ENZIMENZIM

Polimer biologiPolimer biologiMemberi kehidupanMemberi kehidupanKatalisis reaksi-reaksi kimiaKatalisis reaksi-reaksi kimiaMemecah bahan makananMemecah bahan makanan

-suplai energi-suplai energi

-building block -building block ..Merubah SUBSTRATmenjadi PRODUKMerubah SUBSTRATmenjadi PRODUK

Katalisis enzimKatalisis enzim

Enzim adalah proteinEnzim adalah protein

Mempercepat reaksi sampai 10 Mempercepat reaksi sampai 10 66-10 -10 77 kalikali

Enzim merendahkan energi aktivasiEnzim merendahkan energi aktivasi

Ko- enzimKo- enzim

Berfungsi sbg substrate shuttles Berfungsi sbg substrate shuttles Senyawa bermolekul kecilSenyawa bermolekul kecilNon proteinNon proteinDapat melewati membran semipermiabelDapat melewati membran semipermiabelUmumya vitamin B:Umumya vitamin B:

nikotinamidnikotinamidriboflavinriboflavin

Tahan terhadap pemanasanTahan terhadap pemanasan

Ko- enzim berfungsi Ko- enzim berfungsi mentransfermentransfer

1. transfer H +1. transfer H +

FADHFADH

2. transfer H2 (hidrida)2. transfer H2 (hidrida)

NADH dan NADPHNADH dan NADPH

3. Gugus3. Gugus

-NH2 oleh transaminase-NH2 oleh transaminase

Asil oleh Ko. Enzim AAsil oleh Ko. Enzim A

Metil oleh folatMetil oleh folat

Ko-faktorKo-faktor

Bergabung dg substrat dan enzim Bergabung dg substrat dan enzim secara reversibelsecara reversibel

Fungsi sama dengan gugus prostetikFungsi sama dengan gugus prostetik

Terdapat pada medium sekeliling Terdapat pada medium sekeliling enzimenzim

Umumnya berupa ion metal Umumnya berupa ion metal ((metal metal activated enzymesactivated enzymes))

Gugus prostetik, Terikat kuat dengan Gugus prostetik, Terikat kuat dengan EnzimEnzim

Contoh: FMN, FAD, Co, Cu, Mg, Zn Contoh: FMN, FAD, Co, Cu, Mg, Zn dlldll

Hampir sepertiga enzim : Hampir sepertiga enzim : metalloenzymesmetalloenzymes

LOKASI ENZIMLOKASI ENZIM

Enzim bEnzim berfungsi di :erfungsi di :– Saluran cernaSaluran cerna

– Plasma darahPlasma darah

– Membran selMembran sel

__Organel sel: inti,Organel sel: inti, retikulum, mitokondria,retikulum, mitokondria, sitoplasma, dll sitoplasma, dll

DisintesisDisintesis : :

Dalam Dalam sel semua jaringan sel semua jaringan

Struktur molekulStruktur molekul

Enzim adalah suatu proteinEnzim adalah suatu protein

Struktur primer: ikatan asam aminoStruktur primer: ikatan asam amino

Struktur sekunder: ikatan AA pertama Struktur sekunder: ikatan AA pertama dg AA ke empat atau ke lima—helixdg AA ke empat atau ke lima—helix

Struktur tertier– struktur helix melipatStruktur tertier– struktur helix melipat

Struktur kuartener- ikatan beberapa Struktur kuartener- ikatan beberapa struktur tertier.struktur tertier.

Struktur EnzimStruktur Enzim

KESPESIFIKAN ENZIMKESPESIFIKAN ENZIM

Substrat spesifikSubstrat spesifik

. Tiap enzim umumnya mengkatalisis . Tiap enzim umumnya mengkatalisis satu substrat satu substrat

-teori kunci dan anak kunci (lock -teori kunci dan anak kunci (lock and key)and key)

. Substrat menginduksi konformasi . Substrat menginduksi konformasi enzim ( induced fit model)enzim ( induced fit model)

KKlassifikasi enzimlassifikasi enzim….….

Reaksi spesifikReaksi spesifikBerdasarkan kespesifikan reaksi, enzim Berdasarkan kespesifikan reaksi, enzim terbagi atas 6 kelasterbagi atas 6 kelas

1.1. Oksido-reduktaseOksido-reduktase2.2. TransferaseTransferase3.3. HidrolaseHidrolase4.4. LiaseLiase5.5. IsomeraseIsomerase6.6. LigaseLigase

Kespesifikan …Kespesifikan …• Oksido-reduktaseOksido-reduktase• Mengkatalisis reaksi oksidase dan redukksi Mengkatalisis reaksi oksidase dan redukksi • TransferaseTransferase• katalisis pemindahan suatu gugus (metil katalisis pemindahan suatu gugus (metil

glukosil) dari molekul donor ke molekul aseptorglukosil) dari molekul donor ke molekul aseptor• ..HidrolaseHidrolase• katalisis pemecahan hidrolisis ikatan C~C, katalisis pemecahan hidrolisis ikatan C~C,

