6. enzim

5,326 views

Published on

4 pharmacy n from pharmacy

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
5,326
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
8
Actions
Shares
0
Downloads
1,544
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

6. enzim

  1. 1. ENZIM Slamet Priyanto Fakultas Biologi UNSOED
  2. 2. ENZIMEnzim  biomolekul protein kompleks yang berfungsi mempercepat reaksi (biokatalis)Enzim memiliki fungsi katalitik yang luar biasa di dalam sel karena:(1) spesifisitasnya sangat tinggi terhadap substratnya(2) berfungsi di dalam larutan encer pada suhu dan pH normal.
  3. 3. Semua enzim murni  berstruktur protein  aktivitaskatalitiknya tergantung pada integritasstrukturnya sebagai protein  enzim memiliki fungsikatalitik tergantung pada keutuhan struktur primer,sekunder dan tersier protein
  4. 4. Konformasi protein enzim dipertahankan oleh ikatan disulfida danoleh gaya non kovalen seperti gaya Van der Waals, ikatanhidrogen, gaya elektrostatik, dan interaksi hidrofobik
  5. 5. SPESIFITAS ENZIM TERHADAP SUBSTRAT1. SPESIFITAS SECARA ABSOLUT (beberapa enzim memiliki spesifisitas yg hampir absolut bg substrat tertentu dan tidak akan bekerja terhadap molekul yg amat serupa) COO- COO- C H Fumarat (ikatan C H Maleat (ikatan ganda trans) ganda sis) H C C H COO- COO- + NH4+ aspartase COO- COO - H C NH + 3 + H3N C H CH2 D-Aspartat L-Aspartat CH2 COO- COO-
  6. 6. Enzim ini bekerja pd berbagai senyawa yg memiliki ciri struktural yg sama khimotripsin : enzim yg menghidrolisa ikatan peptida dan peptida sederhana, ttp hanya memotong ikatan peptida dg ggs karbonil yg berasal dr asam amino yg memiliki cincin aromatik yaitu residu triptofan, tirosin & phenilalaninGugus hidrofobik Ikatan asil yang + NH3 R pengarah rapuh R CH2CHC NHCHCOO- Peptida CH C +X Molekul O substrat O + NH3 CH2CHC NH2 Amida R O CH C +X + O NH3 Sisi pengarah Sisi CH2CHC OCH3 Ester katalistik O Molekul khimotripsin
  7. 7. ENZIM ( protein konyugasi ) : → asam amino + bukan asam aminoProtein konyugasi terdiri dari :1. Protein = apoenzim (tersusun dr residu2 asam amino) dan mengandung sisi aktif / sisi katalitik 2. Non protein (gugus prostetik) Organik (koenzim) : vitamin2 yg larut dalam air kecuali vit C Fungsi; a. mengenal substrat b. sebagai akseptor dan karier (pembawa) gugus yg dilepaskan oleh enzim AH2 + NAD+  A + NADH + H+ dikatalis oleh dehidrogenase (DH)Selanjutnya NADH akan membawa H+ (eguivalen hidrogen / ekuivalen pereduksi) ke aseptor berikutnya. anorganik (Kofaktor) : Ion2 logam. Fungsinya: a. mempertahankan konformasi protein enzim b. terlibat dl proses katalitikHaloenzim : struktur sempurna enzim (apoenzim + koenzim/kofaktor)
  8. 8. Apakah yang dimaksud sisi aktif
  9. 9. Karakteristik sisi aktif enzim• merupakan bagian kecil dari enzim• sisi aktif merupakan suatu cekukan yang bersifat 3 dimensi.  memberikan linkungan mikro yg sesuai utk terjadinya suatu reaksi kimia• substrat terikat pada sisi aktif dengan interaksi / ikatan yang lemah.• Spesifitas enzim dipengaruhi oleh asam amino yg menyusun sisi aktif suatu enzim
