Bab 7 Beberapa Faktor yang Memengaruhi Reaksi Enzimatik dr. Syazili Mustofa Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler FK UNILA
Diagnosis penyakit tertentu Pengobatan Dosis Pemeriksaan analisis kimia tertentu Enzim dalam reaktor aplikasi industri Butuh Kuantifikasi
Aktivitas untuk menggambarkan jumlah enzim Guldberg 1867 Hukum kegiatan massa Laju reaksi berbanding lurus dengan hasil perkalian aktivitas tiap reaktan awal : Reaktan berupa gas aktivitas (Ƹ tumbukan antar molekul reaktan per detik) Ƹ tumbukan jika [ ] Reaktan berupa larutan konsentrasi [ enzim ] dapat diungkapkan oleh aktivitas katalitiknya
Mengukur Aktivitas Enzim Aktivitas biologis enzim biokatalis yang mempermudah perubahan substrat menjadi produk Pengukuran laju (tertentu) [analit] tidak perlu diketahui teknik spektrofotometer Hukum Beer Lambert
Penafsiran menjadi Sukar Satuan Enzim Satuan aktivitas Unit Fosfatase (Bodansky; King-Amstrong) Transaminase (Frankle; Reitmann) Peptidase (Anson; Sumner) Penafsiran menjadi Sukar
1 UI Enzim yg diperlukan untuk mengubah 1mmol substrat/ menghasilkan 1mmol produk dalam waktu 1 menit 1 katal SI Enzim yang diperlukan untuk mengubah 1 mol substrat/ menghasilkan 1 mol produk dalam waktu 1 detik
Hub Laju Reaksi dengan Konsentrasi Enzim Hubungan jumlah produk terbentuk dengan lama reaksi pada berbagai konsentrasi enzim Tiap garis kurva mewakili satu konsentrasi enzim
Grafik melengkung jika terjadi penyimpangan : v = k [E] Grafik melengkung jika terjadi penyimpangan : 1. Enzim tidak berada dalam keadaan murni (senyawa penghambat reaksi) 2. Kemurnian enzim yang sangat tinggi
Aktivitas Enzim - pH pH optimum protein enzim mengambil struktur 3 dimensi yang tepat
Aktivitas Enzim - Suhu Suhu optimum suhu tertenrtu yang menghasilkan laju reaksi maksimum suhu rendah Gerak termodinamik berkurang Suhu tinggi tumbukan meningkat, deformasi konformasi 3 dimensi
Arrhenius Rumusan umum laju reaksi dengan suhu mutlak sistem Log laju maksimum berbanding lurus dengan suhu mutlak, makin tinggi suhu mutlak makin besar laju reaksi maksimum R = tetapan gas (1,987 kal/o/M) T = suhu mutlak E = energi aktivasi k = tetapan laju reaksi
Hubungan Konsentrasi Substrat dengan Laju Reaksi Reaksi umum enzimatik k3 k1 E + S ES E + P k2 k4 Saat keadaan awal k1, k2, k3 bilangan tetap maka k2+k3/k1 memiliki nilai tetap dinyatakan dengan Km Nilai [P] sangat kecil, sehingga
Jika [E]T didefinisikan sebagai jumlah konsentrasi enzim dalam seluruh bentuk yang ada maka:
Persamaan Michaelis Menten Pada laju reaksi maksimum, V semua enzim sudah terikat dalam bentuk kompleks ES Tahap awal: reaksi berjalan menurut orde 1 berbanding lurus dengan kompleks ES Persamaan Michaelis Menten
Kurva hiperbola Henri (1902) laju hidrolisis sukrosa pada berbagai konsentrasi substrat dengan enzim invertase diperoleh kurva hiperbola Secara Empiris Analisis Matematik Michaelis & Menten (1913)
[S] <<< Km [S] diabaikan V & Km adalah suatu bilangan tetap, kecepatan reaksi hanya ditentukan oleh perubahan konsentrasi [S] >>> Km Km diabaikan Penambahan konsentrasi substrat tidak lagi menyebabkan laju reaksi reaksi berjalan menurut orde ke nol
Makna Km Jika laju reaksi (v) = ½ V, maka: 2 [S] = Km + [S] Km = [S] Konsentrasi substrat yang menyebabkan laju reaksi sama dengan separuh laju reaksi maksimum
Km = Kd; Km digunakan untuk melihat afinitas antara substrat dengan enzim Kd / Km berbanding terbalik dengan [ES] Km kecil Afinitas enzim makin besar
Bilangan pergantian (turnover number) K3 = Kkat merupakan bilangan pergantian, Turnover number Dalam persamaan tersebut K3 adalah tetapan laju reaksi penguraian ES menjadi E+P, reaksi tersebut adalah orde pertama, karna reaksi tersebut hanya dipengaruhi oleh ES Laju reaksinya v= K3 [ES], jika seluruh E terikat S maka : v= K3 [E]T V= K3 [E]T K3 = V/[E]T K3 = bilangan yang menyatakan berapa jumlah molekul substrat yang diolah oleh 1 molekul enzim
Konsep bilangan pergantian sangat penting antara lain untuk amplifikasi serangkaian kerja enzim, misalnya dalam transduksi sinyal atau jeram reaksi
Terima Kasih…