Pembukaan

Halo pembaca sekalian,

Enzim adalah suatu senyawa yang berfungsi mempercepat reaksi biokimia yang terjadi di dalam tubuh manusia. Salah satu jenis enzim yang terkenal yaitu enzim lock and key dan enzim induced fit. Kedua jenis enzim ini mempunyai peran penting dalam reaksi biokimia dan proses metabolisme di dalam tubuh manusia. Pada artikel kali ini, kita akan membahas cara kerja enzim lock and key dan induced fit secara detail.

Pendahuluan

Enzim lock and key dan induced fit adalah dua jenis mekanisme kerja enzim yang berbeda, tetapi pada akhirnya, keduanya bekerja untuk mengkatalisis reaksi biokimia. Enzim lock and key memiliki struktur yang kaku dan spesifik, sehingga hanya suatu substrat yang cocok dengan struktur tersebut yang dapat dipecahkan. Sedangkan pada enzim induced fit, substrat akan membentuk interaksi non-kovalen dengan enzim, sehingga akan mengubah konformasi dari enzim itu sendiri.

Salah satu kelebihan enzim lock and key adalah struktur substrat yang pas sesuai dengan yang diinginkan. Hal ini membuat reaksi dapat berjalan dengan sangat efisien dan tepat sasaran. Namun, kelemahan dari enzim lock and key adalah keterbatasannya dalam pembuatan produk dari substrat yang berbeda. Sebaliknya, enzim induced fit memiliki kemampuan untuk menerima banyak substrat yang berbeda karena memiliki fleksibilitas dalam strukturnya. Namun, kelemahan dari enzim induced fit adalah efisiensi katalitiknya yang biasanya lebih rendah dibandingkan dengan enzim lock and key.

Mekanisme kerja dari enzim lock and key dan induced fit tergantung pada struktur kimia dan fisika dari substrat, serta kondisi lingkungan yang mempengaruhinya. Selain itu, pH dan suhu juga mempengaruhi aktivitas enzim. Enzim lock and key bekerja paling baik pada pH dan suhu tertentu, sementara enzim induced fit dapat beradaptasi dengan kondisi yang berbeda-beda.

“Lalu, bagaimana cara kerja enzim lock and key dan induced fit?”

Cara Kerja Enzim Lock and Key

Mekanisme kerja enzim lock and key pertama kali diusulkan oleh Emil Fischer pada tahun 1890-an. Enzim lock and key adalah enzim yang memiliki struktur aktif yang kaku dan spesifik kepada suatu substrat tertentu. Struktur aktif dari enzim lock and key ini seperti kunci yang dapat membuka satu jenis pintu tertentu. Substrat akan sepenuhnya tertanam di dalam struktur aktifnya (enzim), dan akan membentuk ikatan kovalen secara sementara.

Reaksi yang terjadi pada enzim lock and key melibatkan beberapa tahapan. Tahap pertama adalah pelekatan substrat pada gugus fungsional di bagian aktifnya enzim. Jika substrat cocok dengan struktur aktif enzim, maka akan terjadi interaksi antara residu asam amino enzim dan substrat, sehingga membentuk kompleks enzim-substrat yang labil. Tahap kedua adalah tahap transformasi, dimana interaksi antara residu asam amino dan substrat menjadi lebih kuat. Kompleks ini akan membentuk ikatan kovalen yang kuat. Tahap ketiga adalah pelepasan produk hasil reaksi dari enzim.

Enzim lock and key bekerja secara efisien karena hanya dapat mengenali substrat tertentu yang memiliki bentuk yang sesuai dan melepaskan produk dengan sangat selektif. Walaupun lock and key lebih selektif, namun ada kelemahannya yaitu enzim lock and key tidak dapat menerima substrat yang berbeda-beda. Contohnya, lipase hanya dapat memecahkan lemak menjadi asam lemak dan gliserol, namun tidak dapat memecah protein menjadi asam amino.

Contoh Enzim Lock and Key

Beberapa contoh enzim lock and key yang terkenal meliputi enzim tripsin dalam pencernaan protein, amilase dalam pencernaan karbohidrat, dan lipase dalam pencernaan lemak. Setiap enzim memiliki spesifitas yang berbeda-beda terhadap substratnya, sehingga hanya dapat mengenali dan memecahkan substrat tertentu saja.

Cara Kerja Enzim Induced Fit

Enzim induced fit adalah enzim yang memiliki struktur aktif yang fleksibel dan dapat beradaptasi dengan banyak substrat yang berbeda. Selain dapat mengenali substrat yang tepat, enzim induced fit juga dapat mengubah struktur kristal dan konformasi enzimnya untuk menyesuaikan diri dengan substrat yang spesifik. Enzim induced fit ditemukan oleh Dan Koshland pada tahun 1950-an.

Proses kerja dari enzim induced fit melibatkan beberapa tahap, yaitu:

1. Pelekatan substrat pada gugus fungsional di bagian aktifnya enzim.
2. Perubahan bentuk aktif enzim akibat adanya interaksi non-kovalen antara substrat dan enzim yang menyebabkan pertukaran beberapa ikatan ion, hidrogen, dan ikatan van der Waals pada kompleks enzim-substrat.
3. Transformasi substrat dan pelepasan produk dari enzim.

Enzim induced fit dapat secara efektif mengkatalisis reaksi karena memiliki kemampuan untuk mengubah konformasi enzimnya untuk beradaptasi dengan substrat. Selain itu, enzim ini juga mampu merespons perubahan lingkungan yang mempengaruhi aktivitas enzim tersebut.

Contoh Enzim Induced Fit

Beberapa contoh enzim induced fit yang terkenal meliputi enzim RNA polimerase dalam transkripsi DNA menjadi RNA, DNA helikase dalam replikasi DNA, dan chymotrypsin dalam pencernaan protein. Setiap enzim memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan substrat yang berbeda-beda, sehingga dapat mengenali dan memecah substrat yang berbeda dengan efisien.

