ENZIM

ENZIMSTRUKTUR DAN KLASIFIKASI

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS JAMBIPendahuluanEnzim merupakan suatu senyawa organik berupa protein yang berfungsi sebagai biokatalisator.Katalisator adalah zat yang dapat membantu mempercepat suatu reaksi kimia, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri.Enzim bekerja dengan urutan-urutan yang teratur.

Enzim mengkatalisis ratusan reaksi bertahap yang menguraikan molekul nutrien, mengubah energi kimia, dan membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana.

Enzim merupakan protein yang berfungsi untuk mempercepat reaksi dengan jalan menurunkan tenaga aktivasi dan tidak mengubah kesetimbangan reaksi, serta bersifat sangat spesifik

SIFAT-SIFAT ENZIM ;

ENZIM ADALAH PROTEIN Enzim punya sifat seperti protein : kondisi lingkungan, suhu, pH, dsb.BERFUNGSI SEBAGAI KATALIS Meningkatkan kecepatan reaksi tanpa mengubah produk / hasilnya, dan enzim tidak ikut bereaksi dengan substratnyaBEKERJA SECARA KHUSUS / SPESIFIK Enzim hanya bekerja mengkatalis satu reaksi / substrat tertentu.DIBUTUHKAN DALAM JUMLAH SEDIKIT Reaksi enzimatik dalam metabolisme hanya memerlukan sedikit sekali enzim.4Enzim tidak ikut bereaksi dgn substrat atau produknya

Aktifitas dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan organisme itu sendiri Contoh : enzim yg mengkatalisis reaksi pertama pada suatu siklus biosintesis biasanya di hambat oleh produk akhirnya(feedback inhibition)

bbrp enzim disintesis dlm btk tidak aktif, dan akan diaktifkan oleh kondisi dan waktu yang sesuai (enzim allosterik) . prekursor yg tidak aktif disebut zymogen

Enzyme structureEnzymes are proteinsThey have a globular shapeA complex 3-D structure

Human pancreatic amylase

7Asam AminoKomponen penyusun protein.Terdiri dari 20 jenis asam amino yang berbeda.Memiliki gugus amin (-NH2), gugus karboksil (-COOH), gugus hidrogen (H), serta gugus rantai (R).Gugus R dari tiap-tiap asam amino bersifat unik dan berbeda satu sama lainnya.

General StructureSpecific ExamplesEnzyme (and protein) structure

Magnified section of protein (unfolded)This is the enzyme catalase, the enzyme found in liverStruktur EnzimBagian-bagian enzim Seperti halnya protein lain, enzim memiliki BM antara 12,000 1 juta kdBeberapa enzim tidak membutuhkan molekul kimiawi lain untuk aktifitasnya, beberapa membutuhkan kofaktor / koenzimKofaktor ion-ion inorganik yg dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinyaKoenzim molekul organik (komplek) yang dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinya

Ko-FaktorKo-faktor yang berikatan dengan enzim ada yang bersifat lemah dan ada pula yang berikatan dengan kuat (permanent).Ko-faktor yang berikatan dengan kuat sering disebut dengan prostetik.Tidak semua enzim membutuhkan ko-faktor untuk beraktivitas, contoh : enzim ribonuklease pankreas yang hanya terdiri dari polipeptida dan tidak mengandung gugus kimia lainnya.

Nitrogenase enzyme with Fe, Mo and ADP cofactorsLogam sebagai kofaktor

Beberapa ko-enzim sebagai ko-faktor dan senyawa yang dipindahkan

The active siteOne part of an enzyme, the active site, is particularly importantThe shape and the chemical environment inside the active site permits a chemical reaction to proceed more easily

H.PELLETIER, M.R.SAWAYA ProNuC Database16Sisi AktifMerupakan bagian dari molekul enzim tempat berikatnya substrat, membentuk kompleks enzim-substrat, dan selanjutnya membentuk produk akhir.Ikatan subtrat dgn enzim bersifat lemah melalui ikatan interaksi elektrostatis, ikatan hidrogen, ikatan hidrofobik, ikatan van der waals, dsb.

