PENGANTAR BIOKIMIA & ENZIM & KOENZIM DISUSUN OLEH DR. WIDODO S.,MKes

ILMU KIMIA HAYATI ( BIOKIMIA ) PENGANTAR BIOKIMIA BIOKIMIA  MERUPAKAN ILMU YANG BERHUBUNGAN DENGAN BERBAGAI MOLEKUL DIDALAM SEL ATAU ORGANISME YANG HIDUP BESERTA DENGAN REAKSI KIMIA-NYA. BIOS CHEMIOS HIDUP / HAYATI KIMIA ( Senyawa Kimia) BIOLOGI KIMIA ORGANIK ILMU KIMIA HAYATI ( BIOKIMIA )

TUJUAN ILMU BIOKIMIA : MENGURAIKAN DAN MENJELASKAN SEMUA PROSES KIMIAWI PADA SEL HIDUP MANFAAT ILMU BIOKIMIA ADALAH UNTUK KESEJAHTERA- AN MANUSIA DAN PERKEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN. DAPAT DIKATAKAN HAMPIR SEMUA ILMU KEHIDUPAN BERHUBUNGAN ERAT DENGAN BIOKIMIA.

APA SAJA YANG DIPELAJARI ? SELURUH REAKSI KIMIA YANG TERJADI DIDALAM TUBUH MANUSIA, MULAI DARI MAKANAN MASUK KEDLM. MULUT, TERBENTUKNYA ENERGI, SENYAWA PEMBANGUN,KOMPONEN SEL & JARINGAN, SENYAWA CADANGAN …..DST… SAMPAI PENGOLAHAN DAN EKSKRESI LIMBAH METABOLISME PERANAN BIOKIMIA KEDOKTERAN : DIAGNOSTIK . REHABILITASI PATOFISIOLOGI . PREVENTIF TERAPI . FARMASI PROGNOSA . PERAWATAN

E N Z I M PENDAHULUAN : * KATALISATOR * BIOKATALISATOR DEFINISI ENZIM : SUATU SENYAWA ORGANIK BERUPA PROTEIN YANG BERFUNGSI SEBAGAI BIOKATALISATOR.

SIFAT-SIFAT ENZIM ; ENZIM ADALAH PROTEIN ENZIM PUMYA SIFAT SEPERTI PROTEIN : KONDISI LINGKUNGAN, SUHU, Ph. kosentrasiSUBSTRAT, dsb. BERFUNGSI SEBAGAI KATALIS Meningkatkan kecepatan reaksi tanpa mengubah ProduK / hasilnya, dan Enz tidak ikut bereaksi dengan Substratnya BEKERJA SECARA KHUSUS / SPESIFIK Enzim hanya bekerja mengkatalisa satu reaksi / substrat tertentu. DIBUTUHKAN DALAM JUMLAH SEDIKIT Reaksi enzimatik dalam metabolisme hanya memerlukan sedikit sekali enzim.

TATA NAMA & KLASIFIKASI ENZIM : ► Nama enzim diberi akhiran ase ► Berdasar nama substrat yang dikatalisa enzim tersebut, misalnya : -. Proteinase -. Lipase ► Menurut sistem IUB, enzim dibagi dalam 6 kelas utama, berdasarkan atas jenis reaksinya : 1. KELAS OKSIDO REDUKTASE 4. KELAS LIASE 2. KELAS TRANSFERASE 5. KELAS ISOMERASE 3. KELAS HIDROLASE 6. KELAS LIGASE

. ANGKA PERTAMA KELAS ENZIM . ANGKA KEDUA SUBKELAS ► Menurut sistem IUB, nama enzim dapat ditulis dengan KODE ENZIM ( KODE NOMOR ENZIM ) :  NAMA ENZIM TERDIRI DARI 4 ANGKA : . ANGKA PERTAMA KELAS ENZIM . ANGKA KEDUA SUBKELAS . ANGKA KETIGA SUBSUBKELAS . ANGKA KEEMPAT NAMA SPESIFIK ENZIM CONTOH : E.C. 2.7.1.1 KELAS ALKOHOL FOSFAT HEKSOKINASE ATP : D-HEKSOSA-6 FOSFOTRANSFERASE (HEKSOKINASE ) ATP + D-HEKSOSA ADP + D-HEKSOSA-6 FOSFAT

