Enzim: Fungsi, Sifat dan Aplikasi

fungsi enzim

Apakah fungsi dan sifat molekul enzim? Artikel ini akan membincangkan secara ringkas berkenaan fungsi enzim, sifat-sifatnya berserta aplikasi dan kegunaan enzim ini dalam kehidupan seharian

Definisi dan Fungsi Enzim

Enzim adalah sejenis protein yang berfungsi sebagai pemangkin yang meningkatkan kadar tindak balas biokimia dalam organisma hidup.

Penamaan enzim

Kebanyakan nama enzim diakhiri dengan perkataan “ase”. Namun terdapat juga nama enzim yang tidak seperti itu, contohnya trysin, pepsin dan rennin. Nama enzim diambil daripada nama substratnya. Sebagai contoh, glucose oxidase, alcohol dehydrogenase dan pyruvate decarboxylase.

Terdapat juga nama enzim yang diambil berdasarkan tindak balas kimia yang disertainya. Bagi proses penambahan atau penyingkiran air, enzimnya dinamakan sebagai hydrolases (termasuk carbohydrases dan proteases) atau hydrases (termasuk fumarase dan enolase).

Enzim yang terlibat dalam proses pemindahan elektron pula diberi nama oxidases dan dehydrogenases.

Sifat umum enzim

Enzim dengan jumlah yang rendah mampu untuk bertindak sebagai pemangkin. Enzim mempercepatkan kadar tindak balas kimia tanpa menjejaskan struktur atau jumlahnya, malahan ia boleh digunakan semula untuk substrat yang lain.

Aktiviti dan fungsi enzim bersifat khusus. Ia memilih substrat yang betul-betul bersesuaian dengan bentuknya. Secara khususnya, bahagian tapak aktif enzim adalah bahagian yang terbabit dalam mengikat substrat. Bahagian tersebut berasal daripada komponen bukan protein (coenzyme).

Mekanisme tindakan enzim

Mekanisme tindakan enzim melibatkan enzim, substrat dan produk. Ia bermula dengan pengikatan enzim pada substrat. Bahagian tapak aktif enzim akan mengikat pada substrat apabila bentuk substrat itu betul-betul melengkapi bentuk tapak aktif enzim.

Ia dapat diumpamakan seperti kunci (substrat) dan mangga (tapak aktif). Kunci dengan bentuk yang bersesuaian diperlukan untuk membuka mangga. Sekiranya bentuk substrat tidak bersesuaian dengan tapak aktif, enzim tidak berupaya memangkin tindak balas kimia dalam badan. Enzim mengikat substrat dalam tempoh yang sementara melalui suatu ikatan seterusnya membentuk kompleks enzim-substrat.

Tenaga pengaktifan (merujuk kepada tenaga yang diperlukan pada permulaan proses) menjadi berkurangan dengan kehadiran enzim berbanding dengan ketiadaan enzim. Apabila tindak balas kimia selesai, substrat bertukar menjadi produk baru dan enzim kemudiannya dilepaskan dan sedia digunakan semula oleh substrat yang lain.  

fungsi dan cara enzim bertindak

Cara enzim bertindak

Seperti dalam rajah di atas, enzim digunakan untuk menceraikan sukrosa kepada glukosa dan fruktosa

Faktor yang mempengaruhi tindakan enzim

1. Suhu

Faktor pertama yang mempengaruhi aktiviti enzim adalah suhu. Suhu optimum merujuk kepada keadaan di mana aktiviti enzim berada di tahap yang maksimum, seterusnya menghasilkan kadar tindak balas kimia yang tertinggi.

Secara umumnya, apabila suhu meningkat, molekul enzim dan substrat akan bergerak dengan lebih pantas dan keadaan ini menggalakkan lebih banyak pertembungan serta pengikatan antara enzim dan substrat berlaku. Namun begitu, suhu yang terlalu tinggi memecahkan ikatan dalam enzim yang bertindak menyokong pembentukan enzim, seterusnya menyebabkan enzim kehilangan sifat struktur asalnya dan keadaan ini dikenali sebagai penyahaslian.

