Minggu, 06 Oktober 2013

ENZYME

A.      Sejarah Enzim
Pada awalnya, enzim dikenal sebagai protein oleh Sumner (1926) yang telah berhasil mengisolasi urease dari tumbuhan kara pedang. Urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunits dapat mengisolasi pepsin, tripsin, dan kinotripsin. Kemudian makin banyak enzim yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah protein (Anonymous a, 2012).
Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata banyak enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Gugus bukan protein ini disebut dengan kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan ada pula yang tidak terikat kuat oleh protein.. Gugus terikat kuat pada bagian protein artinya sukar terurai dalam larutan yang disebut dengan Prostetik, sedang yang tidak begitu terikat kuat (mudah dipisahkan secara dialisis) disebut dengan Koenzim. Keduanya ini dapat memungkinkan enzim bekerja terhadap substrat.

Sejarah Penemuan Enzim
Pada tahun 1850, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragi yang dikatalisis ‘fermen’. Pasteur mengemukakan bahwa fermen ini, yang kemudian dinamakan enzim (‘di dalam ragi’) tidak dapat dipisahkan dari struktur sel ragi hidup, suatu pendapat yang bertahan selama bertahan-tahun.
Penemuan penting oleh Eduard Buchner tahun 1897 berhasil mengekstrak ke dalam larutan, suatu bentuk yang aktif dari sel ragi, yaitu serangkaian enzim yang mengkatalisis fermentasi gula menjadi alkohol. Penemuan ini membuktikan, bahwa enzim yang penting ini, yang mengkatalisis lintas metabolik utama penghasil energi,dapat tetap berfungsi jika dipindahkan dari struktur sel hidup.
Baru pada tahun 1926, enzim urease dapat diisolasi dan dikristalkan oleh James Sumner. Beliau juga menemukan bahwa semua enzim adalah protein yang memiliki berat molekul antara 12.000-1 juta. Pada tahun 1930 John Northrop berhasil mengkristalkan enzim pepsin dan tripsin (Anonymous b, 2012).

B.           Definisi Enzim
·         Menurut Damin (2006) menyatakan bahwa enzim adalah suatu kelompok protein yang menjalankan dan mengatur perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologi.
·         Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik (Anonymous b, 2012)
·         Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, senyawa yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia (William&Wilkins, 1996).
·         Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksi didalamnya sedang pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah-olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut (Anonymous a, 2012).
·         Menurut Oman (2008) menyatakan bahwa enzim adalah senyawa organik yang tersusun atas protein. Enzim merupakan biokatalisator, yaitu enzim merupakan zat yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup yang berfungsi mempercepat reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi.
·         Dapat disimpulkan bahwa enzim merupakan biokatalisator dalam tubuh makhluk hidup, yakni suatu senyawa organik yang berperan dalam mempercepat laju reaksi kimia.

C.      Struktur Enzim
Secara keseluruhan enzim (holoenzim) memiliki dua bagian utama yaitu bagian protein (apoenzim) dan bagian non protein (proteolitik).
1.      Apoenzim
Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. Menurut Amin (2006), apoenzim merupakan suatu polipeptida yang memiliki struktur kuartener atau struktur tersier dengan urutan dan komposisi asam amino tertentu dan rantai polipeptida tersebut distabilkan oleh ikatan kimia yang terjadi dari gugus samping yang terdapat dalam asam aminonya.