C~O, C~N, P~O dan ikatan lain termasuk ikatan C~O, C~N, P~O dan ikatan lain termasuk ikatan anhidrida asamanhidrida asam

KespesifikanKespesifikan

LiaseLiasemengkatalisis pemecahan ikatan C~C, mengkatalisis pemecahan ikatan C~C, C~O,C~N dan ikatan lain dengan C~O,C~N dan ikatan lain dengan menghilangkan , memecah ikatan rangkap, menghilangkan , memecah ikatan rangkap, penambahan gugus ke ikatan rangkap,penambahan gugus ke ikatan rangkap,

. . IsomeraseIsomerasekatalisis perubahan struktur di dalam molekulkatalisis perubahan struktur di dalam molekul

LigaseLigasekatalisis pengabungan 2 molekul , kopel thd katalisis pengabungan 2 molekul , kopel thd hidrolisis pirofosfat dalam ATP atau Nukleotida hidrolisis pirofosfat dalam ATP atau Nukleotida trifosfat lain.trifosfat lain.

Penamaan enzimPenamaan enzimMenurut IUB ( International Union of Biochemistry)Menurut IUB ( International Union of Biochemistry)1. 1. berdasarkan reaksi, enzim dibagi 6 kelas, masimg-berdasarkan reaksi, enzim dibagi 6 kelas, masimg-masing mempunyai 4 – 13 subklasmasing mempunyai 4 – 13 subklas

2. Bila n2. Bila nama enzim terdiri dari dua suku kata. Kata ama enzim terdiri dari dua suku kata. Kata pertama menunjukkan nama substrat atau produk, yang pertama menunjukkan nama substrat atau produk, yang kedua jenis reaksi,kedua jenis reaksi,

3.3. Substrat tambah akhiran -ase Substrat tambah akhiran -ase contoh:contoh: malat + NADmalat + NAD++ piruvat + CO2+ NADH+H piruvat + CO2+ NADH+H++ ( 1.1.1.37) ( 1.1.1.37)

ATP, D-heksosa 6 fruktotransferase (EC 2.7.1.1 )ATP, D-heksosa 6 fruktotransferase (EC 2.7.1.1 )

EEnzim nzim dengan dengan nomor kode (EC 2.7.1.1) nomor kode (EC 2.7.1.1)

digit pertama , 2 , kelas transferase digit pertama , 2 , kelas transferase

digit kedua, 7 , subklas transfer fosfat , sdigit kedua, 7 , subklas transfer fosfat , s

digit ketiga, 1, sub-subklas ,alkohol digit ketiga, 1, sub-subklas ,alkohol aseptor fosfataseptor fosfat

digit keempat, 1 untuk enzim spesifik , digit keempat, 1 untuk enzim spesifik , ATP,D-heksosa 6 fosfotransferase. Enzin ATP,D-heksosa 6 fosfotransferase. Enzin ini memindahkan fosfat dari ATP ke gugus ini memindahkan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil pada atom karbon ke 6 molekul hidroksil pada atom karbon ke 6 molekul glukosa. glukosa.

Faktor yg mempengaruhi aktifitas Faktor yg mempengaruhi aktifitas enzimenzim

SuhuSuhu– Suhu optmumSuhu optmum– Denaturasi enzimDenaturasi enzim– Kuva aktifitas tidak simetrisKuva aktifitas tidak simetris– Q 10 = 2Q 10 = 2

pHpHpH optimumpH optimum . . Denaturasi enzimDenaturasi enzimMuatan enzim pada keadaan asam, Muatan enzim pada keadaan asam, basabasaKurva aktivitas enzim simetrisKurva aktivitas enzim simetris

Pengaruh pH terhadap Aktivitas EnzimPengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim

Konsentrasi substratKonsentrasi substrat– KmKm

– V maksimumV maksimum

Konsentrasi enzimKonsentrasi enzim

Berperan pada konsentrasi rendahBerperan pada konsentrasi rendah

Aktifitas paralel dg konsentrasi enzimAktifitas paralel dg konsentrasi enzim

Persamaan Mihaelis Menten Persamaan Mihaelis Menten dan efek konsentrasi substratdan efek konsentrasi substrat

Persamaan Michaelis Menten (MM) Persamaan Michaelis Menten (MM) digambarkan dalam sudut digambarkan dalam sudut matematik sebagai hubungan matematik sebagai hubungan antara kecepatan reaksi awal (vi) antara kecepatan reaksi awal (vi) dan konsentrasi substrat (S). dan konsentrasi substrat (S).

vi = Vmaks (S)/Km + (S)vi = Vmaks (S)/Km + (S)

Persamaan MMPersamaan MM

Bila (S) jauh lebih kecil dari Km, Km + (S) akan Bila (S) jauh lebih kecil dari Km, Km + (S) akan sama dengan Km. Karena V maks dan Km sama dengan Km. Karena V maks dan Km selalu konstan, maka kecepatan reaksi awal vi selalu konstan, maka kecepatan reaksi awal vi secara langsung paralel dengan (S). secara langsung paralel dengan (S).

