Teori Kerja Enzim, Bagaimana Strukturnya dan Malfungsi pada Enzim

Seperti yang telah kita ketahui, enzim merupakan senyawa organik yang tersusun atas protein yang berfungsi sebagai biokatalisator. Apa itu biokatalisator? Biokatalisator adalah senyawa yang dapat membantu mengubah laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksi.

Setelah melakukan percobaan Uji Enzim Katalase pada Esktrak Hati Ayam, tentu temanBio sudah lebih memahami bukan bagaimana cara kerja enzim? Yuk, kita sesuaikan dengan teori kerja enzim yang sudah ada.

Sebelum membahas tentang teori kerja enzim, kita perlu mengetahui terlebih dahulu tentang struktur enzim.

Struktur Enzim

Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri dari komponen yang disebut apoenzim yang berupa protein dan komponen lain yang disebut gugus prostetik yang non protein. Gugus prostetik dibedakan menjadi kofaktor dan koenzim. Gugus prostetik dibedakan menjadi kofaktor dan koenzim. Kemudian Apoenzim dan gugus prostetik yang bersatu disebut holoenzim.

Kofaktor adalah gugus prostetik yang tersusun atas molekul anorganik yang biasanya berupa ion-ion logam, seperti Cu2+, Mg2+, K+, Fe2+, atau ion logam lainnya.

Koenzim adalah gugus prostetik yang tersusun atas molekul organik non protein yang memiliki ikatan lemah dengan enzim. Koenzim mempunyai peranan yang terkait dengan sifat katalisis enzim. Umumnya koenzim berupa vitamin, seperti vitamin B1, B2, NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) dan FAD (Flavin Adenine Dinucleotide).

Teori Kerja Enzim

Setelah mengetahui bagaimana strukturnya, kita akan lebih mudah mengetahui bagaimana teori kerja enzim itu sendiri.

Enzim memiliki sisi yang berfungsi sebagai katalis, yang juga disebut sebagai sisi aktif. Pada sisi aktif terdapat gugus prostetik yang diduga mampu mengkatalisis reaksi. Sisi aktif ini mempunyai bentuk yang spesifik. Hanya substrat yang memiliki bentuk yang sesuai dengan sisi aktif ini dan membentuk ikatan enzim-substrat. Setelah terbentuk ikatan enzim-substrat maka akan memungkinkan terjadi reaksi katalis.

Ada dua teori kerja enzim yang menjelaskan bagaimana cara kerjanya yaitu teori kunci-gembok (lock and key hypothesis) dari Emil Fischer dan teori ketepatan induksi (induced fit) dari Daniel Koshland.

1. Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory)

Menurut teori ini, terjadinya reaksi substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif dari enzim. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif yang berperan sebagai gembok sehingga terjadi kompleks enzim-substrat.

Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula.

Berdasarkan sifat reaksinya, teori kerja enzim dibedakan menjadi tiga macam. Yaitu reaksi sintetis, reaksi reduksi, dan reaksi analisis atau degradasi.

2. Teori Kerja Enzim Ketepatan Induksi (Induced Fit Theory)

Menurut teori ini, reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif (active site) idari enzim, sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi.

Suatu enzim dapat bekerja aktif apabila bagian aktif enzim (apoenzim) berikatan dengan substrat sehingga terbentuk enzim-substrat. Setelah terbentuk zat baru, enzim akan melepaskan diri dari kompleks enzim-substrat.

Ketika kita mengetahui bagaimana teori kerja enzim, teman-teman perlu tahu juga informasi : Apa yang terjadi jika terjadi Malfungsi Enzim sehingga dapat menyebabkan Fenilketonuria?

Jadi, Fenilketonuria adalah kelainan genetika langka yang muncul sejak lahir. Kondisi ini akan menyebabkan tubuh tidak bisa mengkatalisis fenilalanin.

Fenilalanin adalah asam amino yang dibutuhkan tubuh untuk membantu pembentukan protein. Jika tubuh tidak bisa memproses fenilalanin, substansi tersebut akan menumpuk dalam darah dan otak. Kadar fenilalanin yang tinggi akan menyebabkan kerusakan permanen pada otak, gangguan saraf seperti tremor atau kejang dan ukuran kepala kecil sehingga terlihat tidak wajar.

Fenilketonuria merupakan penyakit yang muncul akibat mutasi genetika. Mutasi tersebut kemudian membuat gen fenilalanin hidroksilase tidak memproduksi enzim pengurai fenilalanin dalam tubuh pengidap. Langkah utama dalam menangani kondisi ini adalah dengan menerapkan pola makan yang rendah protein. Disarankan untuk menghindari bahan makanan yang kaya protein seperti telur, produk susu, ikan serta semua jenis daging. Jenis bahan lain pun harus senantiasa dipilih dan ditakar dengan cermat, termasuk sayur dan buah (alodokter.com).

Mudah-mudahan artikel mengenai teori kerja enzim ini bermanfaat ya 🙂