ENZIM

ENZIM

Sigit Purwanto, S.Kep.,Ns.,M.KesproductDefinisi biokatalis yang dihasilkan oleh jaringan yang meningkatkan laju reaksi kimia atau mengaktifkan senyawa lain secara spesifik

Enzim hampir seluruhnya adalah protein dan hampir lebih separuh jumlah protein yang ada dalam sel adalah ENZIM

Enzim dapat meningkatkan laju reaksi sekitar 107-1013 kali lebih cepat dari katalis non enzim

Enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi

Enzim mempunyai sifat spesifitas yang menyebabkan enzim sangat memilih substrat yang akan dikenali, diikat dan diolah lebih lanjut

Characteristics of enzymesProteinA + BC enzyme

Specificity

pH

Biological catalyst

Enzim hanya disintesis oleh dan di dalam sel

Enzim akan disintesis jika sel mempunyai gen untuk enzim tersebut

Vitamin C atau asam ascorbat harus ada di dalam makanan karena tubuh tidak mempunyai enzim yang membantu pembentukan Vitamin C Peran dan fungsi enzim dalam tubuhUntuk proses pencernaanUntuk metabolisme antaraUntuk dalam percepatan reaksi dan merombak molekul yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil atau sebaliknyaBerperan sebagai alat diagnostikBerperanan dalam pengobatan Sifat-sifat EnzimEnzim merupakan senyawa yang jauh lebih kecil sehingga reaksi dapat berlangsung di dalam sel

Dalam proses katalisis suatu reaksi, enzim bereaksi terlebih dahulu dengan substrat sehingga terbentuklah senyawa baru atau kompleks enzim substrat SubstrateEnzimproductproductKompleks enzim substartEnzimenzyme-substrate complexenzyme-product complexenzimproductenzimsubstrateKerja dari EnzimPersamaan atau hipotesis Michaelis-Menten

mulut Amilase

maltaseMaltosa

2 glukosaPembuluh darahGLIKOLISISPati

maltosaAmilase : mengubah pati menjadi maltosa; maltase : mengubah maltosa jadi glukosa12

Spesifitas stereoisomerEnzim enzim pada umumnya bekerja pada senyawa organik.

Senyawa organik seperti KH, enzim yang bekerja terutama pada konfigurasi D, pada asam amino bekerja pada konfigurasi L

Spesifitas ikatan kimiaenzim yang berfungsi untuk pemecahan molekul dengan memutuskan ikatan kovalenEnzim enzim pada umumnya bekerja pada senyawa organik, hanya sebagian kecil saja senyawa anorganik14Spesifitas stereoisomer

Memecah ikatan kovalen Hidrolisis Contohnya Hidrolase, glikosidase, amilase, esterase, fosfatase.

Spesifitas Gugus, enzim hanya bekerja pada substrat yang mempunyai gugus tertentu, contoh, enzim pemecah protein akan memecahkan ikatan peptida

Tingkat spesifitasSpesifitas rendah, hanya memecah ikatan kimia saja, sperti enzim esterase, fosfataseSpesifitas tinggi, enzim yang mengolah hanya satu saja substrat, contoh : enzim-enzim metabolisme karbohidratPenggolongan dan Tata nama EnzimBerdasarkan SubstratLaktaseMaltaseProteaseOksigenaseNukleotidase

Laktase : 18 Ikatan peptida peptidase (aminopeptidase, karbopeptidase)Ikatan ester EsteraseIkatan nukleotida Nukleotidase

TATA NAMA BERDASARKAN IKATAN KIMIATata Nama berdasarkan Jenis reaksi,

glukosa oksidase glukosa dehidrogenase aminotransferase

Klasifikasi berdasarkan IUB(Penggolongan ini berdasarkan reaksi kimia yang utama)Kelas oksidoreduktase Terbagi atas katalisis reaksi oksidasi dan reduksi atau dehidrogenase dan oksidase S red + A oks Soks +Ared Contohnya : dehidrogenase, oksidase, peroksidase, reduktase DehidrogenaseBekerja pada reaksi pengambilan atom hidrogenbekerja pada pemberian hidrogen yang dilepas ke senyawa lainReaksi pembentukan alkohol menjadi aldehid dengan menggunakan Enzim alkohol dehidrogenaseAlkohol +NAD Aldehid + NADH + HGlutamat dehidrogenaseOksigenaseDalam reaksi ini yang berfungsi menjadi akseptor hidrogen adalah oksigenContoh pada reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonatGlukosa +O2 Asam glukonat + H2O2

Xantin Oksidase, asam amino oksidase, dan glisin oksidaseKelas transferase katalisis pemindahan atau transfer suatu gugus dari sqtu senyawa ke senyawa lain seperti amino, karboksil dengan suatu senyawa penerima gugus SG + A S + AG contoh : - Metil transferase - Asil- transferase - Aminotransferase - Karnitil asil transaminase - Transkarboksilase Kelas Hidrolase, Katalisis reaksi-reaksi hidrolisis dengan melakukan pemisahan ikatan kovalen dengan memecah 1 molekul air A-B A-H + B-OH HOH

