pendahuluan-enzim-_-unitri-10-112
TRANSCRIPT
1
PENGANTAR BIOKIMIA &ENZIM & KOENZIM
DISUSUN OLEHDR. WIDODO S.,MKes
PENGANTAR BIOKIMIA
BIOKIMIA MERUPAKAN ILMU YANG BERHUBUNGAN DENGAN BERBAGAI MOLEKUL DIDALAM SEL ATAU ORGANISME YANG HIDUP BESERTA DENGAN REAKSI KIMIA-NYA.
BIOS CHEMIOS
HIDUP / HAYATI KIMIA ( Senyawa Kimia)
BIOLOGI KIMIA ORGANIK
ILMU KIMIA HAYATI ( BIOKIMIA )
TUJUAN ILMU BIOKIMIA : MENGURAIKAN DAN
MENJELASKAN SEMUA PROSES KIMIAWI PADA SEL HIDUP
MANFAAT ILMU BIOKIMIA ADALAH UNTUK KESEJAHTERA-
AN MANUSIA DAN PERKEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN.
DAPAT DIKATAKAN HAMPIR SEMUA ILMU KEHIDUPAN
BERHUBUNGAN ERAT DENGAN BIOKIMIA.
PERANAN BIOKIMIA KEDOKTERAN :
• DIAGNOSTIK . REHABILITASI
• PATOFISIOLOGI . PREVENTIF
• TERAPI . FARMASI
• PROGNOSA . PERAWATAN
APA SAJA YANG DIPELAJARI ?
SELURUH REAKSI KIMIA YANG TERJADI DIDALAM TUBUH MANUSIA,
MULAI DARI MAKANAN MASUK KEDLM. MULUT, TERBENTUKNYA
ENERGI, SENYAWA PEMBANGUN,KOMPONEN SEL & JARINGAN,
SENYAWA CADANGAN …..DST… SAMPAI PENGOLAHAN DAN
EKSKRESI LIMBAH METABOLISME
5
E N Z I MPENDAHULUAN : * KATALISATOR * BIOKATALISATOR
DEFINISI ENZIM :
SUATU SENYAWA ORGANIK BERUPA
PROTEIN YANG BERFUNGSI SEBAGAI
BIOKATALISATOR.
SIFAT-SIFAT ENZIM ;
1. ENZIM ADALAH PROTEIN ENZIM PUMYA SIFAT SEPERTI PROTEIN : KONDISI
LINGKUNGAN, SUHU, Ph. kosentrasiSUBSTRAT, dsb.
2. BERFUNGSI SEBAGAI KATALIS Meningkatkan kecepatan reaksi tanpa mengubah
ProduK / hasilnya, dan Enz tidak ikut bereaksi dengan Substratnya
3. BEKERJA SECARA KHUSUS / SPESIFIK Enzim hanya bekerja mengkatalisa satu reaksi /
substrat tertentu.
4. DIBUTUHKAN DALAM JUMLAH SEDIKIT Reaksi enzimatik dalam metabolisme hanya
memerlukan sedikit sekali enzim.
