BIOKIMIABIOKIMIA

OLEH :OLEH : Dr. YAIN PANGGALODr. YAIN PANGGALO

PendahuluanPendahuluan

BiokimiaBiokimia adalah ilmu pengetahuan yang adalah ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan unsur-unsur berhubungan dengan unsur-unsur kimiawi dalam sel hidup dan dengan kimiawi dalam sel hidup dan dengan berbagai reaksi serta proses yg berbagai reaksi serta proses yg dialaminya (dialaminya (Yun. Yun. biosbios “kehidupan”) “kehidupan”)

Pengetahuan biokimia sangat penting Pengetahuan biokimia sangat penting bagi semua ilmu tentang kehidupanbagi semua ilmu tentang kehidupan

TujuanTujuan

1.1. Memahami secara lengkap proses Memahami secara lengkap proses kimiawi pada tingkat molekuler yang kimiawi pada tingkat molekuler yang berhubungan dengan sel hidupberhubungan dengan sel hidup

2.2. Memahami bagaimana kehidupan Memahami bagaimana kehidupan bermulabermula

ManfaatManfaat

1.1. Dapat memahami tentang kesehatan Dapat memahami tentang kesehatan serta bagaimana mempertahankan serta bagaimana mempertahankan kesehatankesehatan

2.2. Memahami tentang penyakit serta Memahami tentang penyakit serta terapinya yang efektifterapinya yang efektif

DefenisiDefenisi

Asal kata enzim : en = di dalam dan Asal kata enzim : en = di dalam dan zyme = ragi (yeast); kerja/satuan kerja zyme = ragi (yeast); kerja/satuan kerja (ergon)(ergon)

Enzim adalah PROTEIN yang khusus Enzim adalah PROTEIN yang khusus disintesis sel untuk BIOKATALISATOR disintesis sel untuk BIOKATALISATOR reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk hidup hidup

ENZIM disintesis dalam sel, tetapi ENZIM disintesis dalam sel, tetapi komponen penyusunannya diperoleh dari komponen penyusunannya diperoleh dari luar (makanan/minuman….. bervitamin)luar (makanan/minuman….. bervitamin)

ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel disebut EKSO-ENZIM disebut EKSO-ENZIM

ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel disebut ENDO-ENZIMdisebut ENDO-ENZIM

ENZIM dalam melaksanakan ENZIM dalam melaksanakan fungsinya sering butuh KO-FAKTORfungsinya sering butuh KO-FAKTOR

KO-FAKTOR berikatan dengan enzimKO-FAKTOR berikatan dengan enzim

DefenisiDefenisi

EnzimEnzim : adalah biokatalisator, artinya zat- : adalah biokatalisator, artinya zat-zat yang mempunyai asal biologi, yang zat yang mempunyai asal biologi, yang dapat dapat mempercepatmempercepat perubahan reaksi perubahan reaksi kimia tetapi zat itu sendiri kimia tetapi zat itu sendiri tidak ikut tidak ikut bereaksi bereaksi

Tanpa enzim tidak ada kehidupan!Tanpa enzim tidak ada kehidupan! Jadi setiap sel mempunyai sendiri Jadi setiap sel mempunyai sendiri

perlengkapan enzim untuk menjamin perlengkapan enzim untuk menjamin kelangsungan metabolismekelangsungan metabolisme

Sejarah KatalisSejarah Katalis

Dirintis oleh Dirintis oleh Berzelius (1837),Berzelius (1837), Ia Ia mengusulkan nama katalis untuk zat-zat mengusulkan nama katalis untuk zat-zat yg dapat mempercepat reaksi tp zat itu yg dapat mempercepat reaksi tp zat itu sendiri tidak ikut bereaksisendiri tidak ikut bereaksi

Pasteur Pasteur proses fermentasi hanya proses fermentasi hanya terjadi dengan adanya sel yg terjadi dengan adanya sel yg mengandung enzimmengandung enzim