2.      Gugus prostetik (non protein)
Gugus prostetik merupakan komponen non protein yang berfungsi sebagai pengaktivasi enzim sehingga reaksi lebih mudah berlangsung. Ada dua macam gugus prostetik, yaitu:
a)      Kofaktor
Kofaktor beberapa enzim bersifat anorganik, misalnya ion Fe2+, Zn2+, dan Cu2+. Menurut Campbell (2008), kofaktor berfungsi dalam berbagai macam cara, namun pada semua kasus penggunaan kofaktor, molekul-molekul tersebut melaksanakan fungsi krusial dalam katalis. Kebanyakan kofaktor tidak terikat secara kovalen dengan enzim, tetapi terikat dengan kuat. Contoh enzim yang mengandung kofaktor adalah karbonat anhidrase, dengan kofaktor seng terikat sebagai bagian dari tapak aktifnya.
b)      Koenzim
Koenzim merupakan gugus prostetik yang berasal dari molekul organik kompleks. Contoh koenzim mencakup NADH, NADPH dan adenosina trifosfat. Gugus kimiawi yang dibawa mencakup ion hidrida (H–) yang dibawa oleh NAD atau NADP+, gugus asetil yang dibawa oleh koenzim A, formil, metenil, ataupun gugus metil yang dibawa oleh asam folat, dan gugus metil yang dibawa oleh S-adenosilmetionina. Beberapa koenzim seperti riboflavin, tiamina, dan asam folat adalah vitamin.
Koenzim bersifat termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat. Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya, Apabila koenzim NADP (Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi adalah dehidrogenase. Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.
Regenerasi serta pemeliharaan konsentrasi koenzim terjadi dalam sel. Contohnya, NADPH diregenerasi melalui lintasan pentosa fosfat, dan S-adenosilmetionina melalui metionina adenosiltransferase.

D.      Tata nama Enzim
Enzim dibagi menjadi enam kelas, berdasarkan jenis reaksi yang dikatalis. Misalnya, enzim yang mengkatalis reaksi oksidasi-reduksi serta menggunakan substrat alkohol dan NAD (nikotinamida adenin dinukleotida), dinamakan alkohol dehidrohenase.
Kelas-kelas reaksi enzimatis yang lain dan merupakan tata nama IUB dituliskan sebagai berikut:
Kelas Enzim
Tipe reaksi yang dikatalisis
Oksidoreduktase
Memindahkan H dari suatu substrat ke substrat lain
Transferase
Memindahkan gugus yang bukan H
Kinase
Memindahkan gugus fosforil dari senyawa berenergi tinggi ke senyawa lain.
Mutase
Memindahkan gugus dari salah satu posisi ke posisi yang lain dalam molekul yang sama.
Fosforilase
Memecahkan ikatan dengan menambahkan fosfat anorganik (Pi) kepadanya.
Fosfatase
Hidrolisis substrat dengan pelepasan Pi.
Liase
Pembuangan gugus dengan mekanisme yang bukan hidrolisis, meninggalkan ikatan rangkap.
Aldolase
Pembelahan ikatan rangkap untuk membentuk gugus aldehida.
Dekarboksilase
Pembelahan gugus karboksil, melepaskan CO2.
Hidrolase
Penambahan air ke ikatan rangkap atau pembuangan air membentuk ikatan.
Sintase
Penggabungan dua molekul tanpa menggunakan energi dari senyawa fosfat berenergi tinggi.
Isomerase
Interkonversi isomer optik, geometrik, atau posisional.
Ligase dan Sintase
Penggabungan dua senyawa dengan menggunakan energi yang dilepaskan pada hidrolisis ikatan pirofosfat dari senyawa fosfat berenergi tinggi.

