Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

31
ENZIM DAN KO-ENZIM dr. Prima Maharani Putri, MH. BAGIAN BIOKIMIA FK UMP

description

fghfhm

Transcript of Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Page 1: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

ENZIM DAN KO-ENZIMdr. Prima Maharani Putri, MH.BAGIAN BIOKIMIA FK UMP

Page 2: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

reaksi kimia organik: butuh katalisatorpercepat proses reaksi

Enzim: biokataliskatalisator yang disintesis oleh organisme hidup.

Katalisator :katalisator protein (enzim)katalisator nonprotein(H, OH, dan ion logam).

Enzim: sifat-sifat protein termolabil, bisa rusak oleh logam berat (Ag,Pb,Hg), dan dapat terganggu oleh perubahan pH

Page 3: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

1. Pengertian Enzim dan Koenzim 2. Sifat Kinetik Enzim 3. Nomenklatur Enzim 4. Struktur Enzim 5. Sifat Umum Enzim 6. Klasifikasi Enzim 7. Factor yang mempengaruhi Enzim

8. Koenzim 9. Fungsi Khusus Enzim 10. Regulasi dan Aktivitas Enzim

Page 4: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

ENZIMbiokatalisator yg mengatur kecepatan

berlangsungnya semua proses fisiologis (reaksi kimia dalam tubuh)

sifat penting: memiliki daya katalitik yang sangat besar dan sangat spesifik.

semua reaksi kimia dalam tubuh perlu enzim

Kegagalan tubuh mensintesa enzim dapat menimbulkan penyakit bahkan kematian Contoh: perubahan amoniak urea

NB: Katalis adalah molekul yang berfungsi mempercepat reaksi kimia.

Page 5: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel: EKSO-ENZIM

Apoenzim: komponen protein penyusun Enzim

Beberapa enzim memerlukan komponen non protein yang disebut kofaktor

Holoenzim: Enzim yang terikat dengan kofaktor

Page 6: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Isoenzim: suatu zat yang bentuk molekulnya berbeda dengan enzim, tetapi fungsinya sama dengan enzim

Koenzim: substrat yang mengaktifkan kerja enzim

Koenzim banyak yang merupakan derivat vitamin B

ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel disebut ENDO-ENZIM

Page 7: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

ENZIM dalam melaksanakan fungsinya sering butuh KO-FAKTOR.

KO-FAKTOR berikatan dengan enzim.

GUGUS PROSTETIK: IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TIDAK TETAP

Page 8: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

KO-ENZIM: IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TETAP

ENZIM tersusun atas dua komponen:BAGIAN YANG TERMOLABIL (APO-ENZIM)

BAGIAN YANG AKTIF (PROSTETIK/KO-ENZIM)

Page 9: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13
Page 10: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13
Page 11: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

KLASIFIKASI ENZIM Dahulu: substansi atau substrat yang

dihidrolisis + akhiran aseEx. lipase menghidrolisis lipid, amilase

menghidrolisis amilum, protease menghidrolisis protein.

tidak memadai krn banyak enzim mengkatalisis substrat yg sama tetapi dg reaksi yg berbeda. Ex. ada enzim yg megkatalisis reaksi

reduksi thd fungsi alkohol gula dan ada pula yg mengkatalisis reaksi oksidasi pada substrat yg sama.

Page 12: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Sekarang: jenis reaksi yang dikatalisis + aseContoh: enzim dehidrogenase mengkatalisis reaksi pengeluaran hidrogen, enzim transferase mengkatalisis pemindahan gugus tertentu.

International Union of Biochemistry (IUB) telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks tetapi tidak meragukan berdasarkan mekanisme reaksi

Page 13: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

6 JENIS ENZIM

1.OKSIDOREDUKTASE: Untuk reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi: Dehidrogenase, Oksidase

2.TRANSFERASE: Untuk pemindahan gugus fungsional: Transaminase, Kinase

3.HIDROLASE: Untuk reaksi hidrolisis : Esterase, Peptidase, Fosfatase

Page 14: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

4.LIASE: Untuk penambahan ikatan rangkap: Fumarase

5.ISOMERASE: Untuk reaksi isomerasi (pembuatan senyawaan padanan): Alanin rasemase

6.LIGASE: Untuk penempelan ikatan/senyawaan dengan pembelahan ATP: Alanin sintetase

Page 15: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

SIFAT KINETIK ENZIM 1. sebagai katalisator 2. Mrp protein3. spesifik (khusus) 4. Mrp suatu koloid 5. dapat bekerja bolak-balik 6. jumlahnya cukup (tidak perlu

banyak) 7. tidak tahan panas 8. bekerja baik pada pH tertentu

Page 16: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

NOMENKLATUR ENZIMnama substrat atau nama reaksi yang dikatalisis + akhiran –aseMisal : selulase, dehidrogenase, urease

Daftar Istilah Kimia Organik (1978), akhiran -ase tersebut diganti dengan -asa

Page 17: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

STRUKTUR ENZIMenzim yang hanya tersusun dari protein saja: pepsin dan tripsin.

enzim-enzim yang juga memerlukan komponen selain protein (kofaktor).

Kofaktor dapat merupakan ion logam/ metal, atau molekul organik (koenzim)

Page 18: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Gabungan antara bagian protein enzim (apoenzim) dan kofaktor dinamakan holoenzim.

