BIOKIMIA ENZIM

E N Z I M

ENZIMEnzim : Polimer biologik yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang ini.

enzimDibandingkan dengan katalisator lain, enzim memiliki beberapa perbedaan, a.l: - Memiliki kecepatan reaksi yang lebih tinggi Faktor kecepatan 10-10 > uncatalyzed reaction - Memiliki kondisi reaksi yang lebih ringan: Katalisator enzim terjadi pada suhu < 100C, 1 atm, pH mendekati netral. - Memiliki Spesifitas reaksi yang yang besar: Enzim memiliki tingkat spesifitas yang > terhadap substrat dan produk serta tidak menghasilkan produk sampingan. - Memiliki kapasitas regulasi: Aktifitas katalisis dari banyak enzim berbeda dalam memberikan responsnya terhadap konsentrasi senyawa-senyawa lain dari substrat lainnya.

ENZIMKepentingan Biomedis: - peranan penting dalam masalah kesehatan dan penyakit. - mengatur dan mempertahankan homeostasis; contoh: liver sirosis (ketidak mampuan mengubah toksik ureum non toksik ureum. - pemecahan makanan (nutrien) suplai energi dan building blocks building blocks protein, DNA, membran, sel, DNA untuk kode informasi genetika penggunaan energi untuk gerakan sel, fungsi saraf, dan kontraksi otot.Enzim

ENZIMKepentingan Biomedis: - Agen diagnostik - Reagen-reagen laboratorium - Kemoterapi

Oxidoreductase, mengkatalisis reaksi-reaksi oksidasi- reduksi.2. Transferase, mengkatalisis pemindahan suatu gugus yang bukan H antara suatu substrat dengan suatu senyawa penerima gugus.3. Hydrolase, mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis (pemindahan gugus fungsional ke air) 4. Lyase, mengkatalisis pembuangan gugus dari substrat dngan mekanisme yang lain dari hidrolisis dan meninggalkan ikatan rangkap 5. Isomerase, mengkatalisis pemindahan gugus di dalam molekul dan menghasilkan bentuk isomer.6. Ligase, mengkatalisis penggabungan dua senyawa diikuti oleh pemecahan ikatan pirofosfat pada ATP atau senyawa yang sejenis.TATA NAMA ENZIM MENURUT IUB Menurut IUB, Enzim dibagi menjadi 6 kelas utama:

ENZIMSpesifisitas kerja enzim Reaksi Spesifik atau reaksi tipe 1 enzim 1 reaksi Spesifisitas Steroisomer Enzim menunjukkan spesifisitas optik absolut terhadap molekul substrat contoh: enzim untuk substrat golongan KBH (glikolisis) konfigurasi D (gula fosfat D)

ENZIMEnzim untuk AA dan Protein: Konfigurasi L (kecuali enzim D-asam amino oksidase pada ginjal. Spesifik Gugus - Bekerja pada gugus kimia tertentu mis: Enzim glikosidase untuk glikosida; Alkohol dehidrogenase untuk alkohol; Pepsin dan tripsin pada ikatan peptida; Esterase pada senyawa ester.Kespesifikan gugus yang lebih tinggi; contoh: enzim kimotripsin menghidrolisis ikatan peptida, di mana gugus karboksilnya berasal dari AA fenilalanin, tirosin, atau triptofan.

ENZIMKOENZIMMolekul organik non protein spesifikReaksi-reaksi: Oksidoreduksi, pemindahan gugus dan isomerisasi, dan yang menghasilkan pembentukan ikatan kovalen (1,2,5,6)Sebagian besar strukturnya mengandung vitamin B

ENZIMKOENZIM Klasifikasi koenzim berdasarkan sifat fungsional: - Koenzim untuk pemindahan golongan gugus lain dari H - Koenzim untuk pemindahan H

K

O

E

N

Z

I

M

ENZIMKOENZIM Koenzim dapat dianggap sebagai kosubstrat Koenzim dapat berfungsi sebagai pemindah gugus (contoh: reaksi transaminasi)

Partisipasi piridoksal fosfat pada reaksi transaminaseNHNHNH

Koenzim sebagai carrier

Koenzim sebagai carrier

ENZIMKecepatan reaksi yang dikatalisis oleh Enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor:Suhu: Dalam batas-batas temp. tertentu, kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim meningkat bila temp. meningkat.Suhu energi kinetik enzim melampaui energi barrier ikatan hidrogen dan hidrofobik (struktur sek. & ters) putus denaturasi.