Bila (S) jauh lebih besar dari Km , Km + (S) sama Bila (S) jauh lebih besar dari Km , Km + (S) sama dengan (S). Km+ (S) pada persamaan MM dengan (S). Km+ (S) pada persamaan MM ditukar dengan (S), maka persamaan MM ditukar dengan (S), maka persamaan MM menjadimenjadivi = V maks.vi = V maks.

Jadi bila (S) terlampau besar dari Km , kecepatan Jadi bila (S) terlampau besar dari Km , kecepatan reaksi maksimal dan tak terpengaruh dengan reaksi maksimal dan tak terpengaruh dengan penembahan substrat penembahan substrat

Persamaan MMPersamaan MM

Bila (S) = Km, vi = V maks (S)/ Km + (S)Bila (S) = Km, vi = V maks (S)/ Km + (S)

vi = V maks (S)/ 2 (S)vi = V maks (S)/ 2 (S)

vi = ½ V maksvi = ½ V maks

Bentuk linear Pers. MM untuk Bentuk linear Pers. MM untuk menentukan V maks dan dan Kmmenentukan V maks dan dan KmLineweaver-Burk memodifikasi pers. MM Lineweaver-Burk memodifikasi pers. MM dengan cara membalikan pers MM, yaitu dengan cara membalikan pers MM, yaitu 1/vi = 1/vi = Km + (S)/ V maks. (S).Km + (S)/ V maks. (S).

Km/Vmaks (S) + (S)/V maks (S)Km/Vmaks (S) + (S)/V maks (S) Km/Vmaks. 1/(S) + 1/ VmaksKm/Vmaks. 1/(S) + 1/ Vmaks

Bila 1/vi = Y, 1/S = X, Km/Vmaks =a dan Bila 1/vi = Y, 1/S = X, Km/Vmaks =a dan 1/V maks = b 1/V maks = b

y = ax + b, adalah suatu y = ax + b, adalah suatu persamaan garis lurus.persamaan garis lurus.

Menentukan Km dan V maksMenentukan Km dan V maks

Bila y = oBila y = o

ax = -bax = -b

x = -b/a = - 1/Km x = -b/a = - 1/Km

1/S = -1/Km, 1/S = -1/Km,

Bila x = o Bila x = o

y = 1/Vmaksy = 1/Vmaks

1/vi = 1/Vmaks, 1/vi = 1/Vmaks,

Enzim dg 2 atau lebih substratEnzim dg 2 atau lebih substrat

Banyak enzim hanya mengkatalisis 1 Banyak enzim hanya mengkatalisis 1 substrat ( substrat tunggal)substrat ( substrat tunggal) Banyak pula enzim dg 2 atau lebih Banyak pula enzim dg 2 atau lebih substrat dan produk (multisubstrat)substrat dan produk (multisubstrat)Reksi pada multisubstrat sangat kompleksReksi pada multisubstrat sangat kompleks

Istilah Uni (1), Bi (2), Ter(3) dan Quad(4) Istilah Uni (1), Bi (2), Ter(3) dan Quad(4) menyatakan jumlah reaktan dan produk..menyatakan jumlah reaktan dan produk..Reaksi 2 substrat, 2 pruduk dikenal Reaksi 2 substrat, 2 pruduk dikenal sebagai Bi-Bi reaction sebagai Bi-Bi reaction

Mekanisme Bi-Bi reactionMekanisme Bi-Bi reaction

Sequensial reaction. Kedua substrat Sequensial reaction. Kedua substrat bergabung dg enzim membentuk satu bergabung dg enzim membentuk satu kompleks ternary sebelum terjadinya kompleks ternary sebelum terjadinya katalisis.katalisis.

Disebut juga reaksi perpindahan tunggal. Disebut juga reaksi perpindahan tunggal. Disini gugus dipindahkan langsung dari Disini gugus dipindahkan langsung dari substrat donor ke substrat aseptorsubstrat donor ke substrat aseptor

Tergantung cara penambahan substratTergantung cara penambahan substrat-Urutan acak (random)-Urutan acak (random)-Urutan wajib (kompulsif), -Urutan wajib (kompulsif),

Urutan acakUrutan acakSubstrat secara acak ditambahkan shg Substrat secara acak ditambahkan shg tbtk E-A dan E-Btbtk E-A dan E-BUrutan wajibUrutan wajibHanya A yg dapat bereaksi dg E, Hanya A yg dapat bereaksi dg E, sedangkan B dengan kompleks E-Asedangkan B dengan kompleks E-APengikatan akan menyebabkan Pengikatan akan menyebabkan perubahan konformasi supaya bisa perubahan konformasi supaya bisa mengikat Bmengikat B

