Kinetika reaksi enzimatis kinetika reaksi enzimatis •Michaelis –Menten laju awal reaksi...
23
Kinetika reaksi enzimatis Shinta Rosalia Dewi, M.Sc
Transcript of Kinetika reaksi enzimatis kinetika reaksi enzimatis •Michaelis –Menten laju awal reaksi...
Kinetika reaksienzimatis
Shinta Rosalia Dewi, M.Sc
• Enzim : protein yg mengkatalisis prosesbiokimia dalam sel hayati yang spesifikproduksi biomassa atau metabolit, produkpangan, pakan, dll
• Reaksi enzimatis :
Sistem homogen atau heterogen
Satu substrat atau lebih
Dasar kinetika reaksi enzimatis
• Michaelis –Mentenlaju awal reaksienzimatis dapat ditentukan berdasarkanfungsi terhadap konsentrasi substrat danparameter yg berpengaruh dalam enzim
• Henri pembentukan kompleks enzimsubstrat reversibel selama reaksipembentukan produk dari substrat lajureaksi berbanding lurus dengan konsentrasikompleks
Reaksi reversibelk k
kE S ES E P
d[S]v k [E][S] k [ES]
dt
d[ES]v k [E][S] [k k ][ES]
dt
laju pembentukan (kekanan) = laju penguraian (kekiri)
k [E][S] [k k ][ES]
k [E][S] [k k ][ES]
k k[E][S] [ES]
k
1 2
1
1 1
1 1 2
1 1 2
1 1 2
1 2
1
0
k kKm
k
1 2
1
T
T
T
T
T
T
max T
max
[E][S] [ES]Km
[E ] [E] [ES]
[E ] [ES] [S] [ES]Km
[E ][S] [ES][S] [ES]Km
[E ][S] [ES] Km [S]
[E ][S][ES]
Km [S]
[E ][S]v k [ES] k
Km [S]
v k [E ]
v [S]v
Km [S]
2 2
2
• Kinetika reaksi Michaelis-Menten :
maxv [S]v
Km [S]
Kinetika reaksi homogen : penentuan Km
• Persamaan Lineweaver dan Burk
max
max max max
max max
v [S]v
Km [S]
Km [S] Km [S]
v v [S] v [S] v [S]
Km
v v [S] V
1
1 1 1
• Persamaan Eadie Hofstee
max
max
max
max
max
v [S]v
Km [S]
v Kmv sehingga v =v
Km [S]
[S]
vv = Km v
[S]
vv Km v
[S]
1
1
• Persamaan Hanes
max
max max
max max
max max
v [S]v
Km [S]
Km(Lineweaver Burk)
v v [S] v
Km[S] [S] [S]
v v [S] v
[S] Km[S]
v v v
1 1 1
1 1 1
1
Inhibisi
• Kompetitif : inhibitor berkompetisi dengansubstrat untuk berinteraksi dengan sisi aktifenzim
• uncompetitive: inhibitor menghambat kerjaenzim di sisi yg berbeda dari interaksisubstrat-enzim terikat pada ES
• Non- kompetitif : inhibitor menghambat di sisiberbeda, tidak menghasilkan produkterikat pada E atau ES
Inhibisi
• Oleh produk produk yang dihasilkan dapatmenghambat kerja enzim kompetitif atautidak kompetitif
• Oleh substrat substrat menghambat kerjaenzim (konsentrasi substrat terlalu tinggi) membentuk kompleks tidak kompetitif
Inhibisi kompetitif
Inhibisi kompetitifk k
k
ki
max
max max
E S ES E P
E I EI
[ET] [ES] [E] [EI]
v [S]v
[I]Km [S]
Ki
Km [I]
v v v Ki [S]
[I]K 'm Km
Ki
1 2
1
1
1 1 11
1
Inhibisi uncompetitive
Inhibisi uncompetitive
k k i
k
max
E S I ES I ESI
ES E P
[ET] [ES] [E] [ESI]
v[S]
[I]
Kiv
Km[S]
[I]
Ki
1 1
1
1
1
max max
Km [I]
v v [S] v Ki
KmK 'm
[I]
Ki
1 1 11
1
Inhibisi non-kompetitif
Inhibisi non-kompetitif
k k
k
ki
ki
max
max max
E S ES E P
E I EI
ES I ESI
[ET] [ES] [E] [ESI]
v [S]v
[I]Km [S]
Ki
Km [I]
v v [S] v Ki
1 2
1
1
1
1 1 11
Faktor yang mempengaruhi reaksienzimatis
• pH perubahan struktur, ionisasi, pengikatanenzim
pH mempengaruhi muatan
Muatan mempengaruhi struktur enzim
Selanjutnya akan mempengaruhi reaksi ES
• Suhu
k=Ae-E/RT
• Pereaksi kimia
Penentuan aktivitas enzim
• pH Stat pengukuran jumlah asam (H+) yang ditambahkan ke cairan pereaksi volume asam/basa terhadap waktu
• Spektrofotometri pengukuran enzimdengan spektrofotometer pada panjanggelombang tertentu
Contoh soal
• Kinetika enzim glukoamilase ditentukan padasuatu reaktor tertutup pada suhu 40oC berdasarkan glukosa yang terbentuk (µmol/L). Bila volume cairan dalam reaktor 500 ml danlarutan enzim yang digunakan 500 µL mengandung 4g/L.
• Bagaimana bentuk kinetika hidrolisis maltosaoleh enzim glukoamilase?
• Glukosa sebagai produk juga berfungsi sebagaiinhibitor. Kinetika penghambatannya ditunjukkanpd tabel di bawah. Tentukan model kinetikapenghambatan
Waktu(menit)
Konsentrasi awal maltosa (mM)
50 100 150 200
2 95 110 130 140
5 230 290 320 340
10 440 570 640 670
15 700 860 960 1.000
30 1.400 1.700 1.900 2.000
• TRK meeting 5.xlsx
Glukosa(mM)
Konsentrasi substrat maltosa (mM)
50 100 150 200
0 5,8 7,2 8 8,4
2,5 5,2 6,9 7.6 8,1
5 4,8 6,4 7,3 7,9
10 4,1 5,8 6,7 7,4
