CAMPBELL-REECE : Kespesifikan Enzim Terhadap Substrat

ENZIM DAN SUBTRAT

Reaktan yang dikerjakan enzim dinamakan subtrat (substrate) enzim, enzim akan berikatan dengan substrat (bisa satu substrat atau lebih) dan membentuk kompleks enzim-substrat (enzym-substrate complex). Ketika enzim dan substrat bergabung maka kerja katalitik enzim akan mengubah substrat menjadi produk. Secara sederhana keseluruhan proses kimia dengan katalis enzim dapat digambarkan sebagai berikut :

enzim + substrat $\to$ kompleks enzim-substrat → enzim + produk

Misal pada enzim sukrase (nama enzim biasanya diakhiri -ase) mengkatalisis hidrolisis disakarida sukrosa menjadi dua monosakarida penyusunnya yaitu glukosa dan fruktosa. Proses rekasinya dapat digambarkan sebagai berikut :

sukrase + sukrosa + H2O → komplek sukrase-sukrosa-H2O → sukrase + glukosa + fruktosa

Reaksi yang dikatalis enzim bersifat spesifik dan enzim dapat mengenali substrat spesifiknya bahkan di antara senyawa-senyawa yang berikatan dekat dengannya. Contohnya sukrase hanya akan berikatan dengan sukrosa dan tidak akan berikatan dengan disakarida yang lain seperti maltosa. 

Yang menyebabkan enzim dapat mengenali molekul substrat spesifiknya adalah enzim merupakan protein, dan protein adalah makromolekul yang konfigurasinya berdimensi tiga yang unik, Kespesifikan enzim diakibatkan oleh bentuknya yang merupakan konsekuensi dari sekuens (urutan) asam aminonya.

Hanya ada satu wilayah terbatas dari molekul enzim yang akan berikatan dengan substrat, wilayah ini dinamakan situs aktif (active site) biasanya berupa kantung atau lekukan di permukaan protein tersebut tempat katalisis terjadi. Biasanya situs aktif hanya dibentuk sejumlah kecil asam amino pada enzim tersebut, dan bagian lain molekul protein menjadi rangka yang menentukan konfigurasi situs aktif.

Kespesifikan enzim dikarenakan kecocokan bentuk situs aktif dan bentuk substrat, namun situs aktif bukanlah penerima yang kaku untuk substrat ketika substrat memasuki situs aktif, interaksi antara gugus kimia substrat dan gugus R (rantai samping) asam amino yang membentuk situs aktif menyebabkan enzim berubah bentuk sedikit, sehingga situs aktif bertambah cocok dengan substrat.

kecocokan antara situs aktif dan substrat dinamakan kecocokan terinduksi (induced fit) seperti saat berjabat tangan. Kecocokan terinduksi memosisikan gugus kimia situs aktif sedemikian rupa sehingga kemampuannya untuk mengkatalis reaksi kimia meningkat.