kulenz
TRANSCRIPT
by dr. Novi Khila Firani
LAB. BIOKIMIA FK UB
TUJUAN PEMBELAJARAN1.Menjelaskan sifat-sifat umum enzim 2.Menyebutkan klasifikasi dan tata nama enzim menurut IUB 3.Menjelaskan mekanisme kerja enzim 4.Menjelaskan sifat-sifat kinetik enzim 5.Menjelaskan peranan enzim dalam aspek klinis
REFERENSI1. Harpers Biochemistry 2. Basic Medical Biochemistry : A Clinical Approach 3. Review of Biochemistry 4. Buku-buku lain yg relevan
WHAT ? HOW ?ENZIM
WHERE ?
WHY ?
WHEN ?
Lho, buanyaak sekali manfaatnya enzim itu lho nak !!
Bu,buat apa sih belajar Enzim ???
MANFAAT ENZIM
Medis
Industri/Pangan
Diagnosa/Prognosa : GOT-GPT Terapi : Enzymplex
Papain : Pelunak daging Renin : koagulasi susu
ENZIM SENYAWA ORGANIK-PROTEIN BIOKATALISATOR
BERSIFAT SPESIFIK DISINTESA DAN BERFUNGSI DIDALAM TUBUH
HAMPIR SEMUA REAKSI DALAM TUBUHMAKHLUK HIDUP BERLANGSUNG : PADA SUHU 370 C PADA pH 7,2 - 7,4
SUPER CEPATKARENA DIKATALIS OLEH E N Z I M
Biokatalisator :E + S ES E + P
Spesifik :
* Terhadap satu substrat. mis. Glukokinase a-D-glukosa * Terhadap sekelompok substrat mis. D-asam aminooksidase * Stereospesifik contoh : maltase Ik. Glikosida a
TATA NAMA & KLASIFIKASI
* SINGKAT* JELAS * TEGAS * INFORMATIF
PTYALIN AMIGDALIN AMILASE
=
=
Nama Enzim : Substrat + ase : urease, lipase Jenis reaksi + ase : dehidrogenase, transferase Substrat dan jenis reaksi + ase : amino-oksidase, malat-dehidrogenase
KLASIFIKASI & TATANAMA ( I.U.B. )a) DASAR : JENIS REAKSI YG DIKATALIS :Kelas 1. OKSIDOREDUKTASE Kelas 2. TRANSFERASE Kelas 3. HIDROLASE Kelas 4. LIASE Kelas 5. ISOMERASE Kelas 6. LIGASE
b) NAMA POKOK ENZIM : SUBSTRAT(S) : KELAS-ASE * Malat : NAD oksidoreduktase c) INFORMASI TAMBAHAN : DIBELAKANG NAMAPOKOK DALAM KURUNG
*
Malat : NAD oksidoreduktase (dekarboksilasi)Nama Pokok kelas info tambahan
d) UNTUK MENYINGKAT : NOMOR KODE
NOMOR KODE ENZIMNAMA ENZIM TERDIRI ATAS 4 DIGID > DIGID PERTAMA = KELAS ENZIM
> DIGID KEDUA = SUBKELAS> DIGID KETIGA = SUB-SUBKELAS > DIGID KEEMPAT = NAMA SPESIFIK
CONTOH : E.C.2.7.1.1ENZYME CODE
HEKSOKINASE
SUB-SUBKELAS 1 = ALKOHOL (AKSEPTOR)
SUBKELAS 7 = GUGUS FOSFAT (YG DITRANSFER) KELAS 2 = TRANSFERASE
NAMA LENGKAPNYA :ATP:D-HEKSOSA-6 FOSFOTRANSFERASE (HEKSOKINASE)
REAKSINYA :
ATP + D-HEKSOSA
ADP + D-HEKSOSA-6P
CATATAN : UNTUK MENGETAHUI NAMA KELAS/SUBKELAS/SUB-SUBKELAS LIHAT TABEL IUB
BEBERAPA CONTOH DARI KE 6 KELAS ENZIM : KELAS 1 : OKSIDOREDUKTASE
REAKSI UMUM :Sred eSoks Sred
Soks
E.C.1.1.1.1=ALKOHOL:NAD OKSIDOREDUKTASE (ALKOHOL DEHIDROGENASE)
ALKOHOLe-
ALDEHID/KETON NADH + H+
NAD+
KELAS 2 : TRANSFERASE REAKSI UMUM : S1-G S1
GS2 S2-G
E.C.2.3.1.6 = KOLIN:ASETIL TRANSFERASE ASETIL-KoA ASETIL KOLIN KoA-SH
ASETIL-KOLIN
Macamnya : Kelompok enzim yang memindahkan gugus : 2.1. karbon 2.2. aldehid, keton 2.3. asil (COOH) 2.4. glikosil (R-CHO) 2.5. fosfat 2.6. sulfat
3.Kelas hidrolase S1 S2 + S3
Macamnya : hidrolisa pada ikatan 3.1. ester 3.2. ik glikosidik 3.3. ik peptida 3.4. ik C-N 3.5. asam anhidridaContoh : E.C.3.1.1.8. Asil kolin asil hidrolase ( pseudokolin esterase ) Asil kolin + H2O Kolin + Asam
