METABOLISME ENERGI DAN ZAT GIZI MAKRO PROGRAM STUDI ILMU GIZI-FIKES PERTEMUAN 12 PROGRAM STUDI ILMU GIZI-FIKES

VISI DAN MISI UNIVERSITAS ESA UNGGUL

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN Mahasiswa mampu menjelaskan proses biosintesis enzim dan hormon

BIOSINTESA ENZIM DAN BIOSINTESA HORMON

BIOSINTESA ENZIM Enzim berfungsi sebagai biokatalisator,artinya mempercepat jalannya reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk mengaktifkan suatu reaktan sehingga dapat bereaksi untuk membentuk senyawa lain

Subtrat yang dikatalisnya Penggolongan Enzim Tempat bekerjanya Cara bentuknya Daya katalisnya Subtrat yang dikatalisnya

Endo enzim = intraseluler berkerja di dalam sel Tempat Bekerjanya Endo enzim = intraseluler berkerja di dalam sel Eksoenzim = ekstraseluler bekerja di luar sel

Cara Terbentuknya Enzim konstitutif Enzim yang jumlahnya tetap dalam sel, tidak dipengaruhi subtrat Enzim adapatif Enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat

Daya Katalis 1. Oksidoreduktase Enzim yang mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen atau oksigen. contoh, oksigenase, dehidrogenase, 2.Transferase Enzim yang mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain. contoh, Transaminase, Transfosforilase, dan Transasilase. 3. Hidrolase Enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis Contoh : Karboksilesterase, Kitinase, Peptidase, dll 4. Liase Enzim yang mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis Contoh : L malat hidroliase (fumarase), Dekarboksiliase (dekarboksilase)

Enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi Contoh : 5. Isomerase Enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi Contoh : - Rasemase, merubah l-alanin D-alanin - Epimerase, merubah D-ribulosa-5-fosfat D-xylulosa 5fosfat - Cis-trans isomerase, merubah transmetinal cisrentolal - Intramolekul ketol isomerase, merubah D- gliseraldehid 3- fosfat dihidroksi aseton fosfat - Intramolekul transferase atau mutase, merubah metilmalonil-CoA suksinil-CoA 6. Ligase Enzim yang mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat contoh adalah enzim asetat=CoASH ligase yang mengkatalisis rekasi sebagai berikut: Asetat + CoA-SH + ATP Asetil CoA + AMP + P-P

Subtrat yang dikatalisnya Protease Amilase Lipase Laktase Seloluse

Enzim Digolongkan 7 Golongan Besar Oksidoreduktase (nitrat reduktase) 2. Transferase (Kinase) 3. Hidrolase (protease, lipase, amilase) 4. Liase (fumarase) 5. Isomerase (epimerase) 6. Ligase/sintetase (tiokinase) 7. Polimerase (tiokinase) Memisahkan dan menambahkan elektron atau hidrogen Memindahkan gugus senyawa kimia Memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air Membentuk ikatan rangkap dengan Melepaskan satu gugus kimia mengkatalisir perubahan isomer Menggabungkan dua molekul yang disertai dengan hidrolisis ATP Menggabungkan monomer-monomer sehingga terbentuk polimer

Susunan Enzim Komponen utama enzim adalah protein Protein yang sifatnya fungsional, bukan protein struktural

MEKANISME KERJA ENZIM Enzim adalah suatu protein yg tersusun dari asam amino Asam amino dalam larutan selalu berbentuk ion tergantung pH larutan Rumus umum asam amino : R – C – COOH NH2 Aktivitas katalitik enzim erat hubungannya dengan struktur enzim (protein)

1. Enzim dibentuk dalam protoplasma sel Sifat Enzim 1. Enzim dibentuk dalam protoplasma sel 2. Enzim beraktifitas di dalam sel tempat sintesisnya (disebut endoenzim) maupun di tempat yang lain diluar tempat sintesisnya (disebut eksoenzim) 3. Sebagian besar enzim bersifat endoenzim 4. Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat hidrofil 5. Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa, kation maupun anion

6. Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein misalnya suhu, pH dll 7. Enzim dapat dipacu maupun dihambat aktifitasnya 8. Enzim merupakan biokatalisator yang dalam jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah keseimbangan reaksi 9. Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur enzim tetap baik sebelum maupun setelah reaksi berlangsung 10. Suhu: optimum 300C, minimum 0 0C, maksimum 400C

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

Biosintesa Hormon Hormon adalah suatu zat yang dihasilkan oleh satu sel atau sekelompok sel neuron  akson  ujung akson  kelenjar endokrin  sel-sel bebas Dimasukkan ke cairan tubuh cairan interstitium  sel-sel (self or others) cairan interstitium  plasma Memiliki kontrol fisiologis terhadap sel lain dekat: parakrin, autokrin jauh: neurokrin, endokrin Hormon diturunkan dari unsur-unsur penting: hormon peptide dari protein, hormon steroid dari kolesterol, dan hormon tiroid serta katekolamin dari asam amino. Hormon-hormon ini bekerjasama dengan sistem saraf pusat sebagai fungsi pengatur dalam berbagai kejadian dan metabolisme dalam tubuh.

