OLEH ZAENAL ARIFIN S.KEP.NS. M.KES OKSIDASI BIOLOGI OLEH ZAENAL ARIFIN S.KEP.NS. M.KES

PENDAHULUAN Dalam sel hidup reaksi oksidasi-reduksi berpera dalam menghasilkan energi. Proses oksidasi reduksi dapat berlangsung secara aerob dan anaerob. Anaerob reaksi berlangsung tanpa adanya oksigen sebagai penerima akhir elektron atau hidrogen, sedangkan aerob menggunakan oksigen. Hasil akhir oksidasi aerob adalah CO2 dan H2O. Hasil akhir oksidasi anaerob menghasilkan CO2 dan ethanol.

Tujuan utama oksidasi adalah menghasilkan energi. lanjutan Oksidasi aerob merupakan oksidasi lengkap, sedangkan oksidasi anaerob adalah oksidasi yg tak lengkap. Hal ini karena air tak dapat dioksidasi lagi sedangkan ethanol masih dapat dioksidasi. Tujuan utama oksidasi adalah menghasilkan energi. Oksidasi berlangsung secara bertahap, maka perlu enzim untuk memindahkan elektron atau hidrogen. Dalam sel oksidasi dimulai dengan proses dehidrogenasi (penglepasan hidrogen atau elektron dari subtrat). Proses oksidaasi juga menghasilkan peroksida.

lanjutan Ada sistem penangkal yang terdapat dalam sel terdiri dari enzim-enzim yang dapat mengubah peroksida seperti Katalase, peroksidase, GSH, asam urat dll (antioksidan endogenik). Ada juga antioksidan eksogenik seperti vitamin C, vitamin E, beta karoten, flavanoid dll. Dalam sel hidup aliran elektron akan berjalan dari donor tereduksi bertenaga tinggi lewat molekul perantara ke aseptor elektron untuk menghasilkan suatu produk tereduksi bertenaga rendah.

Oksidasi reduksi Proses oksidasi adalah proses penglepasan(pengurangan) elektron. Proses reduksi yaitu proses penambahan (pengambilan) elektron. e- oksidasi Reaksi Fe2+ Fe3+ reduksi +e

lanjutan Molekul pemberi elektron reaksi disebut pereduksi (reduktor,reduktan). Molekul penerima disebut pengoksidasi (oksidator, oksidan). Pada proses transport elektron akan berjalan dari donor tereduksi bertenaga tinggi lewat molekul perantara.

Enzim dan Koenzim yg berperan dalam oksidasi reduksi Oksidasi: enzim yg mengkatalisis pelepasan hidrogen dari subtrat AH2 dan diberikan hanya kepada oksigen (O2) sebagai aseptor hidrogen. Reaksi: AH2 1/2O2 AH2 O2 oksidase oksidase A H2O A H2O2 (A) (B)

Oksidase dan Flavoprotein Enzim flavoprotein mengandung flavin adenin dinukleotida (FAD). FMN dan FAD terbentuk dalam tubuh dari vitamin riboflavin. Enzim flavoprotein mengandung 1 atau lebih logam kofaktor esensial dan dikenal Metaloflavoprotein.

lanjutan Enzim yg termasuk kelompok oksidase ini mencakup oksidase asam L-amino yaitu suatu enzim berikatan FMN yg ditemukan dalam ginjal dengan spesifitas umum untuk deaminasi oksidatif asam L-amino yg ada di alam. Enzim xantin oksidase terdapat dalam susu, usus halus, ginjal dan hati. Enzim ini mengandung molibdenum dan mempunyai peranan yg penting untuk konversi basa purin menjadi asam urat. Aldehid dehidrogenase merupakan enzim berikatan FAD yg terdapat dalam hati mamalia.

Oksidase mengandung tembaga Sitkrom oksidase(sitokrom a3) merupakan hemoprotein yg tersebar luas dalam banyak jaringan dengan gugus prostetik heme yg tipikal serta terdapat dalam mioglobin dan hemoglobin. Sitokrom ini mengandung 2 molekul hem yg masing-masing dengan satu atom Fe yang berubah-ubah antara Fe2+ (tereduksi) dan Fe3+ (teroksidasi) selama oksidase dan reduksi. Terdapat juga 2 atom Cu2+yg masing-masing berikatan dengan 1 unit hem. Catatan gas karbonmonoksida, sianida dan hidrogen sulfida merupakan racun bagi enzim sitokrom oksidase.

Dehidrogenase Oksigen tidak dapat digunakan sebagai aseptor hidrogen. 2 fungsi utama enzim-enzim ini adalah: Pemindahan hidrogen dari subtrat yang satu kepada subtrat lainnya dala reaksi oksidasi reduksi yg terangkai. Reaksi reversibel sehingga memudahkan pemindahan senyawa ekuivalen pereduksi secara bebas di dalam sel.Tipe reaksi ini memudahkan oksidasi suatu subtrat seperti saat glikolisis anaerob.

Lanjutan Sebagai komponen dalam rantai respirasi pengangkutan elektron dari subtrat ke oksigen. Dehidrogenase yg tergantung pada koenzim Nikotinamida ada 2 enzim yaitu: Nikotinamida adenin denukleatida (NAD+). Nikotinamida adenin dinukleatid fosfat (NADP+). NAD+ dan NADP+ terbentuk dalam tubuh dari niasin. Koenzim tersebut direduksi oleh subtrat spesifik enzim dehidrogenase dan dioksidasi kembali oleh aseptor elektron yg sesuai.

Lanjutan NAD+ berfungsi mereduksi NAD+ menjadi NADH+ sambil mengubah bentuk tereduksi anggota pasangan redoks menjadi bentuk teroksidasi. NADP+ mengandug gugus fosfat yang diesterkan pada posisi 2 ribosa pada adenosinnya. Pada reaksi dehidrogenase NAD(P)H yang terbentuk akan dilepaskan dari dehidrogenase primernya dan bertindak sebagai subtrat untuk langkah reaksi dalam sistem mitokondria.

2 kelompok flavoprotein Dehidrogenase flavin tereduksi di oksidasi kembali oleh pengangkut elektron selain oksigen (koenzim Q, ferrisianida, methilen blue). Oksidase dimana flavin elektron O2 menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).Selanjutnya menjadi H2O dan oksigen oleh enzim katalase. Katalase H2O2 2H2O + O2

Gambar 1. Stres oksidatif pada eritrosit (Marks, et al., 1996)

Gambar 2. Mekanisme kerja vitamin C (Murray, et al., 2003)

Lanjutan Tahap inisiasi Tahap propagasi

Degradasi : pembentukan poduk radikal bebas dan molekul peroksida lipid.

Selamat belajar