Kelas Hidrolase

Terbagi atas tiga jenis,Memecah ikatan esterMemecah glikosidaMemecah ikatan peptida Contohnya : esterase, peptidase, amilase,fosfatase, lipase,

EsteraseMemecah ikatan ester dengan cara hidrolisisMemecah ester yang berada dalam hati seperti etil butirat menjadi etanol dan asam butiratLipaseMemecah ikatan ester pada lemak menjadi asam lemak dan gliserolFosfataseMemecah ikatan fosfat suatu senyawa seperti glukosa 6 fosfat dipecah menjadi glukosa dan asam fosfat

AmilaseMemecah ikatan-ikatan pada amilum menjadi maltosa

Kelas Liase, katalisis reaksi yang mengeluarkan suatu gugus dari substrat bukan dengan cara hidrolisis atau sebaliknya A B C C C=C + A B Contohnya , aldolase, dekarboksilase Kelas Isomerase, Katalis reaksi pembentukan isomer ( optik, geometri dan posisi yang bekerja dengan mengadakan perubahan intramolekuler.Perubahan glukosa menjadi fruktosa, Senyawa dengan optik L menjadi D contohnya ribulosa fosfat epimerase, rasemase, mutase Kelas ligase atau Sintetase

Katalis yang menyebabkan hasil produk substrat lebih besar dari substrat awal

Pusat Aktif EnzimEnzim Mitokondria , menghasilkan energiEnzim Ribosom, sintesis proteinEnzim mikrosom, biosintesis proteinEnzim Lisosom, pemecahan berbagai bahan yang tidak diperlukan oleh tubuhEnzim mempunyai situs katalitik aktif yang merupakan residu asam amino

Asam amino ini akan berinteraksi satu sama lain dalam suatu cara sehingga peristiwa katalisis dapat berlangsung (aktif site)Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja EnzimKonsentrasi EnzimKonsentrasi substratPengaruh SuhuPengaruh pHPengaruh inhibitor

Pengaruh suhuEnzim pada hewan suhu optimal antara 35 - 40C.Di atas suhu 50C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasiPada suhu 100C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurangSuhu optimum enzim pada manusia 180-230C atau maksimal 400C karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi karena merupakan salah satu bentuk protein.Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim (Martoharsono, 1994). Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992).

35Pengaruh pHPerubahan pH lingkungan akan berpengaruh pada efektivitas bagian aktif enzim (active site)

Perubahan pH yang cukup drastis dapat menyebabkan denaturasi sehingga menurunkan efektivitas enzimEfek ph terhadap enzim

246810PepsinTripsinPengaruh Hambatan Hambatan terbentuknya kompleks substrat enzim merupakan hasil yang tidak diinginkan dalam reaksi yang dikatalisis oleh enzim

Hambatan tidak reversibelHambatan reversibel Hambatan bersaing Hambatan tidak bersaing

Hambatan tidak reversibelInhibitor tidak bereaksi reversibel dengan bagian tertentu dari enzim sehingga enzim berubahSubstart tidak dapat memasuki bagian aktif dari enzimEnzim tidak dapat berfungsi sebagai katalitik Hambatan bersaingDikarenakan adanya molekul yang mirip dengan substrat sehingga membentuk kompleks enzim substart yang inhibitor

Asam malonat,oksalat, dan oksaloasetat

Hambatan tidak bersaingInhibitor memenpati bagian dari enzim diluar dari bagian aktif

Inhibitor membentuk kompleks enzim inhibitor maupun kompeks enzim substart inhibitor

Cu, Ag. Hg

Enzim dan pengobatanPada awalnya digunakan pada penyakit-penyakit gangguan pencernaan, seperti pepsin,tripsin, amilase atau lipase

Pengobatan akibat kurangnya enzim disebabkan oleh gannguan pada gen, Hemofilia Diagnosa penyakitAmino transferase (MCI )Aspartat Aminotransferase (MCI )SGOT (MCI)Alanin Aminotransferase ,ALT,SGPT (hepatitis virus)Amilase (pancreatitis Acut)Seruloplasmin (Degenerasi hepatolentikularis)Kreatin Kinase (Kelainan Otot MCI)Laktat Dehidrogenase ,Isozim (MCI)Fosfatase asam (ca Prostat metastase)Fosfatase,alkali (isozim) Kelainan Tulang penyakit obstruksi hepar.TERMINOLOGIAmilase : amilum menjadi maltosaRenin : kaseinogen menjadi kaseinPepsin : protein menjadi proteose, polipeptida dan peptonTripsin : protein menjadi polipeptidaKarbohidrase : amilum menjadi maltosaLipase : lemak menjadi asam lemak dan gliserolAmilase : amilum menjadi disakaridaEnterokinase : tripsinogen menjadi tripsinMaltase : maltosa menjadi glukosaLaktase : laktosan menajdi galaktosa den glukosaSukrase : sukrosa menjadi glukosa dan fruktosaPeptidase : polipeptida menjadi asam aminoLipase : lemak menjadi asam lemak dan gliserol

MERAH : DI LAMBUNGKUNING : PANKREASBIRU MUDA : USUS HALUS45

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA