Enzim adalah jenis molekul dalam biologis yang bertindak sebagai katalis, mempercepat reaksi dalam tubuh manusia yang seharusnya dapat begitu lambat sehingga kehidupan tidak mungkin. Enzim adalah salah satu jenis katalis, yang merupakan kelas umum molekul yang mempengaruhi laju reaksi tanpa habis.

Katalis

Dalam kimia, molekul berinteraksi satu sama lain, mengubah menjadi molekul baru. Proses ini, disebut reaksi, membutuhkan pemecahan ikatan antara atom dan membuat yang baru. Proses ini membutuhkan energi. Katalis dapat menjadi materi, atau hanya dengan kehadiran energi tambahan – dalam hal apapun, mereka mengurangi jumlah total energi yang dibutuhkan untuk reaksi terjadi. Katalis tidak mengubah konsentrasi kesetimbangan dari molekul yang terlibat dalam reaksi, tetapi tidak meningkatkan tingkat di mana reaksi terjadi.

Struktur enzim

Enzim merupakan katalis biologis yang dibuat dari protein. Peran enzim adalah untuk mempercepat reaksi kimia dalam biologi yang lain akan mengambil banyak waktu untuk menyelesaikannya. Sebuah enzim melakukan hal ini dengan menggunakan strukturnya. Enzim adalah protein besar yang memiliki permukaan khusus diadaptasi untuk diambil ke molekul tertentu organik. Molekul yang dapat ditangkap oleh enzim disebut substrat.

Enzim dalam Aksi

Suatu enzim menangkap substrat, maka enzim dan substrat dikombinasikan masuk ke dalam reaksi kimia. Kombinasi enzim dan substrat dapat bereaksi lebih mudah daripada substrat saja. Enzim memisahkan dari substrat selama reaksi, sehingga siap untuk melakukan seluruh proses dari awal lagi.

Katalis dan Reaksi

Karena katalis menurunkan jumlah energi yang dibutuhkan untuk reaksi berlangsung, mereka meningkatkan laju reaksi baik maju dan mundur. Secara umum, peningkatan panas di daerah di mana reaksi kimia yang terjadi juga akan meningkatkan laju reaksi, tetapi enzim rentan terhadap kerusakan jika mereka terkena panas yang berkepanjangan.

Sifat-sifat enzim

Enzim sebagai suatu senyawa yang berstruktur protein baik murni maupun protein yang terikat pada gugus non protein, memiliki sifat yang sama dengan protein lain yaitu :

• dapat terdenaturasikan oleh panas,
• terpresipitasikan atau terendapkan oleh senyawa-senyawa organik cair seperti etanol dan aseton juga oleh garam-garam organik berkonsentrasi tinggi seperti ammonium sulfat,
• memiliki bobot molekul yang relatif besar sehingga tidak dapat melewati membran semi permeabel atau tidak dapat terdialisis
• Enzim dibentuk dalam protoplasma sel
• Enzim beraktifitas di dalam sel tempat sintesisnya (disebut endoenzim) maupun di tempat yang lain diluar tempat sintesisnya (disebut eksoenzim)
• Sebagian besar enzim bersifat endoenzim
• Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat hidrofil
• Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa, kation maupun anion
• Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein misalnya suhu, pH dll
• Enzim dapat dipacu maupun dihambat aktifitasnya
• Enzim merupakan biokatalisator yang dalam jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah keseimbangan reaksi
• Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur enzim tetap baik sebelum maupun setelah reaksi berlangsung
• Enzim bermolekul besar
• Enzim bersifat khas/spesifik
• Suhu: optimum 30⁰C, minimum 0 ⁰C, maksimum 40⁰C
• Logam, memacu aktifitas enzim: Mg, Mn, Co, Fe
• Logam berat, menghambat aktivitas enzim: Pb, Cu, Zn, Cd, Ag
• pH, tergantung pada jenis enzimnya (pepsin aktif kondisi masam, amilase kondisi netral, tripsin kondisi basa)
• Konsentrasi substrat, substrat yang banyak mula-mula memacu aktifitas enzim, tetapi kemudian menghambat karena: penumpukan produk (feed back effect)
• Konsentrasi enzim, peningkatan konsentrasi enzim memacu aktifitasnya
• Air, memacu aktifitas enzim
• Vitamin, memacu aktifitas enzim

Enzim yang diisolasi dari sumber alamnya dapat dipakai secara in vitro untuk penelitian secara rinci reaksi-reaksi yang dikatalisis. Laju reaksi dapat diubah dengan mengubah parameter-parameternya seperti pH, suhu dan dengan mengubah secara kualitatif maupun kuantitatif komposisi ion dari medianya atau dengan mengubah ligand selain substrat atau koenzim (Poedjiadi, 1994).

Molekul-molekul enzim merupakan katalis yang sangat efisien dalam mempercepat pengubahan substrat menjadi produk-produk akhir. Satu molekul enzim tunggal dapat melakukan perubahan sebanyak seribu molekul substrat per detik. Kenyataan ini sekaligus menjelaskan bahwa molekul enzim tidak dikonsumsi ataupun mengalami perubahan selama proses reaksi berlangsung.

Namun demikian ada beberapa hal yang perlu diperhatikan bahwa enzim tidak stabil aktivitasnya dan dapat berkurang atau bahkan menghilang oleh berbagai pengaruh baik kondisi fisik maupun kimia seperti suhu, pH, dan lain sebagainya (Pelczar dan Chan, 2005).

Laju katalisis enzim dapat dipengaruhi dengan mencolok bahkan hanya dengan perubahan-perubahan kecil dalam lingkungan kimianya dan di dalam batasan fisiologisnya, dan perubahan-perubahan ini jelas berperan dalam pengontrolan dan pengaturan sistem enzim yang saling berhubungan yang diperlukan untuk sel-sel kehidupan (Poedjiadi, 1994).

Contoh enzim dan jenis reaksinya sebagai berikut:

Contoh koenzim sebagai berikut:

• NAD (koenzim 1)
• ADP (koenzim 2)
• FMN dan FAD
• Cytokrom: cytokrom a, a3, b, b6, c, dan f
• Plastoquinon, plastosianin, feredoksin
• ATP: senyawa organik berenergi tinggi, mengandung 3 gugus P dan adenin ribose