Enzim; Mekanisme Kerja

PERAN BIOMEDIS
Enzim adalah polimer biologis yang mengatalisis reaksi kimia yang memungkinkan berlangsungnya kehidupan seperti yang kita kenal. Keberadaan danpemeliharaan rangkaian enzim yang lengkap dan seimbang merupakan hal yang essensial untuk menguraikan nutrient menjadi energy dan chemical building block (bahan dasar kimiawi); menyusun bahan-bahan dasar tersebut menjadi protein, DNA, membrane, sel dan jaringan; serta memanfaatkan energy untuk motilitas sel, fungsi saraf dan kantraksi otot. Dengan pengecualian molekul RNA katalitik atau ribozim, enzim adalah protein. Kekirangan jumlah atau aktivitas katalitik enzim-enzim kunci dapat terjadi akibat kelainan genetic, kekurangan gizi atau toksin. Defek enzim bisa disebabkan oleh mutasi genetic atau infeksi oleh virus atau bakteri pathogen. Para ilmuan kedokteran mengatasi ketidakseimbangan aktivitas enzim denganmenggunakan bahan farmakologis untuk menghambat enzim-enzim tertentu dan sedang meneliti terapi gen sebagai cara untuk mengobati defisiensi jumlah atau fungsi enzim.
ENZIM ADALAH KATALISIS YANG EFEKTIF DAN SPESIFIK
Enzim yang mengatalisis perubahan satu atau lebih senyawa (substrat) menjadi satu atau lebih senyawa lain (produk) meningkatkan laju reaksi setidaknya 1.000.000 kali dibandingkan jika tidak dikatalisis. Seperti semua katalis lain, enzim tidak berubah secara permanen atau dikonsumsi sebagai konsekuensi dari keikutsertaannya dalam reaksi yang bersangkutan.
Selain sangat efisien, enzim juga merupakan katalis yang sangat efektif. Tidak seperti kebanyakan katalis yang digunakan dalam kimia sintetik, enzim bersifat spesifik baik bagi reaksi yang dikatalisis maupun substrata tau substrat-substrat yang berhubungan erat. Enzim juga merupakan katalis stereospesifik dan biasanya mengatalisis reaksi dari hanya satu stereoisomer suatu senyawa, misalnya, D-gula, tetapi bukan L-gula, asam L-amino tetapi bukan asam D-amino. Karena berikatan dengan substrat melalui sedikitnya tiga titik perlekatan, enzim bahkan dapat mengubah substrat nonchiral menjadi produk chiral. Spesifitas enzim yang sangat tinggi member sel hidup kemampuan untuk secara bersamaan melaksanakan dan secara independen mengontrol beragam proses kimiawi.
ENZIM DILASIFIKASIKAN BERDASARKAN TIPE REAKSI
Nama-nama yang paling sering digunakan untuk kebanyakan enzim menjelaskan tipe reaksi yang dikatalisis, diikuti oleh akhiran –ase. Contohnya, dehidrogenas mengeluarkan atom-atom hydrogen, protease mengatalisis protein dan isomerase mengatalisis tataulang dalam konfigurasi. Pemodifikasian dapat terletak di depan maupn di belakang nama enzim untuk menejelaskan substrat enzim (xantin oksidase), sumber enzim ( ribonuklease pancreas), pengaturannya (lipase peka-hormon) atau suatu gambaran dari mekanisme kinerjanya (protease sistein). Jika diperlukan, ditambah penanda alfanumerik untuk menunjukan berbagai bentuk suatu enzim
Untuk menghilangkan ambiguitas, IUB menciptakan suatu system terpadu tata nama enzim yaitu setiap enzim memiliki nama dank ode khusus untuk menunjukan tipe reaksi yang dikatalisis dan substrat yang terlibat. Enzim dikelompokkan dalam enam kelas:
Oksidoreduktase, mengatalisis oksidasi dan reduksi
Transferase, mengatalisis pemindahan gugus
Hidrolase, mengatalisis terjadinya hidrolisis
Liase, mengatalisis pemutusa ikatan dengan eliminasi atom yang akanmenghasilkan ikatan rangkap
Isomerase, mengatalisis perubahan geometric atau structural di dalam satu molekul
Ligase, mengatalisis penyatuan dua molekul yang dikaitandengan hidrolisis ATP
Meskipun system IUB ini jelas, namun nama-nama enzim menjadi panjang dan relative tidak praktis sehingga kita biasanya tetap menamai enzim berdasarkan nama tradisionalnya meskipun nama itu kadang-kadang menyesatkan. Nama IUB untuk heksokinase melukiskan kejelasan sekaligus kompleksitas system IUB. Nama IUB untuk heksokinase adalah ATP:D_heksosa 6_fosfotransferase E.C.2.7.1.1. nama ini menunjukan heksokinase sebagai anggota kelas 2 (tranferase), subkelas 7 (pemindahan satu gugus fosforil), sub-subkelas 1 (alcohol adalah akseptor fosforil dan heksosa-6 menunjukan bahwa alcohol yang terfosforilasi berada di karbon ena heksosa. Namun, kita terus menyebutnya sebagai heksokinase.
