No Slide Title

ENZIMOleh:Lidya MomuatDefinisi EnzimEnzim adalah:protein yang berfungsi sebagai biokatalisator

Biokatalisator adalahsenyawa yang dapat mempercepat laju reaksi kimia dalam sistem biologiPeranan EnzimEnzim berperan dalam berbagai reaksi:Penguraian molekul nutrienPenyimpanan dan pengubahan energi kimiawiPembuatan makromolekul sel dari molekul sederhanaEnzim berperan dalam diagnosa penyakit contoh: SGPT (Serum Glutamate Pyruvate Transaminase)SGOT (Serum Glutamate Oxaloacetate Transaminase) deteksi kerusakan hati/liver.Enzim berperan dalam industri kimia, pangan, dan pertanianKomponen Kimia EnzimEnzim merupakan molekul protein yang disusun oleh asam amino-asam amino

Untuk aktivitasnya, enzim membutuhkan komponen kimia tambahan:KofaktorKoenzimGugus prostetikApoenzim/apoprotein Komponen Kimia Enzim (1)Beberapa enzim tidak membutuhkan komponen lain selain asam amino untuk aktivitasnya, tetapi beberapa membutuhkan kofaktor atau koenzim

Kofaktor = ion-ion anorganik yang dibutuhkan enzim untuk aktivitasnya

Koenzim = molekul organik yang dibutuhkan enzim untuk aktivitasnyaKofaktor Enzim

Koenzim7Komponen Kimia Enzim (2)Gugus prostetik = kofaktor dan koenzim yang terikat sangat kuat (secara permanen) melalui ikatan kovalen dengan enzimApoenzim atau apoprotein = bagian dari enzim yang terdiri atas protein sajaHoloenzim = enzim dengan strukur sempurna (mengandung konfaktor atau koenzim) dan aktif mengkatalisisIsozim atau isoenzim = sekelompok enzim yang dapat mengkatalisis rekasi yang samaPenamaan EnzimEnzim dinamai dengan menambahkan akhiran ase pada nama substratnyaContoh: urease hidrolisis ureaarginase hidrolisis argininEnzim dinamai tidak menerangkan substratnya. Contoh: pepsin & tripsinBeberapa enzim mempunyai 2 nama, sebaliknya 2 enzim berbeda diberikan nama yang samaButuh penamaan sistematis Enzyme Commision (EC) Number System9Klasifikasi EnzimEnzim diklasifikasikan dalam 6 kelompok: Oksidoreduktase Transferase Hidrolase Liase Isomerase ligaseKlasifikasi Internasional dari Enzim

Tatanama EnzimEnzyme Commission number (E.C. Number)4 numbersContoh: E.C. Number: 2.7.1.12: transferase7: subclass (fosfotransferase)1: fosfotransferase degan gugus hidroksil sebagai akseptor (penerima)1: D-glukosa sebagai penerima gugus fosfatNama enzim = ATP:Glukosa fosfotransferaseReaksi yang dikatalisis:ATP + D-glukosa ADP + D-glukosa-6-fosfat12

Bagaimana enzim berikatan dengan substrat?13

Substrat terikat ke enzim pada sisi aktif enzim

15Lock and Key analogyEnzim memiliki struktur sisi spesifik yang cocok dengan substrat.Mampu menerangkan spesifitas ensim tapi tidak dapat menerangkan stabilitas fase transisi enzim

Induced Fit theorymempertimbangkan fleksibilitas protein, sehingga pengikatan suatu substrat pada enzim menyebabkan sisi aktif mengubah konformasinya sehingga cocok degan substratnya. Dapat menerangkan fase transisi kompleks ES.Teori pengikatan substrat ke enzim:

Teori pengikatan substrat ke enzim:Bagaimana enzim dapat mempercepat suatu reaksi?

Reaksi tanpa enzim19

Reaksi dengan enzim20Enzim menurunkan energi aktivasi untuk memulai suatu reaksi

Enzim setelah mengikat substrat menciptakan jalan reaksi yang berbeda, dengan energi pada fase transisi yang lebih rendah dibanding reaksi tanpa enzim

Inti dari reaksi katalisis enzim ikatan yang spesifik pada fase transisiBagaimana enzim dapat mempercepat suatu reaksi?21Ikatan Substrat dan Enzim interaksi nonkovalen E + S ES EP E + P

Enzim dapat mengkatalisis suatu reaksi bila mempunyai oritentasi yang tepat dengan substrat untuk terjadinya suatu reaksi.

