PowerPoint PresentationLOGO
www.themegallery.com
Koenzim
Molekul organik non protein yang di perlukan untuk aktivitas
enzim
Koenzim + Apoenzim holoenzim/enzim
Terikat secara kuat (ikatan kovalen/prostetik)
Sebagian besar merupakan derivat B kompleks.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Sifat :
Berbeda dengan enzim; protein akan rusak bila dipanasi (denaturasi)
enzim kehilangan aktivitas biologiknya
Koenzim sebagai substrat kedua sebab degradasi molekul substrat
sehingga harus diimbangi perubahan molekul koenzim.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Koenzim
Contoh:
Fungsi:
Pada reaksi enzimatik, koenzim berperan sebagai pengikat gugus yang
akan di pindahkan (Group Transfer Reaction)
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Biosintesis oksidasi glukosa (glikolisis)
Banyak enzim yang perlu koenzim kecuali enzim pencernaan.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Klasifikasi
NAD, NADP, FMN, FAD, Asam lipoat & koenzim Q
Koenzim untuk transfer gugus selain H
Fosfat, KOA, tiamin, pirofosfat, piridoksal fosfat, asam folat,
biotin, B12.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
H3C
CH
OH
C
O
O
H3C
C
O
C
O
O
NAD
NADH
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Diperlukan gugus pengemban ion H yaitu koenzim NAD.
Sebelum reaksi berlangsung:
NAD direduksi NADH
Laktat dioksidasi piruvat
Peran:
Bila kurang atau tidak adapenyakit.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Tata cara penulisan ditetapkan oleh The International Union for
Biochemistry (IUB System)
Ada 6 kelas enzim berdasarkan tipe reaksi masing-masing ada 4-13
subkelas.
Nama enzim terdiri dari 2 bagian:
Nama pertama:substrat
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Bila diperlukan adanya kejelasan tipe reaksi maka ditulis dalam
tanda kurung pada akhir nama enzim.
Contoh :1.1.1.37 L-malat :NAD-oksidoreduktase
(dekarboksilasi)
L-malat +NAD piruvat + CO2 +NADH+H
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Tiap enzim mempunyai no. kode (enzym code:EC) menunjukkan tipe
reaksi berkenaan dengan kelas (digit 1), subkelas (digit 2),
subsubkelas (digit 3), & reaksi yang spesific (digit 4)
Contoh:
EC 2.7.1.1:2 menyatakan transferase, 7 transfer fosfat, 1 fungsi
alkohol sebagai akseptor fosfat, 1 heksokinase untuk ATP
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Enzim berperan mengkatalisis proses oksidasi reduktasi antara 2
substrat yang mempunyai ikatan CH-OH, CH-CH, C=O, CH-NH2,
CH=NH
CH-OH:sebagai donor elektron
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Transferase
Aldehid, keton, asil, alkil, glikosil, fosforus & sulfur
Asetil-KOA transferase, kolin o-asetil transferase (kolin asil
transferase)
Hidrolase
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Liase
Aldehid liase (aldolase), ketosa-1-fosfat aldehid liase
Isomerase
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Ligase
Asetil-KOA:CO2 ligase (ADP), (asetil-KOA karboksilase)
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Spesifikasi Reaksi Enzimatik
Suatu enzim hanya dapat mengkatalisis 1 jenis reaksi, lock and key
theory
Tiap molekul enzim ada 2 sisi
Sisi aktif/katalitik
Sisi alosterik
Emil Fischer:
Sisi aktif enzim menjadi tempat interaksi antara substrat dengan
enzim melalui teori lock and key.
