Struktur Fungsi dan Klasifikasi Enzim

1. Enzim

Organela sel memiliki peran yang penting di dalam sel. Organel-organel tersebut berfungsi sebagai penyintesis maupun sebagai pemecah substansi di dalam sel. Dalam melakukan kedua proses ini, sel memiliki sebuah materi yang mengangkut hasil sintesis maupun pemecahan yang disebut enzim. Enzim di dalam tubuh kita digunakan dalam jumlah yang sesuai dan spesifik. Hampir semua reaksi kimia di dalam tubuh akan berlangsung sangat lambat jika tidak dibantu oleh enzim. Enzim disebut sebagai katalisator terbaik karena mampu meningkatkan kecepatan reaksi 10⁸-10¹² kali lebih cepat dari katalis jenis ion logam atau senyawa organik lainnya. Beberapa contoh enzim yang ada di dalam sel adalah enzim untuk fotosintesis di kloroplas, enzim untuk respirasi aerob di mitokondria, enzim untuk sintesis DNA atau RNA yang ada di nukleus, dan lain-lain.

Menurut Commision on Enzyme of International Union of Biochemistry telah ditetapkan pengelompokan enzim berdasarkan tipe reaksi atau  fungsinya menjadi 6 kelas. Pembagian kelompok enzim tersebut disajikan dalam tabel 1 berikut ini.

Tabel 2.1. Pengelompokan enzim berdasarkan tipe reaksi

Kelas	Fungsi	Contoh
Oksireduktase	mengatalis reaksi oksidasi & reduksi (pemindahan elektron, ion hidrida atau H+	Asam laktat dehidrogenase mengoksidasi asam laktat menjadi piruvat selama fermentasi
Transferase	mengatalis reaksi pemindahan gugus dari satu molekul donor ke satu molekul aseptor (-metil, -glikosil)	Heksokinase menstransfer fosfat dari ATP menjadi glukosa dalam tahap pertama glikolisis
Hidrolase	mengatalis reaksi hidrolisis/pemecahan hidrolitsik C-C, C-O, C-N, P-O, ikatan lain termasuk ikatan asam anhidrida (reaksi hirolisis: transfer gugus fungsional ke air)	Lipase yang memecah molekul lipid
Liase	mengatalis pengurangan gugus untuk membentuk ikatan rangkap, ikan C-C, C-O, atau C-N	Fruktosa 1, 6 biphosphat adolase memecah fruktosa 1,6 biphosphat menjadi G3P dan DHAP
Isomerase	mengatalis pemindahan gugus dalam molekul untu menghasilkan bentuk isomer	Phosphoglukoisomerase mengonversi glukosa 6-phosphat menjadi fruktosa 6-phosphat selama glikolisis
Ligase/ polymerase	mengatalis penggabungan bersama 2 molekul	Asetil Co-A Sintetase mengombinasi asetat dan koenzim A menjadi asetil Co-A

Struktur dan Komponen Enzim

Bagian utama enzim adalah rantai polipeptida (biasa disebut protein) yang tersusun dari ratusan asam amino. Sebagian besar protein berukuran kurang lebih 40.000 g/mol (Dalton/Da). Meskipun demikian, komposisi dan ukuran protein tergantung dari jenis dan jumlah subunit asam aminonya. Gugus penyusun asam amino memiliki rumus struktur kimia:

RCHNH₂COOH

NH₂ adalah gugus amino

COOH adalah gugus karboksil

R menunjukkan gugus residu dari molekul yang berbeda bagi tiap asam amino sehingga menyebabkan asam amino sangat berbeda sifat fisiknya, misalnya sifat kelarutan dalam air. Penggabungan asam  amino dan amida menjadi rantai polipeptida protein terjadi oleh ikatan peptida (antara gugus karboksil dan gugus amino).

Enzim terdiri dari 2 bagian utama yaitu apoenzim dan kofaktor. Apoenzim merupakan bagian utama berupa protein. Bagian ini masih inaktif atau dengan kata lain belum merupaka enzim aktif sehingga perlu diaktifkan oleh activator pada bagian kofaktor. Jika enzim sudah aktif, maka disebut holoenzim yang telah siap mengikat substrat.

Struktur Enzim

Ada berbagai jenis kofaktor atau bagian nonprotein, yaitu ion anorganik (K⁺, Mg⁺⁺,Mn⁺⁺, Cu⁺⁺ atau Zn⁺⁺ ), gugus prostetik (Flavin Adenin Dinukleotida/ FAD), dan koenzim. Koenzim merupakan senyawa organik dengan berat molekul kecil, non protein, stabil terhadap panas, banyak diperlukan untuk aktivitas enzim kecuali enzim pencernaan (reaksi hidrolitik), terikat pada enzim secara kovalen (prostetik) namun kebanyakan non kovalen, dan sering dianggap sebagai substrat ke-2. Contoh koenzim adalah NAD,NADP,ATP, dan tiamin pirofosfat.

            Tabel 2.2. Beberapa kofaktor ion anorganik

Tabel 2.3. Beberapa jenis koenzim