Klasifikasi enzim

Bagaimana enzim bekerja Reaksi tanpa enzim: Lambat Membutuhkan suhu yang tinggi Tekanan yang tinggi Reaksi enzimatis Enzim memberikan suatu lingkungan yg spesifik di dalam sisi aktifnya, sehingga reaksi secara energetik dapat lebih mudah terjadi

Agar reaksi berjalan spontan, bagaimanakah nilai ΔGº Perbedaan antara energi reaktan (fase awal) dgn energi produk (fase akhir)  selisih energi bebas standar (ΔGº) Agar reaksi berjalan spontan, bagaimanakah nilai ΔGº

E + S ↔ ES ↔ EP ↔ E + P Substrat terikat  interaksi nonkovalen Kekuatan enzim dlm mengkatalisis suatu reaksi  kemampuan enzim membawa substrat bersama-sama pd orientasi yang tepat untuk terjadinya suatu reaksi Substrat terikat pd  sisi aktif yi cekukan pd protein yg berisi asam amino yg penting untuk tjdnya suatu reaksi kimia

Enzim mimiliki sisi aktif = bagian yang berikatan dengan subtrat

Karakteristik sisi aktif enzim merupakan bagian kecil dari enzim (Mengapa enzim harus memiliki ukuran besar?) sisi aktif merupakan suatu cekukan yang bersifat 3 dimensi.  memberikan linkungan mikro yg sesuai utk terjadinya suatu reaksi kimia substrat terikat pada sisi aktif dengan interaksi / ikatan yang lemah. Spesifitas enzim dipengaruhi oleh asam amino yg menyusun sisi aktif suatu enzim

Gambar sisi aktif ensim dan asam amino yang terlibat

Sisi aktif mempunyai 2 bagian yg penting: Bagian yang mengenal substrat dan kemudian mengikatnya Bagian yang mengkatalisis reaksi, setelah substrat diikat oleh enzim Asam amino yang membentuk kedua bagian tersebut tidak harus berdekatan dalam urutan secara linear, tetapi dalam konformasi 3D mereka berdekatan

Teori untuk menjelaskan kerja enzim: Lock and Key analogy Enzim memiliki struktur sisi spesifik yang cocok dengan substrat. Mampu menerangkan spesifitas ensim ttp tidak dapat menerangkan stabilitas fase transisi ensim Induced Fit theory mempertimbangkan fleksibilitas protein, sehingga pengikatan suatu substrat pada enzim menyebabkan sisi aktif mengubah konformasinya sehingga cocok dgn substratnya.  dpt menerangkan fase transisi ES komplek

Lock and key model Induced Fit model

Faktor-faktor yg mempengaruhi kerja enzim pH  setiap enzim mempunyai pH optimum utk bekerja. contoh : pepsin  pH 2, amylase  pH 7.0 Temperatur  setiap kenaikan suhu 10˚C (sampai 40˚C), kecepatan reaksi naik 2 x lipatnya dan reaksi terhambat dan berhenti pada 60˚C. Mengapa? [S] dan atau [E]

TERIMAKASIH

Kinetika Reaksi Enzimatis K1 K2 E + S ES E + P K-1 K1 : kecepatan konstan pembentukan ES komplek K2 : kecepatan konstan konfersi ES komplek ke P K-1 : kecepatan konstan pemecahan ES komplek ke E bebas Enzim sangat efisien dalam mengkatalis suatu reaksi, steady state (keseimbangan reaksi) segera dapat tercapai apabila : Kecepatan pembentukan ES komplek sama dengan kecepatan pemecahannya

K-1 + K2 = Km  konstanta Michaelis K2 Vmax [S] V =  Persamaan Michaelis-Menten Km + [S]

Ketika kondisi diatur sehingga [S] = Km maka Vmax [S] V = dan V = Vmax / 2 [S] + [S]

Lineweaver-Burk double reciprocal plot Y = m x + b

Penghambatan Reaksi Enzimatis Kerja enzim dapat dihambat secara reversible atau irreversible Irreversible  pembentukan atau pemecahan ikatan kovalen dalam enzim Reversible  suatu senyawa dapat terikat dan kemudian dpt lepas kembali Reversible inhibitor ini dpt dibagi : competitive non-competitive un-competitive

penghambatan competitive inhibitor bersaing dgn substrat untuk terikat pd sisi aktif Biasanya inhibitor berupa senyawa yg menyerupai substratnya, & mengikat enzim membentuk komplek EI krn terikat scr reversible  penghambatan nya bias, yaitu ketika ditambah substrat maka penghambatan berkurang

penghambatan non-competitive inhibitor terikat pada sisi lain dari enzim (bkn sisi aktif) jadi tidak memblok pembtkan enzim-substrat komplek Enzim mjd tidak aktif ketika inhibitor terikat walau enzim mengikat substrat Inhibitor mengurangi konsentrasi enzim yg aktif, sehingga mempengaruhi Vmax –nya

Penghambatan un-competitive Terikat pd sisi selain sisi aktif enzim Berbeda dgn non-competitive  inhibitor ini hanya terikat pd ES komplek Sehingga tidak terikat pd enzim bebas Vmax berubah, dan Km juga berubah

Enzim allosterik Enzim allosterik mengalami perubahan konformasi  sebagai respon terhadap pengikatan modulator efektor Allosterik enzim biasanya lebih komplek dari non allosterik enzim, memiliki sub unit lebih dari satu Memiliki satu atau lebih sisi allosterik / regulator untuk mengikat modulator. Seperti halnya substrat, setiap regulator memiliki sisi pengikatan yang berbeda Untuk enzim homotropik  sisi aktif dan sisi regulator sama

specific activity is the amount of product formed by an enzyme in a given amount of time under given conditions per milligram of enzyme. The rate of a reaction is the concentration of substrate disappearing (or product produced) per unit time (mol L − 1s − 1) The enzyme activity is the moles converted per unit time (rate × reaction volume). Enzyme activity is a measure of quantity of enzyme present. The SI unit is the katal, 1 katal = 1 mol s-1, but this is an excessively large unit. A more practical value is 1 enzyme unit (EU) = 1 μmol min-1 (μ = micro, x 10-6). The specific activity is the moles converted per unit time per unit mass of enzyme (enzyme activity / actual mass of enzyme present). The SI units are katal kg-1, but more practical units are μmol mg-1 min-1. Specific activity is a measure of enzyme efficiency, usually constant for a pure enzyme. If the specific activity of 100% pure enzyme is known, then an impure sample will have a lower specific activity, allowing purity to be calculated. The % purity is 100% × (specific activity of enzyme sample / specific activity of pure enzyme). The impure sample has lower specific activity because some of the mass is not actually enzyme.