7
TATA NAMA & KLASIFIKASI ENZIM :
► Nama enzim diberi akhiran ase► Berdasar nama substrat yang dikatalisa enzim tersebut, misalnya : -. Proteinase
-. Lipase ► Menurut sistem IUB, enzim dibagi dalam 6 kelas utama, berdasarkan atas jenis reaksinya : 1. KELAS OKSIDO REDUKTASE 4. KELAS LIASE 2. KELAS TRANSFERASE 5. KELAS ISOMERASE 3. KELAS HIDROLASE 6. KELAS LIGASE
8
► Menurut sistem IUB, nama enzim dapat ditulis dengan KODE ENZIM ( KODE NOMOR ENZIM ) : NAMA ENZIM TERDIRI DARI 4 ANGKA :
. ANGKA PERTAMA KELAS ENZIM . ANGKA KEDUA SUBKELAS . ANGKA KETIGA SUBSUBKELAS . ANGKA KEEMPAT NAMA SPESIFIK ENZIM
CONTOH : E.C. 2.7.1.1
KELAS ALKOHOL FOSFAT HEKSOKINASE
ATP : D-HEKSOSA-6 FOSFOTRANSFERASE (HEKSOKINASE )
ATP + D-HEKSOSA ADP + D-HEKSOSA-6 FOSFAT
9
KELAS 1 : OKSIDO REDUKTASE
YANG MENGKATALISA REAKSI OKSIDASI REDUKSI, TERMASUK TERHADAP GUGUS CH- OH, CH-CH, C=O, CH-NH2, CH=NH. SRED SOKS
e- S1 OKS S1 RED
CONTOH : 1.1.1.1. ALKOHOL : NAD OKSIDOREDUKTASE ( ALKOHOL DEHIDROGENASE ) ALKOHOL ALDEHID / KETON H+ + e- NAD+ NADH + H+
10
Contoh :
* Subkelas 1.4 : Enz yang bekerja pada gugus CH-NH2
E.C. 1.4.1.3. =Glutamat : NAD(P) oksido reduk-tase
( deaminasi )
Glutamat + H2O Ketoglutarat
NAD(P)+ NAD(P)H + H+e
•Dari Subkelas 1.11. = Enz yang bekerja pada H2O2
E.C. 1.11.1.6. = H2O2 oksidoreduktase ( Katalase )
H2O2 + H2O2 2 H2O2 + O2
11
KELAS 2 : TRANSFERASE
YANG MENGKATALISA PEMINDAHAN GUGUS G ( SELAIN HIDROGEN ) ANTARA SEPASANG SUBSTRAT, TERMASUK GUGUS ALDEHID, KETON, ASIL ( COOH ), ALKIL (-ROH ), GLIKOLSIL ( -RCHO ), FOSFAT, SULFAT S1-G S1
G S2 S2-G CONTOH : DARI SUBKELAS 2.3.- ASIL TRANSFERASE E.C. 2.3.1.6. = KOLIN 0-ASETIL TRANSFERASE (KOLIN ASIL TRANSFERASE) : Asetil-koA Asetil-Kolin koA Kolin-SH KoA-SH
CONTOH : 2.7.1.1 , ATP : D-HEKSOSA-6 FOSFOTRANS- FERASE ( HEKSOKINASE ) D- HEKSOSA D- HEKSOSA-6 P ATP ADP
12
KELAS 3 : HIDROLASE YANG MENGKATALISA PEMECAHAN SENYAWA DENGAN CARA HIDROLISIS.
CONTOH : DARI SUBKELAS 3.1. E.C 3.1.1.8. = ASIL KOLIN ASIL HIDROLASE ( Pseudokolin Este rase ) ASIL-KOLIN KOLIN + ASAM
DARI SUBKELAS 3.2. -- ikatan Glikosidik E.C. 3.2.1.23 = GALAKTOSIDASE ( GALAKTOHIDROLASE ) : D- GALAKTOSIDA ALKOHOL + D-GALAK-
TOSA
H2O
H2O
13
KELAS 4 : L I A S E YANG MENGKATALISA PELEPASAN GUGUS DARI SUBSTRAT, DENGAN MEKANISME BUKAN HIDROLISA, DAN MENIMBULKAN IKATAN RANGKAP. X Y -C—C- X-Y + -C=C-
CONTOH : DARI SUBKELAS 4.1. IKATAN ALDEHID / KETON
E.C. 4.1.2.7. = KETOSA-1P : ALDEHIDE LIASE ( ALDOLASE )
FRUKTOSA-1,6-P2 DIHIDROKSI ASETON-P +
GLISERALDEHIDE-3P
DARI SUBKELAS 4.2. :
E.C. 4.2.1.1. = MALAT HIDRO LIASE ( FUMARASE )
MALAT FUMARAT + H2O
14
KELAS 5 : ISOMERASE MENGKATALISA INTERKONVERSI OPTIK, GEOME - TRIK ATAU POSISI.
CONTOH :
DARI SUBKELAS 5.1. : RASEMASE / EPIMERASE
E.C. 5.1.1.1. ALANIN RASEMASE ;
L-ALANIN D-ALANIN
DARI SUBKELAS 5.2. : SISTRANS ISOMERASE
E.C. 5.2.1.3. = TRANSRETINEN 11 SISTRANS ISOMERASE
TRANS RETINEN 11-SIS-RETINEN
15
KELAS 6 : LIGASE YANG MENGKATALISA PENGGABUNGAN 2 SENYA - WA DISERTAI DENGAN PEMUTUSAN IKATAN PIRO - FOSFAT DARI ATP ATAU SENYAWA FOSFAT BER - ENERSI TINGGI LAINNYA.