Adapun menurut Anonymous c (2012) menyatakan bahwa sistem penamaan enzim menurut IUB berdasarkan 4 kaidah pokok, tata nama enzim sebagai berikut:
1.    Enzim dibagi menjadi enam kelas, berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisisnya, masing-masing di bagi lagi menjadi 4-13 subklas.
2.    Nama enzim terdiri atas 2 bagian. Bagian pertama menunjukkan substrat, sedangkan bagian kedua menunjukkan tipe reaksi yang dikatalisisnya, ditambah akhiran –ase.
Contoh:
Alkohol: NAD oksidoreduktase = alkohol dehidrogenase yang mengkatalisis di bawah ini:
Alkohol + NAD+ -------+ aldehid atau keton + NADH + H+
Sebagai substrat enzim tersebut adalah alkohol, NAD+ bertindak sebagai ko-substrat, sedangkan oksidoreduktase menunjukkan bahwa enzim tersebut mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi.
3.    Apabila diperlukan informasi tambahan, untuk menjelaskan reaksi, dapat dituliskan dalam tanda kurung pada bagian akhir.
Contoh:
enzim yang mengatalisis reaksi L-malat + NAD+ ® piruvat + CO2 + NADH + H+ diberi nama L-malat: NAD+ oksidoreduktase (dekarboksilasi). Enzim yang dimaksud mengkatalisis reaksi oksidasi reduksi yang disertai dengan pelepasan CO2 (dekarboksilasi).
Bandingkanlah dengan enzim  L-malat: NAD+ oksidoreduktase yang mengkatalisis reaksi berikut ini:
L Malat: NAD+ → Oksaloasetat + NADH + H+
Reaksinya adalah dehidrogenase, tanpa disertai dekarboksilasi.
4.    Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang terdiri dari 4 nomor. Nomor pertama menunjukkan klas enzim yang bersangkutan (digit pertama), subklas (digit kedua), dan subsubklas (digit ketiga). Digit keempat adalah untuk enzim spesifik.

E.       Klasifikasi Enzim
Fungsi klasifikasi adalah untuk menekan hubungan dan persamaan dengan cara yang tepat dan singkat. Usaha semula untuk menciptakan suatu sistem tata nama enzim-enzim menghasilkan susunan yang membingungkan dari nama-nama yang tidak pasti artinya dan umumnya tidak mempunyai keterangan apa-apa seperti emulsin, peptin dan zimase. enzim selanjutnya diberi nama subtratnyan dengan menambah akhiran “ase”. Jadi enzim-enzim yang memecahkan pati (amilon) disebut amilase; yang memecahkan lemak (lipos), lipase; dan yang bekerja pada protein, protease. Golongan enzim-enzim diberi nama oksidase, glikodase, dehidrogenase, dekarboksilase, dan sebagainya.
Penggolongan klasifikasi enzim menurut Anonymous d (2012) sebagai berikut:
1.      Hidrolase
Hidrolase merupakan enzim-enzim yang menguraikan suatu zat dengan pertolongan air. Hidrolase dibagi atas kelompok kecil berdasarkan substratnya yaitu :
a.       Karbohidrase, yaitu enzim-enzim yang menguraikan golongan karbohidrat.
Kelompok ini masih dipecah lagi menurut karbohidrat yang diuraikannya, misal :
1)      Amilase, yaitu enzim yang menguraikan amilum (suatu polisakarida) menjadi maltosa 9 suatu disakarida).


 
 
 
                     2 (C6H10O5)n + n H2O        --->         n C12H22O11
  
2)      Maltase, yaitu enzim yang menguraikan maltosa menjadi glukosa

 
C12H22O11 + H20   --->     2 C6H12O6

3)      Sukrase, yaitu enzim yang mengubah sukrosa (gula tebu) menjadi glukosa dan fruktosa.
4)      Laktase, yaitu enzim yang mengubah laktase menjadi glukosa dan galaktosa.
5)  Selulase, emzim yang menguraikan selulosa ( suatu polisakarida) menjadi selobiosa (suatu disakarida)
6)      Pektinase, yaitu enzim yang menguraikan pektin menjadi asam-pektin.
b.      Esterase, yaitu enzim-enzim yang memecah golongan ester.
Contoh-contohnya :
1)      Lipase, yaitu enzim yang menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemak.
2)      Fosfatase, yaitu enzim yang menguraikan suatu ester hingga terlepas asam fosfat.
c.       Proteinase atau Protease, yaitu enzim enzim yang menguraikan golongan protein.
Contoh-contohnya:
1)      Peptidase, yaitu enzim yang menguraikan peptida menjadi asam amino.
2)      Gelatinase, yaitu enzim yang menguraikan gelatin.
3)      Renin, yaitu enzim yang menguraikan kasein dari susu.