BuchnerBuchner cairan yg berasal dari ragi cairan yg berasal dari ragi tanpa adanya sel hidup dapat tanpa adanya sel hidup dapat menyebabkan terjadinya fermentasi gula menyebabkan terjadinya fermentasi gula menjadi alkohol dan karbondioksida menjadi alkohol dan karbondioksida kata enzim kata enzim ((en = dalam; zyme = ragi)en = dalam; zyme = ragi) berarti “zat di dalam ragi”berarti “zat di dalam ragi”

Enzim dikenal pertama kali sebagai Enzim dikenal pertama kali sebagai protein oleh protein oleh Summer (1926)Summer (1926) mengisolasi urease dari “kara pedang” mengisolasi urease dari “kara pedang” (jack bean)(jack bean)

Northrop dan Kunitz Northrop dan Kunitz mengisolasi mengisolasi pepsin, tripsin, kimotripsinpepsin, tripsin, kimotripsin

Tahun 1926 Tahun 1926 banyak enzim yg banyak enzim yg mempunyai gugus bukan proteinmempunyai gugus bukan protein

Jadi struktur enzim terdiri atas :Jadi struktur enzim terdiri atas :

1.1. Bagian proteinBagian protein yang termolabil yang termolabil (apoenzim) : amilase, lipase, protease(apoenzim) : amilase, lipase, protease

2.2. Bagian yang aktif Bagian yang aktif (bagian non-protein) (bagian non-protein) disebut sbg prostetik/koenzim (logam) disebut sbg prostetik/koenzim (logam) seperti Cuseperti Cu2+2+, Mn, Mn2+2+, Zn, Zn2+2+, K, K++, Mg, Mg2+2+

Kofaktor ada yg terikat kuat pada protein Kofaktor ada yg terikat kuat pada protein artinya yg sukar terurai dalam larutan artinya yg sukar terurai dalam larutan disebut disebut koenzimkoenzim, sedangkan yg tidak , sedangkan yg tidak begitu kuat ikatannya (non kovalen) begitu kuat ikatannya (non kovalen) disebut disebut gugus prostetikgugus prostetik

Gugus prostetik dan koenzim Gugus prostetik dan koenzim memungkinkan enzim bekerja thd memungkinkan enzim bekerja thd substrat substrat zat-zat yg diubah atau zat-zat yg diubah atau direaksikan oleh enzimdireaksikan oleh enzim

Gabungan antara apoenzim dan koenzim Gabungan antara apoenzim dan koenzim disebut disebut holoenzimholoenzim misalnya enzim katalase t.d misalnya enzim katalase t.d protein + ferriprotorfirin, askorbat oksidase t.d protein + ferriprotorfirin, askorbat oksidase t.d protein + tembaga (metaloenzim)protein + tembaga (metaloenzim)

Adapula enzim yg bukan protein, hanya terdiri Adapula enzim yg bukan protein, hanya terdiri dari nukleotida misalnya RNAdari nukleotida misalnya RNAasease dan DNA dan DNAasease

Isoenzim = Isozim = enzim isomerikIsoenzim = Isozim = enzim isomerik yaitu yaitu enzim dengan fenotipe (struktur) berbeda tapi enzim dengan fenotipe (struktur) berbeda tapi mempunyai aktivitasnya yg serupa dengan mempunyai aktivitasnya yg serupa dengan enzimenzim

Proenzim = ZimogenProenzim = Zimogen ialah suatu bentuk enzim ialah suatu bentuk enzim yg tidak aktif (autokatalisis yg tidak aktif (autokatalisis aktif) aktif)

Kekhasan EnzimKekhasan Enzim

Kerja kebanyakan enzim adalah sangat Kerja kebanyakan enzim adalah sangat spesifikspesifik

Spesifik thd tipe reaksi yg dikatalisis Spesifik thd tipe reaksi yg dikatalisis spesifitas kerjaspesifitas kerja

Spesifik thd jenis reaktan (substrat) Spesifik thd jenis reaktan (substrat) spesifitas substrat spesifitas substrat