KELAS 1 : OKSIDO REDUKTASE YANG MENGKATALISA REAKSI OKSIDASI REDUKSI, TERMASUK TERHADAP GUGUS CH- OH, CH-CH, C=O, CH-NH2, CH=NH. SRED SOKS e- S1 OKS S1 RED CONTOH : 1.1.1.1. ALKOHOL : NAD OKSIDOREDUKTASE ( ALKOHOL DEHIDROGENASE ) ALKOHOL ALDEHID / KETON H+ + e- NAD+ NADH + H+

Contoh : * Subkelas 1.4 : Enz yang bekerja pada gugus CH-NH2 E.C. 1.4.1.3. =Glutamat : NAD(P) oksido reduk-tase ( deaminasi ) Glutamat + H2O Ketoglutarat NAD(P)+ NAD(P)H + H+ e Dari Subkelas 1.11. = Enz yang bekerja pada H2O2 E.C. 1.11.1.6. = H2O2 oksidoreduktase ( Katalase ) H2O2 + H2O2 2 H2O2 + O2

KELAS 2 : TRANSFERASE  YANG MENGKATALISA PEMINDAHAN GUGUS G ( SELAIN HIDROGEN ) ANTARA SEPASANG SUBSTRAT, TERMASUK GUGUS ALDEHID, KETON, ASIL ( COOH ), ALKIL (-ROH ), GLIKOLSIL ( -RCHO ), FOSFAT, SULFAT S1-G S1 G S2 S2-G CONTOH : DARI SUBKELAS 2.3.- ASIL TRANSFERASE E.C. 2.3.1.6. = KOLIN 0-ASETIL TRANSFERASE (KOLIN ASIL TRANSFERASE) : Asetil-koA Asetil-Kolin koA Kolin-SH KoA-SH CONTOH : 2.7.1.1 , ATP : D-HEKSOSA-6 FOSFOTRANS- FERASE ( HEKSOKINASE ) D- HEKSOSA D- HEKSOSA-6 P ATP ADP

KELAS 3 : HIDROLASE YANG MENGKATALISA PEMECAHAN SENYAWA DENGAN CARA HIDROLISIS. CONTOH : DARI SUBKELAS 3.1. E.C 3.1.1.8. = ASIL KOLIN ASIL HIDROLASE ( Pseudokolin Este rase ) ASIL-KOLIN KOLIN + ASAM DARI SUBKELAS 3.2. -- ikatan Glikosidik E.C. 3.2.1.23 = GALAKTOSIDASE ( GALAKTOHIDROLASE ) : D- GALAKTOSIDA ALKOHOL + D-GALAK- TOSA H2O H2O

KELAS 4 : L I A S E  YANG MENGKATALISA PELEPASAN GUGUS DARI SUBSTRAT, DENGAN MEKANISME BUKAN HIDROLISA, DAN MENIMBULKAN IKATAN RANGKAP. X Y -C—C- X-Y + -C=C- CONTOH : DARI SUBKELAS 4.1.  IKATAN ALDEHID / KETON E.C. 4.1.2.7. = KETOSA-1P : ALDEHIDE LIASE ( ALDOLASE ) FRUKTOSA-1,6-P2 DIHIDROKSI ASETON-P + GLISERALDEHIDE-3P DARI SUBKELAS 4.2. : E.C. 4.2.1.1. = MALAT HIDRO LIASE ( FUMARASE ) MALAT FUMARAT + H2O

KELAS 5 : ISOMERASE MENGKATALISA INTERKONVERSI OPTIK, GEOME - TRIK ATAU POSISI. CONTOH : DARI SUBKELAS 5.1. : RASEMASE / EPIMERASE E.C. 5.1.1.1. ALANIN RASEMASE ; L-ALANIN D-ALANIN DARI SUBKELAS 5.2. : SISTRANS ISOMERASE E.C. 5.2.1.3. = TRANSRETINEN 11 SISTRANS ISOMERASE TRANS RETINEN 11-SIS-RETINEN