  10. 10. Gugus kimia yang terlibat dalam pengikatan substrat Asam amino pada sisi aktif Gugus reaktif serin H E-C-OH H Aspartat O E-CH2-C-OH Sistein E-CH2-SH
  11. 11. Beberapa ion logam yang berperan dalam aktivitas enzim Beberapa Enzim Mengandung atau memerlukan Unsur Anorganik Esensial sebagai Kofaktor Fe2+ atau Fe3+ Oksidase sitokhrom Peroksidase Cu2+ Oksidase sitokhrom Zn2+ Polimerase DNA Dehidrogenase alkohol Mg2+ Heksokinase Mn2+ Arginase
  12. 12. Peranan logam dalam fungsikatalitik enzim substrat apoenzim kofaktor Enzim-kofaktor Produk + enzim Kompleks enzim- substrat Kompleks Enz-substrat
  13. 13. PENGGOLONGAN ENZIMKlasifikasi secara sederhana adalah substrat + aseKarbohidrase, protease, lipase.Dg ditemukannya beberapa enzim seperti: Pepsin  pepsis (pencernaan) + in Ptialin (amilase air liur)  ptualon (liur) tripsin : ikatan peptida dgn gugus karboksil yg ada residu lisin atau arginin  thrupsin (melunakan) Papain: protease dari getah pepaya (Carica papaya) Bromelin: protease dari nanas (Ananas comucus)  termasuk golongan Bromeliaceae) Emulsin : enzim yang mampu memecah glikosida pada senyawa amigdalin Klasifikasi sederhana tdk sesuai lagi.Penamaan enzim ada 2 bagian:nama pertama : menunjukkan substratNama tertakhir : nama reaksinya dengan penambahan kata “ase”
  14. 14. Klasifikasi menurut CIUB (Commisi International Unionof Biochemistry) berdasarkan reaksi yg dikatalisis
  15. 15. Masing enzim mempunyai kode sistematika yaitu EC:A.B.C.DDigit 1 (A) : kelas utama enzimDigit 2 (B) : sub kelasDigit 3 (C) : sub sub kelasDigit 4 (D): nomor enzim yg bersangkutan pd sub-sub kelasContoh: ATP + D-glukosa  ADP + D-glukosa 6PENZIMNYA????Nomor golongan : E. C. 2. 7. 1. 1
  16. 16. DUA MODEL INTERAKSI ENZIM SUBSTRATA .MODEL LOCK AND KEY ( Emil Fisher ) SISI AKTIF ENZIM BEBAS SEJODOH DENGAN BENTUK SUBSTRAT
  17. 17. B. MODEL INDUCED FIT (D. KOSHLAND) Model kesesuaian terinduksi pada interaksi ES.Enzim berubah bentuk ketika mengikat subtrat. Situs aktif yang baru mengambil bentuk yang sejodoh dengan substrat hanya sesudah substrat diikat
  18. 18. Bagaimana enzim bekerja Satu substrat Contoh E + S  ES  P + E ENZIM → DUA SUBSTRAT 1. REAKSI BERGANTI TUNGGAL A+B→ C+D kedua substrat A & B terikat pd enzim dlm urutan yg khusus atau secara acak A A E E Sisi aktif B A BA E E BA E E +C+D
  19. 19. 2. REAKSI BERGANTI GANDA (Reaksi pingpong) A X + B → A + B X AX AX X A E E E B X BX BX E E E
  20. 20. Kinetika reaksi Reaksi tanpa enzim: – Lambat – Membutuhkan suhu yang tinggi – Tekanan yang tinggi Reaksi enzimatis – Enzim memberikan suatu lingkungan yg spesifik di dalam sisi aktifnya, sehingga reaksi secara energetik dapat lebih mudah terjadi
  21. 21. Enzim  mempercepat reaksi tetapi tidak mengubahkeseimbangan reaksi atau ΔGº (selisih energi bebasstandar) Perbedaan antara energi reaktan (faseawal) dgn energi produk (fase akhir)Energi bebas:energi kinetik yg masih dpt digunakan umelakukan kerja (G)Kesetimbangan reaksi antara Reaktan dan produkmencerminkan perbedaan energi bebas pada fase awal
