Kelompok 2. Catalystic Characteristic of Enzyme Enzyme structure and models Enzyme – Substrate Interaction Enzyme Kinetics e,c – Michaelis- Menten Model - Persamaan “double reciprocal “ Lineweaver-Burk - Persamaan Eadie-Hofstee - Persamaan Hanes -Woolf

ENZIM dan Kinerjanya, dipengaruhi : Konsentrasi Enzim Konsentrasi Substrat ----- Michaelis Menten ----- Lineweaver Burk 3. Suhu 4. pH 5. Inhibitor a. Hambatan Ireversibel b. Hambatan Reversibel – b.1. hambatan bersaing b.2. Hambatan tidak bersaing c. Hambatan Alosterik 6. Kovaktor a. gugus Prosterik, b. koenzim, c. Aktivator 7. Vitamin vs Enzim    

Regulasi Enzim ; Pengaturan Metabolisme Bagi kehidupan proses dan aliran metabolit melalui anabolisme dan katabolisme hrs diatur Peristiwa kimia juga kecepatan reaksi yg sesuai dg aktivitas dn kebutuhan organisme sangat diprlukan Pengetahuan ttg proses pengaturan sel pd manusia bagi pengertian penyakit metabolisme serta dasar pengobatannya, blum banyak diketahui. Apalagi yg terdpt dalam sel tumbuhan, utk pertumbuhan dan produksi Mekanisme yg baru banyak kemajuan yaitu yg mengatur proses metabolisme melalui enzim. Hasilnya, diharapkan utk menerangkn proses fisiologi dg reaksi kimia yg sederhana, dan yg tersedia menuju faktor kimia dan fisika yg berhub dg kespesifikan enzim, efisiensi katalis, dan regulasi aktivitas enzim.

Regulasi/Pengaturan Enzim dlam SEL Aliran metabolit dlm sel adalah satu arah Sel hidup adalah sistem keadaan stabil yg dipertahankan oleh aliran2 searah metabolit2 Dlm sel dewasa , konsentrasi rata-2 senyawa kimia tertentu relatif konstan dlm jangka waktu yg lama. (Tetapi goncangan sebentar konsentrasi metabolit dan kadar enzim memang terjadi, an secara fisiologis sangat penting.) Fleksibilitas sistem keadaan seimbang (Steady state ) digambarkan secara baik/halus dan seimbang utk mempertahankan kekonstanan lingkungan internal , meskipun tdpt variasi yg besar : makanan, minuman dan intake mineral, pengeluaran tenaga atau suhu luar.

Perubahan jumlah absolut enzim yg Pengaliran Karbon, melalui setiap reaksi yg dikatalis enzim dapat dipengaruhi oleh : Perubahan jumlah absolut enzim yg (e.c kecepatan sintesis & degradasi enzim) 2. Perubahan ukuran pool (tempat pengumpulan ) pereaksi bukan enzim Perubahan efisiensi katalis enzim.dipengaruhi : - Konsentrasi substrat & koenzim yg efektif - ion logam - inhibisi umpan balik - modifikasi kovalen residu as amino spesifik pd permukaan enzim. -

Proenzim = yaitu suatu enzim dalam keadaan katalitis tidak aktif Oleh karena itu, upaya untuk meningkatkan aktivitas enzim, salah satunya adalah sintesis enzim dalam katalitis tidak aktif (proenzim ). Proenzim hrs mengalami proteolisis terbatas . Suatu proses diselenggarakan oleh prubahan konformasi yg membuka atau, dpt dikatakan mencipta catalytic site. Perubahan konformasi =perubahan pd posisi rata-2 inti atom ttp tdk termasuk perubahan ikatan.

Kinetika enzim dipelajari, untuk : Kinetika bersama dg teknik yg lainnya, memberi kan informasi yg berharga thd mekanisme kerja enzim. Dpt memberikan pengertian ttg peranan enzim di bawah kondisi yg tdp dlm sel dan tanggapan (teori) enzim thd perubahan dr konsentrasi metabolit. Dpt membantu utk memperlihatkan bgmn aktifitas dpt dikendalikan , dmn mungkin memberikan hal-hal yg berharga thd mekanisme pengaturan dibawah kondisi fisiologis.

Teori Kinetika Reaksi atau Collision Teori menyatakan bahwa utk bereaksi molekul-2 hrs saling membentur (y.i. mendekati jarak utk membentuk ikatan) dan juga hrs mempunyai cukup tenaga utk melawan penghalang energi ( energi barrier) utk reaksi. Kinetic = ilmu gerak, = tenaga gerak Km = konstante Michaelis Menten v = kecepatan awal

Keterangan: Gambaran enzim pd konsentrasi Enzim >< substrat : B yg imbang, A yg rendah, dan C yg tinggi.