Substrat terikat pada sisi aktif (active site) enzim, yaitu cekungan yang mengandung asam amino yang sesuai untuk terjadinya suatu reaksi kimia.Tiga sifat utama enzim :Kemampuan mengkatalisis: kemampuan mempercepat suatu reaksi kimiaSpesifisitas: hanya untuk jenis reaksi dan substrat tertentuKemampuan untuk diatur (regulasi): aktifitas enzim dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan organisme itu sendiriDalam reaksi, enzim tidak ikut bereaksi degan substrat atau produknya.

Pada regulasi (pengaturan) kerja enzim dalam tahapan metabolisme, enzim yang mengkatalisis reaksi pertama biasanya dihambat oleh produk akhirnya (feedback inhibition).

Beberapa enzim disintesis dalam bentuk tidak aktif (disebut: zymogen), dan akan diaktifkan oleh kondisi dan waktu yang sesuai.Karakteristik sisi aktif enzim Sisi aktif merupakan bagian kecil dari enzim.Sisi aktif merupakan suatu cekukan yang bersifat 3 dimensi, yang sesuai untuk terjadinya suatu reaksi kimia.substrat terikat pada sisi aktif dengan interaksi (ikatan) yang lemah. Spesifitas enzim dipengaruhi oleh asam amino yang menyusun sisi aktif suatu enzim.Sisi aktif mempunyai 2 bagian yang penting:Bagian yang mengenal substrat dan kemudian mengikatnyaBagian yang mengkatalisis reaksi, setelah substrat diikat oleh enzim

Asam amino yang membentuk kedua bagian tersebut tidak harus berdekatan dalam urutan secara linear, tetapi berdekatan dalam konformasi 3 dimensi.

27Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim pH: setiap enzim mempunyai pH optimum untuk bekerja. contoh: pepsin pH 2, amylase pH 7Temperatur: setiap kenaikan suhu 10C (sampai 40C), kecepatan reaksi naik 2x lipatnya dan reaksi terhambat dan berhenti pada 60C. [S] dan atau [E] Suhu dan pH mempengaruhi kerja enzim

30

31

Kinetika Reaksi Enzimatis:Kecepatan reaksi & [S]32

Persamaan Michaelis-Menten:33Persamaan Lineweaver-Burk:(transformasi persamaan Michaelis-Manten)

Persamaan Lineweaver-Burk

Y = m x + b

Persamaan Lineweaver-Burk36

Persamaan Lineweaver-Burk37Inhibitor (Penghambatan) Reaksi EnzimatisKerja enzim dapat dihambat secara reversible atau irreversible Irreversible inhibitor berikatan secara kovalen dengan enzim atau mengubah gugus fungsi enzim yang berperan dalam aktivitas katalitiknya.Inhibitor (Penghambatan) Reaksi Enzimatis (2)Reversible suatu senyawa (inhibitor) dapat terikat dan kemudian dapat lepas kembali. Reversible inhibitor dibagi atas:CompetitiveIn-competitiveCampuran (mix inhibition)

Inhibisi Kompetitif40

Inhibisi Inkompetitif41

Inhibisi Campuran42Enzim RegulatorEnzim regulator (enzim pengatur)= enzim yang aktivitasnya (kecepatan reaksi katalisis) diatur oleh berbagai jenis isyarat molekuler.Enzim regulatori dibagi atas 2 golongan utama:1. Enzim alosterik atau pengatur non-kovalen2. Enzim pengatur kovalen

Enzim allosterik Enzim allosterik mengalami perubahan konformasi sebagai respon terhadap pengikatan modulatorAllosterik enzim biasanya lebih komplek dari non allosterik enzim, memiliki sub unit lebih dari satuMemiliki satu atau lebih sisi allosterik/regulator untuk mengikat modulator.Seperti halnya substrat, setiap regulator memiliki sisi pengikatan yang berbedaInteraksi subunit pada enzim allosterik, dan interaksi dengan inhibitor dan aktivator

Bagaimana terjadinya pengendalian alosterik?

Enzim AllosterikFeedback inhibition (penghambatan balik)

Pengendalian EnzimMODIFIKASI KOVALEN