Pengaruh PH terhadap Aktivitas Enzim

Pengaruh PH terhadap Aktivitas Enzim             

       Aktivitas enzim sangat terpengaruh oleh keadaan suhu dan pH. Masing- masing enzim dapat bekerja dengan efektif pada suhu dan Ph tertentu dan aktivitas nya berkurang dalam keadaan di bawah atau di atas titik tersebut enzim pepsin pencernaan protein bekerja paling efektif pada pH 1-2 sdangkan enzim proteolitik lainnya, tripsin, pada pH tersebut menjadi tidak aktiv, tetapi sangat efektif pada Ph 8. Karena kita sekarang telah mengerti dan mengenai :

1)      Peranan penting dari struktus tersier, yaitu bentuk di dalam fungsi enzim.

2)      Peranan dari daya yang lemah seperti ikatan hidrogen dan ion dalam pembentukan struktur tersier.

Ikatan hidrogen mudah rusak dengan menaikkkan suhu. Hal ini selanjutnya akan merusak bagian- bagian dari struktur tersier enzim yang esensial untuk mengikat substrat. Perubahan pH, mengubah keadaan ionisasi dari asam amino yang bermuatan (yaitu asam aspartiat. Lisnina) yang dapat mempunyai peranan penting dalam pengikatan substrat dan proses katalitik. Tanpa gugus – COOH dari Glu – 35 yang tidak terion dan gugus – COO dari ASP-52 yang terion , proses katalitik dari lisozim akan terhenti ( Kimbal, 1983).

       Banyak enzim tidak akan bekerja tanpa adanya suatu zat nonprotein tambahan yang di sebut kofaktor. Kofaktor dapat berupa suatu ion metal seperti Zn ++ (suatu kofaktor karbonat anhidrase), Cu++, Mn++, Mg++, K+, Fe++, atau Na++. Atau kofaktor dapat berupa suatu molekul organik kecil di sebut koenzim. Kelompok vit B seperti tiamin (B1), riboflavin (B2) dan nikotinamida berfungsi sebagai koenzim. Kooenzim dapat terikat erat (ikatan kovalen) pada bagian protein dari enzim sebagai gugus prostetik, lainnya dapat terikat secara longgar atau malahan hanya sementara pada waktu enzim tersebut melaksanakan fungsi katalitiknya ( Kimbal, 1983).

       Ada sejumlah mekanisme yang berperan agar kerja enzim- enzim itu efisien dan terkoordinir. Bagi enzim- enzim seperti proteinase, yang dapat merombak substabsi sel itu sendiri, kita mendapatkan bahwa kerjanya terhambat jika mereka berada di dalam sel. Sebagai contoh proteinase pepsin dibentuk dalam sel dalam bentuk inaktif yaitu pepsinogen ( Kimball, 1983).

       Konsep kompleks enzim- substrat pertama dikemukakan oleh Emil Fisher, seorang ahli kimia organik pada tahun 1884. Bagian enzim tempat menyatu dengan substrat disebut sebagai sisi aktif (active side). Pada sisi aktif enzim ini substrat di rombak menjadi produk. Jika sisi aktif kaku dan spesifik untuk substrat tertentu, reaksi balik tidak dapat tejadi karena struktur molekul senyawa produk sudah berbeda dengan senyawa asalnya produk sudah berbeda dengan senyawa asalnya sehingga tidak “dikenali” oleh enzim. Berbeda dengan konsep sisi aktif yang kaku dari Fisher, Daniel E. Koshland mengemukakan konsep bahwa sisi aktif enzim dapat dissuaikan dengan struktur substrat atau produk setelah molekul- molekul tersebut mendekati sisi aktif enzim. Dengan demikian, penggabungan antara enzim dengan substrat menjadi lebih pas. Konsep ini sekarang diknal sebagai hipotesis “ dirangsang – agar- pas (Lakitan, 1993).

       Ph medium dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Umumnya terdapat pH optimum agar suatu enzim dapat berfungsi maksimum dan aktivitas enzim akan menurun pada pH yang lebih tinggi atau lebih rendah. Diwakili oleh kurva yang berbentuk lonceng, tetapi untuk enzim lain mungkin kurvanya relatip datar Kadang gambaran hubungan yaitu dengan aktivitas enzim dengan pH diwakili oleh kurva berbentuk lonceng, tetapi untuk enzim lain mungkin kurvanya relatif datar, Ph optimum sering dalam kisaran antara Ph 6 sampai Ph 8 (Lakitan, 1993).

       Menurut Anonim 2010, faktor- faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah:

1.      Suhu

Sebagian besar enzim mempunyai suhu optimum yang sama dengan suhu normal sel organisme tersebut. Suhu optimum enzim pada hewan poikilotermik di daerah dingin biasanya lebih rendah daripada enzim pada hewan homeotermik. Contohnya, suhu optimum enzim pada manusia adalah 37 derajat celcius, sedangkan pada katak kenaikan suhu di atas suhu optimum dapat mengakibatkan peningkatan atau penurunan aktivitas enzim. Secara umum, tiap kenaikan suhu 10 derajat C, kecepatan reaksi menjadi dua kali lipat dalam batas suhu yang wajar. Hal tersebut juga berlaku pada enzim. Panas yang ditimbulkan akibat kenaikan suhu dapat mempercepat reksi sehingga kecepatan molekul meningkat. Hasilnya adalah frekuensi dan daya tumbukan molekuler juga meningkat.

2.      Ph atau Keasaman

Seluruh enzim peka terhadap perubahan derajat keasaman (Ph). Enzim menjadi nonaktif bila diperlakukan pada asam basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim dapat bekerja paling efektif pada kisaran Ph lingkungan yang agak sempit. Di luar Ph optimum tersebut, kenaikan atau penurunan ph menyebabkan penurunan aktifitas enzim dengan cepat.

3.      Konsentrasi Enzim, Substrat dan Kofaktor

Jika ph dan suhu sistem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, laju reaksi adalah sebanding dengan enzim yang ada. Jika ph, suhu, dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, reaksi awal hingga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada.

4.      Inhibitor Enzim

Enzim dapat dihambat sementara atau tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Zat kimia tersebut merupakan senyawa selain substrat yang biasa terikat pada sisi aktif enzim (substrat normal) sehingga antara substrat dan inhibitor terjadi persaingan untuk mendapatkan sisi aktif. Persaingan tersebut terjadi karena inhibitor biasanya mempunyai kemiripan kimiawi dengan substrat normal. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi, kondisi tersebut berbalik bila konsentrasi substrat naik.