Akhiran Apa yang Biasanya Ditemukan di Akhir Nama Enzim?

Enzim adalah molekul, khususnya protein, yang membantu mempercepat reaksi biokimia dengan berinteraksi dengan bahan (reaktan dan produk) tanpa mengubahnya secara permanen. Proses fasilitasi ini dikenal sebagai katalisis, dan dengan demikian, enzim itu sendiri diidentifikasi sebagai katalis.

Enzim, seperti banyak pemain di mikrobiologi dunia, dapat memiliki nama yang panjang dan rumit, hampir semuanya berakhiran "-ase." Tetapi jika Anda terbiasa dengan sistem formal di mana enzim diberi nama, Anda dapat mengungkap banyak hal misteri tentang fungsi enzim yang diberikan tanpa mengetahui secara tepat reaksi apa enzim itu mengkatalisasi.

Bahasa sehari-hari, katalis adalah entitas apa pun yang meningkatkan aliran, efisiensi, atau efektivitas upaya tertentu. Jika Anda seorang pelatih bola basket dan Anda tahu bahwa memasukkan pemain populer tertentu ke dalam permainan akan membangkitkan semangat penonton dan tim secara umum, maka Anda memanfaatkan kehadiran katalis.

Katalisator manusia membuat sesuatu terjadi dan mereka cenderung membuat orang-orang di sekitar mereka terlihat sangat mahir juga. Dengan cara yang sama, katalis biologis dapat membuat proses biokimia tertentu tampak hampir otomatis, ketika di faktanya proses ini akan tersandung dan terhuyung-huyung menuju kesimpulan yang tidak pasti tanpa adanya enzim.

Katalis sering tidak ditulis ke dalam rumus reaksi kimia yang diikutinya, karena menurut definisi katalis tidak berubah dari bentuk aslinya pada akhir reaksi.

Pada akhir tahun 1870-an, telah ditetapkan bahwa sesuatu dalam ragi dapat menyebabkan sumber gula menjadi berubah menjadi minuman beralkohol jauh lebih cepat daripada yang mungkin terjadi secara spontan, dan itu sama prinsip dari fermentasi diterapkan pada penuaan keju.

Dibiarkan sendiri dalam kondisi yang tepat, beberapa jenis buah yang membusuk pada akhirnya dapat menghasilkan pembentukan etil alkohol. Menambahkan ragi, bagaimanapun, tidak hanya mempercepat fermentasi, tetapi juga memperkenalkan prediktabilitas dan ukuran kontrol ke dalam seluruh reaksi kimia.

"Enzim" berasal dari bahasa Yunani untuk "dengan ragi." Seperti yang digunakan hari ini, ini mengacu pada biologis katalis dalam organisme, atau zat yang diproduksi baik oleh dan untuk kepentingan sistem kehidupan.

Fungsi utama dari semua enzim adalah untuk mengkatalisis proses metabolisme yang terjadi di dalam sel. Definisi enzim yang lebih formal menetapkan bahwa enzim tidak hanya harus bekerja pada reaksi di dalam sel hidup, tetapi juga telah diciptakan oleh suatu organisme – yang sama atau berbeda – juga.

Enzim individu dapat dijelaskan dalam hal mereka kekhususan. Ini adalah ukuran seberapa eksklusif hubungan enzim dengan substrat atau substrat. Substrat adalah molekul yang mengikat enzim, biasanya reaktan. Ketika suatu enzim hanya mengikat satu substrat dalam satu reaksi, ini berarti: mutlak kekhususan. Ketika dapat mengikat sejumlah substrat yang berbeda tetapi secara kimiawi mirip, enzim memiliki: kelompok kekhususan.

Seberapa baik enzim bekerja – yaitu, seberapa besar mereka dapat mempengaruhi reaksi yang mereka targetkan dibandingkan dengan kondisi netral – tergantung pada sejumlah faktor. Ini termasuk suhu dan keasaman, yang mempengaruhi stabilitas semua protein, bukan hanya enzim.

Seperti yang Anda harapkan, meningkatkan jumlah substrat dapat meningkatkan laju reaksi, selama enzim belum "jenuh"; sebaliknya, menambahkan enzim dapat mempercepat reaksi pada tingkat substrat tertentu, dan dapat memungkinkan lebih banyak substrat ditambahkan tanpa melebihi batas produksi.

Laju hilangnya substrat (dan penampakan reaktan) dalam reaksi yang melibatkan enzim tidak linier, melainkan cenderung melambat saat reaksi mendekati penyelesaian. Ini ditunjukkan pada grafik konsentrasi versus waktu dengan kemiringan ke bawah yang menjadi lebih bertahap seiring berjalannya waktu.

