Koenzim Dan Kofaktor

8/10/2019 Koenzim Dan Kofaktor

1/49

KOENZIM DAN KOFAKTOR

Dra.Yustini Alioes,MSi,Apt

Bagian Biokimia Fakultas KedokteranUniversitas Andalas

Padang


2/49

Enzim adalah protein yg berfungsi

sebagai katalisator (mempercepatreaksi kimia).

Dapat mengalami modifikasi selamareaksi, tetapi kembali ke bentuk

asal pd akhir reaksi.

Enzim juga mengatur kecepatanreaksi dlm jalur metabolisme.

2


3/49

Mempunyai aktifitas enzimatik

bila berbentuk holoenzim.

Holoenzim = apoenzim + koenzim

- apoenzim; protein enzim

-koenzim;gugus prostetik/kofaktor

3


4/49

Reaksi

E = Enzim., S = Substrat.,

P = Produk

4


5/49

Enzim Sebagai Katalisator

Substrat berikatan dgn tempatpengikatan substrat spesifik yg adapada enzim melalui interaksidengan residu asam amino enzim.

Daya katalitik enzim berada dalam

interval 106sampai 1014 lebih cepatdibanding reaksi tanpa katalisis.

5


6/49

Suatu enzim hanya bereaksi dgn1 substrat.

Enzim memerlukan molekulsekunder untuk dapat aktif ygdisebut koenzim (non-protein).

Koenzim bertindak sebagaisubstrate shuttles ygmemindahkan berbagai substrat.

6


7/49

KOENZIM

Senyawa organik

Tahan panas,

Mudah terdisosiasi

Dpt dipisahkan dari enzimnya dg cara

dialisis

Mentranspor ggs kimia/elektron dari 1enzim ke enzim lainnya

Contoh : NAD,NADP,FAD,FMN,dll

7


8/49

Dpt memperbesar kemampuan katalitik

sebuah enzim besar dari kemampuannya

sendiri

Jenis reaksi yg sering memerlukan

koenzim;

- oksidasi reduksi

- reaksi pemindahan ggs

- isomerasi

8


9/49

Perbedaan ENZIM dan

KOENZIM

Enzim :

- Mrpkan biokatalisator

- Bersifat termolabil

- Spesifik dlm melaksanakan

fungsinya- Dpt dirusak oleh logam berat

9


10/49

- Aktifitas enzim diukur dg

kecepatan reaksi enzimatik

- Letak enzim tertentu didalam sel

- Hanya mengkatalis 1 macam

reaksi

10


11/49

Suatu enzim hanya bereaksi dgn 1substrat.

Enzim memerlukan molekul sekunder

untuk dapat aktif yg disebut koenzim (non-protein).

Koenzim bertindak sebagai substrate

shuttles yg memindahkan berbagaisubstrat.

11


12/49

KOENZIM :

- Senyawa organik yg diperlukan utk

aktifitas suatu enzim ttt

- Bersifat termostabil

- Berat molekul rendah

- Banyak terdapat pd vit,B Komplek- Bisa dianggap sbg substrat kedua

12


13/49

Klassifikasi menurut gugus

pemindahannya;

A.Ggs pemindahannya yg bukanhidrogen;

1. gula pospat

2. KoA-SH

3. Tiamin piropospat

4. Seny.Folat5. Biotin

6. Asam lipoat13


14/49

7.Piridosal fosfat

8.Kobamida

B.Untuk pemindahan hidrogen;

1, NAD.NADP

2.FMN,FAD3. Asam lipoat

4. Koenzim14


15/49

Koenzim biasanya berikatan secara kovalen

dengan enzim sehingga sering disebut

gugus prostetik.

Gugus prostetik antara lain ialah;

- metalloenzim (Co,Cu, Mg, Mn, Se, &Zn)

- vitamin B-komplek, seperti;* B-2 pada FMN (Flavin Mononukleotida)&

FAD (Flavin Dinukleotida)

15


16/49

KOFAKTOR

Kofaktor berfungsi sama dengan gugus

prostetik, tetapi berikatan secara reversible Dpt brp zat anorganikion logam

Dpt brp zat organik.flavin dan heme

Metal- activated enzymes adalah istilahuntuk kofaktor ion logam.