TERMASUK PEMBENTUKAN IKATAN C-O, C-S, C-N & C-CCONTOH :
DARI SUBKELAS 6.2. : IKATAN TIOESTER
E.C. 6.2.1.4. = SUKSINAT : KoA LIGASE (GDP = SUK-
SINAT TIOKINASE )
GTP GDP
SUKSIBAT SUKSINIL-KoA
KoA-SH
DARI SUBKELAS 6.3. : IKATAN C-N
E.C. 6.3.1.2. = GLUTAMAT : AMONIA LIGASE ( ATP ) (GLUTAMIN SINTETASE )
GLUTAMAT + NH3 + ATP GLUTAMIN + ADP + Pi
16
LOKASI ENZIM :SEMUA ENZIM ( = PROTEIN ) DISINTESIS DI RIBOSOM.
EKSKRESI ENZIM SUDAH DALAM BENTUK AKTIP, SEBAGIAN ADA YG BELUM AKTIP = ZIMOGEN = PRO - ENZIM
BENTUK ZIMOGEN CONTOH PADA ENZ PENCERNAAN.
LOKASI KERJA ENZIM DI DALAM SEL ORGANEL, KECUALI
BEBERAPA ENZIM, SEPERTI ENZIM PENCERNAAN,
ENZIM KOAGULASI ( PEMBEKUAN ) DARAH.
17
BAGIAN AKTIF DARI MOL. ENZIM :
ACTIVE SITE
CATALYTIC SITE
ALLOSTERIC SITE
MENGIKAT “ S “
MENGOLAH “ S “
MEKANISME KERJA ENZIM :
1. TEORI FISHER : ( KEY & LOCK THEORY )
REAKSI : E + S [ ES ] E + P
+ +
“ S “ = SUBSTRAT
E S ES E P
18
2. TEORI INDUKSI MODEL KOSHLAND ( INDUCE FIT THEORY ) :
SEBELUM TERJADI HUBUNGAN E–S , KEDUA MOLEKUL SALING MENDEKAT KARENA ADANYA GUGUS-GUGUS AKTIF ( -NH2, -PO4, -SH, -OH, -COOH, dsb ) TERJADI “KONFORMASI” DARI MOLEKUL E. === BENTUK MOLEKUL JADI SESUAI DAN SERASI DENGAN MOLEKUL S == = TERJADI E – S COMPLEX
E
P
SH
S
MEKANISME KERJA ENZIM :
19
2. Daniel – Koshland : Induced – fit
Enzim SUBSTRAT substrat
[E-S]E S
E
E
E
E
E
S
S
S
S
S
S
S
20
FAKTOR-2 YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK :
1. FAKTOR SUHU :
KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK
SUHU OPTIMUM
to C
2. FAKTOR pH :PENGARUH PERUBAHAN pH :
a. pH ASAM / SANGAT ASAM atau BASA / SANGAT BASA = DENATURASI ENZIM ==== FUNGSI HILANG.
b. PERUBAHAN pH ---- PERUBAHAN MUATAN PADA GUGUS- GUGUS DARI ENZIM---- PENGARUHI KONFORMASI E – S -- PENGARUHI PEMBENTUKAN E-S KOMPLEKS == KECEPATAN REAKSI BERUBAH.
KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK
pH
pH OPTIMUM
21
3. FAKTOR KADAR SUBSTRAT & ENZIM :•KADAR S << KADAR E = PENAMBAHAN S AKAN MENAIKKAN
KECEPATAN REAKSI ENZIM JENUH DENGAN S =
KECEPATAN REAKSI TIDAK MENINGKAT LAGI.
• KADAR E << KADAR S = PENAMBAHAN E AKAN MENING-
KATKAN KECEPATAN REAKSI SETELAH TERJADI KESE-
TIMBANGAN = PENAMBAHAN E TIDAK AKAN MENINGKAT-KAN KECEPATAN REAKSI.
REAKSI ENZIMATIK : E + S E + P k1
k2
v1 = k1 [E] [S] v2 = k2 [E] [P]
v1 ADALAH KECEPATAN AWAL = SAAT MULAI REAKSI
v1 BERBANDING LURUS DENGAN KADAR SUBSTRAT
MAUPUN KADAR ENZIM.
