enzim - Blog UB

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, CN 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
1.Senyawa
2.Pusat Aktif
3.Kerja
4.Sifat Dena
turasi
Katalis
Logam
(Pt,Ni,Cu)
Negatif
Tdk spesifik
Negatif
Biokatalis
Protein
Positif
Spesifik
Positif
Susunan enzim
• Komponen utama enzim adalah protein
• Protein yang sifatnya fungsional, bukan
protein struktural
• Tidak semua protein bertindak sebagai
enzim
SISI AKTIF
• Pada sisi aktif ada 2 gugus
• 1. Gugus katalitik
• 2. Gugus pengikat
Protein <100 %+ Non protein (kofaktor)
ENZIM
PROTEIN 100 %
AKTIF
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
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
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
S
E
E
E
Enzymesubstrate
complex
Enzyme may
be used again
P
P
Reaction coordinate
© 2007 Paul Billiet ODWS
Induced Fit Theory
Penghambatan aktifitas enzim ada dua tipe:
1. 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)
2. Non kompetitif: zat penghambat
menyebabkan struktur enzim rusak
sehingga sisi aktifnya tidak cocok lagi
dengan substrat
1. 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
2. Asam amino merupakan unit dasar penyusun struktur protein, yaitu
rangkaian monomer-monomer asam amino yang menyusun polipeptida
protein
3. 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
(tiokinase)
Menggabungkan monomer-monomer sehingga
terbentuk polimer