2.      Oksidase dan reduktase
Oksidase dan reduktase merupakan enzim yang menolong dalam proses oksidasi dan reduksi. Enzim oksidase dibagi lagi menjadi;
a.       Dehidrogenase : enzim ini memegang peranan penting dalam mengubah zat-zat organik menjadi hasil-hasil oksidasi.
b.      Katalase : enzim yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

3.      Desmolase
Desmolase merupakan enzim-enzim yang memutuskan ikatan-ikatan C-C, C-N dan beberapa ikatan lainnya.Enzim Desmolase dibagi lagi menjadi :
a.       Karboksilase : yaitu enzim yang mengubah asam piruyat menjadi asetaldehida.
b.      Transaminase : yaitu enzim yang memindahkan gugusan amine dari suatu asam amino ke suatu asam organik sehingga yang terakhir ini berubah menjadi suatu asam amino.

F.       Spesifikasi  Enzim
1. Spesifikasi Model Kunci dan Gembok
Spesifikasi jenis ini pertama kali dikemukakan oleh Emil Fischer. Fischer mengemukakan bahwa struktur enzim dan substrat memiliki bentuk dan geometri ruang yang saling cocok atau memenuhi.
2. Spesifikasi Ketepatan Induksi
Daniel Koshland mengatakan bahwa enzim memiliki bentuk yang fleksibel sehingga bentuknya dapat berubah mengikuti nteraksi yang terjadi antara enzim dan substrat.

G.      Faktor yang Mempengaruhi Enzim
1.      Suhu
Setiap kenaikan 10 derajat Celcius, kecepatan reaksi enzim meningkkat hingga 2 kali lipat. Hal ini berlaku pada batas suhu yang wajar. Meningkatnya suhu berkaitan dengan peningkatan energi kinetik pada enzim dan molekul substrat. Dalam suhu yang lebih tinggi, kecepatan molekul substrat mengalami peningkatan. Sehingga, ketika bertumbukan dengan enzim, energi molekul substrat mengalami pengurangan. Hal ini mempermudah molekul substrat terikat pada sisi enzim yang aktif. Meningkatnya suhu secara ekstrim dapat menyebabkan bergetarnya atom-atom penyusun enzim sehingga ikatan hidrogen terputus dan enizm mengalami denaturasi. Denaturasi merupakan kerusakan bentuk tiga dimensi enzim dan membuat enzim terlepas dari substratnya. Hal ini membuat aktivitas enzim mengalami penurunan. Denaturasi bersifat tidak dapat balik (irreversible). Tiap-tiap enzim memiliki suhu optimum, mayoritas enzim memiliki suhu optimum 37 derajat Celcius. Mayoritas enzim tumbuhan memiliki suhu optimum 25 derajat Celcius.
2.      pH
Enzim memiliki kepekaan tinggi terhadap perubahan derajat keasaman dan kebasaan (pH) lingkungan. Enzim bisa tidak aktif jika berada pada basa kuat atau asam kuat.Enzim intrasel pada umumnya bekerja secara efektif pada kisaran pH 7,0. Apabila pH ditingkatkan atau diturunkan di luar pH optimalnya, maka aktivitas enzim akan mengalami penurunan secara cepat. Namun, terdapat enzim yang mempunyai pH optimal agak basa, seperti amilase, dan sangat asam, seperti pepsin. Amilase mempunyai pH optimum sekitar 7,5 (agak basa). Sedangkan, pepsin mempunyai pH optimal sekitar 2 (sangat asam).
3.      Inhibitor Enzim
Kinerja enzim bisa terhambat oleh adanya zat lain. Zat yang menghalangi kerja enzim dinamakaninhibitor. Inhibitor dapat menghalangi kerja enzim secara tetap atau hanya untuk semnetara. Inhibitor enzim dibedakan menjadi 2 jenis, antara lain inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.
a.       Inhibitor kompetitif
Inhibitor kompetitif merupakan molekul penghalang yang bersaing dengan substrat untuk memperoleh sisi aktif enzim. Misalnya, sianida bersaing dengan oksigen agar memperoleh hemoglobin dalam rantai respirasi terakhir. Penghambatan yang dilakukan oleh inhibitor kompetitif sifatnya sementara dan bisa diatasi dengan menambah konsentrasi substrat.

