ENSIMm

7/18/2019 ENSIMm

http://slidepdf.com/reader/full/ensimm 1/11

ENSIM

Ensim adalah :

1. katalisator system biologis yang dapat menyebabkan perubahan dan reaksi tertentu

2. biokatalisator yang dibentuk dari molekul protein terutama protein yang berbentuk globular, yang dihasilkan jasad hidup

Sifat karakteristik terpenting dalam ensim adalah ;

1. daya katalitik : untuk kerja katalitik, kadang2 membutuhkan kofaktor yang berupa

gugus prostetis dan ko-ensim / logam

2. spesifitas : Tidak semua sisi ensim dapat berhubungan dengan substrat tetapi hanya

pada sisi yang mempunyai gugus aktif ( gugus katalitik/gugus pengikat )

enurut !mil "isher ( 1#$% ) : permukaan ensim mempunyai bentuk yang khas sehingga

substratnya &o&ok dan dapat masuk / menempel pada ensim tersebut pengertian spesifitas.

'ehingga ensim hanya bergabung dan mengkatalisa substrat yang &o&ok rinsip “ LOCK

& KEY “

*po ensim ko faktor holo ensim 'ubstrat holoensim-substrat

( ! ) ( ' ) ( !' )

+

holoensim-substrat holoensim-produk ! ' produk

( !' ) ( ! ) ( )

! ' !' !

rotease protein proteaseprotein protease asam amino

1

7/18/2019 ENSIMm


2

7/18/2019 ENSIMm


Bagian 2 ensim

*po ensim

!nsim

ofaktor ko ensim : 1. rganik 0 itamin2

2. *norganik 0 ion 2 logam/mineral

gugus prostetis

o ensim organik itamin2 : 1 0 Thiamine

2 0 3ibofla in

4 0 iridoksim

iasin

*sam "olato ensim anorganik ion 2 logam : g 2 , n 2 , "e 2 , 5n 2 , 6u 2 , 6o

Mekanisme ker!a ensim

"# m$del %em $k & K'n(i ) “ l$(k & ke* “ +

2# m$del Ind'(ed ,it ; ensim berubah bentuk, menyesuaikan diri dengan bentuk substratsetelah terjadi pengikatan.

%am ar ######### lihat Bi$kimia Lehninger

7

7/18/2019 ENSIMm


S'm er ensim

1. Tanaman :

• 8aun : kloroplast, mitokondria

• iji : aleuron, endosperm• uah : dekat kulit

2. 9e an : tergantung sifat sel : mitokondria, nukleus, lyso;om, reti&ulum

7. ikroorganisme :

• !nsim indusibel : sintesa ensim yang memerlukan senya a / substrat tertentu

sebagai ;at indu&ernya. ( pembentukan ensim tergantung pada

substratnya )

• !nsim konstitutif : sintesa ensim dalam sel tidak memerlukan adanyasubstrat/senya a tertentu dan mikroorganisme tetap dapat men-

sintesa ensim (pembentukan ensim dapat menyesuaikan diri )

• !nsim intraselluler : ensim yang disintesa didalam sel tetapi tidak disekresikan

keluar sel, sehingga untuk isolasi ensim tersebut harus dilakukan

perusakan dinding sel. isalnya : ensim yang terdapat pada

sitoplasma, mitokondria

• !nsim ekstraselluler : ensim yang disintesa didalam sel dan disekresikan keluar dari sel sehingga ensim tersebut terdapat dan ter&ampur de-

ngan medium pertumbuhan.

Mikr$$rganisme penghasil ensim intrasell'ler : 6*3 6 T 9 <=

! 'T3*'!>>?>!3

!nsim ikroorganisme>. *sparaginase Escherichia coli atalase Aspergillus niger

@ galaktosidase Steptococcus lactis

Kluyveromyces fragilis=lukosa isomerase Bacillus coagulan

=lukosa oksidase Aspergillus niger

Penicillium notatumn ertase Saccharomyces cerevisiae

S*arat mikr$$rganisme penghasil ensim

%

7/18/2019 ENSIMm


1. produksi ensim harus bersifat ekstraselluler, sehingga mudah dan murah &ara

mengisolasinya.

2. aktu kulti asi harus pendek : dalam aktu singkat mikroorganisme dapat menghasilkan

ensim dengan akti itas tinggi.7. strain mikroorganisme harus stabil : baik dalam aktu memproduksi ensim maupun

terhadap lingkungannya.

%. mampu tumbuh dan memproduksi ensim pada substrat yang harganya murah

A. akti itas ensim yang diproduksi tidak dipengaruhi oleh hasil metabolit mikroorganisme

selama pertumbuhan

4. klarifikasi B pemurnian ekstrak ensim mudah dikerjakan

C. mikroorganisme yang digunakan tidak menghasilkan senya a ra&un dan bebas dari ;at

antibiotika

-enamaan & Klasifikasi ensim

enamaan :

1. nama sistematika / sesuai proses : katalase, isomerase, peroksidase, oksidase, reduktase,

dll.

