Makalah Biokimia I

  • View
    99

  • Download
    10

Embed Size (px)

Transcript

Makalah Biokimia I

Pengaturan Enzim

Disusun Oleh: Deden Kurniadi (26001100110071) Novi Anggraeini (260110110072) Nadhira Handayani (260110110073) Nurfidini Azmi (260110110074)

Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran20121|Pengaturan Enzim

Kata PengantarAlhamdulillah, puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT. Karena atas berkat dan rahmat-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas makalah biokimia yang berjudul pengaturan enzim dengan tepat pada waktunya. Makalah ini disusun sebagai salah satu syarat penilaian tugas dalam mata kuliah biokimia. Dengan adanya makalah ini, kami mengharapkan mahasiswa akan mengerti lebih dalam tentang pengaturan enzim dan semua aspeknya. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk meningkatkan kualitas makalah ini dan sekali lagi kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri maupun kepada pembacanya.

Jatinangor, 4 oktober 2011

penulis

2|Pengaturan Enzim

Daftar IsiHALAMAN JUDUL ......1 KATA PENGANTAR.................................................................................2 DAFTAR ISI....................3 BAB I...4 1.1. Latar belakang ...4 1.2. Rumusan masalah ..4 1.3. Tujuan 5 1.4. Metode penulisan ...5 BAB II .6 2.1. Enzim Alosterik Diatur Oleh Pengikatan Nonkovelen Molekul Pengatur 7 2.2. Enzim Alosterik Dapat Dihambat atau Dipercapat oleh Modulator ..9 2.3. Enzim Alosterik Menyimpang dari Tingkah Laku Michaelis-Menten 10 2.4. Enzim Alosterik Memperlihatkan Komunikasi di antara Subunit V ...12 2.5. Beberapa Enzim Diaturoleh Modifikasi Kovalen Dapat Balik ...13 2.6. Banyak Enzim Terdapat dalam berbagai bentuk .15 2.7. Enzim Dapat Mengalami Kerusakan Katalitik Karena Mutasi Genetik ..16 BAB III ..193.1 Kesimpulan .19

DAFTAR PUSTAKA....20

3|Pengaturan Enzim

BAB I PENDAHULUAN 1.1.LATAR BELAKANG Unsur-unsur kimia pada sel hidup mengalami berbagai proses dan reaksi. Pada setiap reaksi kimia organik dibutuhkan katalisator untuk mempercepat reaksi kimia. Enzim memiliki fungsi sebagai biokatalisator yaitu mempercepat proses suatu reaksi kimia tanpa ikut terlibat dalam reaksi tersebut. Maksudnya, enzim tidak ikut berubah menjadi produk melainkan akan kembali ke bentuk asalnya setelah reaksi kimia selesai. Enzim mengubah molekul awal zat, substrat, menjadi hasil reaksi yang molekulnya berbeda dari molekul awal (produk) dan enzim juga dapat bekerja di dalam larutan encer pada suhu dan ph normal. Enzim merupakan unit funsional dari metabolisme sel. enzim Bekerja dengan urutan-urutan yang teratur dari mulai mengkatalisis hingga membuat makromolekul sel dari prekursor yang sederhana. Pada beberapa penyakit, terutama gangguan genetik yang menurun kemungkinan terdapat kekurangan atau bahkan kehilangan satu atau lebih enzim pada jaringan. Pada keadaan abnormal lainnya, aktivitas yang berlebihan dari suatu enzim tertentu, kadang-kadang dapat dikontrol oleh obat-obat yang yang dibuat untuk menghambat aktivitas kerja enzimnya. Oleh karena itu, enzim memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan. Tidak hanya dalam kehidupan manusia, tetapi bagi hewan dan tumbuhan. Enzim juga telah menjadi alat praktis yang penting bukan hanya dalam dunia kesehatan, tetapi juga dalam industri kimiawi, pangan dan pertanian. Bahkan pada aktivitas sehari-hari enzim memainkan peranannya. Bahkan bisa dikatakan bahwa enzim berperan penting dalam kelangsungan alam ini.