 b.      Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor nonkompetitif yaitu molekul penghambat enzim yang cara kerjanya dengan menempelkan diri pada bagian luar sisi aktif enzim. Sehingga, bentuk enzim mengalami perubahan dan sisi aktif enzim tidak bisa berfungsi. Hal ini membuat enzim substrat tidak bisa masuk ke sisi aktif enzim. Inhibitor nonkompetitif enzim sifatnya tetap dan tidak bisa terpengaruh oleh konsentrasi substrat.
Selain inhibitor, ada juga aktivator yang berpengaruh terhadap kinerja enzim. Aktivator adalah molekul yang mempermudah enzim berikatan dengan substratnya. Misalnya, ion klorida yang memiliki peran aktif dalam aktivitas amilase di dalam ludah.

H.      Regulasi Alosterik pada Enzim
Pada banyak kasus, molekul-molekul yang secara alami meregulasi aktivitas enzim dalam sel berperilaku mirip inihibitor non kompetitif dapat-balik. Molekul-molekul ini mengubah bentuk enzim dan fungsi situs aktifnya dengan cara berikatan dengan suatu situs dibagian lain molekul melalui interaksi non kovalen. Regulasi alosterik (allosteric regulation) adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan terpengaruhnys fungsi protein pada salah satu situs oleh pengikatan molekul regulator ke suatu situs lain.Regulasi terebut dapat menghasilkan inhibisi (penghambatan) atau stimulasi (perangsangan) aktivitas enzim.
1)      Aktivasi dan Inhibisi Alosterik
Sebagian besar enzim yang diregulasi secara alosterik terdiri dari dua atau lebih sub unit yang masing masing terdiri dari suatu rantai polipeptida dan memiliki situs aktifnya sendiri.Keseluruhan kompleks berosilasi di antara dua bentuk yang berbeda yang satu aktif untuk katalisasi sementara yang satu lagi tidak.
Dalam jenis aktivasi alosterik yang lain, molekul substrat yang berikatan dengan satu situs aktif dapat merangsang daya katalitik suatu enzim multisubunit dengan cara memengaruhi situs aktif lainnya. Jika enzim memiliki dua atau lebih subunit, molekul substrat yang menyebabkan kecocokan-terinduksi pada salah satu subunit dapat memicu perubahan bentuk serupa pada semua subunit lain dari enzim tersebut. Mekanisme seperti ini disebut kooperativitas (cooperativity), memperbesar respon enzim terhadap substrat. Satu molekul substrat mempersiapkan enzim untuk menerima molekul-molekul substrat tambahan dnegan lebih mudah.
2)      Identifikasi Regulator Alosterik
Walaupun regulasi alosterik mungkin cukup banyak dijumpai,hanya sedikit dari banyak enzim metabolik yang telah dikenal yang telah terbukti diregulasi dengan cara ini. Molekul regulator alosterik sulit ditemukan, sebagian karena molekul macam ini cenderung berikatan dengan enzim pada afinitas rendah sehingga sulit diisolasi.Akan tetapi baru baru ini perusahaan farmasi mengalihkan perhatian mereka pada regulator alosterik. Molekul ini merupakan calon obat menarik untuk regulasi enzim karena menunjukkan kespesifikan yang lebih tinggi terhadap enzim tertentu daripada inhibitor yang berikatan dengan situs aktif.
3)      Inhibisi Umpan Balik
Ketika ATP secara alosterik menghambat suatu enzim dalam jalur pembuatan ATP, maka akan terjadi inhibisi umpan balik yang merupakan suatu metode umum dalam kontrol metabolik.Dalam inhibisi umpan balik jalur metabolik menjadi inaktif akibat pengikatan produk akhir ke enzim yang bekerja di awal jalur sehingga jalur tersebut terhambat.Beberapa sel menggunakan jalur ini untuk mensintesis asam amino isoleusin dari treonin sejenis asam amino lain.Isoleusin yang menumpuk akan memperlambat proses sintesisnya sendiri dengan cara menghambat enzim secara alosterik.