4. Kelas Liase X C Y C X Y + -C = C-
Contoh : E.C.4.2.1.2 L-Malat Hidroliase ( Fumarase ) Malat Fumarat + H 2O
OHH2C HOOC CH COOH
H
COOHC= C
HOOC
COOH
5. Kelas isomeraseE.C.5.1.1.1. Alanin Rasemase L-Alanin D-Alanin
E.C.5.2.1.3. Retinen isomerase Trans retinen 11 sis retinen
6. Kelas LigaseMacamnya : membentuk ikatan antara : * C-O * C-S * C-N * C-C Contoh :E.C.6.3.1.2. L-Glutamat : Amonia ligase (ADP) (Glutamin sintetase) ATP + L-Glutamat + NH4+ ADP + L-Glutamin + Ortofosfat
DISKUSIKelas enzim apakah yang mengkatalisis reaksi di bawah ini : 1. ATP + D-heksosa ADP + Dheksosa-6- fosfat 2. D-Galaktosida + H2O Alkohol + D-Galaktosa 3. Gliseraldehida-3P + NAD+ 1,3 -Difosfogliserat + NADH + H+ 4. Glukosa 6-fosfat Fruktosa 6fosfat
Bagian Aktif EnzimActive site Catalytic site Binding site Allosteric site catalytic activity
Active site Active site
STRUKTUR ENZIM
PROTEIN asam-asam amino ikatan peptida labil thd panas
KOENZIMKofaktor logam seny. Organik non protein (=KOENZIM) KOENZIM + APOENZIM HOLOENZIM IK : kovalen gugus prostetik non kovalen lemah Koenzim : - senyawa pembawa antara - sebag. besar turunan vit.B
KOENZIM : CARIER> Hydrogen carier : NAD, NADP, FMN, FAD, koenzim Q > Electron carier : Heme > Pembawa gugusan lain : ATP : fosfat TPP : aldehid Koenzim A : asil
KOENZIM : turunan Vit.BTPP : Tiamin (B1) NAD : Niasin FAD : Riboflavin (B2) Piridoksal Fosfat : Piridoksin (B6) Koenzim A : asam pantotenat Koenzim folat : asam folat
MEKANISME KERJA ENZIM
1. Fischer : Lock and Key
Enzim + Substrat
Enz- Sub
Lock and key modelSubstrat Key (S) Lock (E) Enzyme
2. Daniel Koshland : Induced Fit
E
E
E
E
E
Konformasi yg sesuai
E
Induced Fit
KINETIKA ENZIMTeori kinetik :
* Antar molekul harus saling membentur. * Mempunyai tenaga untuk melawan enersi penghalang ( Enersi Barier )me enersi barier
ENZIM
Peran Enzim
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI ENZIMATIK
1.Suhu / TemperaturProtein ProteinK E C SUHU OPTIMUM
t
Denaturasi Sifat fisik/kimia hilang inaktif
t
2. Derajat keasaman /pH Enzim Enz+as /bs
Denaturasi Enz-SH- + -- ++ - -+++ -- - - ++++ -- -- +++++ - -- +++++ - - +- ++ - ++ -- -- +++++ -- -- +++++OPT
SH++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + ++ + + - ++ + + - - ++ + + - - - ++ + +
K E C . R
--------+-++ +pH ENZ
SH
3. Kadar Substrat dan Enzim :
E + S
K1 K2
E + P
v1 = K1 [E] [S] , v2 = k2 [E] [P] k1 = k2 v1 = v2
Persamaan Michaelis Menten :
V[S] v = ---------------km + [ S ]v V [S] Km = = = = Kec reaksi enzimatik Kec maksimum Kadar substrat Konstante Michaelis Menten
V 1/2V
Km
[S]
Apabila [ S ] > Km , maka v = V Apabila [ S ] = Km , maka v = V
S
+
E
ES
E
+
P
4. Modifier :
Senyawa yang mampu mempengaruhi aktifitas reaksi enzimatik
4.1. Modifier Positip * = Aktivator * Ion logam : Mn, Mg, Ca * Substrat (glukosa glukokinase) 4.2. Modifier Negatip = inhibitor 4.2.1. Competitive inhibitor 4.2.2. Non Competitive inhibitor * Reversible * Irreversible ( Hg )
