Enzim

Apakah enzim dan bagaimana ia bertindak

Standard kandungan 5.2 mentakrifkan enzim sebagai mangkin biologi, protein yang mempercepat kadar tindak balas biokimia tanpa digunakan habis. Setiap enzim mempunyai kawasan tiga dimensi khusus dipanggil tapak aktif, yang bentuknya sepadan hanya dengan satu substrat (atau sekumpulan kecil substrat serupa), itulah sebabnya enzim digambarkan sebagai khusus.

Kunci-dan-mata kunci berbanding kesuaian teraruh

Teori kunci-dan-mata kunci menerangkan tapak aktif sebagai bentuk tegar yang sepadan tepat dengan substratnya, seperti anak kunci menepati mangga. Teori kesuaian teraruh memperhalusi idea ini: tapak aktif adalah lentur dan berubah bentuk sedikit apabila substrat mengikat, membentuk sekelilingnya untuk sepadan dengan lebih tepat.

Kedua-dua model menerangkan kekhususan enzim, tetapi kesuaian teraruh ialah penjelasan moden yang lebih tepat.

Faktor menjejaskan aktiviti enzim

Denaturasi dan bagaimana ia diperiksa

Denaturasi berlaku apabila haba, pH melampau, atau keadaan keras lain mengubah bentuk tapak aktif enzim secara kekal, jadi substrat tidak lagi boleh mengikat dan enzim berhenti berfungsi. Denaturasi tidak boleh berbalik.

Soalan peperiksaan biasanya meminta anda melakar atau mentafsir graf kadar tindak balas melawan suhu atau pH, menerangkan apa yang berlaku kepada enzim pada suhu tinggi, atau menerangkan model kunci-dan-mata kunci atau kesuaian teraruh dengan gambar rajah berlabel.

Soalan contoh berformat peperiksaan

Soalan. Seorang pelajar mengkaji kesan suhu ke atas aktiviti amilase dengan mencampurkan amilase dengan larutan kanji pada 10°C, 37°C dan 70°C, kemudian menguji sampel setiap campuran dengan larutan iodin setiap minit sehingga ia tidak lagi bertukar biru-hitam. Pada 10°C, campuran mengambil masa 12 minit untuk berhenti bertukar biru-hitam; pada 37°C ia mengambil masa 3 minit; pada 70°C ia masih bertukar biru-hitam selepas 20 minit.

(a) Nyatakan maksud enzim. (b) Terangkan mengapa kanji dicerna paling cepat pada 37°C.

(c) Terangkan mengapa kanji tidak dicerna pada 70°C, walaupun selepas 20 minit. (d) Ramalkan apa yang akan berlaku kepada masa yang diambil pada 37°C jika kepekatan amilase digandakan, dan terangkan ramalan anda.

Jawapan model. (a) Enzim ialah mangkin biologi, protein yang mempercepat kadar tindak balas tanpa digunakan habis, dengan mengikat substrat pada tapak aktifnya. (b) 37°C hampir dengan suhu optimum amilase, jadi molekul mempunyai tenaga kinetik yang cukup untuk perlanggaran yang kerap dan berjaya antara tapak aktif dan kanji, tanpa enzim itu ternyahasli.

(c) Pada 70°C, tenaga haba yang tinggi memecahkan ikatan yang mengekalkan bentuk tiga dimensi enzim, mengubah bentuk tapak aktifnya secara kekal. Amilase itu ternyahasli, jadi molekul kanji tidak lagi boleh mengikat, dan tiada pencernaan berlaku.

(d) Masa yang diambil akan berkurangan (pencernaan lebih pantas), kerana menggandakan kepekatan enzim menyediakan lebih banyak tapak aktif, membolehkan lebih banyak molekul kanji dipecahkan setiap minit, dengan syarat substrat tidak terhad.

Soalan latihan

Cuba soalan ini. Pepsin ialah enzim penghadaman yang bertindak paling baik pada pH 2 dalam perut. Ramalkan apa yang akan berlaku kepada aktiviti pepsin jika ia memasuki usus kecil, di mana pH kira-kira 8, dan terangkan ramalan anda.

Petua peperiksaan

Istilah penting

Istilah daripada Bab 5 ini mudah dikelirukan, bezakan dengan jelas:

• Enzim, protein yang bertindak sebagai mangkin biologi.
• Substrat, molekul yang ditindak oleh enzim.
• Tapak aktif, kawasan khusus enzim tempat substrat mengikat.
• Denaturasi, perubahan kekal pada bentuk enzim yang menghentikannya berfungsi.
• Metabolisme, jumlah keseluruhan tindak balas kimia yang berlaku dalam sesuatu organisma, kebanyakannya dikawal oleh enzim.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim

Lagi untuk Metabolisme dan Enzim