ENSIM

ARTI ENSIM

• Adalah katalisator metabolisme yang dapat meningkatkan laju reaksi kimia dan menurunkan aktifitas energi yang digunakan dalam reaksi.

• Merupakan protein• Merupakan katalisator biologis• Merupakan katalisator yang efisien.• Mengurangi energi dengan cara mengikat sisi transisi• Melakukan katalisis disisi khusus molekul atau sisi

aktif.

Efisiensi

• Ensim dalam jumlah sedikit mampu mengkatalis substrat dalam jumlah banyak.

• Sucrase (invertase) mampu menghidrolisis sucrose 1 juta kali berat sucrase menjadi fructose dan glukose

• Ensim katalase dalam 1 menit mengkatalis/ konversi hidrogen peroxida (H2O2) sebanyak 5 juta molekul menjadi H2O dan O2.

Hidrolisis sucrose

Kecepatan reaksi ensim

• Carbonic anhydrase : 107

hexokinase 1010 phosphorylase 3.1011

alcohol dehydrogenase 2.108 creatine kinase 104.

Laju katalisa ensim dibanding non ensim dimana ensim bisa bekerja pada suhu rendah

Tatanama Ensim

• Superfamilies: EC 1.1.3.4• Transferase

– Mentransfer senyawa functional diantara molekul• Oxidoreductases

– Mentransfer electron (RedOx reactions)• Hydrolases

– Memutus ikatan dengan pemberian H2O• Lyases

– Mengeliminasi reaksi untuk membentuk ikatan rangkap• Isomerases

– Penyusunan kembali dalam molekul• Ligases

– Menyambung molekul dengan ikatan baru.

Tatanama ensim

Spesifikasi ensim

• Sisi aktif ensim menunjukkan spesifikasinya - tendensi spesifik untuk satu tipe kelompok molekul -substrat harus berinteraksi secara stereoscopic-substrat harus berikatan dengan baik (ikatan H atau electrostatic)-substrat harus bereaksi: apabila tidak bereaksi berarti penghambat, ikatan yang putus dan terbentuk kembali berarti

bereaksi

Bentuk stereo ensim

Spesifikasi ensim dalam reaksi berbeda dengan katalis non ensim

1. Setiap ensim hanya mengkatalis 1 jenis reaksi, dan dalam beberapa hal hanya mengkatalis 1 jenis molekul. Berbeda dengan platinum (non ensim) mampu mengkatalis beberapa tipe reaksi.

Sebagai contoh ensim proteolitik, mengkatalis hidrolisis ikatan peptida dan ikatan ester :

Gambar 1. Hidrolisis ikatan peptida dan ester

2. Substrat yang sama bisa mnghasilkan produk berbeda bila ensimnya beda.

• Misalkan rafinose (trisakarida) bila dikatalis oleh ensim sucrase terjadi hidrolisis menjadi melobiose + fructose, tetapi bila dikatalis oleh ensim emulsin produksinya adalah sucrose dan galactose.

• Asam piruvat yang terdiri dari banyak molekul tentunya di hidrolisis oleh banyak ensim.

3.Sebagian enzim disintesis dalam bentuk yang tidak aktif, dan diaktifkan kemudian pada

waktu dan tempat yang tepat secara fisiologi

• Enzim pencernaan seperti trypsinogen disintesis dalam pankreas dan diaktifkan oleh pemotongan ikatan peptida dalam usus (intestine) kecil untuk membentuk enzim aktif trypsin

4. Fenomena penghambatan feedback adalah umum dalam banyak jalur

biosintesis

• Dalam jalur biosistesis pyrimidin nukleotida, produk akhir UTP dan CTP bisa menghambat ensim pertama dalam jalur; jadi mereka mampu membatasi aliran metabolit kedalam jalur tersebut dan mengatur biosintesisnya sendiri.

Sisi aktif ensim

• Sisi aktif adalah daerah khusus dimana substrat akan melekat pada saat reaksi.

• Sisi aktif merupakan bagian dari ensim berbentuk kantong tiga dimensi yang pas bentuknya dengan struktur subtrat.

• Ensim dan molekul substrat saling mengenal melalui sisi aktif tersebut

• Substrat akan terikat dengan ensim melalui ikatan H, ikatan ion.

Sisi aktif lysosim : bagian hijau adalah substrat

5. Energi Aktivasi

1. Kecepatan reaksi yang tinggi dengan keberadaan enzim berhubungan dengan energi aktivasi– Jika reaksi yang terjadi dalam sel berlangsung diluar sel,

kecepatannya akan sangat lambat kecuali energi diberikan, misalnya dengan peningkatan suhu. Sementara reaksi dalam sel berlangsung pada suhu sekitar lingkungannya (mis. 5o - 40oC).

2.Kecepatan reaksi kimia yang tinggi pada suhu kamar (mis. laboratorium) tidak mungkin terjadi

Karena kebanyakan reaksi kimia, sekalipun mengeluarkan energi, tidak terjadi secara spontan (berlangsung dengan sendirinya) tetapi membutuhkan tambahan energi yang disebut energi aktivasi (energy of activation).