I.         Peran Enzim di daam Tubuh Makhluk Hidup
1.        Fungsi biologis
Enzim mempunyai berbagai fungsi bioligis dalam tubuh organisme hidup. Enzim berperan dalam transduksi signal dan regulasi sel, seringkali melalui enzim kinase dan fosfatase. Enzim juga berperan dalam menghasilkan pergerakan tubuh, dengan miosin menghidrolisis ATP untuk menghasilkan kontraksi otot. ATPase lainnya dalam membran sel umumnya adalah pompa ion yang terlibat dalam transpor aktif. Enzim juga terlibat dalam fungs-fungsi yang khas, seperti lusiferase yang menghasilkan cahaya pada kunang-kunang.  Virus juga mengandung enzim yang dapat menyerang sel, misalnya HIV integrase dan transkriptase balik.
Salah satu fungsi penting enzim adalah pada sistem pencernaan hewan. Enzim seperti amilase dan protease memecah molekul yang besar (seperti pati dan protein) menjadi molekul yang kecil, sehingga dapat diserap oleh usus. Molekul pati, sebagai contohnya, terlalu besar untuk diserap oleh usus, namun enzim akan menghidrolisis rantai pati menjadi molekul kecil seperti maltosa, yang akan dihidrolisis lebih jauh menjadi glukosa, sehingga dapat diserap. Enzim-enzim yang berbeda, mencerna zat-zat makanan yang berbeda pula. Pada hewan pemamah biak, mikroorganisme dalam perut hewan tersebut menghasilkan enzim selulase yang dapat mengurai sel dinding selulosa tanaman.
Beberapa enzim dapat bekerja bersama dalam urutan tertentu, dan menghasilan lintasan metabolisme. Dalam lintasan metabolisme, satu enzim akan membawa produk enzim lainnya sebagai substrat. Setelah reaksi katalitik terjadi, produk kemudian dihantarkan ke enzim lainnya. Kadang-kadang lebih dari satu enzim dapat mengatalisasi reaksi yang sama secara bersamaan.
Enzim menentukan langkah-langkah apa saja yang terjadi dalam lintasan metabolisme ini. Tanpa enzim, metabolisme tidak akan berjalan melalui langkah yang teratur ataupun tidak akan berjalan dengan cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan sel. Dan sebenarnya, lintasan metabolisme seperti glikolisis tidak akan dapat terjadi tanpa enzim. Glukosa, contohnya, dapat bereaksi secara langsung dengan ATP, dan menjadi terfosforliasi pada karbon-karbonnya secara acak. Tanpa keberadaan enzim, proses ini berjalan dengan sangat lambat. Namun, jika heksokinase ditambahkan, reaksi ini tetap berjalan, namun fosforilasi pada karbon 6 akan terjadi dengan sangat cepat, sedemikiannya produk glukosa-6-fosfat ditemukan sebagai produk utama. Oleh karena itu, jaringan lintasan metabolisme dalam tiap-tiap sel bergantung pada kumpulan enzim fungsional yang terdapat dalam sel tersebut.
2.  Kontrol aktivitas
Terdapat lima cara utama aktivitas enzim dikontrol dalam sel.
a)        Produksi enzim (transkripsi dan translasi gen enzim) dapat ditingkatkan atau diturunkan bergantung pada respon sel terhadap perubahan lingkungan. Bentuk regulase gen ini disebut induksi dan inhibisi enzim. Sebagai contohnya, bakteri dapat menjadi resistan terhadap antibiotik seperti penisilin karena enzim yang disebut beta-laktamase menginduksi hidrolisis cincin beta-laktam penisilin. Contoh lainnya adalah enzim dalam hati yang disebut sitokrom P450 oksidase yang penting dalam metabolisme obat. Induksi atau inhibisi enzim ini dapat mengakibatkan interaksi obat.
