Kimia di Sekitar Kita: Enzim II – Kita dan Enzim

Setelah kita mengetahui apa itu enzim dan sifat-sifatnya, saatnya kita mengetahui contoh enzim dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam bekerja, enzim memerlukan kondisi-kondisi tertentu yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, contohnya:

• Suhu

Suhu optimum yang diperlukan agar suatu reaksi dapat berjalan dengan baik tidaklah sama, karena enzim sendiri membutuhkan suhu tertentu, tergantung dari karakteristik enzim tersebut. Ada enzim yang bekerja optimum pada suhu 37^oC, namun ada juga yang bekerja optimum pada suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah. Peran suhu terhadap enzim cukup penting, karena enzim merupakan protein dan bersifat termolabil, artinya jika suhu tidak sesuai, maka enzim dapat mengalami kerusakan, khususnya jika pada suhu tinggi, enzim akan mengalami denaturasi.

• pH/derajat keasaman

pH atau derajat keasaman yang diperlukan untuk enzim juga berbeda-beda, tergantung pada jenis enzim. Sama seperti pengaruh suhu, nilai pH yang ekstrim dapat menyebabkan enzim terdenaturasi dan rusak. Selain kerusakan enzim, pH juga mempengaruhi muatan enzim. Enzim memiliki gugus aktif yang bermuatan positif dan negatif, dimana pada kondisi optimum, muatan keduanya akan seimbang. Pada pH rendah, enzim akan cenderung bermuatan positif dan pada pH tinggi, enzim akan cenderung bermuatan negatif.

• Konsentrasi enzim dan substrat

Apa itu substrat? Substrat adalah molekul awal yang dapat berikatan dengan enzim dan akan diubah oleh enzim menjadi produk. Substrat berikatan dengan enzim pada sisi aktif enzim. Semakin banyak substrat, maka kecepatan reaksi juga akan meningkat, namun jika semua sisi aktif enzim sudah berikatan dengan substrat, maka laju reaksi tidak akan bertambah. Contohnya seperti gambar di bawah ini:

Sumber: Royal Society of Chemistry

• Inhibitor

Inhibitor adalah molekul yang dapat menghambat atau menurunkan aktivitas enzim. Ada 2 jenis inhibitor secara umum, yaitu inhibitor reversibel dan inhibitor ireversibel. Inhibitor reversibel  dapat lepas lagi setelah menghambat reaksi karena terikat secara non-kovalen dengan enzim. Sedangkan inhibitor ireversibel dapat menyebabkan modifikasi struktur enzim dengan terikat secara kovalen pada enzim sehingga enzim tidak dapat digunakan lagi untuk reaksi semula.

Kalau melihat faktor-faktor di atas, sepertinya pemanfaatan enzim susah sekali, ya. Walaupun demikian, tubuh manusia dalam kondisi normal telah dirancang untuk memenuhi semua persyaratan-persyaratan di atas, lho. Di dalam tubuh kita, banyak sekali enzim yang bekerja, contoh di saluran pencernaan adalah amilase di air liur, pepsin di lambung, lipase dari pankreas, dan lain-lain. Umumnya enzim-enzim pada tubuh manusia membutuhkan suhu optimum 37^oC dengan pH sekitar 7,2 yang merupakan pH umum cairan tubuh. Namun jenis enzim tertentu justru perlu pH rendah agar dapat bekerja optimum, contohnya adalah pepsin yang membutuhkan pH 2. Mengapa demikian? Pepsin merupakan enzim spesifik untuk memotong protein makanan menjadi peptida yang terdapat dalam lambung, dimana dalam lambung terkandung asam lambung yang sifatnya sangat asam. Selain pepsin, enzim lain yang membutuhkan pH tertentu adalah enzim-enzim yang berasal dari pankreas, yaitu pH 8,5. pH ini sesuai dengan pH pada usus halus.

Tanpa adanya enzim-enzim tersebut, tentu pencernaan kita akan terganggu dan kita tidak akan mendapatkan gizi yang cukup untuk tubuh kita. Makromolekul-makromolekul yang seharusnya diserap oleh tubuh dalam bentuk sederhana tidak dapat diproses oleh enzim.

Sumber: Srivastava dan Chosdol (“Clinical Biochemistry: Clinical Enzymology and Its Application”), International Union of Biochemistry and Molecular Biology (“http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/”)