Enzim adalah katalis biologis. Katalis adalah senyawa kimia yang mempercepat laju beberapa reaksi kimia. Ketika itu terjadi reaksi kimia dalam organisme hidup, katalis ini dikenal sebagai enzim.
Katalis dan reaksi dikatalisis
Pengertian, Struktur dan Fungsi Enzim
Gambar 1 menunjukkan bagaimana enzim (atau katalis lain) mempengaruhi laju reaksi kimia. Pertimbangkan reaksi di mana karbohidrat kompleks, seperti pati, dipecah dalam tubuh untuk menghasilkan gula sederhana dikenal sebagai sukrosa. Kita dapat mengekspresikan reaksi ini dengan reaksi kimia berikut:
tepung → sukrosa
Pengertian, Struktur dan Fungsi Enzim
Senyawa hadir pada awal reaksi (tepung) dikenal sebagai reaktan. Senyawa yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi (sukrosa) dikenal sebagai produk.
Dalam kebanyakan kasus, energi harus disuplai ke reaktan atau reaktan agar reaksi terjadi. Sebagai contoh, jika Anda memanaskan suspensi pati dalam air, tepung mulai memecah untuk membentuk sukrosa.
Baris berlabel “Reaksi dikatalisis” pada Gambar 1 merupakan perubahan energi yang terjadi dalam reaksi tanpa katalis. Perhatikan bahwa jumlah energi yang diperlukan untuk membuat reaksi terjadi kenaikan dari titik awal ke titik maksimum, dan kemudian turun ke titik minimum. Grafik menunjukkan bahwa jumlah energi yang sama dengan nilai E yang harus ditambahkan untuk membuat reaksi terjadi.
Baris kedua pada Gambar 1 menunjukkan perubahan energi yang terjadi dengan katalis. Energy masih harus ditambahkan ke reaktan untuk mendapatkan reaksi dimulai, namun jumlah energi jauh lebih sedikit. Dalam Gambar 1, bahwa jumlah energi ditandai dengan simbol E b. Perhatikan bahwa E b jauh kurang dari E a. Perbedaan kedua nilai adalah penghematan energi yang disediakan dengan menggunakan katalis dalam reaksi.
Enzim dalam reaksi biologis
Pengertian, Struktur dan Fungsi Enzim
Organisme hidup tidak bisa bertahan hidup tanpa enzim. Selama setiap detik dalam kehidupan tumbuhan atau hewan, ribuan reaksi kimia yang berbeda sedang berlangsung. Setiap salah satu reaksi yang memerlukan masukan energi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Setiap salah satu dari reaksi-reaksi tersebut dapat dibuat untuk terjadi dengan menambahkan panas, listrik, atau bentuk lain dari energi tapi tidak dalam organisme hidup. Bayangkan apa yang akan terjadi jika satu-satunya cara kita harus mencerna tepung adalah untuk panas itu sampai mendidih di dalam perut kita!
Setiap salah satu dari mereka ribuan reaksi kimia yang terjadi di dalam tumbuhan dan hewan, maka, dimungkinkan oleh beberapa enzim spesifik. Kehadiran enzim berarti bahwa reaksi dapat terjadi pada beberapa suhu yang masuk akal, seperti suhu tubuh manusia atau sel-sel tanaman.
Asam Amino: Suatu senyawa organik yang mengandung dua kelompok khusus atom dikenal sebagai gugus amino dan gugus asam karboksilat.
Katalis: Setiap senyawa kimia yang mempercepat laju reaksi kimia.
Reaksi kimia: Setiap perubahan di mana setidaknya satu substansi baru terbentuk.
Kunci-kunci dan-Model: Salah satu cara di mana enzim membawa reaksi kimia.
Produk: Suatu senyawa yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi kimia.
Protein: Sebuah senyawa kimia kompleks yang terdiri dari banyak asam amino melekat satu sama lain yang penting untuk struktur dan fungsi semua sel hidup.
Reaktan: A hadir senyawa pada awal reaksi kimia.
Substrat: Substansi yang enzim beroperasi dalam reaksi kimia.
