deterjen cucian membantu menurunkan protein penyebab noda, sementara lipase membantu melarutkan noda lemak. Enzim-enzim thermotolerant dan cryotolerant berfungsi dalam suhu ekstrem, dan akibatnya berguna untuk proses industri di mana suhu tinggi diperlukan atau untuk bioremediasi, yang terjadi dalam kondisi yang keras, seperti yang ada di Arktik.

Dalam industri makanan, enzim mengubah pati menjadi gula, untuk membuat pemanis dari sumber selain tebu. Dalam industri pakaian, enzim mengurangi kotoran pada kapas dan menekan kebutuhan akan bahan kimia berbahaya yang digunakan dalam proses penyamakan kulit.

Terakhir, industri plastik terus mencari cara untuk menggunakan enzim untuk mengembangkan produk yang dapat terbiodegradasi.



Leave a Reply