YANG MENGKATALISA PENGGABUNGAN 2 SENYA - KELAS 6 : LIGASE YANG MENGKATALISA PENGGABUNGAN 2 SENYA - WA DISERTAI DENGAN PEMUTUSAN IKATAN PIRO - FOSFAT DARI ATP ATAU SENYAWA FOSFAT BER - ENERSI TINGGI LAINNYA. TERMASUK PEMBENTUKAN IKATAN C-O, C-S, C-N & C-C CONTOH : DARI SUBKELAS 6.2. :  IKATAN TIOESTER E.C. 6.2.1.4. = SUKSINAT : KoA LIGASE (GDP = SUK- SINAT TIOKINASE ) GTP GDP SUKSIBAT SUKSINIL-KoA KoA-SH DARI SUBKELAS 6.3. :  IKATAN C-N E.C. 6.3.1.2. = GLUTAMAT : AMONIA LIGASE ( ATP ) (GLUTAMIN SINTETASE ) GLUTAMAT + NH3 + ATP GLUTAMIN + ADP + Pi

LOKASI ENZIM : SEMUA ENZIM ( = PROTEIN ) DISINTESIS DI RIBOSOM. EKSKRESI ENZIM SUDAH DALAM BENTUK AKTIP, SEBAGIAN ADA YG BELUM AKTIP = ZIMOGEN = PRO - ENZIM BENTUK ZIMOGEN  CONTOH PADA ENZ PENCERNAAN. LOKASI KERJA ENZIM DI DALAM SEL ORGANEL, KECUALI BEBERAPA ENZIM, SEPERTI ENZIM PENCERNAAN, ENZIM KOAGULASI ( PEMBEKUAN ) DARAH.

BAGIAN AKTIF DARI MOL. ENZIM : ACTIVE SITE MENGIKAT “ S “ MENGOLAH “ S “ CATALYTIC SITE ALLOSTERIC SITE “ S “ = SUBSTRAT MEKANISME KERJA ENZIM : REAKSI : E + S  [ ES ]  E + P 1. TEORI FISHER : ( KEY & LOCK THEORY ) + + E S ES E P

S TEORI INDUKSI MODEL KOSHLAND ( INDUCE FIT THEORY ) : E MEKANISME KERJA ENZIM : TEORI INDUKSI MODEL KOSHLAND ( INDUCE FIT THEORY ) : SEBELUM TERJADI HUBUNGAN E–S , KEDUA MOLEKUL SALING MENDEKAT KARENA ADANYA GUGUS-GUGUS AKTIF ( -NH2, -PO4, -SH, -OH, -COOH, dsb )  TERJADI “KONFORMASI” DARI MOLEKUL E. === BENTUK MOLEKUL JADI SESUAI DAN SERASI DENGAN MOLEKUL S == = TERJADI E – S COMPLEX E P SH S

2. Daniel – Koshland : Induced – fit [E-S] Enzim SUBSTRAT substrat E S S S E S E E S S

FAKTOR-2 YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK : 1. FAKTOR SUHU : KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK to C pH SUHU OPTIMUM pH OPTIMUM 2. FAKTOR pH : PENGARUH PERUBAHAN pH : pH ASAM / SANGAT ASAM atau BASA / SANGAT BASA = DENATURASI ENZIM ==== FUNGSI HILANG. PERUBAHAN pH ---- PERUBAHAN MUATAN PADA GUGUS- GUGUS DARI ENZIM---- PENGARUHI KONFORMASI E – S -- PENGARUHI PEMBENTUKAN E-S KOMPLEKS == KECEPATAN REAKSI BERUBAH.

KADAR S << KADAR E = PENAMBAHAN S AKAN MENAIKKAN 3. FAKTOR KADAR SUBSTRAT & ENZIM : KADAR S << KADAR E = PENAMBAHAN S AKAN MENAIKKAN KECEPATAN REAKSI   ENZIM JENUH DENGAN S = KECEPATAN REAKSI TIDAK MENINGKAT LAGI. KADAR E << KADAR S = PENAMBAHAN E AKAN MENING- KATKAN KECEPATAN REAKSI   SETELAH TERJADI KESE- TIMBANGAN = PENAMBAHAN E TIDAK AKAN MENINGKAT-KAN KECEPATAN REAKSI. k1 k2 REAKSI ENZIMATIK : E + S E + P v1 = k1 [E] [S] v2 = k2 [E] [P] v1 ADALAH KECEPATAN AWAL = SAAT MULAI REAKSI v1 BERBANDING LURUS DENGAN KADAR SUBSTRAT MAUPUN KADAR ENZIM.