Sisi alosterik untuk memacu peningkatan aktivitas enzim melalui
induksi oleh substrat oleh senyawa lain.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Teori lock and key
Teori ini mencerminkan keadaan yang kaku (rigidity) konformasi
protein sisi aktif sudah terbentuk lebih dahuklu kemudian substrat
yang sesuai menempati sisi itu
Teori Induced Fit Koshland
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Perubahan bentuk karena pengaruh asam amino penyusunnya
Gugus fosfoserin (-P) & -SH dari residu asam amino sistein
terlibat dalam katalisis, sedang residu lisin &metionin
tidak
Residu beberapa amino asil yaitu sistein, asam amino hidrosiklik
asidik & alkalik juga banyak terlibat pada sisi aktif
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
glikosidase spesific untuk glikosida
esterase khusus untuk ikatan ester
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Enzim kimotripsin:
bekerja untuk ikatan peptida yang dibentuk oleh gugus karboksil
dari asam amino aromatik yaitu fenilalanin, tirosin &
triptofan
Karboksipeptida:
Aminopeptidase:
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
artinya enzim mengkatalisis interkonvensi isomer molekul substrat
H,
kecuali epimerase yang mengkatalisis interkonvensi isomer
optis
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Maltase:
Enzim dalam glikolisis:
Enzim untuk oksidase asam amino:
bekerja untuk L-asam amino bukan D-asam amino di ren
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Memisahkan enzim dari campuran senyawa lain (termasuk KH, lipid
& protein) pemisahan:
metoda pelarutan pengendapan dengan penjenuhan (larutan garam
amonium sulfat)
metoda sentrifugasi differensial, penyaringan & elektroforesis
poliakrilamid gel.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Lisosom:
Makromolekul mikromolekul
lipase lipoprotein, pseudokolinesterase, proenzim koagulasi
darah
enzim disintesis hepar di sekresi ke darah dengan kadar yang lebih
tinggi dibandingkan yang disekresi di jaringan
enzim plasma fungsional dapat berfungsi karena ada substrat
Enzim plasma non fungsional
enzim ini tidak dapat bekerja karena substratnya tidak ada dalam
plasma
kadar akan meningkat bila ada kerusakan jaringan
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Pengukuran peningkatan kadar enzim dalam plasma sangat membantu
dalam menegakkan diagnosis & prognosis dalam jaringan
Penghasil enzim tersebut misalnya:
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Laktat dehidrogenase mempunyai 4 protomer dengan 2 tipe, penentuan
isozim menilai kelainan gen
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Teori Kinetika:
Suatu reaksi kimia dapat berlangsung bila ada benturan antar
molekul & dapat membentuk ikatan 1 dengan yang lain, serta
memiliki energi yang dapat melawan rintangan
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Energi:
Konsentrasi enzim
Konsentrasi substrat
Pengaruh Konsentrasi Enzim
Pada keadaan normal kecepatan awal reaksi enzimatik akan berbanding
lurus dengan kadar enzimnya kecuali bila tercapai
keseimbangan
Enzim mempunyai bentuk transisi yaitu ketika berikatan dengan
substrat membentuk enzim substrat kompleks bila semua enzim sudah
mengikat substrat maka penambahan substrat tidak akan menaikkan
kecepatan reaksi
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Pengaruh Konsentrasi Substrat
Bila semua keadaan konstan tetapi kadar substrat di naikkan maka
kecepatan reaksi akan meningkat sampai kecepatan max
Bila telah terjadi saturasi enzim, semua substrat berikatan dengan
enzim maka kecepatan reaksi tidak akan bertambah lagi
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Pengaruh temperatur
Pada perubahan temperatur yang kisarannya kecil & terbatas
dapat meningkatkan atau menurunkan kecepatan enzimatis, tetapi bila
di luar batas reaksi akan berhenti & aktivitas enzim juga
berhenti
Kenaikan temperatur di gambarkan sebagai koefisien suhu atau Q10,
artinya setiap kenaikkan 10oC kecepatan reaksi naik 2 kali
lipat
Temperatur >70oC reaksi berhenti denaturasi protein enzim
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Pengaruh pH yang extrem mempengaruhi kecepatan reaksi enzimatis
sebab akan terjadi pergeseran status ionik molekul enzim
Tiap enzim mempunyai pH optimal masing-masing
Bila pH diatas atau dibawah pH optimal reaksi berhenti
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Jenis hambatan:
Hambatan kompetitif
Disebabkan struktur kimia inhibitor tersebut mirip (analog) dengan
substrat enzimnya.
