Kerja Enzim: Lock-and-Key & Induced Fit
Setelah ini kamu bisa menjelaskan model lock-and-key dan induced fit pada interaksi enzim-substrat.
Bayangkan sebuah gembok dan kunci yang sangat presisi. Hanya kunci yang giginya pas dengan pin gembok yang bisa membukanya. Begitu juga enzim dan substrat: bentuk situs aktif enzim harus pas dengan substrat agar reaksi berlangsung. Tetapi penelitian modern menemukan sesuatu yang lebih menarik — enzim tidak selalu kaku seperti gembok. Kadang enzim sedikit berubah bentuk saat substrat masuk, seperti sarung tangan yang menyesuaikan jari. Inilah dua model kerja enzim: lock-and-key yang kaku, dan induced fit yang lentur. Coba pilah cirinya di bawah.
Model lock-and-key
Model lock-and-key diusulkan oleh Emil Fischer pada 1894. Model ini memandang enzim sebagai kunci dan substrat sebagai gembok — situs aktif enzim memiliki bentuk yang kaku dan tetap, hanya substrat dengan bentuk persis cocok yang bisa masuk. Seperti kunci yang hanya membuka satu gembok, tiap enzim hanya bekerja pada satu substrat. Model ini sederhana dan menjelaskan spesifisitas enzim dengan baik, tetapi terlalu kaku untuk menjelaskan mengapa beberapa enzim bisa bekerja pada beberapa substrat yang mirip.
Model lock-and-key adalah model kerja enzim yang menyatakan situs aktif enzim berbentuk kaku dan tetap, hanya menerima substrat yang bentuknya persis cocok seperti kunci dan gembok.
Pasangkan model dengan cirinya.
Model induced fit
Model induced fit diusulkan oleh Daniel Koshland pada 1958 sebagai penyempurnaan. Model ini mengatakan: situs aktif enzim tidak kaku, tetapi lentur. Saat substrat mendekat, enzim sedikit berubah bentuk untuk memeluk substrat, seperti sarung tangan menyesuaikan jari tangan. Perubahan bentuk ini membuat kecocokan menjadi lebih erat dan reaksi lebih mudah terjadi. Induced fit juga menjelaskan mengapa beberapa enzim bisa bekerja pada beberapa substrat yang mirip — situs aktifnya bisa menyesuaikan sedikit. Model ini lebih akurat menggambarkan kerja enzim sesungguhnya.
Urutkan langkah kerja enzim dengan benar.
Lihat induced fit sebagai bangun yang berubah bentuk.
Bayangkan dua cara memakai sepatu. Lock-and-key seperti sepatu kayu yang bentuknya tetap — kaki harus persis sesuai, kalau tidak, tidak masuk. Induced fit seperti sepatu karet yang sedikit melar saat dipakai — kaki yang sedikit beda ukuran masih bisa masuk karena sepatu menyesuaikan. Enzim sesungguhnya lebih mirip sepatu karet — ia sedikit berubah bentuk untuk memeluk substrat, sehingga reaksi lebih mudah terjadi.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Suatu enzim bisa memecah beberapa substrat yang strukturnya mirip (amilum, glikogen, dekstrin). Model mana yang lebih tepat menjelaskan hal ini? Jelaskan.
Induced fit lebih tepat menjelaskan fenomena ini.
Dalam induced fit, situs aktif enzim lentur dan bisa menyesuaikan bentuk sedikit. Substrat yang mirip (tetapi tidak persis sama) tetap bisa masuk karena enzim berubah bentuk untuk memeluknya.
Lock-and-key mengharuskan substrat persis cocok — sehingga hanya bisa menjelaskan enzim yang bekerja pada satu substrat saja, bukan beberapa substrat mirip.
Jebakan: mengira lock-and-key dan induced fit adalah dua model yang saling bertentangan secara mutlak. Yang benar: induced fit adalah penyempurnaan lock-and-key. Lock-and-key menjelaskan dasar spesifisitas (bentuk situs aktif khusus), induced fit menambahkan bahwa situs aktif bisa sedikit berubah untuk memeluk substrat.
Jebakan: menganggap enzim berubah bentuk permanen setelah induced fit. Yang benar: perubahan bentuk enzim saat induced fit bersifat sementara. Setelah produk dilepas, enzim kembali ke bentuk semula dan siap dipakai lagi.
- Lock-and-key: situs aktif enzim kaku, substrat harus persis cocok (Fischer 1894).
- Induced fit: situs aktif lentur, enzim berubah bentuk memeluk substrat (Koshland 1958).
- Lock-and-key menjelaskan dasar spesifisitas.
- Induced fit menjelaskan enzim yang bekerja pada beberapa substrat mirip.
- Perubahan bentuk induced fit bersifat sementara — enzim kembali setelah produk dilepas.