Gugus

Gugus

Ikatan A

BBBB

CCCCCCCC

Spesifitas KerjaSpesifitas Kerja Spesifitas SubstratSpesifitas Substrat

AA TinggiTinggi TinggiTinggi

BB TinggiTinggi RendahRendah

CC RendahRendah RendahRendah

Enzim A : urease (substratnya : urea)

Enzim B : esterase menghidrolisis beberapa ester asam lemak tetapi tidak yg bukan ester

Enzim C : jarang ditemukan

Klasifikasi EnzimKlasifikasi Enzim

Menurut IUB t.d enam kelas utama Menurut IUB t.d enam kelas utama yaitu :yaitu :

1.1. OksidoreduktaseOksidoreduktase : mengkatalisis : mengkatalisis pemindahan ekuivalen pereduksi antara pemindahan ekuivalen pereduksi antara dua sistem redoksdua sistem redoks

2.2. TransferaseTransferase : mengkatalisis : mengkatalisis pemindahan gugus-gugus dari satu pemindahan gugus-gugus dari satu molekul ke molekul lainnyamolekul ke molekul lainnya

3.3. HidrolaseHidrolase : juga memindahkan gugus- : juga memindahkan gugus-gugus tetapi selalu sebagai akseptor gugus tetapi selalu sebagai akseptor suatu molekul airsuatu molekul air

4.4. LiaseLiase : disebut juga sintase; : disebut juga sintase; mengkatalisis pemecahan atau mengkatalisis pemecahan atau pembentukan ikatan kimia disertai pembentukan ikatan kimia disertai pembentukan atau penghilangan ikatan pembentukan atau penghilangan ikatan rangkaprangkap

5.5. IsomeraseIsomerase : menggeser posisi gugus-: menggeser posisi gugus-gugus di dalam satu molekul tanpa gugus di dalam satu molekul tanpa mengubah rumus kimia substratmengubah rumus kimia substrat

6.6. Ligase (sintetase)Ligase (sintetase) : tergantung pada : tergantung pada energi, karena itu selalu terangkai energi, karena itu selalu terangkai dengan proses hidrolisis nukleosida dengan proses hidrolisis nukleosida trifosfattrifosfat

+ +

= Ekuivalen pereduksi

1. Oksidoreduktase

Ared BredAoksBoks

+ +

A–B B–C C A

2. Transferase

+

A–B H2O A–H B–OH

+3. Hidrolase

+

A–B B A

4. Liase (‘sintase”)

5. Isomerase

A Iso-A

6. Ligase

(‘sintetase”) A

B

+

d d d d d

d

XI

XTP

X = A, G, U, C

A–B

XI

XDP

KelasKelas Subkelas Yang PentingSubkelas Yang Penting

1. Oksidoreduktase1. Oksidoreduktase Dehidrogenase, Oksidase, Dehidrogenase, Oksidase, Peroksidase, Reduktase, Peroksidase, Reduktase, Monooksigenase, DioksigenaseMonooksigenase, Dioksigenase

2. Transferase2. Transferase CC11-transferase, Glikosiltransferase, -transferase, Glikosiltransferase,

Aminotransferase, FosfotransferaseAminotransferase, Fosfotransferase

3. Hidrolase3. Hidrolase Esterase, Glikosidase, Peptidase, Esterase, Glikosidase, Peptidase, AmidaseAmidase

4. Liase4. Liase C-C-Liase, C-O-Liase, C-N-Liase, C-C-Liase, C-O-Liase, C-N-Liase,

C-S-LiaseC-S-Liase

5. Isomerase5. Isomerase Epimerase, cis-trans-isomerase, Epimerase, cis-trans-isomerase, Intramolekuer transferaseIntramolekuer transferase

6. Ligase6. Ligase C-C-Ligase, C-O-Ligase, C-N-Ligase, C-C-Ligase, C-O-Ligase, C-N-Ligase,

C-S-LigaseC-S-Ligase

Aplikasi Klinik EnzimAplikasi Klinik Enzim

Enzim sebagai reagenEnzim sebagai reagen : penentuan : penentuan konstituen darah seperti glukosa, urea, konstituen darah seperti glukosa, urea, asam urat dan trigliseridaasam urat dan trigliserida

