ENZIM

ENZIM Berbagai macam reaksi biokimia yang terjadi dalam organisme hampir semuanya diperantarai oleh serangkaian katalis biologi yang dikenal dengan ENZIM Enzim juga dapat diartikan sebagai molekul biopolimer yang tersusun dari serangkaian asam amino dalam kondisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap

Enzim berbeda dengan katalis kimia biasa dalam beberapa hal: 1. Laju reaksi yang lebih tinggi 2. Kondisi reaksi yang ’mild’ 3. Spesifikasi reaksi lebih besar 4. Kapasitas untuk pengaturan

An enzyme controlled pathway Enzyme controlled reactions proceed 108 to 1011 times faster than corresponding non-enzymic reactions. © 2007 Paul Billiet ODWS

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI AKTIVITAS ENZIM Konsentrasi Substrat Kadar Enzim pH Suhu Zat Penghambat (inhibitor) AKTIVATOR

Pengaruh pH terhadap Kecepatan Reaksi Pengaruh Konsentrasi Substrat terhadap Kecepatan Reaksi

Tata nama enzim Enzim diberi nama sesuai dengan nama substrat dan reaksi yang dikatalisis Biasanya ditambah akhiran ase Enzim dibagi ke dalam 6 golongan besar

Penamaan Enzim Enzyme commission (EC) Oksidoreduktase (EC 1) Enzim yang termasuk dalam golongan ini adalah dehidrogenase dan oksidase Transferase (EC 2)  Bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa ke senyawa lain. sebagai contoh ialah metiltransferase, karboksitransferase, asil transferase dan amino transferase/transaminase Hidrolase (EC 3)  Bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase yakni yang memecah ikatan ester, ikatan glikosida dan yang memecah ikatan peptida

Liase (EC 4)  Mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim dalam golongan ini adalah dekarboksilase, aldolase dan hidratase Isomerase (EC 5)  Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa, senyawa L menjadi senyawa D, senyawa sis menjadi trans. Ligase (sintesa) (EC 6)  Bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Ikatan yang terbentuk adalah adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. Contohnya adalah enzim glutamin sintease dan piruvat karboksilase

APA ITU ENZIM ? 1800 Pencernaan daging oleh sekresi lambung.Perubahan pati mjd gula oleh air liur 1850 LOUIS PASTEUR.Fermentasi gula mjd alkohol oleh ragi dikatalis fermen dsb enzim (tdk dpt dipisahkan dr sel ragi hidup) 1897 EDUARD BUCKNER. Berhasil mengekstrak bentuk aktif sel ragi yi enzim ferment gula mjd alkohol 1926 Kristal urease ekstrak kacang tdr dari protein shg semua ensim adalah protein. Richard Willstatter (jerman) menentang kristal urease. Enzim adalah senyawa BM rendah.Kristal urease adalah cemaran 1930 Isolasi proteolitik yaitu mengkristalkan pepsin dan tripsin (keduanya protein).

DEFINISI ENZIM 1. Protein yang mempunyai daya katalitik spesifik 2. Protein pembeda non enzimatik katalis 3. Enzim adalah protein spesifik katalis reaksi biologis (disebut biokatalis) Spesifik: hanya cocok untuk satu macam substrat saja atau sekelompok kecil substrat yang susunannya sama dan fungsinya sama

BEDA KATALIS DAN BIOKATALIS Klasifikasi Katalis Biokatalis 1.Senyawa Logam Protein (Pt,Ni,Cu) 2.Pusat Aktif Negatif Positif 3.Kerja Tdk spesifik Spesifik 4.Sifat Dena Negatif Positif turasi

Susunan enzim Komponen utama enzim adalah protein Protein yang sifatnya fungsional, bukan protein struktural Tidak semua protein bertindak sebagai enzim

Protein <100 %+ Non protein (kofaktor) SISI AKTIF Pada sisi aktif ada 2 gugus 1. Gugus katalitik 2. Gugus pengikat Protein <100 %+ Non protein (kofaktor) ENZIM AKTIF PROTEIN 100 %

RUMUS DASAR REAKSI ENZIMATIS E + S ES E + P Sebelum melakukan katalitik Enzim bergabung Substrat menjadi ES. Tidak semua enzim dapat bergabung substrat tapi hanya pada satu sisi yi sisi aktif (tempat dimana E bergabung S)