GUGUS PROSTETIK, KOFAKTOR DAN KOENZIM BERPERAN PENTING DALAM KATALISIS
Banyak enzim yang mengandung berbagai molekul nonprotein kecil dan ion logam yang ikut serta secara langsung dalam katalisis atau pengikut substrat. Molekul atau ion ini, yang disebut gugus prostetik, kofaktor dan koenzim, memperluas ragam kemampuan katalisis melebihi yang dumingkinkan oleh gugus fungsional di rantai samping aminoasil peptida.
GUGUS PROSTETIK TERINTERGARI ERAT KE DALAM STRUKTUR ENZIM
Gugus prostetik dibedakan berdasarkan integritasnya yang kuat dan stabil ke dalam struktur protein melalui gaya-gaya kovalen atau nonkovalen. Contoh-contohnya antara ain adalah piridoksal fosfat, flavin mononukleatida dan tiamin. Logam adalah gugus prostetik yang paling sering dijumpai , sekitar sepertiga dari semua enzim mengandung ion-ion logam yang terikat kuat dan disebut metaloenzim.KOFAKTOR BERIKATAN SECARA REVERSIBEL DENGAN ENZIM ATAU SUBSTRAT
Kofator memiliki fungsi serupa dengan gugus prostetik tetapi berikatan secara transien dan mudah terlepas dengan enzim atau substrat, misalnya ATP. Tidak seperti gugus prostetik yang terkat secara stabil, kofaktor harus terdapat dalam medium di sekitar enzim agar katalisis dapat terjadi. Kofaktor yang paling umum adalah ion logam. Enzim memerlukan kofaktor ion logam disebut enzim yang memerlukan kofaktor ion logam. Untuk membedakan dari metaloenzim.
KOENZIM BERFUNGSI SEBAGAI PENGANGKUT SUBSTRAT
Koenzim berfungsi sebagai pengangkut atau bahan pemindah gugus yang dapat didaur-ulang dan memindahkan banyak substrat dari tempat pembentukannya ke tempat pemakaiannya. Ikatan dengan koenzim juga menstabilkan substrat, seperti atom hydrogen atau ion hidrida yang tidak stabil dalam lingkungan cair sel.
BANYAK KOENZIM, KOFAKTOR DAN GUGUS PROSTETIK ADALAH TURUNAN VITAMIN B
Vitamin B larut-air merupakan komponen penting berbagai koenzim. Selain vitamin B, beberapa koenzim mengandung gugus adenine, ribose dan fosforil AMP dan ADP. Nikotinamid adalah komponen koenzim redoks FMN dan FAD. Asam pantotenat adalah komponen dari koenzim A pengangkut gugus asil. Sebagai pirofosfatnya, tiamin ikut serta dalam dekarboksilasi asam alfa-ketoglutarat dan koenzim asam folat dan kobamid berfungsi dalam metabolism satu karbon.
Sumber: Biokimia Harper...