22
4. PENGARUH MODIFIER : MODIFIER SENYAWA YANG MAMPU MEMPENGARUHI
AKTIVITAS / KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK.
4.1. MODIFIER POSITIP = AKTIVATOR : ION-ION LOGAM : Mn, Mg, Ca, dll
4.2. MODIFIER NEGATIP = INHIBITOR : 4.2.a. PENGHAMBAT BERSAING = COMPETITIVE INHIBITOR 4.2.b. PENGHAMBAT TAK BERSAING = NON COMPETITIVE INHIBITOR
23
COMPETITIVE INHIBITOR :• BENTUK / STRUKTUR MIRIP DENGAN SUBSTRAT
• KERJANYA : BERSAING DENGAN S DALAM MEMPEREBUTKAN
“ ACTIVE SITE “ DARI ENZIM.
CONTOH : 1. SULFANILAMIDE -- MENGHAMBAT PERKEMBANGAN BAKTERI
2. DICOUMAROL -- MIRIP VITAMIN K
NON COMPETITIVE INHIBITOR :
A. IRREVERSIBLE NON COMPETITIVE INHIBITOR :
* MERUSAK ENZIM == ENZIM TAK DAPAT BEKERJA
B. REVERSIBLE NON COMPETITIVE INHIBITOR :
.) TIDAK MIRIP DENGAN SUBSTRAT
.) TIDAK MENEMPATI “ CATALYTIC SITE “ ,
TETAPI MENEMPATI “ ALLOSTERIC SITE “
.) KERJA ENZIM JADI TERHAMBAT ----- TIDAK MENCAPAI
KECEPATAN YANG MAKSIMAL
K O E N Z I M :
* BAGIAN NON PROTEIN DARI HOLOENZIM
* SEBAGAI SUBSTRAT KEDUA = CO SUBSTRAT :
OH O
CH O- C
H33C C H33C C O-
O O
LAKTAT PIRUVAT
NAD+ NADH + H+
LAKTAT DEHIDROGENASE
25
KLASIFIKASI KOENZIM :
1. UNTUK PEMINDAHAN GUGUS H :
. NAD+ , NADP+ . FMN , FAD
. ASAM LIPOAT . KOENZIM Q
2. UNTUK PEMNIDAHAN GUGUS-GUGUS SELAIN H :
*. KoA *. PIRIDOKSAL FOSFAT *. KOENZIM FOLAT
*. BIOTIN *. TIAMIN PIROFOSFAT *. ASAM LIPOAT
*. KOENZIM KOBAMIDA (B12 )
SEBAGIAN BESAR KOENZIM MERUPAKAN DERIVAT VITAMIN B COMPLEX
ENZIM-ENZIM KELAS 1, 2, 5 DAN 6 MEMERLUKAN KOENZIM
ENZIM-ENZIM KELAS 3 DAN 4 TIDAK MEMERLUKAN KOENZIM
26
I S O Z I M : == ENZIM YANG BERBEDA SIFAT FISIK, KIMIA dan IMMUNOKIMIA-
NYA, TETAPI MEMPUNYAI FUNGSI KATALITIK YANG SAMA.
LEBIH DARI SATU SUBUNIT / ISOMER
DAPAT DIPISAHKAN DENGAN ELEKTROFORESA
CONTOH : -. LAKTAT DEHIDROGENASE = LDH
PUNYA 4 SUB UNIT / PROTOMER, DENGAN 2 TIPE
H & M
I1 : H H H H I4 : H M M M
I2 : H H H M I5 : M M M M
I3 : H H M M
-. MALAT DEHIDROGENASE
27
ENZIM dalam DARAH :
1. FUNCTIONAL PLASMA ENZYME ( ENZIM FUNGSIONAL PLASMA ) :
-. LIPOPROTEIN LIPASE
-. PSEUDOCHOLIN ESTERASE
-. ENZIM-ENZIM PEMBEKUAN DARAH
2. NON FUNCTIONAL PLASMA ENZYME ( ENZIM NON FUNGSIONAL PLASMA ) :
PENTING UNTUK DIAGNOSA dan PROGNOSA PENYAKIT .
-. CONTOH : =. PLASMA LIPASE
=. PLASMA AMILASE
=. FOSFATASE
=. TRANSAMINASE : G O T & G P T
=. LAKTAT DEHISROGENASE = LDH
28
WD