Enzim sebagai reagen pemberi labelEnzim sebagai reagen pemberi label : tes : tes morfin dalam urinemorfin dalam urine

Enzim immobilizedsEnzim immobilizeds (diagnosa dan (diagnosa dan terapi)terapi)

Jenis EnzimJenis Enzim Organ atau PenyakitOrgan atau Penyakit

Yg sering diuji :Yg sering diuji :

Asam fosfataseAsam fosfatase

Alkali fosfataseAlkali fosfatase

AmilaseAmilase

SGOTSGOT

SGPTSGPT

Laktat dehidrogenaseLaktat dehidrogenase

Kreatin kinaseKreatin kinase

LipaseLipase

Ca prostat metastaseCa prostat metastase

Hati, penyakit tulangHati, penyakit tulang

Penyakit pankreasPenyakit pankreas

Hati, penyakit jantungHati, penyakit jantung

Hati, penyakit jantungHati, penyakit jantung

Hati, jantung, eritrositHati, jantung, eritrosit

Jantung, otot, otakJantung, otot, otak

Pankreatitis akutPankreatitis akut

Jenis EnzimJenis Enzim Organ atau PenyakitOrgan atau Penyakit

Yg jarang diuji :Yg jarang diuji :

SeruloplasminSeruloplasmin

AldolaseAldolase

TripsinTripsin

Glukosa 6-fosfat dehid.Glukosa 6-fosfat dehid.

γγ-glutamil transpeptidase-glutamil transpeptidase

ElastaseElastase

Lipoprotein lipaseLipoprotein lipase

PlasminPlasmin

Penyakit wilson (hati)Penyakit wilson (hati)

Otot, jantungOtot, jantung

Pankreas, ususPankreas, usus

Sel darah merah (gen)Sel darah merah (gen)

Penyakit hatiPenyakit hati

Penyakit kolagenPenyakit kolagen

HiperlipoproteinemiaHiperlipoproteinemia

Penyakit pembekuan Penyakit pembekuan darahdarah

Fungsi dan Cara Kerja Fungsi dan Cara Kerja EnzimEnzim

Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 10Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 1088 – – 10101212 kali lebih cepat kali lebih cepat

A.A. Enzim menurunkan Enzim menurunkan energi aktivasienergi aktivasi suatu suatu reaksi kimiareaksi kimia

Reaksi kimia : Reaksi kimia : 1.1. Reaksi kimia yg membutuhkan energi Reaksi kimia yg membutuhkan energi

(endergonik)(endergonik)2.2. Reaksi kimia yg mengeluarkan/menghasilkan Reaksi kimia yg mengeluarkan/menghasilkan

energi (eksergonik)energi (eksergonik)

q

p

a

AB

A + B

Keadaan awal

Keadaan akhir

AB aktif (keadaan transisi)

Kelangsungan reaksi

Ene

rgi

a = energi aktivasi reaksi AB A + B

p = energi yg dihslkan oleh rx a

q = energi aktivasi reaksi A + B AB

q

p

a

AB

A + B

Keadaan awal

Keadaan akhir

AB aktif (keadaan transisi)

Kelangsungan reaksi

Ene

rgi

I = reaksi tanpa katalis

II = reaksi dengan katalis

a = energi aktivasi I

a’ = energi aktivasi II

p = energi yg dihslkan

q = perubahan energi rx AB A + B

II

I

Fungsi dan Cara Kerja Fungsi dan Cara Kerja EnzimEnzim

B.B. Mempercepat reaksi pada suhu dan Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang optimal TANPA tekanan yang optimal TANPA mengubah besarnya tetapan mengubah besarnya tetapan keseimbangannyakeseimbangannya