Km = konstante Michaelis Menten Km = kecepatan dari setengah kecepatan maksimal, diperoleh dari enzim tertentu. Dapat ditentukan dg membuat grafik v sebagai fungsi (S) …. Lihat grafik Michaelis Menten. Dlm hal ini, ada ketergantungan kecepatan reaksi awal = v, yg dikatalis oleh enzim pada (S) dan pada Km dpt digambarkan dg menilai persamaan Michaelis Menten.

Apabila konsentrasi enzim tetap dan substrat meningkat, V akan meningkat mula-mula dan proporsional dengan peningkatan [S], tapi pada [S] yang lebih tinggi, laju peningkatan V menurun secara perlahan-lahan hingga kemudian V hampir tidak tergantung pada [S]. Vmax V 1/2 Vmax KM [S] Gambar 2.2. Hubungan antara kecepatan reaksi (V) dengan konsentrasi substrat ([S]) pada reaksi yang dikatalisis oleh suatu enzim

parameter bbrp enzim

Perubahan pd Km atau Vmax salah satunya, disebabkan oleh perubahan konformasi pd catalitic site yg diinduksi oleh pengikatan efektor alosterik pd allosteric site. Bila konsentrasi substrat (S) meningkat sedangkan semua keadaan lainnya dipertahankan tetap, kecepatan awal diukur, v, (kecepatan diukur sewaktu sangat sedikit substrat yg bereaksi), meningkat sampai nilai maksimal, Vmax, dan tidak naik lagi

Pada Grafik antara V dan (S) utk reaksi penguraian sukrosa oleh enzim invertase : Bila harga V= ½ Vmax , maka Km = (S). Ini berarti Km sama dg konsentrasi substrat ( dalam mol per liter) yg menghasilkan kecepatan reaksi sebesar ½ (=setengah) dari kecepatan maksimum (V max). Ternyata harga Km utuk reaksi ialah = 0,012M.

Linierisasi persamaan Modifikasi persamaan ke bentuk linier sehingga dapat dianalisis dengan mudah 1. Persamaan “double-reciprocal” atau “Lineweaver-Burk” 2. Persamaan “Eadie-Hofstee” 3. Persamaan “Hanes-Woolf”

Keuntungan manipulasi matematika (Model Michaelis Menten), menjadi bentuk baru berupa garis lurus (linierisasi) , utk mengungkapkan karakteristik suatu Enzim, a.l Vmax dan Km bisa ditentukan dg mudah, dg cara mencocokan garis lurus pd data yg telah ditransformasikan, Data pd suatu grs luruslebih mudah dideteksi dr pd yg berasal dr hiperbola (data yg di dpt dr hiperbola bisa menunjukkan ketidak-sesuaian model sederhana). Pengaruh inhibitor pd reaksi bisa dianalisis dg lebih mudah.Misal : utk memperoleh suatu ekstrapolasi intercept dr suatu plot linier, dr.pd memperkirakan suatu asimtot dg mata pd hiperbola.

Contoh Soal : 1. Gunakanlah persamaan Michaelis Menten utk melengkapi rangkaian data kinetik enzim berikut , Diketahui Km adalah 1 mmol L-1 (S) Vo ( mmol L-1) (μmolL-1min-1) 0,5 50 1,0 …. 2,0 …. 3,0 …. 10,0 ….

Jawaban Soal : 1. Dari persamaan Michaelis Menten dan data dari kolom pertama Tabel, didapat Vmax = 150 μmol L-1min-1. Data lain didpt dg menyubsitusikan nilai (S) ke dlm persamaan Michaelis Menten , sbb : (S) Vo ( mmol L-1) (μmolL-1min-1) 0,5 50 1,0 75 2,0 100 3,0 112,5 10,0 136,4

Contoh Soal : 2. Sejumlah tetap larutan enzim ditambahkan pd serangkaian campuran reaksi yg mengandung konsentrasi substrat yg berbeda.-beda. Laju reaksi awal diperoleh melalui pengukuran kemiringan awal pd kurva kemajuan pembentukan produk. Diperoleh data seperti yg tertulis pada Tabel 5.5 berikut :

Tabel 5.5. Data Kinetika Enzim Steady-State (S) V (μmol L-1) (μmol L-1 min-1) 0,1 0,27 2,0 5,0 10,0 20 20,0 40 40,0 64 60,0 80 100,0 100 200,0 120 1.000,0 160 2.000,0 155

Pertanyaan : Brp V maks utk campuran reaksi emzim ini ? Berapakah Km enzim utk subsrat ? 2. Jawaban : Dapat digunakan persamaan Lineweaver-Burk , yakni dihitung kebalikan dari variabel dalam Tabel 5-5dan diplotkan seperti diperlihatkan dlm Gambar 5-10. a). Dari kebalikan intercept ordinat diperoleh Vmax = 160 μmol L-1 min-1. b). Dari kebalikan intercept absis diperoleh Km = 60 μmol L-1.

selesai