16


17/49

Contoh enzim yg mengandung kofaktor;

- karbonat anhidrase dg kofaktor Zn terikat

sbg bgn dari tapak aktifnyakatalitik

Pembagian Kofaktor;

a.Aktivatorion anorganik yg biasanya

berikatan lemah dg suatu enzimContoh; Cu,Fe,Mn,Zn.Ca,K dan Co

17


18/49

B. Ggs Prostetikikatan kovalen

dpt brp seny,organik ttt,vit,atau ion

logam

Contoh:

- FADVit,B2/Riboflavinmenerima atom

hidrogen- Ion Logam: Sitokromsbg pembawa

elektron pd Fe

18


19/49

Fungsi :

Membantu proses katalisis oleh enzim

maupun penyusunan struktural yg

pentingutk memantapkan ikatan antara

substrat pd enzim atau menstransfer

elektron yg timbul selama katalisa

19


20/49

Tempat Aktif (active s ite)

Komplek enzim-substrat berada dalam suatudaerah pada enzim yg disebut tempat aktif.

Terletak di pecahan, celah, atau ronggapada enzim.

Tempat ini juga mengandung koenzim. Enzim-substrat yg telah diaktifkan mem-

bentuk komplek stadium transisi.

Komplek stadium transisi akan teruraimenjadi produk.

Enzim bebas kemudian mengikat substrat

lain. 20


21/49


22/49

22

Enzim Oksidoreduktase

Adalah sekelompok enzim yang terlibatdalam reaksi reduksi-oksidasi

Terdiri dari :

1. Oksidase

2. Dehidrogenase

3. Hidroperoksidase

4. Oksigenase


23/49

23

1. Oksidase

Mengkatalisis pengeluaran hidrogen dari

substrat dgn menggunakan oksigen sebagai

akseptor hidrogen.

Enzim-enzim tsb membentuk;

- air (H2O)- hidrogenperoksida (H2O2)


24/49

24

Enzim Oksidase

AH2 O2 AH2 O2

Oksidase

A H2O A H2O2

(1) Air (2) Hidrogenperoksida


25/49

25

Enzim Oksidase

1. Sitokrom oksidase

2. Oksidase dgn flavoprotein;

- Asam L-amino oksidase- Xantin oksidase

- Glukosa oksidase


26/49

26

Sitokrom Oksidase

Adalah hemoprotein dengan gugus

prostetik heme.

Enzim ini dapat dirusak oleh:

- karbonmonoksida

- sianida

- hidrogen sulfida


27/49

27

Flavoprotein

Kelompok enzim ini memiliki gugus

prostetik flavin mononukleotida (FMN) atau

flavin adenin dinukleotida (FAD).

Gugus prostetik tsb dibentuk dari riboflavin.


28/49

28

2. Dehidrogenase

Memiliki 2 fungsi utama:

1. - Memindahkan H dlm reaksi redoks.

- Sering memakai koenzim NAD+

/NADP+

yg membutuhkan niasin.

2. - Sebagai komponen rantai respirasi.


29/49

29

Rangkaian Reaksi Dehidrogenase

AH2 Pembawa BH2(red) (oks) (red)

A Pembawa-H2 B

(oks) (red) (oks)

A B

dehidrogenase dehidrogenase


30/49

30

3. Hidroperoksidase

Kelompok enzim ini melindungi tubuhterhadap peroksida,

Karena akumulasi peroksida dapat

mencetuskan radikal bebas yg merusakmembran sel.

Terdiri dari 2 macam enzim:

1. Peroksidase

2. Katalase


31/49

31

Peroksidase

Banyak terdapat dalam susu, leukosit,platelet, dan jaringan lain yg terlibat dalam

metabolisme eikosanoid.

Hidrogen peroksida direduksi dengan

mengorbankan substansi seperti; askorbat,

kuinon, & sitokrom C.


32/49

32

Peroksidase

H2O2 + AH2 2H2O + A


33/49

33

Peroksidase

Glutation peroksidase dgn gugus

prostetik selenium bekerjasama

dengan glutation tereduksimelindungi membran lipid &

hemoglobin terhadap oksidasi oleh

senyawa peroksida.


34/49

34

Katalase

Enzim ini banyak terdapat dalam;

darah, sumsum tulang, membran mukosa,

ginjal, dan hepar. Berfungsi menghancurkan H2O2 yang

terbentuk oleh kerja oksidase.

Katalase & oksidase ini terdapat di dalamperoksisom.


35/49

35

Katalase & Oksidase

AH2

A

AH2 A

O2 H2O2 Katalase2H2OOksidase

H2O2 O2


36/49

36

4. Oksigenase

Enzim dalam kelompok ini mengkatalisis

pemindahan & inkorporasi (penyatuan)

oksigen ke dalam molekul substrat. Terdiri dari:

- Dioksigenase

- Monooksigenase


37/49

37

Dioksigenase

Penyatuan molekul O2 ke substrat.