C.C. Mengendalikan reaksi : tanpa enzim Mengendalikan reaksi : tanpa enzim tidak ada reaksi biokimia lebih lanjuttidak ada reaksi biokimia lebih lanjut

Aktivitas enzim (mol/detik = Katal)

Hasil Metabolisme (mol/det) tanpa enzim

Hasil Metabolisme (mol/det) enzim

Aktivitas Biokatalisator

(108 – 1012 kali)

Komplex Enzim-SubstratKomplex Enzim-Substrat

Kekhasan suatu enzim : hanya bekerja Kekhasan suatu enzim : hanya bekerja pada satu reaksi sajapada satu reaksi saja

Suatu enzim mempunyai ukuran yg lebih Suatu enzim mempunyai ukuran yg lebih besar daripada substratbesar daripada substrat

Tempat/bagian enzim yg mengadakan Tempat/bagian enzim yg mengadakan hubungan/kontak dgn substrat disebut hubungan/kontak dgn substrat disebut active site active site komplex enzim-substrat komplex enzim-substrat

Active SiteActive Site

Merupakan tempat dimana terjadi Merupakan tempat dimana terjadi ikatan kompleks enzim-substratikatan kompleks enzim-substrat

Ada dua model :Ada dua model :

1.1. Model cetakan (template) = analogi Model cetakan (template) = analogi “lock and key” oleh Emil Fischer“lock and key” oleh Emil Fischer

2.2. Model “induced fit” oleh Daniel Model “induced fit” oleh Daniel Koshland Jr.Koshland Jr.

E

+

S

ES E

+P

E + S ES E + P

E = enzim ES = kompleks enzim-substrat

S = substrat P = hasil reaksi

Persamaan Michaelis- MentenPersamaan Michaelis- Menten

Hipotesis : dalam reaksi enzim, terjadi Hipotesis : dalam reaksi enzim, terjadi lebih dahulu kompleks enzim-substrat yg lebih dahulu kompleks enzim-substrat yg kemudian menghasilkan hasil reaksi dan kemudian menghasilkan hasil reaksi dan enzim kembalienzim kembali

Percobaan hidrolisis sukrosa menjadi Percobaan hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzimglukosa dan fruktosa oleh enzim

Dilakukan oleh Leonor Michaelis dan Dilakukan oleh Leonor Michaelis dan Maude Menten (1913)Maude Menten (1913)

Kec

epat

an r

eaks

i

Konsentrasi sukrosa

Kinetika EnzimKinetika Enzim

Menurut teori kinetika/benturan Menurut teori kinetika/benturan (Collision theory) : untuk dapat bereaksi (Collision theory) : untuk dapat bereaksi suatu molekul harus :suatu molekul harus :

1.1. Saling berbenturanSaling berbenturan

2.2. Mempunyai cukup energi untuk Mempunyai cukup energi untuk melawan barrier energymelawan barrier energy

x0

y

x0

y

x0

y

A B C

Y = jumlah molekul

X = energi kinetik

= energi rintangan

Faktor-Faktor Yang Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kerja EnzimMempengaruhi Kerja Enzim

1.1. Konsentrasi enzimKonsentrasi enzim

2.2. Konsentrasi substratKonsentrasi substrat

3.3. SuhuSuhu

4.4. Pengaruh pHPengaruh pH

5.5. Pengaruh inhibitorPengaruh inhibitor

Konsentrasi EnzimKonsentrasi Enzim

Pada suatu Pada suatu konsentrasi substrat konsentrasi substrat tertentu, kecepatan tertentu, kecepatan reaksi bertambah reaksi bertambah dengan dengan bertambahnya bertambahnya konsentrasi enzimkonsentrasi enzim

0,001 0,002 0,003

3

6

9

12

15

18

21

Konsentrasi enzim

Akt

ivita

s en

zim

Konsentrasi SubstratKonsentrasi Substrat

Dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka Dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi karena menaikkan kecepatan reaksi karena bertambahnya kompleks enzim substratbertambahnya kompleks enzim substrat