PENGARUH MODIFIER : AKTIVITAS / KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK. MODIFIER  SENYAWA YANG MAMPU MEMPENGARUHI AKTIVITAS / KECEPATAN REAKSI ENZIMATIK. 4.1. MODIFIER POSITIP = AKTIVATOR : ION-ION LOGAM : Mn, Mg, Ca, dll 4.2. MODIFIER NEGATIP = INHIBITOR : 4.2.a. PENGHAMBAT BERSAING = COMPETITIVE INHIBITOR 4.2.b. PENGHAMBAT TAK BERSAING = NON COMPETITIVE INHIBITOR

COMPETITIVE INHIBITOR : BENTUK / STRUKTUR MIRIP DENGAN SUBSTRAT KERJANYA : BERSAING DENGAN S DALAM MEMPEREBUTKAN “ ACTIVE SITE “ DARI ENZIM. CONTOH : 1. SULFANILAMIDE -- MENGHAMBAT PERKEMBANGAN BAKTERI 2. DICOUMAROL -- MIRIP VITAMIN K NON COMPETITIVE INHIBITOR : IRREVERSIBLE NON COMPETITIVE INHIBITOR : * MERUSAK ENZIM == ENZIM TAK DAPAT BEKERJA B. REVERSIBLE NON COMPETITIVE INHIBITOR : .) TIDAK MIRIP DENGAN SUBSTRAT .) TIDAK MENEMPATI “ CATALYTIC SITE “ , TETAPI MENEMPATI “ ALLOSTERIC SITE “ .) KERJA ENZIM JADI TERHAMBAT ----- TIDAK MENCAPAI KECEPATAN YANG MAKSIMAL

K O E N Z I M : * BAGIAN NON PROTEIN DARI HOLOENZIM * SEBAGAI SUBSTRAT KEDUA = CO SUBSTRAT : OH O CH O- C H33C C H33C C O- O O LAKTAT PIRUVAT NAD+ NADH + H+ LAKTAT DEHIDROGENASE

KLASIFIKASI KOENZIM : 1. UNTUK PEMINDAHAN GUGUS H : . NAD+ , NADP+ . FMN , FAD . ASAM LIPOAT . KOENZIM Q 2. UNTUK PEMNIDAHAN GUGUS-GUGUS SELAIN H : *. KoA *. PIRIDOKSAL FOSFAT *. KOENZIM FOLAT *. BIOTIN *. TIAMIN PIROFOSFAT *. ASAM LIPOAT *. KOENZIM KOBAMIDA (B12 ) SEBAGIAN BESAR KOENZIM MERUPAKAN DERIVAT VITAMIN B COMPLEX ENZIM-ENZIM KELAS 1, 2, 5 DAN 6 MEMERLUKAN KOENZIM ENZIM-ENZIM KELAS 3 DAN 4 TIDAK MEMERLUKAN KOENZIM

I S O Z I M : == ENZIM YANG BERBEDA SIFAT FISIK, KIMIA dan IMMUNOKIMIA- NYA, TETAPI MEMPUNYAI FUNGSI KATALITIK YANG SAMA. LEBIH DARI SATU SUBUNIT / ISOMER DAPAT DIPISAHKAN DENGAN ELEKTROFORESA CONTOH : -. LAKTAT DEHIDROGENASE = LDH PUNYA 4 SUB UNIT / PROTOMER, DENGAN 2 TIPE H & M I1 : H H H H I4 : H M M M I2 : H H H M I5 : M M M M I3 : H H M M -. MALAT DEHIDROGENASE

ENZIM dalam DARAH : FUNCTIONAL PLASMA ENZYME ( ENZIM FUNGSIONAL PLASMA ) : -. LIPOPROTEIN LIPASE -. PSEUDOCHOLIN ESTERASE -. ENZIM-ENZIM PEMBEKUAN DARAH NON FUNCTIONAL PLASMA ENZYME ( ENZIM NON FUNGSIONAL PLASMA ) :  PENTING UNTUK DIAGNOSA dan PROGNOSA PENYAKIT . -. CONTOH : =. PLASMA LIPASE =. PLASMA AMILASE =. FOSFATASE =. TRANSAMINASE : G O T & G P T =. LAKTAT DEHISROGENASE = LDH

TERIMA KASIH & selamat belajar WD