1.2.RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana mekanisme pengaturan enzim?

4|Pengaturan Enzim

2. Bagaimana pengaruh modulator terhadap enzim? 3. Bagaimana penyimpangan tingkah laku Michelis-menten enzim alosterik? 4. Bagaimana komunikasi antar subunit? 5. Apa saja bentuk-bentuk enzim? 6. Bagaimana mutasi genetic mengakibatkan kerusakan katalitik?

1.3.TUJUAN Makalah ini ditujukan untuk memenuhi tugas matakuliah Biokima I. selain itu, makalah ini juga bertujuan memberikan pemahaman mendalam mengenai mekanisme pengaturan enzim.

1.4.METODE PENULISAN Metoda yang dipakai dalam karya tulis ini adalah: 1. Metode Pustaka Yaitu metode yang dilakukan dengan mempelajari dan mengumpulkan data yang berkaitan dengan rumusan masalah, baik bersumber dari buku maupun dari internet.

5|Pengaturan Enzim

BAB II PEMBAHASAN Di dalam metabolisme sel, sekumpulan enzim bekerja bersama-sama dalam rangakaian atau sistem yang berurutan, untuk menjalankan proses metabolic tertentu seperti pengubahan glukosa menjadi asam laktat di alam otot kerangka atau sintesis asam amino dari precursor yang lebih sederhana. Di dalam sistem enzim seperti itu, produk reaksi enzim pertama menjadi substrat bagi enzim selanjutnya, dan seterusnya (Gambar 9-17). Sistem multi enzim dapat memiliki sampai 15 ataulebih enzim yang bekerja pada urutan spesifik. Di dalam tiap sistem enzim terdapat sekurang-kurangnya satu enzim, pemacu yang menentukan kecepatan keseluruhan reaksi, karena enzim ini mengkatalisa tahap yang paling lambat, atau tahap penentu kecepatan. Enzim pemacu seperti ini bukan hanya memiliki fungsi katalitik, tetapi juga mampu meningkatkan atau menurunkan aktivitas katallitik sebagai respon terhadap syarat tertentu. Melalui kerja enzim pemacu tersebut, kecepatan masing-masing urutan metabolic diatur secara tetap, pada setiap menit, untuk mengubah, menyesuaikan diri, dengan kebutuhan sel akan energy dan molekul unit pembangun yang diperlukan dalam pertumbuhan dan perbaikan sel. Di dalam kebanyakan sistem multienzim, enzim pertama pada urutan merupakan enzim pemacu atau pengatur. Enzim-enzim lain di dalam urutan reaksi yang biasanya terdapat dalam jumlah yang memungkinkan aktivitas katalitik yang berlebihan, dengan mengikuti enzim pengatur ini, enzim-enzim tersebut dapat melangsungkan reaksinya hanya dengan kecepatan yang sesuai dengan kecepatan penyediaan substrat dari tahap sebelumnya. Enzim tersebut, yang aktivitasnya diatur melalui berbagai jenis isyarat molecular, disebut enzim regulatori (enzim pengatur). Terdapat dua golongan utama enzim pengatur: enzim alosterik atau pengatur bukan kovalen, dan enzim pengatur kovalen.

6|Pengaturan Enzim

2.1.

