Enzim

Apa Itu ENZIM..???

Enzim ialah sejenis protein yang bertindak sebagai mangkin organik yang dapat mengawal atur serta mempercepatkan tindak balas biokimia dalam sel.

1. Substrat ialah bahan yang ditindak balas oleh enzim.
2. Kofaktor ialah bahan bukan protein dalam bentuk ion logam (contoh: magnesium dan kalium) atau molekul organik (contoh: koenzim A) yang diperlukan bagi pengaktfan enzim tertentu.
3. Perencat ialah bahan kimia yang melambatkan atau menghentikan suatu tindak balas atau proses kawalan enzim.
4. Bahan kimia yang mengambil bahagian dalam metabolisme sel dikenali sebagai metabolit.
5. Setiap proses biokimia terdiri daripada satu siri tindak balas biokimia.

Penamaan enzim

1. Enzim dinamakan mengikut substrat yang ditindakkan olehnya dengan akhiran -ase. Contohnya enzim sukrase menguraikan sukrosa kepada glukosa dan fruktosa.
2. Nama-nama enzim yang telah lama wujud tetap dikekalkan, misalnya renin, tripsin dan pepsin

Ciri umum enzim

1.      Enzim terbina daripada protein yang dihasilkan oleh sel hidup.

2.      Tindakan enzim spesifik. Setiap jenis enzim hanya bertindak balas dengan substrat tertentu sahaja. Contoh: enzim sukrase hanya boleh berindak balas dengan sukrosa tetapi tidak boleh bertindak balas dengan maltosa walaupun kedua-duanya adalah gula.

3.      Tindak balas enzim boleh berbalik. Arah tindak balas bergantung kepada jumlah substrat dan hasil yang ada. Tindak balas penguraian lemak akan berlaku dari kiri ke kanan atau dari kanan ke kiri sehingga keseimbangan tercapai antara kedua-dua substrat.

4.  Enzim diperlukan dalam kuantiti yang kecil. Sedikit enzim akan memangkinkan satu bilangan besar tindak balas biokimia yang sama.

5.  Enzim tidak boleh dimusnahkan selepas tindak balas biokimia selesai. Oleh itu, enzim boleh digunakan berulang kali.

6.   Suhu optimum bagi tindak balas enzim ialah pada 37^oC.

Penghambatan Reaksi Enzimatis

n  Kerja enzim dapat dihambat secara reversible atau irreversible

n  Irreversible à pembentukan atau pemecahan ikatan kovalen dalam enzim

n  Reversible à suatu senyawa dapat terikat dan kemudian dpt lepas kembali

Reversible inhibitor ini dpt dibagi :

Ø  competitive

Ø  non-competitive

Ø  un-competitive

Bagian-bagian enzim

-          Holoenzim

-          Apoenzim/ apoprotein

-          Gugus prostetik

-          Koenzim

-          Kofaktor

Ø  Koenzim atau kofaktor yang terikat sangat kuat bahkan terikat dengan ikatan kovalen dengan enzim à gugus prostetik

Ø  Enzim aktif lengkap dengan semua komponennya à holoenzim

Ø  Bagian yang terdiri dari protein saja pada suatu enzim à Apoenzim / apoprotein

Ø  Fungsi koenzim adalah sebagai karier sementara dari gugus fungsional yg berperan dalam reaksi ensimatis tersebut.

Reaksi tanpa enzim:

n  Lambat

n  Membutuhkan suhu yang tinggi

n  Tekanan yang tinggi

Ø  Reaksi enzimatis

n  Enzim memberikan suatu lingkungan yg spesifik di dalam sisi aktifnya, sehingga reaksi secara energetik dapat lebih mudah terjadi

Faktor-faktor yang mempengaruhi aktiviti enzim

Suhu enzim

• Enzim tidak aktif pada suhu kurang daripada 0^oC.
• Kadar tindak balas enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10^oC.
• Kadar tindak balas enzim paling optimum pada suhu 37^oC. Enzim ternyahasli pada suhu tinggi iaitu lebih dari 50^oC.

Nilai pH

• Setiap enzim bertindak paling cekap pada nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum.
• pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
• Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam perut bertindak balas paling cekap pada pH 2, sementara enzim tripsin di dalam usus kecil bertindak paling cekap pada pH 8.

