Bagaimana mekanisme kerja enzim menurut teori kunci gembok jelaskan dengan menggunakan gambar

Ilustrasi enzim. (Photo created by kjpargeter on Freepik)

Bola.com, Jakarta - Enzim merupakan molekul protein yang berperan sebagai katalisator. Adanya peran sebagai katalis tersebut membuat enzim dapat mempercepat berbagai proses reaksi kimia di dalam tubuh makhluk hidup.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) daring, enzim adalah molekul protein yang kompleks, yang dihasilkan oleh sel hidup dan bekerja sebagai katalisator dalam berbagai proses kimia di dalam tubuh makhluk hidup.

Enzim terbentuk dari protein yang dilipat menjadi bentuk yang rumit dan kemudian hadir di seluruh tubuh. Adanya reaksi kimia membuat tubuh tetap hidup bergantung pada hal-hal yang dilakukan enzim.

Enzim melakukan tugas kritis untuk menurunkan energi aktivasi reaksi yaitu, jumlah energi yang harus dimasukkan agar reaksi dimulai.

Enzim bekerja dengan mengikat molekul reaktan dan menahannya dengan baik sehingga proses pemutusan ikatan kimia dan pembentukan ikatan berlangsung lebih mudah.

Berikut ini penjelasan tentang cara kerja enzim, struktur, dan fungsinya, seperti dilansir dari emodul.kemdikbud.go.id, Jumat (29/10/2021).

Vlog Bola.com Gianluigi Buffon, Andres Iniesta dan 3 Pemain yang Tidak Pernah Mendapatkan Ballon d'Or

Enzim tersusun atas dua bagian yang saling berpasangan, yaitu apoenzim dan kofaktor.

1. Apoenzim

Apoenzim merupakan bagian enzim berupa senyawa protein yang memiliki sifat tidak tahan panas. Apoenzim terdiri atas bagian-bagian berikut:

a. Sisi Aktif

Sisi aktif berikatan dengan substrat. Substrat adalah zat yang akan dijadikan produk. Sisi aktif dapat diganggu oleh inhibitor kompetitif yang berstruktur sama dengan substrat.

Inhibitor akan mencegah substrat untuk berikatan dengan enzim.

b. Sisi Alosterik

Sisi alosterik berikatan dengan koenzim (kofaktor enzim). Sisi alosterik dapat diganggu oleh kehadiran inhibitor non-kompetitif yang memiliki struktur sama dengan kofaktor.

Inhibitor dapat mencegah enzim untuk berikatan dengan substrat.

2. Kofaktor/Aktivator Enzim

Kofaktor merupakan bagian enzim berupa senyawa non-protein dan bersifat tahan panas. Enzim yang telah berikatan dengan kofaktor disebut holoenzim.

Kofaktor dapat mengubah bentuk sisi aktif agar dapat berikatan dengan substrat. Kofaktor enzim dibedakan atas:

a. Koenzim

Koenzim merupakan kofaktor berupa senyawa organik (vitamin) yang berikatan secara non-kovalen dengan enzim. Contohnya, koenzim NAD+.

b. Gugus Prostetik

Gugus prostetik merupakan kofaktor berupa senyawa anorganik (mineral) yang berikatan secara kovalen dengan enzim. Contohnya, Cl- dan Ca2+ pada enzim amilase.

Enzim memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

1. Merupakan biokatalisator, yaitu enzim dapat mempercepat proses reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.

2. Mempercepat laju reaksi, namun tidak mengubah komposisi produk.

3. Terlibat dalam jalannya reaksi, namun jumlahnya tidak berubah.

4. Menurunkan energi aktivasi.

5. Hanya dapat mengatalisis reaksi tertentu atau hanya dapat bekerja pada satu jenis substrat.

6. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit.

7. Kerjanya dapat dihambat oleh zat tertentu.

Ada dua teori mengenai cara kerja enzim, yaitu teori gembok dan kunci (lock and key) dan teori kecocokan terinduksi (induced fit).

1. Teori Gembok dan Kunci (Lock and Key)

Menurut teori ini, suatu enzim hanya bekerja untuk satu jenis substrat saja yang akan berikatan pada sisi aktif. Enzim diibaratkan sebagai gembok dan substrat diibaratkan sebagai kunci.

Enzim bergabung dengan substrat membentuk kompleks enzim-substrat. Substrat diubah menjadi produk kemudian lepas dari enzim.

2. Teori Kecocokan Terinduksi (Induced Fit)

Menurut teori ini, kofaktor atau aktivator enzim akan berikatan dengan sisi alosterik dengan cara mengubah bentuk sisi aktif enzim agar dapat mengikat substrat tertentu.

Substrat kemudian diubah menjadi produk dan lepas dari enzim. Enzim dapat digunakan kembali untuk substrat berikutnya.

Sumber: Kemdikbud

Teori Cara Kerja Enzim

Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi. Meningkatkan kecepatan reaksi dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk reaksi). Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dan substrat. Secara sederhana, kerja enzim digambarkan sebagai berikut.

Setelah produk dihasilkan dari suatu reaksi, enzim kemudian dilepaskan. Enzim bebas untuk membentuk kompleks yang baru dengan substrat yang lain.

Kerja enzim dapat diterangkan dengan dua teori,

yaitu teori gembok dan kunci serta teori kecocokan yang terinduksi.

1. Teori Gembok dan Kunci

Pada teori gembok dan kunci (Lock and Key Theory) ini, Enzim dan substrat bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzim.

2. Teori Kecocokan yang Terinduksi
Menurut teori kecocokan yang terinduksi (Induced Fit Theory) sisi aktif enzim merupakan bentuk yang fleksibel sehingga dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupinya membentuk kompleks. Ketika produk sudah terlepas dari kompleks, enzim kembali tidak aktif menjadi bentuk yang lepas. Sehingga, substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim tersebut.