Perbedaan Enzim Lock and Key dan Induced Fit

Perbedaan dari kedua enzim ini dapat dilihat pada struktur aktifnya enzim. Enzim lock and key bekerja dengan cara mengenali substrat yang memiliki bentuk kunci dan melepaskan produk dengan sangat selektif, sedangkan enzim induced fit beradaptasi dengan substrat dan merespons perubahan lingkungan yang mempengaruhi aktivitas enzim.

Enzim lock and key hanya dapat menerima satu jenis substrat saja, sedangkan enzim induced fit dapat menerima banyak substrat yang berbeda dengan cara mengubah struktur kristal dan konformasi enzim. Namun, efisiensi katalitik dari enzim induced fit biasanya lebih rendah dibandingkan dengan lock and key karena kompleks enzim-substrat yang lebih labil.

Kelebihan dan Kekurangan Enzim Lock and Key dan Induced Fit

Kelebihan Enzim Lock and Key

Beberapa kelebihan dari enzim lock and key antara lain:

1. Spesifitas yang tinggi sehingga hanya dapat mengenali substrat tertentu dengan struktur tertentu saja.
2. Kapasitas katalitik yang efisien sehingga reaksi dapat berlangsung secara efisien dan selektif.
3. Tidak membutuhkan banyak enzim untuk memecahkan substrat yang berbeda-beda.

Kekurangan Enzim Lock and Key

Namun, enzim lock and key juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu:

1. Keterbatasan dalam menerima substrat yang berbeda-beda sehingga hanya dapat memecahkan satu jenis substrat saja.
2. Tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan yang berbeda-beda.
3. Tidak fleksibel dan kaku dalam struktur aktifnya.

Kelebihan Enzim Induced Fit

Kelebihan dari enzim induced fit, antara lain:

1. Fleksibilitas dalam struktur aktifnya sehingga dapat beradaptasi dengan substrat yang berbeda-beda.
2. Dapat merespons perubahan lingkungan dan suhu.
3. Mampu mengubah struktur kristal dan konformasi enzimnya untuk memecahkan substrat.

Kekurangan Enzim Induced Fit

Sedangkan kekurangan dari enzim induced fit antara lain:

1. Membutuhkan banyak enzim untuk memecahkan substrat yang berbeda-beda.
2. Mempunyai kompleks enzim-substrat yang lebih labil, sehingga efisiensi katalitiknya cenderung lebih rendah.

Tabel Perbandingan Enzim Lock and Key dan Induced Fit

FAQ

1. Apa itu enzim?

Enzim adalah senyawa organik yang berfungsi untuk mempercepat reaksi biokimia yang terjadi di dalam tubuh manusia maupun hewan.

2. Apa perbedaan antara enzim lock and key dan induced fit?

Perbedaan antara enzim lock and key dan induced fit terletak pada struktur aktifnya enzim. Lock and key bekerja dengan cara mengenali substrat yang sesuai dengan strukturnya, sedangkan induced fit beradaptasi dengan substrat yang berbeda-beda dan merespons perubahan lingkungan yang mempengaruhi aktivitas enzim.

3. Apa kelebihan enzim lock and key?

Beberapa kelebihan enzim lock and key antara lain spesifitas yang tinggi, kapasitas katalitik yang efisien, dan tidak membutuhkan banyak enzim untuk memecahkan substrat yang berbeda-beda.

4. Apa kekurangan enzim induced fit?

Kekurangan dari enzim induced fit antara lain membutuhkan banyak enzim untuk memecahkan substrat yang berbeda-beda dan mempunyai kompleks enzim-substrat yang lebih labil, sehingga efisiensi katalitiknya cenderung lebih rendah.

5. Apa yang mempengaruhi aktivitas enzim?

Aktivitas enzim bisa dipengaruhi oleh pH, suhu, dan lingkungan di sekitarnya.

6. Apa contoh enzim lock and key?

Beberapa contoh enzim lock and key yang terkenal meliputi enzim tripsin dalam pencernaan protein, amilase dalam pencernaan karbohidrat, dan lipase dalam pencernaan lemak.

7. Mengapa lock and key lebih selektif dibandingkan dengan induced fit?

Karena lock and key hanya dapat mengenali substrat tertentu dengan struktur tertentu saja dan melepaskan produk dengan sangat selektif.

8. Apa contoh enzim induced fit?

Beberapa contoh enzim induced fit yang terkenal meliputi enzim RNA polimerase dalam transkripsi DNA menjadi RNA, DNA helikase dalam replikasi DNA, dan chymotrypsin dalam pencernaan protein.

9. Bagaimana enzim lock and key bekerja?

Enzim lock and key bekerja dengan cara mengenali substrat yang sesuai dengan strukturnya dan melepaskan produk dengan sangat selektif.

10. Apa yang dimaksud dengan kompleks enzim-substrat?

Kompleks enzim-substrat adalah kompleks dari enzim dan substrat yang berikatan secara kovalen atau non-kovalen.

11. Bagaimana enzim induced fit bekerja?

Enzim induced fit beradaptasi dengan substrat yang berbeda-beda dan merespons perubahan lingkungan yang mempengaruhi aktivitas enzim.

Minimize

20 Twibbon Peringatan Hari Anak Sedunia 2022, Kampanyekan Pemenuhan Hak Buah Hati Lewat Media Sosial

PLN UIP JBT Fasilitasi Air Bersih dan MCK untuk 4 Desa di Jabar

5 Aplikasi TV Indonesia Terbaik untuk Menonton Acara Favorit Anda

Andika Perkasa Kabinet