Keadaan ini menjejaskan keupayaan mengikat bagi tapak aktif enzim dan sekaligus mengurangkan kadar tindak balas. Bagi kebanyakan protein, proses penyahaslian biasanya berlaku pada suhu antara 45°C and 55°C. Pada suhu yang terlalu rendah pula, enzim menjadi tidak aktif dan aktivitinya sebagai pemangkin menjadi semakin berkurangan.

2. Bacaan pH

Faktor kedua adalah kandungan ion hidrogen (pH) atau bacaan pH. Enzim bekerja pada tahap maksimum apabila ia berada pada pH yang optimum. Enzim sangat sensitif terhadap perubahan pH sama ada perubahan kecil atau ekstrem (melibatkan tahap rendah dan tinggi).

Apabila pH menyimpang dari tahap optimumnya, darjah pengionan dalam enzim akan terjejas. Darjah pengionan ini merujuk kepada kadar molekul yang tercerai menjadi ion atau zarah bercas. Darjah pengionan ini penting bagi aktiviti pengikatan tapak aktif pada substrat. Apabila darjah pengionan ini terjejas, ia akan mengganggu aktiviti pemangkin enzim dan akhirnya kadar tindak balas merosot.

3. Kepekatan Substrat

Faktor ketiga adalah kepekatan subtrat. Pada jumlah enzim yang tertentu, kadar tindak balas meningkat seiring dengan peningkatan jumlah subtrat. Corak peningkatan tersebut berlaku secara berterusan sehingga mencapai satu keadaan di mana tiada lagi enzim yang tersedia untuk pengikatan.

Walaupun jumlah subtrat ditingkatkan, kadar tindak balas tetap tidak meningkat kerana mencecah had jumlah enzim. Pada ketika itu, jumlah subrat yang berlebihan tidak dapat bertindak sehingga substrat yang sedang mengikat pada enzim melengkapkan aktivitinya dan melepaskan enzim untuk kegunaan substrat-substrat lain.

4. Kepekatan Enzim

Faktor keempat adalah kepekatan enzim. Semakin meningkat kepekatan enzim, semakin meningkat kadar tindak balas kimia. Ini bermakna semakin banyak subtrat telah dipecahkan atau ditukarkan kepada produk baru. Namun begitu, sekiranya kepekatan enzim melebihi daripada kepekatan substrat, aktiviti enzim akan berlaku sehingga tiada lagi substrat tersedia untuk tindak balas. 

Aplikasi penggunaan enzim dalam kehidupan seharian

Proteases, amylase dan lipase adalah enzim yang amat berguna dalam kehidupan seharian kita. Enzim-enzim tersebut digunakan sebagai bahan pencuci. Proteases mampu memecahkan molekul protein, jadi ia amat sesuai digunakan untuk membersihkan kesan kotor jenis protein seperti darah dan telur. Amylases pula mampu menyingkirkan kesan makanan berkanji seperti sos dan kuah masakan. Manakala lipases boleh memecahkan lemak dan minyak termasuk bahan kosmetik.

Selain menjadi bahan pencuci, enzim digunakan dalam industri makanan untuk meningkatkan perisa makanan, membantu proses pencernaan dan meningkatkan kandungan nutrisi makanan. Sebagai contoh, lactase digunakan dalam penghasilan produk makanan yang bebas laktosa di mana ia bertindak memecahkan laktosa kepada gula; iaitu glukosa dan galaktosa.

Enzim juga digunakan dalam proses penghasilan ubat-ubatan. Di samping itu, industri kertas menggunakan enzim untuk tujuan membersihkan kertas dari bahan-bahan yang bersifat melekat dan kalis air dan seterusnya meningkatkan kualiti helaian kertas dari segi kekuatan dan ketebalan.

Rujukan

  1. Robinson, P. K. (2015). Enzymes: principles and biotechnological applications. Essays in biochemistry, 59, 1.
  2. Factos Affecting Enzyme Activity. (2020, September 18). Retrieved May 23, 2021, from Chemestry Libretext
  3. Enzyme Applications. Retrieved May 23, 2021, from Association of Manufacturers and Formulator of Enzyme Product
  4. Enzyme Noted. Retrieved May 23, 2021, from Deer Valley Unified School District

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

13 + eleven =

Open

Close