Reaksi ping-pongReaksi ping-pong

Istilah ini diterapkan pada mekanisme Istilah ini diterapkan pada mekanisme reaksi enzimatik yang telah melepaskan 1 reaksi enzimatik yang telah melepaskan 1 atau lebih produk sebelum semua substrat atau lebih produk sebelum semua substrat ditambahkan.ditambahkan.Terdapat pada aktifitas enzim amino asil Terdapat pada aktifitas enzim amino asil transferase.Ala transferase.Ala Alfa KG Alfa KG

Pyr Pyr Glu Glu

Inhibisi enzimInhibisi enzim

Senyawa yang memblok kerja enzim adalah Senyawa yang memblok kerja enzim adalah suatu inhibitor., misalnya racun, toksinsuatu inhibitor., misalnya racun, toksin

Inhibitor dikenal sebagai inhibitor reversibel dan Inhibitor dikenal sebagai inhibitor reversibel dan inhibitor ireversibelinhibitor ireversibel

Inhibitor reversibel menghambat kerja enzim Inhibitor reversibel menghambat kerja enzim untuk sementara, sedangkan yang ireversibel untuk sementara, sedangkan yang ireversibel akan menghambat kerja enzim dengan cara akan menghambat kerja enzim dengan cara menginaktifkan pusat aktif enzim.menginaktifkan pusat aktif enzim.

Inhibisi reversibelInhibisi reversibelAda 2 macam, Ada 2 macam, – Inhibisi reversibel kompetitif, yaitu inhibitor Inhibisi reversibel kompetitif, yaitu inhibitor

berkompetisi dengan substrat untuk berikatan dengan berkompetisi dengan substrat untuk berikatan dengan enzim.enzim.

Untuk ini, struktur inhibitor identik dengan substrat dan Untuk ini, struktur inhibitor identik dengan substrat dan yang dikompetisikan adalah satu pusat aktif enzim. yang dikompetisikan adalah satu pusat aktif enzim. Contoh:Contoh:Suksinat dehidrogenase, substratnya adalah suksinat, Suksinat dehidrogenase, substratnya adalah suksinat, sedangkan inhibitornya malonat sedangkan inhibitornya malonat

E + S ESE + S ESE + I EIE + I EI

Inhibisi reversibel non kompetitifInhibisi reversibel non kompetitif

Inhibitor tidak sama strukturnya dengan Inhibitor tidak sama strukturnya dengan substrat. Jadi baik substrat dan inhibitor substrat. Jadi baik substrat dan inhibitor dapat berikatan bareng dengan enzim. dapat berikatan bareng dengan enzim. Pusat aktif enzim diassumsikan 2 , yaitu Pusat aktif enzim diassumsikan 2 , yaitu satu untuk berikatan dg substrat dan satu satu untuk berikatan dg substrat dan satu untuk inhibitoruntuk inhibitor

E + S + I ESIE + S + I ESI

Inhibitor ireversibelInhibitor ireversibel

Bila inhibitor berikatan dengan enzim Bila inhibitor berikatan dengan enzim maka enzim tidak akan berfungsi lagi.maka enzim tidak akan berfungsi lagi.

Inhibitor yang ireversibel yaitu Inhibitor yang ireversibel yaitu golongan fosfat seperti terdapat pada golongan fosfat seperti terdapat pada pestisida.pestisida.

Pestisida akan menghambat aktifitas Pestisida akan menghambat aktifitas asetilkolin esterase. asetilkolin esterase.

Proses suatu inhibisi Proses suatu inhibisi

Bila suatu inhibitor ireversibel berikatan dengan Bila suatu inhibitor ireversibel berikatan dengan enzim, enzim tidak akan aktif, sehingga produk enzim, enzim tidak akan aktif, sehingga produk tidak akan ada.tidak akan ada.Inhibitor kompetitif , penambahan substrat akan Inhibitor kompetitif , penambahan substrat akan menanggalkan ikatan inhinitor- enzim, sehigga menanggalkan ikatan inhinitor- enzim, sehigga Vmaks tidak akan berubah atau akan tetap.Vmaks tidak akan berubah atau akan tetap.Inhibitor non kompetitif, substrat dan inhibitor Inhibitor non kompetitif, substrat dan inhibitor sama-sama berikatan dengan substrat, sama-sama berikatan dengan substrat, sehingga akan mengurangi aktifitas enzim. V sehingga akan mengurangi aktifitas enzim. V maks akan berkurang tetapi Km tetap maks akan berkurang tetapi Km tetap

Inhibisi kompetitif dapat dibedakan Inhibisi kompetitif dapat dibedakan dg yang nonkompetitif.dg yang nonkompetitif.

