Setiap triliunan sel tubuh Anda bergantung pada ribuan reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh Anda dapat terjadi dalam tabung reaksi, tetapi akan terjadi jauh lebih lambat – terlalu lambat untuk mendukung aktivitas organisme hidup.
Enzim adalah protein dalam organisme hidup yang membantu reaksi kimia bersama. Kemampuan mereka untuk berfungsi dan kecepatan mereka bekerja dipengaruhi oleh beberapa faktor. Beberapa faktor tersebut adalah bahan kimia lainnya.
Bagaimana Enzim Bekerja
Reaksi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukan ikatan antar atom. Memutus ikatan bahan kimia awal – reaktan – membutuhkan energi. Itu disebut energi aktivasi. Enzim adalah protein yang menangkap reaktan dan mengarahkannya sedemikian rupa sehingga energi aktivasi lebih rendah. Reaktan disebut juga substrat.
Enzim bertindak untuk mengikat substrat di lokasi tertentu yang disebut situs aktif. Situs aktif dibentuk sedemikian rupa sehingga memungkinkan mereka untuk menempel pada substrat tertentu. Kompleks enzim-substrat yang terikat memudahkan reaktan untuk memutuskan ikatannya dan membentuk ikatan baru dalam produk.
Kemudian produk dilepaskan dari enzim.
Bahan Kimia Yang Membantu Reaksi Kimia: Kofaktor
Bentuk situs aktif inilah yang memungkinkan enzim bekerja. Jika situs aktif terdistorsi, substrat tidak akan mengikat dan reaksi tidak akan terbantu. Beberapa enzim memerlukan jenis bahan kimia yang disebut kofaktor untuk mengambil bentuk yang tepat.
Kofaktor dapat berupa atom anorganik atau molekul organik. Contoh kofaktor termasuk atom seng terionisasi - yang telah kehilangan beberapa elektron - yang diperlukan dalam enzim alkohol dehidrogenase, yang digunakan untuk memetabolisme alkohol.
Molekul nikotinamida adenin dinukleotida adalah kofaktor molekul organik umum, dan juga disebut koenzim. Ini sering berpartisipasi dalam reaksi yang membutuhkan transfer atom atau ion hidrogen. Koenzim dan kofaktor anorganik mungkin diperlukan agar enzim dapat bekerja, dan jika jumlahnya tidak cukup, maka laju reaksi keseluruhan akan lambat.
Bahan Kimia Yang Membantu Reaksi Kimia: Substrat
Setiap enzim memiliki satu fungsi tertentu. Enzim yang memecah molekul fruktosa menjadi dua bagian tidak dapat digunakan untuk melepaskan oksigen dari sel darah merah. Agar reaksi terjadi, enzim dan substrat harus ada. Laju reaksi dapat dibatasi oleh kekurangan enzim atau substrat.
Dengan kata lain, jika ada banyak substrat dalam sel dan tidak banyak enzim, menambahkan lebih banyak enzim akan meningkatkan laju reaksi. Sebaliknya, jika enzim banyak dan substrat sedikit, penambahan substrat akan meningkatkan laju reaksi. Namun, menambahkan lebih banyak substrat ketika ada banyak substrat dan tidak banyak enzim (atau menambahkan lebih banyak enzim dalam situasi yang berlawanan) tidak akan meningkatkan laju reaksi.
Tingkat Reaksi Lebih Cepat
Kecepatan sebenarnya dari reaksi yang dikatalisis enzim tidak berubah. Artinya, waktu dari pengikatan substrat hingga pelepasan produk adalah sama untuk setiap jenis enzim tertentu. Ketika seseorang berbicara tentang mempercepat kerja suatu enzim, itu berarti meningkatkan jumlah enzim yang secara aktif berpartisipasi dalam reaksi kimia sehingga jumlah total reaksi meningkat.
Misalnya, jika tidak cukup seng untuk mencocokkan dengan semua jenis spesifik dari enzim pengolah DNA dalam sel, kemudian menambahkan lebih banyak seng akan meningkatkan laju reaksi dengan memungkinkan lebih banyak enzim untuk aktif.
Hal yang sama dengan menambahkan lebih banyak substrat atau lebih banyak enzim: Tindakan dipercepat dengan membiarkan lebih banyak enzim mengkatalisis reaksi kimia, bukan dengan mempercepat satu enzim tertentu.