ENZIMUntuk kebanyakan enzim, suhu optimal adalah suhu sel atau di mana enzim-enzim itu terdapat/berada. Homeotermik manusia 37C (umumnya stabil pada 45-55C).

ENZIMKoefisien tempratur kecepatan berubah untuk setiap kenaikan tempratur 10C adalah Q10 Suhu optimal% maximum aktifitas enzim1000070Tempratur (C)Gbr 6-12. Efek suhu pada kecepatan reaksi hipotetik yang dikatalisis enzim

ENZIMpH & Aktifitas EnzimPerubahan pH yg tidak begitu besar mempengaruhi keadaan ion enzim & sering keadaan ion substrat juga.Aktifitas optimal enzim 5.0 9.0 pepsin aktif pada nilai pH di luar batas di atas.

ENZIMBentuk kurva aktifitas pH ditentukan :Denaturasi enzim pada nilai pH yang sangat tinggi atau rendah.Pengaruh terhadap keadaan muatan listrik substrat atau enzim perubahan muatan/struktur pada residu asam amino yang berfungsi mengikat substrat atau katalisis akan mempengaruhi aktifitas enzsim.

ENZIMEnz + SH+ EnzSH pada pH rendah, enzim akan diprotonisasi & kehilangan muatan negatifnya.Enz + H+ Enz-Hpada pH yang sangat tinggi, SH+ akan terionisasi & kehilangan muatan positifnya SH+ S+ H+

ENZIMSIFAT KATALIS ENZIM :Enzim berikatan dengan substrat yaitu suatu senyawa yang dikenali serta diikat secara spesifik oleh enzim dan selanjutnya diaktifkan sehingga mengalami perubahan kimiawi. E + S ES E + S ES E + P

ENZIMISOZIM (ISOENZIM) Enzim oligomerik dengan protomer yang tidak sama, terdapat dalam beberapa bentuk. 1 jaringan 1 jenis protomer , jaringan lain menghasilkan protomer yang lain. Bila digabung, membentuk suatu enzim yang aktif. Contoh: Isozim laktat dehidrogenase (reaksi oksidasi reduksi)Laktat + NAD Piruvat + NADH + H

ENZIMISOZIM (ISOENZIM)

Molekul LDH : Tetramer & 5 isozyme dari 2 tipe monomer - (H subunit predominan Jantung M subunit predominan Otot ) - 4 kemungkinan tetramer (yang mempunyai aktifitas katalitik)

ENZIMISOZIM (ISOENZIM)

ISOSIM SubunitLDH

I1 ---------------------------------- HHHHI2 ---------------------------------- HHHMI3 ---------------------------------- HHMMI4 ---------------------------------- HMMMI5 ---------------------------------- MMMM

ENZIMEnzim-enzim dalam diagnosik klinik Dalam darah, enzim terdiri dari 2 kategori : Enzim plasma fungsional Enzim plasma non fungsional Enzim plasma fungsionalDalam sirkulasi individu normalSubstrat dalam sirkulasiMelakukan fungsi fisiologis dalam darahContoh: lipoprotein lipase, pseudokolinesterase, proenzim pembekuan darah & penghancuran bekuan darah.Disintesis dalam hati (umumnya)Terdapat dalam darah dengan konsentrasi yang sama atau lebih tinggi dp jaringan

ENZIMEnzim-enzim dalam diagnostik klinik Enzim plasma non fungsionalBandingkan dengan ad 1 (fungsional)Jika dalam plasma dengan kadar destruksi jaringan Nilai sangat berharga untuk diagnostik & prognosis, contoh: enzim eksokrin & enzim intrasel, amilase, pankreas, lipase, dll.Asal: destruksi rutin yang normal dari erytrosit, leuko & sel-sel lain plasmaSubstrat, tidak ada dalam plasmaKadar darah

*