Bila hasil sutu eksperimental Bila hasil sutu eksperimental dianalisa menggunakan persamaan dianalisa menggunakan persamaan Lineweaver- Burk, suatu inhibisi Lineweaver- Burk, suatu inhibisi kompetitif akan memperlihatkan V kompetitif akan memperlihatkan V maks yang tetap, sedangkan inhibisi maks yang tetap, sedangkan inhibisi non kompetitif menghasilkan Km non kompetitif menghasilkan Km yang tak berubahyang tak berubah

Tentukanlah jenis inhibisi dari data Tentukanlah jenis inhibisi dari data suatu eksperimen berikutsuatu eksperimen berikut

( S )( S ) Produk tanpa IProduk tanpa I Produk dg IProduk dg I mMmM uM/menit/mguM/menit/mg uM/menit/mguM/menit/mg

1.1. 3.03.0 2.29 x 10 2.29 x 10 33 1.83 x 10 1.83 x 10 33 2.2. 5.05.0 3.20 x 10 3.20 x 10 33 2.56 x 10 2.56 x 10 33

3.3. 7.07.0 3.86 x 10 3.86 x 10 33 3.09 x 10 3.09 x 10 33

4.4. 9.09.0 4.36 x 10 4.36 x 10 33 3.49 x 10 3.49 x 10 33

5.5. 11.011.0 4.75 x 10 4.75 x 10 33 3.80 x 10 3.80 x 10 33

Carilah nilai Km dan V maks. Apakah inhibitor Carilah nilai Km dan V maks. Apakah inhibitor kompetitf atau nonkompetitifkompetitf atau nonkompetitif

Pengaturan EnzimPengaturan Enzim

Organisme merespon perubahan lingkungan Organisme merespon perubahan lingkungan eksternal dan internal dg:eksternal dan internal dg:– Balance (keseimbangan)Balance (keseimbangan)– Koordinasi perubahan reaksi- reaksi metabolik Koordinasi perubahan reaksi- reaksi metabolik

spesifikspesifik

Penyakit seperti kanker, diabetes, fibrosis kistik, Penyakit seperti kanker, diabetes, fibrosis kistik, Alzheimer ditandai disfungsi regulasi , dipicu olehAlzheimer ditandai disfungsi regulasi , dipicu oleh

agent patogenik atau mutasi genagent patogenik atau mutasi gen

Banyak virus onkogenik Banyak virus onkogenik

=mengelaboret protein-tirosin kinase =mengelaboret protein-tirosin kinase =memodifikasi proses pengaturan =memodifikasi proses pengaturan = mengontrol ekspresi gen = mengontrol ekspresi gen

= kontribusi utk inisiasi dan propagasi kanker= kontribusi utk inisiasi dan propagasi kankerSisi bioSisi biomolekular suatu penyakitmolekular suatu penyakit

Vibrio cholerae-Vibrio cholerae-

- Vc mensekresi enterotoksin , berikatan dg - Vc mensekresi enterotoksin , berikatan dg membran sel epitel intestin.membran sel epitel intestin. Pengaktifan kronis adenil siklase, Pengaktifan kronis adenil siklase, peningkatan cAMP, mengaktifkan suatu peningkatan cAMP, mengaktifkan suatu protein kinase yg memfosforilasi protein kinase yg memfosforilasi proteinmembran yang terlibat transpor aktif.proteinmembran yang terlibat transpor aktif.

Absorbsi NaCl terhambat kedalam usus, Absorbsi NaCl terhambat kedalam usus, terjadi perangsangan sekresi akut Cl –. terjadi perangsangan sekresi akut Cl –. Peristiwa ini menyebabkan sekresi Na+ Peristiwa ini menyebabkan sekresi Na+ dan Air yg berlebihan kedalam usus. dan Air yg berlebihan kedalam usus. Diiringi sekresi Cl-, HCO3- dan K+. Diiringi sekresi Cl-, HCO3- dan K+.

Mengetahui faktor yg mengontrol reaksi Mengetahui faktor yg mengontrol reaksi enzimatik penting untuk pemahaman basis enzimatik penting untuk pemahaman basis molekular suatu penyakitmolekular suatu penyakit

Pengaturan aliran metabolik Pengaturan aliran metabolik dapat aktif atau pasifdapat aktif atau pasif

Enzim yg maksimal aktifitasnya tidak Enzim yg maksimal aktifitasnya tidak respon terhadap peningkatan kadar respon terhadap peningkatan kadar substrat. Akan berespon bila kadar substrat. Akan berespon bila kadar substrat rendah.substrat rendah.

Kebanyakan enzim intrasel sangat terkaKebanyakan enzim intrasel sangat terkaiit t pada nilai Km.pada nilai Km.