The substrate The substrate of an enzyme are the reactants that are activated by the enzyme Enzymes are specific to their substratesThe specificity is determined by the active site

18Penamaan EnzimEnzim diberi nama dengan berbagai cara dan sistem baik secara tradisional, sistematik resmi, nama perdagangan, nama sehari-hari, maupun nama berdasarkan spesifikasi enzim tersebut.A.Payew dan J.Person (1833) memberi nama enzim dalam ragi bernama Diastase yang berarti pemisahan, karena cara kerjanya memisahkan atau mengubah pati yang tidak larut menjadi larut.Pada abad ke 19, banyak enzim yang diberi nama mempunyai akhiran in yang didahului oleh substrat yang dicernanya, cth : renin, pepsin, pankreatin,dllPada akhir abad ke 19, E.Duclaux mengusulkan dengan menggunakan akhiran ase yang mengakhiri substratnya, cth : protease, peptidase, amilase, dllLanjutan...Karena begitu banyaknya penamaan enzim tersebut, pada tahun 1956, International Union of Biochemistry, mengusulkan penataan kembali penamaan enzim berdasarkan klasifikasi enzim.Prinsip penamaan tersebut berdasarkan tipe reaksi yang dikatalis dan enzim dibagi menjadi 6 kelompok utama, yaitu oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase.Cara Penamaan EnzimIUB menetap sebuah sistem enzim dan diklasifikasikan : * 6 kelas besar * beberapa Sub kelas * Sub-sub kelas sehingga sebuah enzim ditetapkan menjadi angka empat digit, digit keempat mengidentifikasi sebuah enzim spesifik. contoh: alkohol : NAD Oksidoreduktase dilambangkan dengan angka 1.1.1.1

Klasifikasi enzim221. OksidoredukteseEnzim jenis ini dapat mengkatalis reaksi oksidasi dan reduksi suatu bahan.Terdapat 2 jenis utama jenis enzim ini, yaitu oksidase dan dehidrogenase.Oksidase adalah enzim yang mengkatalis reaksi antara substrat dengan molekul oksigen, cth : katalase, peroksidase.Dehidrogenase, enzim yang aktif dalam pengambilan atom hidrogen dari substratnya.Atom hidrogen diambil oleh koenzim misalnya FAD (flavin adenin dinucleotide), DPN (Diphospho pyridine nucleotide).Cth : enzim suksinat dehidrogenase yang memecah asam suksinat menjadi asam fumarat, laktat dehidrogenase yang memecah asam laktat menjadi asam piruvat.2. TransferaseEnzim yang ikut serta dalam reaksi pemindahan (transfer) suatu gugus.Contoh enzim yang tergolong dalam kelas ini adalah transfosforilase yaitu memecah ikatan glikosida -1,4 pati dengan pertolongan ion fosfat membentuk -D-glukosa-1-fosfat.Transaminase berfungsi mengkatalisis reaksi antara asam amono - dan asam -keto menghasilkan asam amino baru dan asam amino keto baru.

3. HidrolaseYaitu enzim yang mengkatalisis reaksi hidrolisis suatu susbtrat dengan bantuan molekul air.Contoh : lipase yang menghidrolisis ikatan ester pada lemak alami menjadi gliserol dan asam lemak.Amino-peptidase yang menghidrolisis ikatan peptida.

4. LiaseYaitu enzim yang aktif dalam pemecahan ikatan C-C dan ikatan C-O dengan tidak menggunakan molekul air.Cth : dekarboksilase yang memecah ikatan C-C, dan enzim karbonat anhidrase yang memecah ikatan C-O

5. IsomeraseEnzim yang mengkatalis reaksi perubahan konfigurasi molekul dengan cara pengaturan kembali atom-atom dalam molekul substrat, sehingga menghasilkan suatu molekul baru yang merupakan isomer dari susbtrat.Contoh : enzim fosfoheksosa isomerase yang mengubah glukosa 6-fhospat menjadi fruktosa 6-fosfat.Enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan-ikatan tertentu, misalnya ikatan C-O, C-C, dan C-S dalam biosintesis ko-enzim A6. LigaseLanjutanSehingga IUB menamakan suatu enzim menjadi suatu nomenklatur berdasarkan urutan :Klp 1 : salah satu dari 6 pembagian umum.Klp II : subkelas, substrat atau jenis reaksi.Klp III : subkelas, jenis reaksi yang lebih detil lagi, biasanya memerlukan ko-enzim.Klp IV : nomor seri dalam subklas tersebut.Cth : -amilase mempunyai kode EC 3.2.1.1 yaitu 3 merupakan kelompok hidrolase, angka ke dua dan tiga, yaitu 2 dan 1 menunjukkan aktivitas spesifik serta hasil produk, dan nomor empat, yaitu 1 no seri dalam sub kelas tersebut.

http://enzyme.expasy.org/

Terima Kasih