Metaloenzim: Enzim yang memerlukan ion logam sebagai kofaktornya Ion logam ini berfungsi untuk menjadi pusat katalis primer, menjadi tempat untuk mengikat substrat, dan sebagai stabilisator supaya enzim tetap aktif.

Page 19: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

BEBERAPA ENZIM YANG MENGANDUNG ION LOGAM SEBAGAI KOFAKTORNYA

Ion Logam EnzimZn ²⁺ Alkohol dehidrogenaseMg²⁺ Karbonat anhidrasaFe²⁺/ Fe³⁺ Karboksipeptidasa Cu²⁺/ Cu⁺ Fosfohidrolasa K⁺ Fosfotransferasa Na⁺ Sitokrom

Peroksida Katalasa Feredoksin Tirosina Sitokrom oksidasa Piruvat kinasa (juga memerlukan Mg²⁺) Membrane sel ATPasa ( juga memerlukan K⁺ dan Mg²⁺)

Page 20: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

SIFAT UMUM ENZIMproteinbekerja secara spesifiksbg biokatalis diperlukan dalam jumlah sedikit dapat bekerja secara bolak-balik dipengaruhi faktor lingkungan (suhu, pH, aktivator, inhibitor, konsentrasi substrat)

Page 21: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM

Temperatur, makin tinggi makin cepat, sampai suhu optimum, diatas suhu optimum menurunkan kecepatan

pH, optimum pada pH: 5 - 9 Konsentrasi enzim: penambahan

kosentrasi tidak menambah kecepatan (yang penting ada)

Konsentrasi substrat: makin tinggi makin cepat

Inhibitor: menghambat reaksi

Page 22: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

KO-ENZIM memperbesar kemampuan katalitik suatu

enzim sehingga jauh melebihi kemampuan yang ditawarkan Banyak enzim yang memerlukan koenzim untuk dapat berfungsi aktif sebagai katalisator

Koenzim yang berikatan secara erat dengan enzim melalui ikatan kovalen atau non kovalen sering disebut sebagai gugus prostetik

Reaksi-reaksi yang memerlukan koenzim: reaksi oksidoreduksi, pemindahan gugus serta isomerisasi, dan reaksi yang membentuk ikatan kovalen

Page 23: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

KO-ENZIMidentik dengan VITAMIN. Sebagai Ko-faktor ada unsur yang dapat diperoleh/disusun dari dalam tubuh, tetapi tak sedikit yang tidak dapat disusun tubuh hewan/manusia sehingga perlu memasukkan dari luar berupa vitamin

Page 24: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

NO KO-ENZIM VITAMIN FUNGSI

1. Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD)

Asam Nikotinat (NIASIN)

REDOKS

2. Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phospat (NADP)

Asam Nikotinat (NIASIN)

REDOKS

3. Flanin Adenin Dinukleotida (FAD)

Riboflavin REDOKS

4. Flavin Mononukleotida (FMN)

Riboflavin REDOKS

5. Tiamin Pirofosfat (TPP)

Tiamin Oksidatif Dekarboksilasi

Page 25: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

NO KO-ENZIM VITAMIN FUNGSI

6. Piridoksal Fosfat

Pirodoksin (vitamin B6)

Transaminasi dan Rasemase

7. Koenzim A Asam Pantotenat

Transfer Gugus Asli

8. Biotin Biotin Transfer CO2

9. Koenzim B12 Kobalamin (vitamin B12)

Transfer Gugus Fungsional

Page 26: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

FUNGSI KHUSUS ENZIM 1. Menurunkan energi aktivasi

zat A oleh fungsi enzim mendapatkan energi yang cukup aktif zat B

2. Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang optimal TANPA mengubah besarnya tetapan keseimbangannya: kecepatan reaksi enzim diukur dari jumlah substrat yang dapat diubah dalam waktu tertentu. Penghitungan kecepatan reaksi enzim digunakan tetapan MICHAELIS-MENTEN.

3. Mengendalikan reaksi : tanpa enzim tidak ada reaksi biokimia lebih lanjut

Page 27: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh

(1) pH, (2) suhu, (3) konsentrasi enzim maupun substrat,

dan (4) adanya inhibitor/PENGHAMBAT.

INHIBITOR ada 2 macam yaitu : inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Contoh inhibitor adalah Racun Cyanida dan Sulfida

Page 28: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

REGULASI DAN AKTIVITAS ENZIM

Aktivitas EnzimSeperti halnya katalisator, enzim dapat

mempercepat reaksi Kimia dengan menurunkan energi aktivasinya.

Enzim tersebut akan bergabung sementara dengan reaktan sehingga mencapai keadaan transisi dengan energi aktivasi yang lebih rendah daripada energi aktivasi yang diperlukan untuk mencapai keadaan transisi tanpa bantuan katalisator atau enzim.

Page 29: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

Enzim bekerja dengan regulasi tertentu. Regulasi enzim dilakukan dengan dua cara :

(1)Mekanisme umpan balik, (2)Pengendalian genetic mll

SINTESIS PROTEIN dlm sel

Page 30: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

NEGATIVE-POSITIVE MECHANISM

Page 31: Kuliah Enzim Dan Koenzim 22 Nov 13

SINTESIS PROTEIN: CENTRAL