Aliran metabolik satu arahAliran metabolik satu arah

Semua reaksi kimia sering reversibelSemua reaksi kimia sering reversibel

Reaksi balik jarang terjadiReaksi balik jarang terjadi

Produk reaksi enzim didistribusikan , Produk reaksi enzim didistribusikan , dan digunakandan digunakan, , tidak tertimbun tidak tertimbun

Pemisahan lintasan berlawanan utk Pemisahan lintasan berlawanan utk Efisiensi metabolik Efisiensi metabolik

Lintasan katabolik terpisah dari Lintasan katabolik terpisah dari lintasan anbolik.lintasan anbolik.Lintasan katabolik memecah molekul Lintasan katabolik memecah molekul kompleks menjadi building block kompleks menjadi building block seluler dan menghasilkan energiseluler dan menghasilkan energiLintasan anabolik merakit building Lintasan anabolik merakit building block menjadi molekul yg lebih besar block menjadi molekul yg lebih besar spt protein, t RNA, fosfolipid. spt protein, t RNA, fosfolipid.

Kontrol sintesis enzimKontrol sintesis enzim

Enzim yang konsentrasinya secara esensial harus Enzim yang konsentrasinya secara esensial harus konstan sepanjang waktu disebut constitutive konstan sepanjang waktu disebut constitutive enzymesenzymes. Kadar tak tergantung induksi oleh inducer. Kadar tak tergantung induksi oleh inducerSebaliknya konsentrasi sejumlah enzim tergantung Sebaliknya konsentrasi sejumlah enzim tergantung pada adanya inducer. pada adanya inducer. Inducer dapat berupa substrat tertentu atau Inducer dapat berupa substrat tertentu atau senyawa yg secara struktural ada hubungannyasenyawa yg secara struktural ada hubungannya dg dg substratsubstratIndusibel enzim pada manusia triptopan pirolase, Indusibel enzim pada manusia triptopan pirolase, treonin dehidrase, treonin dehidrase,

RepressiRepressi

Bila metabolit suatu enzim berlebihan, ia Bila metabolit suatu enzim berlebihan, ia dapat menekan produksi enzim (repressi)dapat menekan produksi enzim (repressi)

Kontrol degradasi enzimKontrol degradasi enzim

Jumlah absolut suatu enzim merupakan Jumlah absolut suatu enzim merupakan refleksi keseimbangan antara sintesis refleksi keseimbangan antara sintesis dan pemecahan enzim. dan pemecahan enzim. Protein turnover adalah hasil bersih Protein turnover adalah hasil bersih sintesis dan degradasi enzim.sintesis dan degradasi enzim.Degradasi proteolisis dipengaruhi Degradasi proteolisis dipengaruhi adanya ligan spt substrat, ko-enzim adanya ligan spt substrat, ko-enzim atau ion metal yang dapat merubah atau ion metal yang dapat merubah konformasi enzim konformasi enzim

Beberapa cara regulasi aktifitas Beberapa cara regulasi aktifitas enzimenzim

1.1. Pengaturan alosterikPengaturan alosterik

2.2. Modifikasi kovalenModifikasi kovalen

3.3. Proteolisis terbatasProteolisis terbatas

Pengaturan alosterikPengaturan alosterik

Fed back inhibition ( inhibisi umpan balik) Fed back inhibition ( inhibisi umpan balik) adalah penghambatan katalisis enzim dalam adalah penghambatan katalisis enzim dalam satu lintasan oleh produk akhirnya.satu lintasan oleh produk akhirnya.

Enz1 enz2 enz3Enz1 enz2 enz3 A B C DA B C DKonsentrasi D yang tinggi menghambat Konsentrasi D yang tinggi menghambat

konversi A menjadi B. D berikatan pd sis konversi A menjadi B. D berikatan pd sis alosterik Enzimalosterik Enzim

D adalah efektor alosterik negatif Enz1D adalah efektor alosterik negatif Enz1

alosterikalosterik

Pada lintasan biosintesis bercabang, Pada lintasan biosintesis bercabang, reaksi enzim awal berperan untum reaksi enzim awal berperan untum pembentukan beberapa produkpembentukan beberapa produk

A BA B

S1 S2 S3 S4S1 S2 S3 S4

C C

S5 D S5 D

alosterikalosterik

Multiple feedback loopMultiple feedback loop

A BA BS1 S2 S3 S4S1 S2 S3 S4 CC S5 DS5 D

Feedback regulation and feedback inhibitionFeedback regulation and feedback inhibition

Feedback regulationFeedback regulation, suatu istilah , suatu istilah fenomenologik tanpa implikasi fenomenologik tanpa implikasi mekanis mekanistik. tik. Feedback inhibitionFeedback inhibition, , mekanisme pengaturan mekanisme pengaturan

aktifitas enzim.aktifitas enzim.Kolesterol dalam diet menurunkan sintesis Kolesterol dalam diet menurunkan sintesis kolesterol oleh hati (adalah FR)kolesterol oleh hati (adalah FR)HMG CO-A reduktase yang diperlukan utk HMG CO-A reduktase yang diperlukan utk sintesissintesis awal awal kolesterol ter kolesterol terhambat hambat tetapi tetapi melalui ekpresi gen oleh melalui ekpresi gen oleh kolesterol kolesterol

((aktifitas FIaktifitas FI)). .