Terdiri dari:

1. Enzim yg mengandung Fe, seperti;- homogentisat dioksigenase

2. Enzim yg menggunakan heme, seperti;

L-triptofan dioksigenase (triptofanpirolase) dalam hepar


38/49

38

Monooksigenase

Penyatuan hanya satu atom molekul O ke

dalam substrat.

Atom O lainnya direduksi menjadi air.


39/49

39

Monooksigenase Sitokrom P450

Enzim ini terdapat dalam mikrosom sel

hepar.

Membutuhkan NADH & NADPH untukdioksidasi dalam reaksi yang disebut siklus

hidroksilase.

Penting untuk hidroksilasi obat-obatan

Ad i T if f t (ATP)


40/49

40

Adenosin Trifosfat (ATP)

Adalah nukleotida trifosfat yg mengandungadenin, ribosa, & 3 gugus fosfat.

Agar dapat bekerja, ATP membentuk

komplek Mg2+

. ATP mengandung 2 gugus fosfat-

berenergi tinggi & sebuah fosfat berenergi-

rendah (ikatan ester biasa). Gugus fosfat berenergi-tinggi dilambang-

kan sebagai P

Ad i T if f t (ATP)


41/49

41

Adenosin Trifosfat (ATP)

NH2

N N

N

Mg2+ N

O- O- O-

-O P O P O P O CH O

O O O

OH OH


42/49

42

Metabolisme

Reaksi katabolisme (eksergonik) ialah;

Pemecahan atau oksidasi molekul bahan

bakar.

Reaksi anabolisme (endergonik) ialah;

Reaksi sintesis berbagai substansi.

Jadi, Metabolisme ialah;

Kombinasi proses katabolik dan anabolik.


43/49

43

Metabolisme

Suatu proses endergonik tidak dapat berjalansendiri,

tetapi harus menjadi komponen suatu sistemeksergonik-endergonik yg berpasangan,

sehingga keseluruhan perubahan bersih(netto)bersifat eksergonik.

Sikl ATP/ADP


44/49

44

Siklus ATP/ADP

Berperan untuk menghubungkan proses-proses yg menghasilkan P-berenergi-tinggi

dgn proses yg menggunakan P-berenergi-

tinggi.

ATP dikonsumsi & dibentuk kembali

secara kontinu.

Depot ATP/ADP sangat kecil, sehinggahanya cukup untuk mempertahankan

jaringan aktif dlm waktu beberapa detik

saja.

Siklus ATP/ADP


45/49

45

Siklus ATP/ADP

ATP

CO2

Pernapasan: Penggunaan energi:

pembentukan energi - biosintesis makro-

dari; - karbohidrat molekul

- lemak - kontraksi otot

- protein - transpor ion aktif

- termogenesis

O2

ADP + Pi

Sumber Utama P berenergi tinggi


46/49

46

Sumber Utama P-berenergi-tinggi

1. Fosforilasi oksidasi;

-Sumber P terbesar dlm organisme aerobik.

-Energi bebasnya berasal dari oksidasirantai respirasi.

2. Glikolisis;-Pembentukan dua P dari hasil katalisisfosfogliserat kinase & piruvat kinase.

3. Daur Krebs;-Satu P-berenergi-tinggi dibentuk padatahap suksinil tiokinase.


47/49

47

Produk ATP pada Fosforilasi Oksidatif

Diperkirakan satu ATP disintesis setiap

dua proton melewati tonjolan .

Hasilnya ialah;

- 3 mol. ATP utk oksidasi 1 mol. NADH

- 2 mol. ATP utk oksidasi 1 mol. FADH2

Laju fosforilasi oksidatif dikendalikan oleh;NADH, oksigen, ADP

ATP Sintase


48/49

48

ATP Sintase


49/49

49

Kepustakaan

Marks, DB., Marks, AD., Smith CM. Basic medical

biochemistry: a clinical approach. 1996. Dalam: B.U.Pendit, penerjemah. Biokimia Kedokteran Dasar:

Sebuah Pendekatan Klinis. Eds. J. Suyono., V. Sadikin.,

L.I. Mandera. Jakarta: EGC, 2000

R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W. Rodwell

Harpers Biochemistry. 27th ed. McGraw-Hill

Companies, New York. 2006.

Koenzim Dan Kofaktor

Documents

Transcript of Koenzim Dan Kofaktor