Struktur enzim
Semua enzim adalah protein. Protein adalah senyawa organik kompleks yang terdiri dari senyawa sederhana melekat satu sama lain. Sederhana senyawa yang protein dibuat adalah asam amino. Asam amino mendapatkan namanya dari fakta bahwa itu berisi dua kelompok khusus atom, sebuah amino (-NH 2) kelompok dan asam (-COOH) kelompok karboksilat.
Asam amino ini sangat penting karena mereka dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk rantai panjang. Jika Anda mencampur dua asam amino satu sama lain dalam situasi yang tepat, gugus amino pada satu asam amino akan bereaksi dengan kelompok asam karboksilat pada asam amino kedua. Jika Anda menambahkan asam amino ketiga untuk campuran, amino atau gugus asam karboksilat akan menggabungkan dengan produk yang terbentuk dari dua asam amino pertama, dan seterusnya.
Sebuah protein, kemudian, adalah rantai yang sangat panjang asam amino dirangkai agak seperti sepotong panjang benang wol.
Kecuali bahwa protein benar-benar lebih kompleks dari itu. Protein panjang tidak tetap dalam bentuk benang rapi lama. Segera setelah terbentuk, ia mulai memutar dan mengubah dirinya sendiri sampai terlihat lebih seperti massa kusut wol. Ini terlihat seperti gulungan benang wol akan terlihat jika kucing keluarga memiliki kesempatan untuk bermain dengan itu.
Sebuah molekul protein, maka, memiliki bentuk tiga dimensi yang rumit, dengan sudut dan celah dan proyeksi seluruh permukaan nya. Anda bisa membuat model sendiri dari molekul protein dengan mengambil mainan Slinky ™ dan berbalik dan memutar kumparan menjadi ranah yang tidak teratur.
Pengertian, Struktur dan Fungsi Enzim
Fungsi Enzim
Enzim dapat bertindak sebagai katalis karena bentuk tiga dimensi. Gambar 2 menunjukkan salah satu cara yang enzim bertindak sebagai katalis. Bagian bawah dari gambar di Gambar 2 merupakan struktur tiga dimensi dari molekul enzim. Perhatikan dua kesenjangan-satu dengan bentuk persegi panjang dan satu dengan bentuk-in segitiga wajah atas molekul.
Sebuah molekul dengan bentuk ini memiliki kemampuan untuk menggabungkan dengan molekul lain yang memiliki bentuk yang saling melengkapi. Dalam Gambar 2, sebuah molekul kedua jenis ini, berlabel “Substrat,” ditampilkan. Substrat istilah digunakan untuk molekul yang dapat dipisah-pisahkan oleh katalis.
Perhatikan bahwa bentuk molekul substrat pada Gambar 2 sempurna sesuai dengan bentuk molekul enzim. Dua molekul dapat cocok sama persis, seperti pas kunci ke kunci.
Berikut adalah bagaimana kita berpikir berbagai jenis reaksi enzim-dikatalisasi terjadi: molekul substrat, seperti pati, siap untuk dipisah-pisahkan dalam tubuh yang hidup. Energi yang dibutuhkan untuk memecah substrat cukup besar, lebih besar daripada yang tersedia di dalam tubuh. Substrat tetap dalam bentuk lengkap.
Sebuah enzim dengan bentuk molekul yang benar tiba di tempat kejadian dan menempel pada molekul substrat, seperti pada Gambar 2. ikatan kimia terbentuk antara molekul substrat dan enzim. Obligasi ini menyebabkan ikatan dalam molekul substrat menjadi lemah. Obligasi dapat benar-benar istirahat, menyebabkan molekul substrat berantakan menjadi dua bagian.
Setelah periode singkat waktu, ikatan antara substrat dan molekul enzim istirahat. Dua buah menjauh dari satu sama lain. Pada saat ini, bagaimanapun, substrat molekul sendiri juga rusak terpisah. Enzim telah memungkinkan pemecahan substrat tanpa penambahan banyak energi. Produk reaksi sekarang bebas untuk pindah ke tempat lain dalam organisme, sedangkan enzim siap untuk menemukan molekul substrat lain dari jenis yang sama dan ulangi proses.