Enzim: Bagaimana mereka bekerja dan apa yang mereka lakukan
Enzim membantu mempercepat reaksi kimia dalam tubuh manusia. Mereka mengikat molekul dan mengubahnya dengan cara tertentu. Mereka penting untuk pernapasan, mencerna makanan, fungsi otot dan saraf, di antara ribuan peran lainnya.
Pada artikel ini, kami akan menjelaskan apa itu enzim, cara kerjanya, dan memberikan beberapa contoh umum enzim dalam tubuh manusia.
Dasar
Enzim dibangun dari protein yang dilipat menjadi bentuk yang rumit; mereka hadir di seluruh tubuh.
Reaksi kimia yang membuat kita tetap hidup - metabolisme kita - bergantung pada pekerjaan yang dilakukan enzim.
Enzim mempercepat (mengkatalisasi) reaksi kimia; dalam beberapa kasus, enzim dapat membuat reaksi kimia jutaan kali lebih cepat daripada tanpa reaksi kimia.
Substrat mengikat situs aktif enzim dan diubah menjadi produk. Setelah produk meninggalkan situs aktif, enzim siap menempel ke substrat baru dan mengulangi prosesnya.
Apa yang dilakukan enzim?
Sistem pencernaan - enzim membantu tubuh memecah molekul kompleks yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil, seperti glukosa, sehingga tubuh dapat menggunakannya sebagai bahan bakar.
Replikasi DNA - setiap sel di tubuh Anda mengandung DNA. Setiap kali sel membelah, DNA itu perlu disalin. Enzim membantu dalam proses ini dengan melepaskan gulungan DNA dan menyalin informasi.
Enzim hati - hati memecah racun dalam tubuh. Untuk melakukan ini, ia menggunakan berbagai enzim.
Bagaimana enzim bekerja
Model "gembok dan kunci" pertama kali diusulkan pada tahun 1894. Dalam model ini, situs aktif enzim adalah bentuk tertentu, dan hanya substrat yang cocok dengannya, seperti gembok dan kunci.
Model ini sekarang telah diperbarui dan disebut model induced-fit.
Dalam model ini, situs aktif berubah bentuk saat berinteraksi dengan media. Setelah substrat terkunci sepenuhnya dan pada posisi yang tepat, katalisis dapat dimulai.
Kondisi yang sempurna
Enzim hanya dapat bekerja pada kondisi tertentu.Sebagian besar enzim dalam tubuh manusia bekerja paling baik pada suhu sekitar 37 ° C - suhu tubuh. Pada suhu yang lebih rendah, mereka akan tetap bekerja tetapi lebih lambat.
Demikian pula, enzim hanya dapat berfungsi pada kisaran pH tertentu (asam / basa). Preferensi mereka tergantung di mana mereka ditemukan di dalam tubuh. Misalnya, enzim di usus bekerja paling baik pada pH 7,5, sedangkan enzim di perut bekerja paling baik pada pH 2 karena lambung jauh lebih asam.
Jika suhu terlalu tinggi atau jika lingkungan terlalu asam atau basa, enzim berubah bentuk; ini mengubah bentuk situs aktif sehingga substrat tidak dapat mengikatnya - enzim telah berubah sifatnya.
Kofaktor
Beberapa enzim tidak dapat berfungsi kecuali mereka memiliki molekul non-protein spesifik yang melekat padanya. Ini disebut kofaktor. Misalnya, karbonat anhidrase, enzim yang membantu menjaga pH tubuh, tidak dapat berfungsi kecuali jika terikat pada ion seng.
Inhibisi
Untuk memastikan bahwa sistem tubuh bekerja dengan benar, terkadang enzim perlu diperlambat. Misalnya, jika enzim membuat terlalu banyak produk, perlu ada cara untuk mengurangi atau menghentikan produksi.
Aktivitas enzim dapat dihambat dengan beberapa cara:
Inhibitor kompetitif - molekul memblokir situs aktif sehingga substrat harus bersaing dengan inhibitor untuk menempel pada enzim.
Inhibitor non-kompetitif - molekul mengikat enzim di tempat lain selain situs aktif dan mengurangi efektivitas kerjanya.
Inhibitor tidak kompetitif - inhibitor mengikat enzim dan substrat setelah mereka terikat satu sama lain. Produk tidak begitu mudah meninggalkan situs aktif, dan reaksinya melambat.
Inhibitor ireversibel - inhibitor ireversibel mengikat enzim dan menonaktifkannya secara permanen.
Contoh enzim spesifik
Ada ribuan enzim dalam tubuh manusia, berikut ini beberapa contohnya:
- Lipase - sekelompok enzim yang membantu mencerna lemak di usus.
- Amilase - membantu mengubah pati menjadi gula. Amilase ditemukan dalam air liur.
- Maltase - juga ditemukan dalam air liur; memecah gula maltosa menjadi glukosa. Maltosa ditemukan dalam makanan seperti kentang, pasta, dan bir.
- Tripsin - ditemukan di usus kecil, memecah protein menjadi asam amino.
- Laktase - juga ditemukan di usus kecil, memecah laktosa, gula dalam susu, menjadi glukosa dan galaktosa.
- Asetilkolinesterase - memecah neurotransmitter asetilkolin di saraf dan otot.
- Helikase - mengungkap DNA.
- DNA polimerase - mensintesis DNA dari deoksiribonukleotida.
Pendeknya
Enzim memainkan peran besar dalam menjalankan tubuh manusia sehari-hari. Dengan mengikat dan mengubah senyawa, senyawa ini penting untuk berfungsinya sistem pencernaan, sistem saraf, otot, dan banyak lagi.