Modifikasi kovalenModifikasi kovalen

Modifikasi kovalen dapat berModifikasi kovalen dapat berssifat ifat permanen, bertahan selama usia enzim .permanen, bertahan selama usia enzim .

Bentuk yang umum adalah Bentuk yang umum adalah metilasi, metilasi, adenililasiadenililasi, , fosforilasifosforilasi -defosforilasi -defosforilasi

Fosforilasi dikatalisis oleh E-kinase, Fosforilasi dikatalisis oleh E-kinase, sedangkan defosforilasi dikatalisis oleh E- sedangkan defosforilasi dikatalisis oleh E- fosfatase.fosfatase.

Fosforilasi Fosforilasi –defosforilasi –defosforilasi adalah modifikasi adalah modifikasi kovalen reversibelkovalen reversibel

Modifikasi kovalenModifikasi kovalen

ATP ADPATP ADP

MgMg

Enz-ser –OH Enz-ser-O PO2-Enz-ser –OH Enz-ser-O PO2-

MgMg

Pi OHPi OH

Fosforilasi enzim bersifat Fosforilasi enzim bersifat multigunamultiguna

1. dapat merubah affinnitas thd substrat1. dapat merubah affinnitas thd substrat

2. lokasi dalam sel2. lokasi dalam sel

3. daya reaksi terhadap regulasi3. daya reaksi terhadap regulasi

4. dapat meningkatkan efisiensi katalitik 4. dapat meningkatkan efisiensi katalitik enzimenzim

Proteolisis terbatasProteolisis terbatas

Enzim pencernaan disintesis dalam bentuk tidak Enzim pencernaan disintesis dalam bentuk tidak aktif, proenzim atau zymogen.aktif, proenzim atau zymogen.

pepsin, tripsin, kimotripsin dalam bentuk pepsin, tripsin, kimotripsin dalam bentuk pepsinogen, tripsinogen dan kinotripsinogenpepsinogen, tripsinogen dan kinotripsinogen

Untuk menjadi enzim aktif terjadi pemotongan Untuk menjadi enzim aktif terjadi pemotongan sebagian sebagian struktur polipeptida enzimstruktur polipeptida enzim

TerimTerima a

KasihKasih

IsozimIsozim

Definisi:Enzim dengan sifat fisik Definisi:Enzim dengan sifat fisik berbeda, tetapi sama fungsi berbeda, tetapi sama fungsi

katalisisnya.katalisisnya.

Malat dehidrogenase, terdapat pada Malat dehidrogenase, terdapat pada sumber yang berbeda tapi sifat katalisis sumber yang berbeda tapi sifat katalisis

samasama

Hati tikus dan Escheria coliHati tikus dan Escheria coli

Organisme pada tipe sel yang Organisme pada tipe sel yang berbeda.berbeda.

Sering ditemukan dalam serumSering ditemukan dalam serum

isozimisozim

Enzim dehidrogenaseEnzim dehidrogenase

OksidaseOksidase

TrasamineTrasamine

FosfataseFosfatase

TransferaseTransferase

Enzim proteolisisEnzim proteolisis

Jaringan berbeda, isozimnya berbedaJaringan berbeda, isozimnya berbeda

Afinitas izosim terhadap substrat juga berbeda Afinitas izosim terhadap substrat juga berbeda

Isozim Isozim

Isozim adalah produk dari gen yg Isozim adalah produk dari gen yg berkerabat dekatberkerabat dekat

Satu jaringan terutama menghasilkan satu Satu jaringan terutama menghasilkan satu jenis protemer, jarangan lain jenis protemer, jarangan lain menghasilkan protomer lain pulamenghasilkan protomer lain pula

Bila protomer bergabung terbentuk satu Bila protomer bergabung terbentuk satu unit enzim yang aktif.unit enzim yang aktif.

Contoh : Laktat dehidrogenase Contoh : Laktat dehidrogenase

Laktat dehidrogenaseLaktat dehidrogenase

Isozim LDH memiliki perbedaan pada struktur Isozim LDH memiliki perbedaan pada struktur kuatenernya.kuatenernya.Terdapat 4 protomer dengan tipe H dan MTerdapat 4 protomer dengan tipe H dan MProtomer tersebut dapat berkombinasi sbb:Protomer tersebut dapat berkombinasi sbb: HHHH adalaj isozim LDH 1HHHH adalaj isozim LDH 1 HHHM ,, 2HHHM ,, 2 HHMM .. 3HHMM .. 3 HMMM ,, 4HMMM ,, 4 MMMM ,, 5.MMMM ,, 5.

Isozim punya makna diagnostikIsozim punya makna diagnostik

Pada analisa elktroforesis serum Pada analisa elktroforesis serum penderita, penderita, Elektroforegram serum normal Elektroforegram serum normal memperlihatkan 5 puncak (tiap isozim satu memperlihatkan 5 puncak (tiap isozim satu puncak). puncak). Serum hepatitis , puncak 5 tiggi, Isozim 5 Serum hepatitis , puncak 5 tiggi, Isozim 5 meningkatmeningkatSerum penyakit jantung koroner, puncak 1 Serum penyakit jantung koroner, puncak 1 tinggi. tinggi.