Pada kondisi jenuh (semua bagian aktif enzim Pada kondisi jenuh (semua bagian aktif enzim telah dipenuhi substrat) maka pertambahan telah dipenuhi substrat) maka pertambahan konsentrasi substrat tidak menyebabkan konsentrasi substrat tidak menyebabkan peningkatan kecepatan reaksipeningkatan kecepatan reaksi

(S)(S) S + E E S E + P S + E E S E + P

RendahRendah

Hampir Hampir jenuhjenuh

JenuhJenuh

BerlebihBerlebih

+ +

+

+

+

+

+

+

SuhuSuhu

Sesuai teori benturan, dengan bertambahnya Sesuai teori benturan, dengan bertambahnya suhu maka pergerakan molekul akan suhu maka pergerakan molekul akan meningkat sehingga frekuensi benturan akan meningkat sehingga frekuensi benturan akan semakin banyak sehingga kecepatan reaksi semakin banyak sehingga kecepatan reaksi akan bertambahakan bertambah

Pada suhu optimal, enzim akan menurunkan Pada suhu optimal, enzim akan menurunkan energi barierenergi barier

Karena enzim adalah suatu protein maka Karena enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu dapat mengakibatkan kenaikan suhu dapat mengakibatkan denaturasi enzim (bagian aktif enzim akan denaturasi enzim (bagian aktif enzim akan terganggu)terganggu)

to C

V

37o C

Suhu optimum

Pengaruh pHPengaruh pH

Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion); atau ion bermuatan ganda (zwitter ion); dengan demikian perubahan pH akan dengan demikian perubahan pH akan berpengaruh terhadap efektivitas active siteberpengaruh terhadap efektivitas active site

pH rendah atau tinggi juga dapat pH rendah atau tinggi juga dapat menyebabkan denaturasi enzimmenyebabkan denaturasi enzim

Aktivitas optimal enzim terletak pada pH 5 – 9, Aktivitas optimal enzim terletak pada pH 5 – 9, kecuali enzim pepsin (pH kecuali enzim pepsin (pH ± 1,0)± 1,0)

pH

V

5-9

pH optimum

Pengaruh InhibitorPengaruh Inhibitor

Molekul atau ion yg menghambat ikatan Molekul atau ion yg menghambat ikatan kompleks enzim-substrat disebut kompleks enzim-substrat disebut inhibitorinhibitor

Terdiri dari 2 jenis inhibitor :Terdiri dari 2 jenis inhibitor :

1.1. Inhibitor reversibelInhibitor reversibel

2.2. Inhibitor ireversibelInhibitor ireversibel

Inhibitor reversibelInhibitor reversibel

Dibagi lagi menjadiDibagi lagi menjadi1.1. Kompetitif inhibitor : bersaing dengan Kompetitif inhibitor : bersaing dengan

substrat terhadap active site enzimsubstrat terhadap active site enzimE + S ESE + S ESE + I EIE + I EIContoh : Malonat (I) dan suksinat (S) Contoh : Malonat (I) dan suksinat (S) bersaing memperebutkan enzim bersaing memperebutkan enzim suksinat dehidrogenasesuksinat dehidrogenase

Inhibitor reversibelInhibitor reversibel2.2. Non kompetitif inhibitor : Non kompetitif inhibitor : - Inhibitor bergabung dengan enzim pada suatu bagian Inhibitor bergabung dengan enzim pada suatu bagian

enzim diluar bagian aktifenzim diluar bagian aktif- Baik kompleks EI maupun ESI bersifat inaktifBaik kompleks EI maupun ESI bersifat inaktif

E + I EIE + I EIES + I ESIES + I ESI

-- Contoh : ion-ion logam berat (CuContoh : ion-ion logam berat (Cu2+2+, Hg, Hg2+2+, Ag, Ag++) ) berhubungan dgn gugus –SH sehingga aktivitas berhubungan dgn gugus –SH sehingga aktivitas katalitiknya hilang. katalitiknya hilang.