Hampir semua daftar enzim yang menampilkan yang paling terkenal dan paling banyak dipelajari hampir pasti memiliki katalis dalam glikolisis, asam sitrat (yaitu, Krebs atau asam trikarboksilat) siklus atau keduanya. Proses-proses ini, yang masing-masing terdiri dari beberapa reaksi individu, melibatkan pemecahan glukosa menjadi piruvat di dalam sel sitoplasma dan konversi piruvat menjadi serangkaian intermediet yang berputar yang pada akhirnya memungkinkan terjadinya respirasi aerobik.

Dua enzim yang terlibat dalam bagian awal glikolisis adalah glukosa-6-fosfatase dan fosfofruktokinase, sedangkan sitrat sintase merupakan pemain utama dalam siklus asam sitrat.

Bisakah Anda memprediksi apa yang mungkin dilakukan enzim ini berdasarkan namanya? Jika tidak, coba lagi dalam waktu sekitar lima menit.

Nama suatu enzim mungkin tidak mudah diucapkan, tetapi begitulah biaya untuk merangkul kimia. Sebagian besar nama terdiri dari dua kata, dengan yang pertama mengidentifikasi substrat tempat enzim bekerja dan yang kedua menandakan jenis reaksi yang terlibat (lebih lanjut tentang atribut kedua ini di berikutnya bagian).

Meskipun sejumlah besar nama enzim diakhiri dengan "-ase", sejumlah yang penting dan dipelajari dengan baik tidak. Daftar enzim apa pun yang berkaitan dengan pencernaan manusia akan mencakup: tripsin dan pepsin. Sufiks enzim "-ase", bagaimanapun, dengan sendirinya menandakan tidak lebih dari fakta bahwa protein yang dimaksud adalah, pada kenyataannya, enzim, dan tidak membahas rincian fungsional.

Ada enam kelas utama enzim, dipisahkan ke dalam kategori berdasarkan fungsinya. Sebagian besar kelas-kelas ini termasuk sub-kelas juga. Nama mereka membantu dalam menentukan apa yang mereka lakukan, tetapi hanya jika Anda mengetahui beberapa bahasa Yunani atau Latin.

• Oksidoreduktase adalah enzim yang berpartisipasi dalam reaksi di mana substrat teroksidasi (yaitu, kehilangan elektron) atau dikurangi (yaitu, memperoleh elektron). Contohnya termasuk enzim yang berakhiran dehidrogenase, oksidase, peroksidase dan reduktase. Dehidrogenase laktat, yang mengkatalisis interkonversi laktat dan piruvat dalam fermentasi, termasuk dalam kelas oksidoredukatase.

• Transferase, seperti yang disarankan oleh namanya, mentransfer gugus fungsi, bukan hanya elektron atau atom tunggal, dari satu molekul ke molekul lain. Kinase, yang menambahkan gugus fosfat ke molekul (misalnya, penambahan gugus fosfat ke fruktosa-6-fosfat dalam glikolisis) adalah contohnya.

• Hidrolase mengkatalisis reaksi hidrolisis, di mana molekul air ("hidro-") digunakan untuk membelah molekul yang lebih besar ("-lase") untuk memecahnya menjadi molekul yang lebih kecil. fosfatase, yang merupakan kebalikan fungsional dari kinase, lakukan ini dengan menghilangkan gugus fosfat; protease, peptidase dan nuklease, yang memecah molekul kaya protein, adalah subtipe kedua.

• Liase membuat ikatan rangkap dalam suatu molekul dengan menghilangkan satu gugus dari atom karbon. (Dalam reaksi sebaliknya, sebuah gugus ditambahkan ke salah satu atom karbon dalam ikatan rangkap untuk mengubahnya menjadi ikatan tunggal.) Enzim yang diakhiri dengan dekarboksilase, hidratase, sintase dan liase sendiri adalah contoh.

• Isomerase mengkatalisis reaksi isomerisasi, yang merupakan penataan ulang molekul untuk membuat isomer, molekul dengan jumlah dan jenis atom yang sama (yaitu, rumus kimia yang sama) tetapi bentuk yang berbeda. Jadi, mereka adalah sejenis transferase, tetapi alih-alih memindahkan kelompok antar molekul, mereka melakukannya di dalam molekul. isomerase, bermutasi dan racemase enzim termasuk dalam kelas ini.

• Ligase mengkatalisis pembentukan ikatan melalui proses ATP hidrolisis, bukan dengan memindahkan atom atau kelompok dari satu tempat ke tempat lain. Karboksilase sintetase adalah contoh dari enzim ligase.