Contoh koenzim NAD (koenzim 1) NADP (koenzim 2) FMN dan FAD Cytokrom: cytokrom a, a3, b, b6, c, dan f Plastoquinon, plastosianin, feredoksin ATP: senyawa organik berenergi tinggi, mengandung 3 gugus P dan adenin ribose

Sifat enzim Enzim dibentuk dalam protoplasma sel Enzim beraktifitas di dalam sel tempat sintesisnya (disebut endoenzim) maupun di tempat yang lain diluar tempat sintesisnya (disebut eksoenzim) Sebagian besar enzim bersifat endoenzim

Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat hidrofil Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa, kation maupun anion Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein misalnya suhu, pH dll Enzim dapat dipacu maupun dihambat aktifitasnya Enzim merupakan biokatalisator yang dalam jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah keseimbangan reaksi Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur enzim tetap baik sebelum maupun setelah reaksi berlangsung Enzim bermolekul besar Enzim bersifat khas/spesifik

Suhu: optimum 300C, minimum 0 0C, maksimum 40 Logam, memacu aktifitas enzim: Mg, Mn, Co, Fe Logam berat, menghambat aktivitas enzim: Pb, Cu, Zn, Cd, Ag pH, tergantung pada jenis enzimnya (pepsin aktif kondisi asam, amilase kondisi netral, tripsin kondisi basa) Konsentrasi substrat, substrat yang banyak mula-mula memacu aktifitas enzim, tetapi kemudian menghambat karena: penumpukan produk (feed back effect) Konsentrasi enzim, peningkatan konsentrasi enzim memacu aktifitasnya Air, memacu aktifitas enzim Vitamin, memacu aktifitas enzim

CARA KERJA ENZIM 1. Hipotesis Emil Fisher 1894. Substrat dan enzim hrs cocok supaya enzim dpt mengubah substrat. Dikenal LOCK and KEY 2. KOAHLAND. Substrat masuk celah enzim mk bagian itu mengatur sendiri shg substrat cocok (terjadi perubahan geometrik pd protein enzim). Dikenal teori INDUCED FIT

The Lock and Key Hypothesis Enzyme may be used again Enzyme-substrate complex E S P Reaction coordinate © 2007 Paul Billiet ODWS

Induced Fit Theory

Penghambatan aktifitas enzim ada dua tipe: Kompetitif: zat penghambat mempunyai struktur yang mirip dengan substrat sehingga dapat bergabung dengan sisi aktif enzim. Terjadi kompetisi antara substrat dengan inhibitor untuk bergabung dengan sisi aktif enzim (misal feed back effect) Non kompetitif: zat penghambat menyebabkan struktur enzim rusak sehingga sisi aktifnya tidak cocok lagi dengan substrat

Kesimpulan Protein memegang peran penting dalam hampir semua proses biologi. Peran dan aktivitas protein terlihat dalam katalisis enzimatik, transport dan penyimpanan, koordinasi gerak, penunjang mekanis, proteksi imun, membangkitkan dan menghantar impuls saraf, pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi, dan sebagainya Asam amino merupakan unit dasar penyusun struktur protein, yaitu rangkaian monomer-monomer asam amino yang menyusun polipeptida protein Berbagai macam reaksi biokimia yang terjadi dalam organisme hampir semuanya diperantarai oleh serangkaian katalis biologi yang dikenal dengan enzim. Enzim merupakan molekul polimer yang beragam yang dihasilkan sel hidup. Keragaman ini bukan hanya nyata di dalam bentuk dan ukurannya, tetapi juga di dalam peranannya. Di dalam sel sumber enzim terlibat dalam setiap reaksi biokimia, mulai dari konversi energy, metabolism makanan, mekanisme pertahanan sel, komunikasi antar sel, sampai ke konversi sifat keturunan. Enzim juga dapa diartikan sebagai molekul biopolymer yang tersusun dari seragkaian asam amino dalam kondisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap

Klas Tipe reaksi Oksidoreduktase (nitrat reduktase) Memisahkan dan menambahkan elektron atau hidrogen Transferase (Kinase) Memindahkan gugus senyawa kimia Hidrolase (protease, lipase, amilase) Memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air Liase (fumarase) Membentuk ikatan rangkap dengan melepaskan satu gugus kimia Isomerase (epimerase) Mengkatalisir perubahan isomer Ligase/sintetase (tiokinase) Menggabungkan dua molekul yang disertai dengan hidrolisis ATP Polimerase Menggabungkan monomer-monomer sehingga terbentuk polimer