Enzim Alosterik Diatur oleh Pengikatan Nonkovalen Molekul Pengatur Pada beberapa sistem multienzim, enzim pertama atau enzim pengatur

memiliki sifat yang menonjol: enzim ini dihambat oleh produk akhir sistem multienzim. Bilangan produk akhir urutan metabolic tersebut meningkat di atas konsentrasi imbang-normalnya, yang menunjukkan bahwa senyawa ini sedang diproduksi dalam jumlah yang melebihi kebutuhan sel, produk akhir urutan ini bekerja sebagai suatu penghambat spesifik terhadap enzim pertama atau enzim pengatur didalam urutan ini. Keseluruhan sistem enzim, oleh karenanya, melambatkan kecepatan reaksi ehingga produksi senyawa produk akhir tersebut menjadi seimbang dengan kebutuhan sel. Jenis pegaturan ini disebut penghambat balik. Contoh klasik dari penghambatan balik alosterik seperti ini; salah satu yang pertama kali ditemukan, adalah sistem enzim bakteri yang mengkatalisa perubahan L-treonin menjadi L-isoleusin (gambar 1). Gambar 1 Penghambatan balik pengubahan L-treonin menjadi L-isoleusin, yand dikatalisa oleh serangkain dari lima enzim (E1 dan E5) melalui empat senyawa antar A, B, C, dan D. Enzim pertama, dehidratase treoin (E1) khususnya dihambat oleh L-isoleusin, yang merupakan produk akhir urutan reaksi ini, tetapi tidak dihambat oleh senyawa antar A, B, C atau D. penghambat seperti ini ditunjukkan oleh garis titik-titik yang kembali ke asal dan oleh palang (palang) tebal merintang tanda panah bagi dehidratase treonin. Pada urutan lima enzim ini, yang pertama yaitu dehidratase treonin dihambat oleh isoleusin, produk enzim akhir dari rangkaian ini. Isoleusin bersifat spesifik menghambat terhadap dehidratase treonin, demikian pula tidak ada enzim lain di dalam rangkaian

7|Pengaturan Enzim

ini yang dihambat oleh isoleusin. Penghambatan balik adalah satu diantara berbagai jenis pengaturan alosterik. Penghambatan dehidratase treonin oleh isoleusin bersifat dapat balik; jika konsentrasi isoleusin menurun, kecepatan akativitas reaksi dehidratase treonin meningkat. Jadi, aktivitas dehidratase treonin bereaksi dengan sangat cepat dan bersifat dapat balik terhadap fluktuasi konsentrasi isoleusin dalam sel. Walaupun isoleusin merupakan penghambat enzim yang amat spesifik, isoleusin tidak berikatan dengan sisi substat. Sebaliknya, molekul in berikatan dengan sisi spesifik lain pada molekul enzim, yaitu sisi pengatur. Pengikatan isoleusin pada sisi pengatur dehidratase treonin ini bersifat nonkovalen dan karenanya, segera dapat diatasi. Dehidratase treonin merupakan anggota yang khas dari golongan enzim alosterik, yaitu enzim-enzim pengatur yang berfungsi melalui pengikatan nonkovalen dan dapat balik suatu molekul pengatur. Istilah alosterik diturunkan dari bahasa yunani allo yang berarti yang lain, dan stereos yang berarti ruang atau sisi. Enzim alosterik adalah enzim yang memiliki sisi lain selain sisi katalitik. Sifat-sifat enzim alosterik bebeda nyata dari enzim-enzim bukan pengatur (biasa). Pertama, seperti semua enzim, enzim alosterik memiliki sisi katlitik yang berikatan dengan substrat dan mengubahnya, tetapi enzim ini juga memiliki satu atau lebih sisi pengatur atau alosterik untuk mengikat metabolit pengatur, yang disebut modulator (pengatur) atau efektor (gambar 2). Sama seperti sisi katalik enzim yang spesifik bagi substratnya, sisi alosterik bersifat spesifik bagi modulatornya. Kedua, molekul enzim alosterik umumnya lebih besar dan lebih kompleks dibandingkan dengan molekul enzim biasa. Rantai Kebanyakan enzimenzim alosterik memiliki dua atau lebih rantai atau subunit polipeptida. Ketiga, enzim alosterik biasanya memperlihatkan penyimpangan yang nyata dari tingkah laku klasik Michaelis-Meten. Hal ini salah satu ciri yang pertama-tama membedakannya dari enz