- Ion CNIon CN-- menghambat enzim yg menggunakan ion menghambat enzim yg menggunakan ion FeFe2+2+ atau Fe atau Fe3+3+ ferrosianida dan ferrisianida ferrosianida dan ferrisianida

- Etilen diamida tetra asetat (EDTA) mengikat ion Etilen diamida tetra asetat (EDTA) mengikat ion bervalensi 2 (Mgbervalensi 2 (Mg2+2+) ) enzim yg menggunakannya enzim yg menggunakannya sbg aktivator dihambat)sbg aktivator dihambat)

Inhibior IreversibelInhibior Ireversibel

Inhibitor bereaksi dengan bagian tertentu Inhibitor bereaksi dengan bagian tertentu enzim yg mengakibatkan berubahnya enzim yg mengakibatkan berubahnya bentuk/struktur enzim bentuk/struktur enzim enzim tidak bisa enzim tidak bisa mengikat substratmengikat substrat

Contoh : iodoarsenik, iodoasetamida, Contoh : iodoarsenik, iodoasetamida, diisopropilfosfofluuoridat (SSP), reagen2 diisopropilfosfofluuoridat (SSP), reagen2 pengoksidasipengoksidasi

REGULASI & AKTIVITAS REGULASI & AKTIVITAS ENZIM ENZIM

Enzim bekerja dengan regulasi Enzim bekerja dengan regulasi tertentu. tertentu.

Regulasi enzim dilakukan dengan Regulasi enzim dilakukan dengan dua cara : dua cara :

(1)(1) Mekanisme umpan balik Mekanisme umpan balik

(2)(2) Pengendalian genetic melalui Pengendalian genetic melalui SINTESIS PROTEIN dalam selSINTESIS PROTEIN dalam sel

CENTER

־ +

STOP GO PRODUCTIONACTIVITIES

NEGATIVE-POSITIVE MECHANISM

TRANSKRIPSI TRANSLASI

RNA

D R T

PROTEINDNA

ADNDUPLIKASI

SINTESIS PROTEIN : CENTRAL DOGMA

DefenisiDefenisi Koenzim Koenzim

Koenzim : senyawa organik berbobot Koenzim : senyawa organik berbobot molekul rendah, stabil terhadap panas, molekul rendah, stabil terhadap panas, mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzim dengan cara dialisisdari enzim dengan cara dialisis

Untuk berfungsi sebagai katalis, Untuk berfungsi sebagai katalis, sejumlah besar enzim membutuhkan sejumlah besar enzim membutuhkan komponen lain komponen lain kofaktorkofaktor

KO-ENZIM KO-ENZIM

Ko-enzim identik dengan VITAMIN.Ko-enzim identik dengan VITAMIN. Sebagai Ko-faktor ada unsur yang Sebagai Ko-faktor ada unsur yang

dapat diperoleh/disusun dari dalam dapat diperoleh/disusun dari dalam tubuhtubuh

Tetapi tak sedikit yang tidak dapat Tetapi tak sedikit yang tidak dapat disusun tubuh hewan/manusia disusun tubuh hewan/manusia sehingga perlu memasukkan dari luar sehingga perlu memasukkan dari luar berupa vitamin.berupa vitamin.

Jenis-jenis enzim yg membutuhkan koenzim Jenis-jenis enzim yg membutuhkan koenzim termasuk :termasuk :

1.1. Oksidoreduktase (kelas 1)Oksidoreduktase (kelas 1)

2.2. Transferase (kelas 2)Transferase (kelas 2)

3.3. Isomerase ( kelas 5)Isomerase ( kelas 5)

4.4. Ligase (kelas 6)Ligase (kelas 6) Jenis enzim yg tdk memerlukan koenzim :Jenis enzim yg tdk memerlukan koenzim :

1.1. Hidrolase (kelas 3)Hidrolase (kelas 3)

2.2. Liase (kelas 4)Liase (kelas 4)

KofaktorKofaktor

Kofaktor terdiri dari :Kofaktor terdiri dari :1.1. Gugus prostetikGugus prostetik :bagian kofaktor yg terikat :bagian kofaktor yg terikat

kuat pada enzim. Misalnya FAD terikat kuat kuat pada enzim. Misalnya FAD terikat kuat pada enzim suksinat dehidrogenasepada enzim suksinat dehidrogenase