2. nama tri ial : substrat ase : protease, lipase, galaktosidase, dll.

7. penomeran : !6 1.1.1.7. !n;yme 6ommisionisalnya : ensim yang mengkatalisis reaksi sbb.:

a. .lk$h$l / N . 0 .ldehide / N.01 /

nama ensim tersebut adalah :1. nama sistematika 0 alkohol : *8 oksidoreduktase

2. nama tri ial 0 alkohol dehidrogenase

7. penomeran 0 !6. 1.1.1.7 b. 0 gl'k$sa / . 3 - 0 gl'k$sa 4 - / .0-

nama ensim tersebut adalah :1. nama sistematika 0 *T : 8 glukosa 4 fosfotransferase

2. nama tri ial 0 glukokinase

7. penomeran 0 !6. 2.C.1.2

&# trigli(erida / 1 2O digliserida / asam lemak

nama ensim tersebut adalah :1. nama sistematika 0 gliserol ester hidrolase

2. nama tri ial 0 lipase7. penomeran : !6 7. 1. 1. 7

A

7/18/2019 ENSIMm


elas ada 4 kelas yaitu:

1. 0 oksidoreduktase %. 0 liase

2. 0 transferase A. 0 isomerase

7. 0 hidrolase 4. 0 ligase

6ontoh :

!6 2. C. 1. 1

!6 0 !n;yme 6ommision

2 0 elas 0 transferase

C 0 'ub kelas 0 akti itas ensim transfer fosfat

1 0 'ub-sub kelas 0 hasilnya alkohol sebagai penerima fosfat

1 0 ama ensim itu sendiri 0 heksokinase

'istem penomoran ( nomor kode ) dan nama sistematik ensim dianggap sangat kompleks dan

kurang praktis lebih banyak digunakan dalam laporan-laporan ilmiah. arena itu nama

tri ial ensim lebih banyak digunakan dalam industri lebih singkat

Tabel 1. 6ontoh omenklatur ( enamaan) !nsim

N$# EC Nama sistematik Nama tri5ial1. 1. 7. %. β - 8 D glukosa : 2 oksidoreduktase =lukosa oksidase, natatin1. 11. 1. C. 8onor : 9 2 2 oksidoreduktase eroksidase7. 2. 1. 1. E 1,%-glukan glukanohidrolase E D amilase7. 2. 1. 2. E 1,%-glukan maltohidrolase β D amilase7. 2. 1. %. β - 1,% glukan % glukanooohidrolase 'ellulaseA. 7. 1. $. 8 D glukosa D 4 - fosfat ketol isomerase glukosa isomerase

"aktor 2 yang mempengaruhi akti itas ensim :"# -EN%.671 KONSEN36.SI S7BS36.3

3eaksi : ! ' ↔ !' reaksi ini relatif &epat

3eaksi : !' ↔ ! ensim ( ! ) kembalike reaksi , dst.

Fadi dalam setiap reaksi ensimatis, ! terdapat dalam 2 bentuk yaitu : bentuk e as ( ! )

dan ent'k terikat ( !' )

Ke(epatan reaksi ma8# ) 9 ma8 + ter!adi ila :'emua ensim dalam keadaan terikat ( !' )

4

7/18/2019 ENSIMm


onsentrasi ensim bebas ( ! ) sangat ke&il

9al ini ter&apai bila kadar s' strat tinggi sehingga ensim senantiasa !en'h oleh

substratnya ( lihat reaksi B ).

?ntuk men&apai G maH I ' J 0 K

G bentuk kur a : hiperbola

8itemukan oleh : Le$n$r Mi(haelis B Ma'd

Menten pd th 1$17

: konsentrasi m 0 onstanta i&haelis D enten

Km k$nsentrasi s' strat pada saat ensim men(apai setengah ke(epatan

ma8im'm ) < 9 ma8 +

-E6S.M..N MIC1.ELIS = MEN3EN

Tiap2 ensim mempunyai m yang khas bagi substrat tertentu, pada p9 dan suhu tertentu.

9arga m 0 1L -1 - 1L-4 misalnya M

Ensim S' strat Kmatalase 9 2 2 2A9eksokinase *T L, %

@ - galaktosidase 8 D laktosa %,L

36.NS,O6M.SI -E6S# MIC1.ELIS = MEN3EN LINE >E.9E6 = B76K

G maH . I ' J 1 m I ' J G o 0 -------------------- -------- 0 -------------------- m I ' J G o G maH . I ' J

1 m I ' J-------- 0 ------------------- ------------------

G o G maH . I ' J G maH . I ' J

G maH . I ' JG o 0 --------------------

m I ' J

C

7/18/2019 ENSIMm


1 m 1 1-------- 0 ----------- -------- ----------- pers. LINE >E.9E6 = B76K

G o G maH . I ' J G maH

y 0 a H b pers. %aris l'r's

y 0 L.LL4 H L.LL4$

L.LL4$ 0 1 / GmaH G maH 0 .......