b)        Enzim dapat dikompartemenkan, dengan lintasan metabolisme yang berbeda-beda yang terjadi dalam kompartemen sel yang berbeda. Sebagai contoh, asam lemak disintesis oleh sekelompok enzim dalam sitosol, retikulum endoplasma, dan aparat golgi, dan digunakan oleh sekelompok enzim lainnya sebagai sumber energi dalam mitokondria melalui β-oksidasi.
c)        Enzim dapat diregulasi oleh inhibitor dan aktivator. Contohnya, produk akhir lintasan metabolisme seringkali merupakan inhibitor enzim pertama yang terlibat dalam lintasan metabolisme, sehingga ia dapat meregulasi jumlah produk akhir lintasan metabolisme tersebut. Mekanisme regulasi seperti ini disebut umpan balik negatif karena jumlah produk akhir diatur oleh konsentrasi produk itu sendiri. Mekanisme umpan balik negatif dapat secara efektif mengatur laju sintesis zat antara metabolit tergantung pada kebutuhan sel. Hal ini membantu alokasi bahan zat dan energi secara ekonomis dan menghindari pembuatan produk akhir yang berlebihan. Kontrol aksi enzimatik membantu menjaga homeostasis organisme hidup.
d)       Enzim dapat diregulasi melalui modifikasi pasca-translasional. Ia dapat meliputi fosforilasi, miristoilasi, dan glikosilasi. Contohnya, sebagai respon terhadap insulin, fosforilasi banyak enzim termasuk glikogen sintase membantu mengontrol sintesis ataupun degradasi glikogen dan mengijinkan sel merespon terhadap perubahan kadar gula dalam darah. Contoh lain modifikasi pasca-translasional adalah pembelahan rantai polipeptida. Kimotripsin yang merupakan protease pencernaan diproduksi dalam keadaan tidak aktif sebagai kimotripsinogen di pankreas. Ia kemudian ditranspor ke dalam perut di mana ia diaktivasi. Hal ini menghalangi enzim mencerna pankreas dan jaringan lainnya sebelum ia memasuki perut. Jenis prekursor tak aktif ini dikenal sebagai zimogen.
e)        Beberapa enzim dapat menjadi aktif ketika berada pada lingkungan yang berbeda. Contohnya, hemaglutinin pada virus influenza menjadi aktif dikarenakan kondisi asam lingkungan. Hal ini terjadi ketika virus terbawa ke dalam sel inang dan memasuki lisosom.
3.  Keterlibatan dalam penyakit
Oleh karena kontrol aktivitas enzim yang ketat diperlukan untuk menjaga homeostasis, malafungsi (mutasi, kelebihan produksi, kekurangan produksi ataupun delesi) enzim tunggal yang penting dapat menyebabkan penyakit genetik. Pentingnya enzim ditunjukkan oleh fakta bahwa penyakit-penyakit mematikan dapat disebabkan oleh hanya mala fungsi satu enzim dari ribuan enzim yang ada dalam tubuh kita.
Salah satu contohnya adalah fenilketonuria. Mutasi asam amino tunggal pada enzim fenilalania hidroksilase yang mengatalisis langkah pertama degradasi fenilalanina mengakibatkan penumpukkan fenilalanina dan senyawa terkait. Hal ini dapat menyebabkan keterbelakangan mental jika ia tidak diobati.
Contoh lainnya adalah mutasi silsilah nutfah (germline mutation) pada gen yang mengkode enzim reparasi DNA. Ia dapat menyebakan sindrom penyakit kanker keturunan seperti xeroderma pigmentosum. Kerusakan ada enzim ini dapat menyebabkan kanker karena kemampuan tubuh memperbaiki mutasi pada genom menjadi berkurang. Hal ini menyebabkan akumulasi mutasi dan mengakibatkan berkembangnya berbagai jenis kanker pada penderita.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Ada kesalahan di dalam gadget ini