2.2. KoenzimKoenzim : NAD, NADP, Asam tetra : NAD, NADP, Asam tetra hidrofosfat, Tiamin pirofosfat, ATPhidrofosfat, Tiamin pirofosfat, ATP

3.3. Aktivator Aktivator : umumnya merupakan ion-ion : umumnya merupakan ion-ion logam yg dapat terikat atau mudah terlepas logam yg dapat terikat atau mudah terlepas dari enzim misalnya Cudari enzim misalnya Cu2+2+, Mn, Mn2+2+, Zn, Zn2+2+, K, K++, Mg, Mg2+2+

Koenzim Sebagai Reagensia Koenzim Sebagai Reagensia Pemindah GugusPemindah Gugus

Suatu reaksi biokimia untuk Suatu reaksi biokimia untuk memindahkan gugus :memindahkan gugus :

D–G + A = A–G + DD–G + A = A–G + D

Dimana :Dimana :

GG: gugus fungsional: gugus fungsional

DD : donor: donor

AA : akseptor: akseptor

1. Koenzim sebagai 1. Koenzim sebagai akseptor akhirakseptor akhir

Misalnya pada reaksi dehidrogenasiMisalnya pada reaksi dehidrogenasi

D–G CoE

D CoE–G

OH

CH

H3CO-

C

O

O

C

H3CO-

C

O

NAD+ NADH+ + H+

L - laktat Piruvat

Enzim laktat dehidrogenase

2. Koenzim sebagai 2. Koenzim sebagai pembawa gugus antarapembawa gugus antara

►►Misalnya pada reaksi transaminasi yg Misalnya pada reaksi transaminasi yg melibatkan koenzim piridoksalfosfatmelibatkan koenzim piridoksalfosfat

D–G CoE

D CoE–G

A–G

A

Penggolongan KoenzimPenggolongan Koenzim Diklasifikasikan menurut gugus yg Diklasifikasikan menurut gugus yg

pemindahannya dipermudah oleh koenzim pemindahannya dipermudah oleh koenzim tersebut yaitu :tersebut yaitu :

1.1. Koenzim pemindah gugus :Koenzim pemindah gugus :- gula fosfat- gula fosfat- Koenzim A- Koenzim A- Tiamin difosfat (TPP)- Tiamin difosfat (TPP)- Piridoksal fosfat- Piridoksal fosfat

- Tetrahidrofolat (FH- Tetrahidrofolat (FH44))

- Biotin- Biotin

- Koenzim kobamida (B- Koenzim kobamida (B1212))

2.2. Untuk pemindahan hidrogen Untuk pemindahan hidrogen (Koenzim (Koenzim redoks)redoks)

- NAD- NAD++, NADP, NADP++

- FMN, FAD- FMN, FAD

- Asam lipoat- Asam lipoat

- Koenzim Q/Ubikinon- Koenzim Q/Ubikinon

- Gugus hem- Gugus hem

NO KO-ENZIM VITAMIN FUNGSI

1. Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD) Asam Nikotinat (NIASIN)

Redoks

2. Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phosphat (NADP)

Asam Nikotinat (NIASIN)

Redoks

3. Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) Riboflavin Redoks

4. Flavin Mononukleotida (FMN) Riboflavin Redoks

5. Tiamin Pirofosfat (TPP) Tiamin Oksidatif dekarboksilasi

6. Piridoksal fosfat Piridoksin (vit.B6) Transaminasi dan rasemase

7. Koenzim A Asam Pantotenat Transfer gugus asil

8. Biotin biotin Transfer CO2

9. Koenzim B12 Kobalamin (vit.B12) Transfer gugus fungsional

TERIMA KASIHTERIMA KASIH