Isozim LDHIsozim LDH

Enzim plasmaEnzim plasma

Enzim plasma adalah enzim yang terdapat pada Enzim plasma adalah enzim yang terdapat pada plasma darah.plasma darah.Enzim disintesis pada sel berbagai organEnzim disintesis pada sel berbagai organAda 2 jenisAda 2 jenisEnzim plasma fungsionilEnzim plasma fungsionil

aktif dalam plasmaaktif dalam plasmaterdapat substrat dalam plasmaterdapat substrat dalam plasmacontoh. lipoprotein lipasecontoh. lipoprotein lipase

, enzim pembeku darah, enzim pembeku darah

Enzim plasmaEnzim plasma

Enzim plasma non fungsionilEnzim plasma non fungsionil

Dalam darah normal sangat sedikitDalam darah normal sangat sedikit

Tinggi bila terjadi kerusakan sel/penyakit,Tinggi bila terjadi kerusakan sel/penyakit,

Amilase pada pankreatitisAmilase pada pankreatitis

Transaminase ( SGOT, SGPT) pd Transaminase ( SGOT, SGPT) pd hepatitishepatitis

Protein kinase tinggi pada PJKProtein kinase tinggi pada PJK

Beberapa enzim untuk diagnostikBeberapa enzim untuk diagnostik

Nama enzimNama enzim Diagnostik Diagnostik utamautama

Aspartat Aspartat transamse/AST/SGOTtransamse/AST/SGOT

Infark miokarInfark miokar

Alanin Alanin transamase/ALT/SGOTtransamase/ALT/SGOT

hepatitishepatitis

AmilaseAmilase Pankreatitis akutPankreatitis akut

Kreatin kinaseKreatin kinase Kel otot, PJKKel otot, PJK

LipaseLipase Pankreatitis akutPankreatitis akut

Gamma GTGamma GT Bbagai peny hatiBbagai peny hati

Alkali fosfataseAlkali fosfatase kel kel otot,obstrheparotot,obstrhepar

SeruloplasminSeruloplasmin Deg.hepatoselulDeg.hepatoselulerer

Laktat dehidrogenaseLaktat dehidrogenase Infark miokarInfark miokar

Retriksi endonukleaseRetriksi endonuklease

Untuk menegakkan diagnose kelainan Untuk menegakkan diagnose kelainan genetikgenetik

Penapisan prenatalPenapisan prenatal

Memetakan enzim retriksi DNA sel janin Memetakan enzim retriksi DNA sel janin Fragmen DNAFragmen DNA retriksi retriksi atau atau tidak ada tidak ada,,

Menentukan urutan basa. Menentukan urutan basa.

Pengukuran kadar enzimPengukuran kadar enzim

Kadar enzim dapat ditentukan Kadar enzim dapat ditentukan berdasarkanberdasarkan

1. 1. jumlah pruduk yang dihasilkan jumlah pruduk yang dihasilkan

2.2. Pengurangan kadar substratPengurangan kadar substrat

3.3. Menentukan serapan NADH yang Menentukan serapan NADH yang terbentuk.terbentuk.

Pengukuran kadar Pengukuran kadar NANADHDH

Reaksi yang melibatkan NAD+ atau NADP+ , Reaksi yang melibatkan NAD+ atau NADP+ , sifat NADH atau NADPH yang meyerap cahaya sifat NADH atau NADPH yang meyerap cahaya pada 340nm memberi manfaat.pada 340nm memberi manfaat.

Oksidasi NADH menjadi NAD disertai dengan Oksidasi NADH menjadi NAD disertai dengan penurunan optical density pada 340 nmpenurunan optical density pada 340 nm

Penurunan OD proporsional dg jumlah NADH Penurunan OD proporsional dg jumlah NADH yang dioksidasiyang dioksidasi

Enzim lain bisa dirangkai dg Enzim lain bisa dirangkai dg NANADHDH

Heksokinase merubah glukosa menjadi Heksokinase merubah glukosa menjadi glukosa 6 P.glukosa 6 P.

Glukosa 6 P oleh LDH dirubah menjadi 6 Glukosa 6 P oleh LDH dirubah menjadi 6 P glukonolaktonP glukonolakton

Peningkatan OD NADH bisa ditentukan Peningkatan OD NADH bisa ditentukan pada 340 nm, paralel dengan kadar pada 340 nm, paralel dengan kadar glukosa glukosa

GLUKOSAGLUKOSA

ATPATP

HeksokinaseHeksokinase

ADPADP

GLUKOSA6 PGLUKOSA6 P

NAD+NAD+

NADHNADH

6 P glokonolakton6 P glokonolakton

Terima kasihTerima kasih