Contoh penghambat bersaing : 1. Sulfanilamide : PABA Asam folat Tetra hidrofolat Kerangka 1 atom C anti bakteri 2. Aminopterin dan Ametopterin : Asamfolat Kerangka 1 atom C anti kanker 3. Dicoumarol : Vitamin K Sintesa Protrombin Koagulasi darah anti koagulasi darah
Inhibitor kompetitif
E
E
E
p
Inhibitor non kompetitifIE E P
Inhibitor
Pengendalian reaksi enzimatik :E + S E + P
1. Substrat :
* Hukum aksi masa * Semi permeable * Hukum aksi masa * Hambatan umpan balik
2. Produk :
3. Enzim : 3.1. Kadar enzim 3.1.1. Kecepatan degradasi : * Enzim proteolitik * Sulit dipengaruhi
3.1.2. Kecepatan Sintesa : Diatur oleh 3 gene : a. Gene Strukturil b. Gene Operator c. Gene Regulator 3.2. Aktivitas enzim 3.2.1. Mengaktivkan zimogen Contoh : pepsinogen pepsin 3.2.2. Melalui modifier Contoh : ion logam aktivator 3.2.3. Melalui modifikasi kovalen * Fosforilasi * Defosforilasi
PRINSIP PENGENDALIAN METABOLISME SAMA DG PENGENDALIAN REAKSI ENZIMATIKBIASANYA PD REAKSI YG IRREVERSIBLE TUNDUK PD HUKUM AKSI MASSA
FASILITATOR
A
A A
E B C [E] D E
MEMBRAN SEL
INTRA SEL
Supardan, 2005
PRINSIP PENGENDALIAN METABOLISME SAMA DG PENGENDALIAN REAKSI ENZIMATIKBIASANYA PD REAKSI YG IRREVERSIBLE TUNDUK PD HUKUM AKSI MASSA
FASILITATOR
E A B C [E] D E
MEMBRAN SEL
Supardan, 2005
PRINSIP PENGENDALIAN METABOLISME SAMA DG PENGENDALIAN REAKSI ENZIMATIK PENGENDALIAN KADAR E & AKTIFITAS EHORMONFASILITATOR cAMP/Ca++ PROTEIN KINASE MODIFIER KOENZIM/KOFAKTOR FEED FORWARD +
A
E B C [E]TRANSLASI RNA TERKAIT DENGAN EKSPRESI GEN DNA
- FEED BACK
INHIBITION
D
E
MEMBRAN SEL
TRANSKRIPSSI
Supardan, 2005
Fungsional plasma enzim : * Normal ada dalam plasma dalam jumlah yang banyak. * Berfungsi dalam plasma. * Disintesa dalam hati. * Tidak dapat digunakan untuk membantu diagnosa.
Contoh :
* * * *
Lipoprotein lipase Pseudokolin esterase Enzim-enzim pembekuan darah Enzim penghancur bekuan darah
Non fungsional plasma enzim : * Tidak berfungsi dalam plasma * Normal ditemukan dalam jumlah yang sedikit dalam plasma. * Membantu menegakkan diagnosa Contoh : * Plasma lipase - Lipoprotein lipase - Lipase pankreas * Plasma amilase - Kel Pankreas dan saliva * Plasma Tripsin - Kel pankreas * Transaminase - GOT dan GPT
Principal serum enzymes used in clinical diagnosis
Serum Enzymes1.
Major Diagnostic use1.
2. 3.
Aminotransferase (AST/SGOT), (ALT/SGPT) Amylase Creatin Kinase Laktat Dehidrogenase Lipase Acid Phosphatase Alkali Fosfatase
2. 3.
4. 5. 6. 7.
4. 5. 6.
7.
Myocardiac infarct, Hepatitis viral Acute Pancreatitis Muscle disorder, myocard infarct Myocard infarct Acute pancreatitis Ca Prostat metastase Bone disorder
Isozim : Enzim yang mempunyai sifat fisik sifat kimia dan immunokimia berbeda tetapi mempunyai fungsi yang sama.
Contoh : LDH ( Laktat Dehidrogenase ) * 4 sub unit/protomer Tetramer * 2 tipe : H (Heart) dan M (Muscle) * I 1 : HHHH I 2 : HHHM I 3 : HHMM I 4 : HMMM I 5 : MMMM
Elektroforese LDH
HHHM HMMM MMMMHHMMHHHH
5
4
3
2
1
***THE END***