Rahmi Awanda Haaslia Arni Rija intan nungarahayu siti alamafindra

BAB II OKSIDASI BIOLOGIS

• Proses kimiaOksidasi : pengeluaran electronReduksi : perolehan electron

Peristawa oksidasi selalu disertai peristiwaPrinsip ini berlaku pada berbagai system biokimia ; Dianggap konsep penting melandasi proses oksidasi

biologi dalam kehidupan manusia. Diperankan terutama oleh enzim oksidoreduktase, yang

terbagi atas enzim oksidase, enzim dehidrogenase,enzim hidroperoksidase dan enzim oksigenase.

• enzim oksidasemenggunakan oksigen sebagai akseptor hydrogen dalam proses katalis

pengeluaran hydrogen dari substratenzim – enzim tersebut membentuk air ( HO )

• sebagian enzim oksidase mengandung tembaga, misalnya :• sitokrom oksidase• fenolase

enzim – enzim oksidase merupakan flavoprotein ;

mengandung flavin mono nukleotida ( FMN ) dan flavin adenine dinuklaotida ( F A D )F M N dan F A D terbentuk dalam tubuh dari vitamin riboflavin.Beberapa enzim terikat dengan F M N dan F A D untuk tertentu dalam tubuh manusia

Oksidase L – amino Xantin oksidase Aldehid dehidrogenase Glukosa oksidasi

Enzim dehidrogenase Tidak dapat menggunakan oksigen sebagai ekseptor hydrogen Sangat spesifik untuk substratnya tetapi sering memakai koenzim Reaksinya reversible Berguna untuk memungkinkan terjadinya proses oksidasi anaerob Sebagai koenzim dehidrogenase berganting pada koenzim nokotin

amida• Bersifat spesifik adanya nikotin amida dinuklaotida ( NAD+ )• Sebagai enzim dehidrogenase dapat menggunakan salan satu nikotin

amida dinukleotida ( N A D P + ) atau N A D phospat ( N A D P + )• NAD+ atau N A D P + terbentuk dalam tubuh dari vitamin niacin• Enzim dehidrogenase yang berikan dengan NAD+ ;

Ditemukan secara khas dalam peristiwa sintesis reduktif,Berlansung dalam lintasan ekstra mitokondria, seperti pada :

• Sintesa asam lemak• Sintesa steroid• Lintasan pentose fosfat

Melaksanakan 2 fungsi :a) Bekerja pada reaksi pengambilan / pengalihan aton

hydrogen dari senyawan lain ( dohor H+ ) kepada senyawa lain ( akseptor H+ ).

• A H2 pembawa A + pembawa H2oks oks

• pembawa H2 + B pembawa BH2

oks oks

• Sebagai komponen dalam rantai respiratorik pengangkutan electron dari substrat kepada oksigen.

MH2 pembawa Pembawa pembawa H2O Red oks H2 oks

M pembawa Pembawa pembawa O2Oks H2 oks H2

• gembar : pola oksidasi suatu metabolit M oleh dehidrogenase ( 1,2,3 ) dan akhirnya oksidase

• ( 4 ) di dalam rantai respiratorik

• Enzim hidroperoksidase Menggunakan hydrogen peroksida atau peroksida

organic sebagai substratTerdapat dua subkelompok enzim hidroperoksidase yaitu

peroksidase• Enzim peroksidaseMelindungi tubuh terhadap senyawa – senyawa peroksida

yang berbahay. Apabila terjadi penumpukan senyawa – senyawa peroksida dapat menghasilkan radikal bebas sehingga merusak membrane sel memungkinkan penyakit kanker serta aterosklerosi

Mereduksi senyawa – senyawa peroksida dengan menggunakan beberapa substansi sebagai akseptor proton.

Ditemukan dalam susu, leukosit dan susu

Reaksi yang katalis oleh enzim peroksidase merupakan reaksi yang kompleks

Rangakaian reaksi meliputi berikut• H2 O2 + A H2 2 H2O + A

CONTOH : Reaksi yang dijalankan oleh peroksidase substansi A berikatan dengan gugus H2.