L.LL4 0 m / GmaH m 0 .......

ers. > D merupakan suatu =*3 ' >?3?' yang mempunyai slope ( kemiringan ) atau

gradien 0 m / G maH

< <

GmaH --------------------------------1/Go

Go

1/GmaH

-1/ m N N

1/' ( ' )

8engan pers. > D 1 / G maH dapat diketahui, maka G maH dapat dihitung

1 / m dapat diketahui, maka m dapat dihitung

9arga m tergantung pada : jenis substrat, p9 dan suhu

2# -EN%.671 IN1IBI3O6 ? -EN%1.MB.3 KE6@. ENSIM

enghambatan akti itas ensim oleh beberapa jenis molekul ke&il dan ion2 sangat penting

karena merupakan mekanisme pengendalian kerja ensim se&ara biologis.

erdasarkan sifat kesta ilan penghambatan, maka penghambatan dibedakan menjadi 2

yaitu : O irre ersible ( stabil )

O re ersible ( tidak stabil ) : - kompetitif - non kompetitif

#

7/18/2019 ENSIMm


Irre5ersi le senya a penghambat terikat se&ara kuat pada sisi aktif ensim ( ikatan

ko alen ), sehingga dissosiasi sangat lambat.

6e5ersi le

• K$mpetitif : nhibitor ( ) dan 'ubstrat ( ' ) mirip sehingga saling berlomba

• N$n k$mpetitif : nhibitor ( ) tidak mirip 'ubstrat ( ' )

Fadi, sisi aktif masih mengikat ', tetapi terikat /

membuat lekukan pada permukaan ensim yang

lain, sehingga laju reaksi terhambat.

!nsim dapat mengkatalisa reaksi dengan :

!• 'atu substrat reaksi sederhana : *

• dua atau lebih substrat reaksi berganti tunggal dan reaksi berganti ganda

! * 6 8

'ubstrat produk !

*N * N

isalnya :

$

7/18/2019 ENSIMm


!*T =lukosa *8 =lukosa D 4

6E.KSI BE6%.N3I 37N%%.L ke dua substrat * dan terikat pada ensim

( ! ) dalam urutan yang khusus atau se&ara a&ak. isalnya :!

* 6 8

6E.KSI BE6%.N3I %.N0. ) 6E.KSI -IN% -ON% + pengikatan substrat

pertama diikuti oleh pemindahan gugus fungsionalnya kepada molekul ensim. 'etelah

produk substrat pertama dilepas, baru substrat ke dua berikatan dengan ensim dan

menerima gugus fungsional. isalnya :

A# -EN%.671 S717 3IN%%I

akin tinggi suhu laju reaksi makin naik

( ngat ensim adalah protein, jadi makin tinggi suhu proses inakti asi ensim

meningkat karena terjadi denaturasi )

ensim * : men&apai maH pada t 0 AA o 6 ,

1L

7/18/2019 ENSIMm


bila suhu dinaikkan menurun drastis

ensim : pada suhu %L o 6 selama 1L menit masih

aktif 1LL P tetapi bila t dinaikkan, akti itasnya

menurun tajam ( %Ao

6 )9ampir semua ensim akti itas optimal pada suhu 0

7L D %Lo 6

suhu

# -EN%.671 p1

!nsim ersifat amf$litik karena mempunyai gugus karboksil ( asam L dan gugus amino (

basa ) ingat struktur protein QQQ

erubahan p9 menyebabkan perubahan ionisasi !nsim ( ! ), ionisasi 'ubstrat ( ' ) dan

ionisasi ompleks ( !' )

p9 optimum ensim rata2 : %,A - #,L

' *> :

1. uatlah pendugaan nilai m dan GmaH dari reaksi ensimatis dengan data sebagai berikut:

( ' ) mmol/l G (Rmol/l min ) 1/' 0 H 1/G 0 y0,5 50 2 0,021,0 75 1 0,0132,0 100 0,5 0,013,0 112.5 0,33 0,008

10,0 136,4 0,1 0,007

Fa ab: G maH 01A1,A Rmol/l m 0 1,L%A7A Rmol/l min < 0 * N * 0 L.LL42 0 L.LL4$ * 0 1/GmaH L.LL42 0 1 / GmaH 9 ma8 "4"#2

0 m / G maH L.LL4$ 0 m / 141.2 Km "#""2

11

ENSIMm

Documents

Transcript of ENSIMm