Bila substrat & inhibitor bersamaan kompetisi untuk berikatan
dengan sisi katalitik enzim.
Ikatan enzim + inhibitorlemah (reversibel) m.k bila kadar substrat
dinaikkan pengaruh inhibitor berkurang
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Substrat: suksinat (molekul mirip malonat) berkompetisi untuk
berikatan dengan suksinat dehidrogenase.
Bila suksinat dehidrogenase membentuk ikatan enzim inhibitor m.k.
kompleks ini tidak dapat melepas hidrogen reaksi berhenti.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Amethopterin berkompetisi dengan dihidrofolat terhadap enzim folat
reduktase di perlukan pada sintesis tetrahidrofolat berperan untuk
sintesis nukleotida.
Physostigmin berkompetisi dengan asetil-kolin terhadap enzim asetil
kolin esterase karena struktur molekulnya analog.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Inhibitor Non-Kompetitif Reversibel
Inhibitor ini tidak ada kemiripan struktur molekulnya dengan
substrat hal ini karena tempat ikatannya dengan enzim beda dengan
tempat substrat
Efek: menurunkan kecepatan reaksi tapi tidak mempengaruhinya
konstanta michaelis(Km)
Pengaruh inhibisi: dapat dikurangi dengan menaikkan kadar
substrat
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Contoh:
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Mekanisme terjadi melalui suatu molekul antara (intermidiate
metabolic) hasil metabolisme, yang berpengaruh pada aktivitas
katalitik enzim kunci pada suatu proses molekul di sebut
modifiers.
Pengaruh dapat berupa menaikkan kecepatan (Positive Modifiers) atau
menurunkan kecepatan (Negative Modifiers)
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Metaloenzim: ikatan kuat
Pada reaksi enzimatis:
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Fosfotransferase ( substrat piruvat) fosfoenolpiruvat &
karboksilase kompleks enzim-logam-substrat.
Enzim glutamin sintetase & piruvat kinase kompleks
logam-enzim-substrat.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Katalisis asam basa umum
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Fe 2+ , Mn 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , K +
Hukum Lewiss:
Ion logam asam dapat memiliki pasangan elektron dgn unsur lain
membentuk ikatan kovalen.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Pengubahan jumlah absolut enzim.
Pengubahan efisiensi katalitik enzim.
Sintesis ensim laktase, perlu laktosa (substrat) sebagai
induktor.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Aktivitas katalitik suatu enzim dapat diatur oleh molekul kecil:
efektor allosterik.
Efektor allosterik negatif inhibisi umpan balik (feed back
inhibition)
Molekul produk tertentu dapat berikatan dgn enzim pd sisi
allosterik yg jauh dari sisi katalitik memberi efek menghambat
kecepatan reaksi.
Reaksi ini biasa terjadi pada rekasi irreversibel, enzimnya di
sebut enzim allosterik.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Zimogen (Proenzim)
Adalah enzim yang disekresi oleh sel pembuatnya dlm bentuk belum
aktif.
Agar aktif perlu pemecahan/pemotongan rantai polipeptida &
proteolisis.
Enzim pencernaan dlm bentuk zimogen:
Pepsinogen
Tripsinogen
Proelastase.
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Enzim allosterik dpt pula dipacu oleh molekul substratnya sendiri
untuk mempercepat jalannnya reaksi terjadi bila substrat sudah
banyak.
Pa S5 Pb
Contoh:
Kolesterol dari makanan akan membatasi sintesis kolesterol dari
asetat dlm jaringan tubuh akan tetapi regulasi umpan balik tidak
melibatkan inhibisi umpan balik terhadap enzim awal dalam
biosintesis kolesterol
www.themegallery.com
LOGO
www.themegallery.com
Inhibisi umpan balik suatu reaksi produk akhir dapat melakukan
inhibisi tersebut.
Contoh:
Pada sintesis hemoprotein heme yang terbentuk secara allosterik
dapat menghambat aktivitas enzim AMLEV sintetase.
www.themegallery.com