• Enzim katalase Mengunakan hydrogen peroksida H2O2 sebagai donor dan akseptor

electron Mengoksida substrat dengan H2O2, misalnya alcohol,fenol dan

formaldehid. Merupakan suatu hemoprotein yang mengandung 4 gugus heme. Ditemukan dalam sum – sum tulang, membrane mukosa, ginjal dan

hati. Berperan dalam penghancuran H 2 O 2 yang dibentuk oleh kerja

enzim – enzim oksidase Pola reaksi : H 2 O 2 + H 2 O 2 2 H 2 O +O 2

d. enzim oksigenase• Mengkatalis pengangkutan langsung dan penyatuan

oksigen kedalam molekul substrat,• Lebih berhubungan dengan sintesis atau penguraian

berbagai macam tipe metabolit daripada berperan dalam reaksi yang tujuannya adalah memberikan energi pada sel.Peristiwa katalitik penyatuan oksigen ke dalam molekul substrat berlangsung dalam dua tahap :

1.pengikatan oksigen dengan enzim pada tempat yang aktif

2.Reaksi dimana oksigen yang terikat direduksi atau dialihkan kepada substrat

Enzim oksigenase dibagi menjadi dua subkelompok yaitu monooksigenase dan dioksigenase

• Enzim monooksigenase :Menyatukan hanya satu atom oksigen ke dalam

substrat ,atom ok sigen lainnya direduksi menjadi airUntuk tujuan ini diperlukan donor elektron atau

kosubstrat tambahan Contoh : oksidase fungsi campuran∞hidroksilaseReaksi dasar :

S – H + O2 + KoS – H2 S – OH + H2O + KoS • S ; Substrat• Ko S ; Ko Substrat atau donor elektron tambahan• hidroksilaseOBAT-H + O2 + 2 Fe +2 +2 H2 Obat –OH + H2O + 2 Fe+3

Enzim dioksigenase :• Menyatukan dua atom oksigen ke dalam subtrat,• Untuk tujuan ini diperlukan donor elektron atau

kosubstrat tambahan• Contoh : enzim oksigen transferase• Reaksi dasar : S + O2 SO2

Penggunaan utama oksigen yang nyata terjadi dalam proses respirasi ;

“ Sebagai proses pengambilan energi dalam bentuk ATP dari reaksi terkendali hydrogen dengan oksigen yang membentuk air.”

Molekul oksigen disatukan kedalam sejumlah besar substrat oleh enzim oksigenase

Mitokondria dianggap sebagai pusat energy tinggi karena dalam organel ini berlangsung sebagian besar peristiwa penangkapan energy yang berasal dari oksidasi respiratorik.sistem dalam mitokondria yang merangkaikan respirasi dengan produksi zat antara berenergi tinggi : ATP dalam rangkaian fosforilasi oksidatif. Fosforilasi oksidatif memungkinkan organism aerob untuk menangkap energy bebas yang tersedia dari substrat respiratorik dalam porsi yang jauh lebih besar bila dibandingkan organisme anaerob. Sejumlah bahan yang dapat menghambat fosforilasi oksidatif biasanya berakibat fatal; amobarbital,sianida,carbon monoksida. Sejumlah kelainan bawaan pada mitokondria yang meliputi komponen pada rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif antara lain myopatia, ensefalopati dan laktasi dosis.

• Peranan mitokondria dalam rantai respirasi : Berisi rangkayan katalisator rantai respirasi yang

mengumpulkan, mengangkut, ekuivalen pereduksi dan mengarahkannya pada reaksi akhir dengan oksigen untuk membentuk air.

System untuk menangkap energy bebas yang di lepaskan sebagai fosfat berenergi tinggi.

System enzim yang bertanggung jawab untuk produksi sebagian besar ekivalen pereduksi pertama yaitu enzim β oksidasi dan siklus asam sitrat. Siklus asam sitrat merupakan lintasan metabolism umum terakhir untuk proses oksidasi semua bahan makanan utama.

Rantai respirasi utama dalam mitokondria berjalan dari sistem dehidrogenase yang berikat dengan NAD, lewat flavoprotein (Fp) dan sitokrom menuju molekul oksigen. Tidak semua substrat berhubungan dengan rantai respirasi lewat enzim dehidrogenase spesifik-NAD, sebahagian berhubungan dengan enzim flapfoprotein dehidrogenase, yang selanjutnya berhubungan dengan enzim-enzim sitikrom pada rantai respirasi.