KOMPAS.com - Enzim merupakan molekul kimia yang memiliki tingkat spesifisitas tinggi. Enzim hanya akan mengatalisis satu reaksi kimia dengan satu jenis substrat.
Spesifisitas enzim ditunjukkan dengan tipe reaksi yang dikatalisis (spesifisitas reaksi), dan sifat dari reaktan atau substrat yang terlibat.
Adapun spesifisitas enzim dipengaruhi bentuk, muatan, dan karakteristik hidrofobik maupun hidrofilik pada enzim dan substrat.
Dilansir dari jurnal The Limits of Enzyme Specificity and the Evolution of Metabolism (2018) karya Alessio Peracchi, spesifisitas enzim didefinisikan sebagai kemampuan enzim untuk membedakan antara dua substrat potensial dengan adanya kedua senyawa.
Spesifisitas enzim
Dikutip dari buku Teknologi Enzim (2017) karya R. Susanti dan Fidia Fibriana, spesifisitas pada enzim dibagi menjadi dua tingkatan, yaitu spesifisitas absolut dan luas.
Spesifisitas absolutMerupakan sifat spesifik enzim yang hanya berlaku pada substrat tertentu saja. Dalam hal ini, sifat spesifik enzim tidak berlaku terhadap molekul lain, bahkan jika memiliki kemiripan sekalipun.
Baca juga: Struktur Enzim dan Klasifikasinya
Beberapa contoh spesifisitas absolut enzim ialah:
- Enzim glutamat dehidrogenase dalam mengatalisis L-glutamat
- Enzim glikolitik yang hanya mengatalisis perubahan gula fosfat D (tidak gula fosfat L)
- Enzim akonitat hidratase dalam mengatalisis reaksi bolak-balik sitrat menjadi isositrat
- Enzim laktat dehidrogenase yang spesifik hanya untuk isomer laktat L.
Merupakan sifat spesifik enzim yang berlaku untuk substrat berbentuk grup, stereo, maupun ikatan tertentu.
Beberapa contoh spesifisitas luas enzim adalah:
- Spesifisitas grup pada enzim heksosinase, bereaksi dengan glukosa yang memiliki 6 spesies karbon (C).
- Spesifisitas stereo pada enzim asam amino oksidase, yang akan bereaksi dengan asam amino tertentu.
- Spesifisitas ikatan pada enzim pencernaan, seperti amilase, lipase, dan protease.
Tapak aktif enzim
Spesifisitas enzim juga dilakukan dengan mendiskriminasi substrat berdasarkan perbedaan afinitasnya, guna mencapai tapak aktif enzim, yaitu tempat spesifik bagi substrat yang akan dikatalisis.
Baca juga: Kofaktor pada Enzim: Jenis serta Peran Pentingnya
Tapak aktif enzim merupakan celah yang dibentuk residu asam amino yang memiliki dua fungsi, yaitu:
- Menarik substrat dan mengorientasikannya pada gugus spesifik molekul enzim
- Membentuk ikatan sementara dengan molekul substrat, untuk selanjutnya mempolarisasi ikatan dalam molekul substrat sehingga mudah dipecah.
Faktor-faktor dalam aktivitas enzim
Aktivitas enzim dipengaruhi oleh berbagai faktor.
Dikutip dari jurnal The Addition Effect of the Metal Ions Ca2+ on the Papain Activities (2016) karya Metty Risnawati dan Sari Edi Cahyaningrum, beberapa faktor yang memengaruhi aktivitas enzim adalah konsentrasi substrat dan enzim, pH, suhu, inhibitor, dan aktivator.
Berikut penjelasan faktor yang berpengaruh terhadap aktivitas enzim:
Konsentrasi substrat dan konsentrasi enzimKonsentrasi (jumlah) substrat dan enzim sangat berpengaruh terhadap aktivitas enzim.
Jika konsentrasi substratnya besar, reaksi yang terjadi akan bergantung pada enzim. Sebaliknya jika kecil, reaksi yang terjadi akan ditentukan oleh substrat.
Apabila konsentrasi substrat kecil, aktivitas enzimnya juga kecil.
Baca juga: Bagaimana Cara Mengetahui Struktur Protein yang Belum Diketahui?
pHKonsentrasi ion hidrogen (H+) dikenal sebagai pH. Kondisi pH di mana terdapat aktivitas enzim tertinggi disebut sebagai pH optimum.
Nilai pH optimum pada enzim bervariasi, karena tiap enzim memiliki karakteristik tertentu. pH optimum juga bergantung pada macam dan konsentrasi substrat yang digunakan.
Secara umum, pH optimum berada pada kondisi netral (7) hingga asam lemah. Namun, beberapa enzim, seperti enzim pencernaan memiliki nilai pH ekstrem, seperti pepsin (pH 1,2-2,5) dan tripsin (pH 8-11).
SuhuSama seperti reaksi kimia lainnya, aktivitas enzim juga dipengaruhi suhu.
Aktivitas enzim dapat bekerja optimal pada suhu optimum. Sama seperti pH, tiap enzim juga memiliki suhu optimum yang bervariasi.
Suhu optimum dipengaruhi jenis enzim, susunan cairan, dan durasi percobaan. Biasanya suhu optimum pada enzim berada pada 25° Celcius hingga 37° Celcius.
Pada suhu terlalu rendah, enzim menjadi inaktif. Sementara pada suhu terlalu tinggi, enzim akan mengalami denaturasi.
Baca juga: Aplikasi Enzim dalam Industri: Proses Produksi dan Contoh Enzimnya
Aktivator enzimAktivator merupakan substansi yang mempertinggi aktivitas suatu enzim. Aktivator lebih dikenal sebagai kofaktor, yaitu molekul non-protein yang berikatan dengan substrat untuk mengaktifkan enzim.
Aktivator dapat berupa zat organik, seperti heme dan flavin, ataupun zat anorganik, seperti ion logam Mg2+, Cu+, Mn2+ dan kluster besi sulfur.
Inhibitor enzimInhibitor merupakan substansi yang menghambat aktivitas suatu enzim. Berdasarkan reaksi kimianya, inhibitor enzim terbagi menjadi irreversible dan reversible.
Inhibitor irreversible merupakan inhibitor yang setelah berikatan dengan enzim tidak dapat dipisahkan lagi. Inhibitor ini menyebabkan enzim tidak dapat bekerja kembali.
Sementara inhibitor reversible merupakan inhibitor yang dapat dipisahkan, walau sudah berikatan dengan enzim. Inhibitor ini dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan cara kerjanya, yaitu kompetitif, nonkompetitif, dan unkompetitif.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.