  22. 22. • Kecepatan reaksi tergantung energi aktivasi ΔGº≠• energi aktivasi suatu reaksi : jumlah energi dalam kalori yangdiperlukan untuk membawa semua senyawa pada suhu tertentumenuju keadaan transisi•Keadaan transisi : kondisi saat semua zat yg akan bereaksi salingbertumbukan, Enzim  berikatan dg substrat  kompekls ES . Pada reaksi non enzim pembentukan ES membutuhkan energi aktivasi yg lebih besar dr pd reaksi enzimatis.
  23. 23. KINETIKA KATALISIS ENZIMATIK Laju reaksi enzimatik sederhana : Kinetika Michaelis Menten E + S ⇔ ES ES ⇔ P + E Vmaks CKecepatan B V maks ½ awal A KM Konsentrasi substrat, M Gambar : pengaruh konsentrasi substrat tehadap kecepatan awal rx enzimatik (Michaelis-Menten)
  24. 24. Vmaks [S] Vo = Persamaan Michaelis-Menten K M + [S] Vo = kecepatan awal pada konsentrasi substrat [S] V maks = kecepatan maksimum KM = tetapan Michaelis-Menten enzim bagi substrat tertentuKM atau tetapan Michaelis Menten :A. kons. substrat tertentu pd saat enzim mencapai ½ kecepatan maksimumnyaB. KM adalah menunjukkan afinitas enzim terhadap substratKM > ENZIM MENGIKAT S DGN LEMAHKM < ENZIM MENGIKAT S DGN KUATPENENTUAN KM DGN PERS. MM → DUGAAN
  25. 25. PERS. LB (LINEWEAFER-BURK) MERUPAKAN PERSAMAANKEBALIKAN GANDA→ KM DGN TELITI Vmaks [ S] 1 K M +[S] Vo = = K M + [ S] Vo Vmaks [S] 1 = KM + [S] Vo Vmaks [ S] Vmaks [ S] 1 KM 1 1 = + Vo Vmaks [ S ] Vmaks
  26. 26. Kurva Lineweaver-Burk.
  27. 27. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzimA. Konsentrasi enzim Aktivitas enzm Konsentrasi enzim
  28. 28. B. Konsentrasi substratKonsentrasisubstrat S+E ES E+PRendahHampirjenuhJenuhberlebih
  29. 29. C. pHENZIM MEMILIKI pH OPTIMUM YG KHAS1. Protein enzim dpt mengalami denaturasi pd pH ekstrim tinggi atau rendah Perubahan pH Protein asli Protein terdenaturasi atau membuka
  30. 30. 2. Perubahan status muatan pada enzim dan atau substratEnzim bermuatan negatif (Enz-) yang bereaksi dengan substrat bermuatan positip (SH+) Enz- + SH+  EnzSH Pada pH yang rendah, Enz mengalami protonasi dan kehilangan muatan negatifnya: Enz- + H+  EnzH Pada pH yang tinggi, SH+ mengalami ionisasi dan kehilangan muatan positifnya SH+  S + H+ konsentrasi efektif Enz- dan SH+ kecepatan reaksi
  31. 31. d. ZAT PENGHAMBAT (inhibitor) ZAT PENGHAMBAT IALAH SUATU SENYAWAAN, ION, LOGAM, YG MENGHAMBAT AKTIVITAS KERJA ENZIM SENYAWA PENGHAMBAT ENZIM – SPESIFITAS ENZIM – SIFAT-SIFAT ALAMIAH GGS FUNGSIONAL PD SISI AKTIF – MEKANISME AKTIVITAS KATALITIK
  32. 32. Penghambatan Reaksi Enzimatis Kerja enzim dapat dihambat secara reversible atau irreversible Irreversible  pembentukan atau pemecahan ikatan kovalen dalam enzim Reversible  suatu senyawa dapat terikat dan kemudian dpt lepas kembaliReversible inhibitor ini dpt dibagi : – competitive – non-competitive – un-competitive
  33. 33. Ireversibel: Diisoprofilfluoro fosfat (DFP), yang menghambat Asetilkolin esterase, yang penting dalam transmisi impuls syaraf
