Dokumen ini membahas tentang enzim dan koenzim, termasuk konsep dasar energi dalam biokimia, mekanisme kerja enzim, klasifikasi enzim, dan faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi aktivitas enzim. Enzim berfungsi sebagai katalisator dalam reaksi biokimia dan membutuhkan koenzim untuk efektivitasnya. Selain itu, turn over number menunjukkan kecepatan reaksi yang dapat dibantu oleh enzim dalam kondisi tertentu.

1. ENZIM DAN KOENZIM
Heru Pramono, S.Pi., M.Biotech

2. Outline
1. Konsep energi, nutrisi, reaksi biokimia
2. Energi aktivasi
3. Katalis
4. Protein dan enzim
5. Klasifikasi enzim dan mekanisme kerja enzim
6. Kofaktor/koenzim
7. Turn over number

3. 1. Konsep energi, nutrisi, dan reaksi
biokimia
• Seluruh makhluk hidup butuh energi
• Nutrisi  salah satu bahan biotis yang dibutuhkan sebagai
sumber energi
• Konversi nutrisi menjadi energi disebut proses
metabolisme nutrisi yang disebut katabolisme
• Katabolisme  reaksi biokimia pemecahan senyawa nutrisi
kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dan
melepaskan energi
• Bentuk penyimpanan energi ATP

4. 2. Energi aktivasi
• Diperkenalkan oleh Svante Arrhenius
• Definisi : Energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi
kimia tertentu dapat terjadi
• Dinyatakan dengan Ea

7. 3. Katalis
• Katalis merupakan suatu zat atau substansi yang dapat
mempercepat reaksi (dan mengarahkan atau
mengendalikannya), tanpa terkonsumsi oleh reaksi, namun
bukannya tanpa bereaksi.
– Lowers the activation energy needed to start a reaction
– Is not used up during the reaction
– Is unchanged after a reaction

8. 4. Protein dan enzim
• Protein merupakan senyawa polimer asam amino
• Enzim merupakan biomolekul yang tersusun atas protein
dan memiliki active site (situs/bagian aktif)
– Active site suatu enzim biasanya hanya bagian kecil dari enzim
tersebut
– Biasanya dinamai dengan akhiran –ase misal : Protease
– Kerjanya SPESIFIK
– Terdapat pada seluruh makhluk hidup (atau setengah hidup)
mulai virus hingga mamalia

9. Reaksi dengan dan tanpa enzim

10. 5. Klasifikasi Enzim dan mekanisme kerja enzim
• Enzim diklasifikasikan berdasarkan tipe dan mekanisme
reaksi
• Awalnya hanya disebut berdasarkan pemecahan/hidrolisis
senyama dengan ikatan kovalen
– Protease, lipase, amilase, dll
• Pada senyawa yang sama dapat terjadi reaksi selain
hidrolisis, semisal reaksi oksidasi. Oleh karenanya saat ini
penyebutan enzim berdasarkan pada tipe dan mekanisme
reaksi

11. Sistem IUB
• International Union of Biochemistry memberi sistem
penamaan enzim
1. Reaksi dan enzim yang mengatalisis enzim tersebut membentuk
enam kelas, masing-masing mempunyai 4-13 sub kelas
2. Nama enzim terdiri atas dua bagian, nama pertama
menunjukkan substrat dan nama kedua yang berakhiran ase
menyatakan tipe reaksi yang dikatalisis
3. Informasi tambahan, bila diperlukan untuk menjelaskan reaksi
dapat dituliskan dalam tanda kurung di bagian akhir
4. Enzim memiliki EC yang mencirikan tipe reaksi ke dalam reaksi
(digit pertama), subkelas (digit kedua), subsubkelas (digit
keempat)

12. Contoh penamaan enzim
Alkohol dehidrogenase
Substrat
Reaksi

13. Based on EC
1. EC 1 Oksidoreduktase: mengatalisis reaksi oksidasi/reduksi
2. EC 2 Transferase: mentransfer gugus fungsi
3. EC 3 Hidrolase: mengatalisis hidrolisis berbagai ikatan
4. EC 4 Liase: memutuskan berbagai ikatan kimia selain melalui
hidrolisis dan oksidasi
5. EC 5 Isomerase: mengatalisis isomerisasi sebuah molekul
tunggal
6. EC 6 Ligase: menggabungkan dua molekul dengan ikatan
kovalen

14. Mekanisme kerja LOCK AND KEY
Satpol PP
makcomblang

15. 6. Koenzim
• Banyak enzim membutuhkan koenzim untuk aktif
• Tanpa koenzim enzim tersebut tak mampu menjadi
katalisator yang efektif
BERIKATAN KOVALEN
GUGUS PROSTETIK
TIDAK BERIKATAN KOVALEN
SUBSTRAT SEKUNDER
KOENZIM

17. Klasifikasi Koenzim
• Klasifikasi koenzim berdasarkan pada gugus yang
pemindahannya dipermudah oleh koenzim tersebut
• Untuk pemindahan gugus bukan hidrogen
– Gula fosfat
– KoA-SH
– Biotin
• Untuk pemindahan hidrogen
– FAD
– NAD + , NADP+

18. 7. Turn over number
• Jumlah reaksi yang dapat dibantu oleh satu enzim
dalam waktu tertentu (semisal satu menit)
• Semakin besar turn over number suatu enzim semakin
cepat reaksi yang dikatalis
• Turn over number tergantung pada kondisi lingkungan
terjadinya reaksi

19. 8. Kondisi lingkungan reaksi
• Kondisi lingkungan yang mempengaruhi reaksi
– Suhu
– pH
– Substrat
– Inhibitor

20. Suhu
• Enzim tersusun atas protein
• Protein dapat mengalami denaturasi pada suhu tertentu
tergantung pada penyusun protein tersebut
• Semakin sedikit ikatan sulfida, semakin mudah untuk
terjadinya denaturasi
• Setiap enzim memiliki rentang aktivitas yang spesifik
terhadap suhu
– Taq Polymerase  tetap kompak pada suhu 95 C
– Tripsin
 pada suhu 95 sudah terdenaturasi

22. pH
• pH berpengaruh pada konformasi tiga dimensi suatu enzim
• pH optimum enzim umumnya adalah netral (pH 7) namun
beberapa enzim aktif pada pH asam/basa

23. Substrat/ Kompetisi enzim
• Terdapat dua jenis inhibisi
– Reversibel
– Irreversibel
• Reversibel  enzim masih dapat aktif kembali setelah
inhibitor lepas dari enzim
• Irreversibel  terjadi ikatan yang mengubah aktivitas
enzim untuk seterusnya

24. Reversibel
Irreversibel
diisopropylfluorophosphate (DFP)
dengan serine protease

25. Jenis inhibisi reversibel
• Competitive inhibition
• Uncompetitive inhibition,
• Mixed inhibition
• Non-competitive inhibition

26. Competitive inhibition

29. Terima kasih
@heruiwak