Peptida Hormon peptida merupakan protein dengan beragam ukuran. Protein yang disintesis disisipkan ke dalam vesikel untuk sekresi, dilipat, dan dapat diproses melalui proteolisis atau modifikasi lain. Hormon - hormon dilepaskan dari sel sebagai respons terhadap rangsangan Sebagian besar sel-sel endokrin (hipofisis, paratiroid,pankreas) menggunakan lintasan sekretorik yang diatur; dengan demikian, mereka menyimpan hormon peptida dalam granula sekretorik, dan melepaskannya sebagai respons terhadap rangsangan

Steroid Hormon steroid dihasilkan adrenal, ovarium, testis, plasenta, dan pada tingkat tertentu di jaringan perifer .Steroid berasal dari kolesterol yang dihasilkan melalui sintesis de novo atau melalui ambilan dari LDL melalui reseptor LDL. Terdapat sejumlah cadangan kolesterol dalam ester kolesterol sel- sel steroid genik. Jika kelenjar penghasil steroid dirangsang, kolesterol ini dibebaskan melalui stimulasi dan esterase kolesterol, dan sejumlah kolesterol tambahan dihasilkan melalui stimulasi sintesis kolesterol oleh kelenjar. Namun, dengan berjalannya waktu, ambilan kolesterol yang ditingkatkan merupakan mekanisme yang utama untuk meningkatkan steroidogenesis sekitar 70% dari hormon steroid aktif yang utama, T3, dihasilkan dalam jaringan perifer melalui deiodinasi dari tiroksin; T4.

Tiroid Sel-sel kelenjar tiroid mengkonsentrasikan iodium untuk sintesis hormon tiroid melalui transpor aktif. Sel kelenjar tiroid tersusun dalam folikel-folikel yang mengelilingi bahan koloidal, dan menghasilkan suatu glikoprotein yang besar, tiroglobulin. Iodium dioksidasi dengan cepat dan disatukan dengan cincin aromatik tirosin pada tiroglobulin (organifikasi). Residu tirosin 4 kemudian dirangkai bersama untukmenghasilkan tironin. Organifikasi dan perangkaian dikatalisir oleh peroksidase tiroid pada permukaan apeks sel dalam mikrovili yang meluas ke dalam ruang koloid. Tiroglobulin dilepaskan bersama dengan tironin yang melekat padanya ke dalam folikel, dan bertindak sebagai suatu cadangan bagi hormon

Ciri-ciri Hormon 1. Diproduksi dan disekresikan ke dalam darah oleh sel kelenjar endokrin dalam jumlah sangat kecil 2. Mengadakan interaksi dengan reseptor khusus yang terdapat di sel target 3. Memiliki pengaruh mengaktifkan enzim khusus 4. Memiliki pengaruh tidak hanya terhadap satu sel target, tetapi dapat juga mempengaruhi beberapa sel target berlainan

Hormon berdasarkan struktur kimia 1. Hormon steroid →turunan dari kolestrerol Hormon kortek ginjal : kortisol, aldosteron Hormon seks pria : testosteron Hormon seks wanita : estrogen dan progesteron 2. Hormon peptida, ex : glukagon, epinefrin, ACTH, dll 3. Golongan glikoprotein → GH,TSH

Berdasarkan sifat kelarutan molekul hormon 1. Lipofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam lemak, ex : estrogen, progesteron, aldosteron, tiroksin 2. Hidrofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam air, ex : insulin, glokagon , ACTH Berdasarkan lokasi reseptor hormon 1. Hormon yang berikatan dengan reseptor intraseluler 2. Hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel (plasma membran)

Berdasarkan tempat bekerjanya Autokrin : bekerja pd sel yang mensintesis hormon itu sendiri ex : Insulin -like growth factor (IGF-1) Parakrin : bekerja pada sel-sel sekitar, ex : Insulin yg disekresikan oleh sel β pankreas dan mempengaruhi sekresi glukagon oleh sel α pancreas Neuroendokrin : disintesis dlm sel saraf, dilepaskan ke aliran darah menuju organ target, ex : oksitosin

Thank you