  34. 34. Enzim CH2 Gugus R dari residu SH sistein esensial + IH C H Iodoasetamida C O NH2 HI Enzim CH2 S Enzim yang mengalamiH C H modifikasi kimiawi (in-aktif) C O NH2
  35. 35. penghambatan competitive• inhibitor bersaing dgn substrat untuk terikat pd sisi aktif• Biasanya inhibitor berupa senyawa yg menyerupai substratnya, & mengikat enzim membentuk komplek EI• krn terikat scr reversible  penghambatan nya bias, yaitu ketika ditambah substrat maka penghambatan berkurang
  36. 36. Reaksi dehidrogenase suksinat dan penghambatankompetitifnya
  37. 37. Struktur dan kerja obata-obatan sulfa. Bakteri yangmenggunakan obatan-obatan sulfa untukbiosintesis asam folat mati karena kekuranganasam folat Kebanyakan dasar kerja dari obat adalah bahwa semua binatang tingkat tinggi dan banyak m.o kekurangan kemampuan untuk melakuka sintesis senyawa2 organik (metabolit) yang penting tertentu. Obat2an tersebut antimetabolit
  38. 38. Penghambatan un-competitiveTerikat pd sisi selain sisi aktif enzimBerbeda dgn non- competitive  inhibitor ini hanya terikat pd ES komplekSehingga tidak terikat pd enzim bebas Vmax berubah, dan Km juga berubah
  39. 39. penghambatan non-competitivepenghambatan berikatanpada sisi enzim selain sisitempat substrat terikat,mengubah konformasimolekul enzim sehinggamengakibatkan inaktifasidapat balik pada sisikatalitik
  40. 40. Contoh penghambatan nonkompetitif :
  41. 41. Regulasi aktivitas enzim dalam sel  Regulasi pada tingkat informasi genetik  Regulasi melalui penempatan khusus  Regulasi melalui modifikasi kovalen  Regulasi melalui pengontrolan alosterik
  42. 42. Regulasi pada tingkat informasi genetikTerdapat 2 mekanisme pengaturan pada tingkat gen:• Inducibel enzyme• represi enzyme• enzim konstitutif enzim dl glikolisis, siklus kreb.Inducibel enzyme: jika sel memerlukan enzim dalam keadaantertentu untuk metabolisme maka sel akan membuat enzimtersebut. Ini artinya enzim tersebut dalam keadaan normaltidak ada, baru dibuat setelah diperlukan oleh selRepresi enzyme : dalam keadaan tidak memerlukan enzimtersebut, gen untuk enzim tersebut mengalami pembungkamanatau represi, Ini artinya dalam keadaan normal enzim tersebutada tetapi jika tidak diperlukan maka gen akan menghentikanpembentukan enzim tersebut
  43. 43. Selain itu ada juga enzim konstitutif yang terus menerus disintesis semua sel selama daur hidupnya, ada juga gen untuk enzim yang mengalami pembungkaman permanen atau terus menerus mulai ndari tahap perkembangan sel tertentu.
  44. 44. Regulasi melalui modifikasi kovalen  Seringkali sel mengolah substrat dalam waktu yang singkat, melalui jalur metabolisme yang tidak selalu aktif  Enzim tidak aktif, diaktifkan melalui perubahan kimia yang ringkas, stabil namun cepat  Pengaktifan ini melalui perubahan struktur atau modifikasi, Peristiwa yang sering dinamai modifikasi kovalen  Modifikasi kovalen : searah (jika sdh aktif tidak bisa diinaktifkan), berbalik ( tidak aktif ↔ aktif)
  45. 45. Regulasi melaluimodifikasi kovalen
  46. 46. Pengaturan aktivitas fosforilase oleh modifikasikovalen
  47. 47. Regulasi melalui pengontrolan alosterik

×