Kepekatan substrat

• Pada kepekatan substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi bilangan molekul substrat. Oleh itu,cuma sebilangan kecil molekul enzim bertindak balas dengan molekul substrat.
• Apabila kepekatan substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat bertindak balas dengan molekul substrat sehingga ke satu kadar maksimum.
• Penambahan kepekatan substrat selanjutnya tidak akan menambahkan kadar tindak balas kerana kepekatan enzim menjadi faktor pengehad.

Kepekatan enzim

• Pada kepekatan enzim rendah, bilangan molekul substrat melebihi bilangan molekul enzim. Oleh itu, cuma sebilangan kecil molekul substrat ditindak balas dengan molekul enzim.
• Apabila kepekatan enzim bertambah, lebih molekul substrat dapat bertindak balas dengan molekul enzim sehingga ke satu kadar maksimum.

Penambahan kepekatan enzim selanjutnya tidak akan menambahkan kadar tindak balas kerana kepekatan substrat menjadi faktor pengehad

Penghambatan Reaksi Enzimatis

n  Kerja enzim dapat dihambat secara reversible atau irreversible

n  Irreversible à pembentukan atau pemecahan ikatan kovalen dalam enzim

n  Reversible à suatu senyawa dapat terikat dan kemudian dpt lepas kembali

Reversible inhibitor ini dpt dibagi :

Ø  competitive

Ø  non-competitive

Ø  un-competitive

Ø  Penghambatan competitive

ü  inhibitor bersaing dgn substrat untuk terikat pd sisi aktif

ü  Biasanya inhibitor berupa senyawa yg menyerupai substratnya, & mengikat enzim membentuk komplek EI

ü  krn terikat scr reversible à penghambatan nya bias,  yaitu ketika ditambah substrat maka penghambatan berkurang

 

Ø  penghambatan non-competitive

ü  inhibitor terikat pada sisi lain dari enzim (bkn sisi aktif)

ü  jadi tidak memblok pembtkan enzim-substrat komplek

ü  Enzim mjd tidak aktif ketika inhibitor terikat walau enzim mengikat substrat

ü  Inhibitor mengurangi konsentrasi enzim yg aktif, sehingga mempengaruhi Vmax –nya

 

 

Ø  Penghambatan un-competitive

ü  Terikat pd sisi selain sisi aktif enzim

ü  Berbeda dgn non-competitive à inhibitor ini  hanya terikat pd ES komplek

ü  Sehingga tidak terikat pd enzim bebas

ü   V_max berubah, dan K_m  juga berubah 

Mekanisme tindakan enzim

1. Tindakan enzim boleh dijelaskan melalui hipotesis mangga dan kunci kerana penggabungan substrat kepada enzim menyerupai pemasangan kunci kepada mangga.
2. Substrat dianggap sebagai kunci dan enzim sebagai mangga.
3. Hipotesis ini dapat menerangkan mengapa tindakan enzim adalah spesifik.
4. Semasa proses tindak balas biokimia berlaku, enzim bergabung dengan substrat secara sementara untuk membentuk suatu kompleks enzim-substrat di tapak aktif enzim.
5. Substrat menjadi hasil di dalam kompleks enzim-substrat.
6. Kemudian hasil yang terbentuk akan meninggalkan tapak aktif enzim. Enzim tidak berubah dan bebas digunakan semula.

ENZIM + SUBSTRAT --> KOMPLEKS ENZIM-SUBSTRAT --> ENZIM + HASIL terdapat 3 tindakan enzim: 1) koenzim 2) perencatan tidak bertanding 3) perencatan organofosfat

Penggunaan enzim dalam kehidupan seharian

Amilase - Terdapat dalam detergen untuk menyingkirkan kotoran seperti coklat, kari dan telur daripada pakaian. -Ditambah dalam proses pencairan kanji sebelum penambahan malt dalam industri alkohol.

Protease - Melembutkan daging. -Membantu menanggalkan kulit ikan dalam industri pengetinan ikan.

Selulase - Melembutkan sayur-sayuran yang tinggi kandungan serabutnya. -Mengeluarkan kulit daripada bijirin seperti gandum. -Mengasingkan agar-agar daripada rumpai laut dengan menguraikan dinding sel daun rumpai dan membebaskan agar-agar yang terkandung dalamnya.

Papain - Enzim yang diperoleh daripada betik untuk melembutkan daging.

Zimase - Dihasilkan oleh yis untuk memecahkan gula kepada etanol.

Renin - Mendadihkan susu.

Lipase - Mengurangkan lemak dalam makanan seperti daging. -Bertindak balas terhadap lemak susu dalam penyediaan keju.