680 likes | 2.05k Views
ENZIM. BIOKIMIA Minggu ke-5. ENZIM. Kenapa nasi yang dikunyah lama-kelamaan menjadi manis? Kenapa ada orang yang diare setelah minum susu? Bagaimana singkong dapat berubah menjadi tape?. SEJARAH PENELITIAN ENZIM. Louis Pasteur (fermentasi alkohol). Eduard Buchner (enzim dalam ragi).
E N D
ENZIM BIOKIMIA Minggu ke-5
ENZIM • Kenapa nasi yang dikunyah lama-kelamaan menjadi manis? • Kenapa ada orang yang diare setelah minum susu? • Bagaimana singkong dapat berubah menjadi tape?
SEJARAH PENELITIAN ENZIM Louis Pasteur (fermentasi alkohol) Eduard Buchner (enzim dalam ragi) Richard Willstatter (enzim=senyawa BM kecil) James Summer (ekstrak urease) Biokimia modern (ribozim=enzim asam nukleat) Northrop dan Kunitz (enzim adalah protein)
DEFINISI • Enzim adalah katalis biologis • Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan mempercepat reaksi
FUNGSI ENZIM • Sebagai katalis biokimia yang terjadi di dalam sel maupun di luar sel • Dapat mempercepat reaksi 105 – 1017 kali lebih cepat dari pada tanpa katalis • Meningkatkan reaksi kimia • Menurunkan energi aktivasi FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM • Konsentrasi Enzim • Konsentrasi Substrat • Suhu • pH
KINETIKA ENZIM Student A Skor Aktivitas enzim Student B Student C 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Jumlah bab Konsentrasi substrat Tingkatkan konsentrasi substrat, amati aktifitas enzim Juang RH (2004) BCbasics
Contoh Perhitungan Substrat Produk Laju reaksi Transformasi 2.0 1.0 0 1.0 0.5 0 v 1/v 1.0 -3.8 -4 -2 0 2 4 0 1 2 [S] 1/[S] Data v (mmol/min) [S] Absorban 1/S 1/v no 0.25 0.50 1.0 2.0 0.21 0.36 0.40 0.46 0.42 0.72 0.80 0.92 4 2 1 0.5 2.08 1.56 1.35 1.16 1 2 3 4 → → → → Produk diukur dengan spektroskopi Plot langsung Transformasi Juang RH (2004) BCbasics
BILANGAN PUTARAN Jumlah molekul substrat yang terubah per satuan waktu oleh satu molekul enzim
E5 E1 A B C D E2 E3 E4 KESPESIFIKAN ENZIM Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa kimia atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap
STIKASE Substrat Transition state Produk Jika enzim langsung mengikat substrat maka tidak ada reaksi lanjut X Enzim tidak hanya mengikat substrat, tapi juga memicu terbentuknya kondisi transisi
SISI AKTIF ADALAH SEBUAH KANTONG Mengapa energi transition state lebih rendah pada sisi aktif? Kantong ajaib enzim (1) Stabilisasi transisi + (2) Menolak air CoE (2) (1) (3) Gugus aktif (4) - (4) Bantuan koenzim (3) Juang RH (2004) BCbasics
TATA NAMA ENZIM KLASIK • Berdasarkan sumbernya: • Papain: berasal dari pepaya • Berdasarkan substratnya: • Amilase: memiliki substrat amilosa • Urease: memiliki substrat urea • Berdasarkan produknya: • Pepsin: menghasilkan produk pepton
KLASIFIKASI ENZIM Klasifikasi Enzim Menurut Commision of Enzyme of the International Union of Biochemistry (CEIUB)
CONTOH TATA NAMA ENZIM • EC 1.1.1.254(S)-carnitine 3-dehydrogenase • EC 2.3.2.x amino asil transferase • EC 3.1.x.x ester hidrolase • EC 4.1.3.4 hidroksimetilglutaril-CoA liase • EC 5.99.1.2 DNA Topoisomerase (isomerase) • EC 6.1.x.x membentuk ikatan C-O (ligase)
Enzyme Inhibition (Plots) Uncompetitive Competitive Non-competitive Vmax Vmax vo Vmax’ Vmax’ I Direct Plots Km [S], mM Km’ Km [S], mM 1/vo 1/vo 1/vo I I Double Reciprocal Two parallel lines Intersect at X axis Intersect at Y axis 1/Vmax 1/Vmax 1/Vmax 1/Km 1/[S] 1/Km 1/[S] 1/Km 1/[S] Vmax vo I I Km Km’ [S], mM =Km’ Vmax unchanged Km increased Vmax decreased Km unchanged Both Vmax & Km decreased I Juang RH (2004) BCbasics
KOFAKTOR apoenzim + kofaktor holoenzim protein tidak aktif enzim aktif • Terdiri atas: • Ion anorganik • Koenzim : senyawa organik kompleks
GUGUS PROSTETIK • Senyawa lain yang terikat kuat pada enzim • Contoh: • Porfirin pada peroksidase • FAD pada suksinat dehidrogenase
ENZIM ALOSTERIK • Enzim yang gugus katalitik dan gugus regulatornya berbeda
REGULASI AKTIFITAS ENZIM Inhibitor Proteolisis or inhibitor Feedback regulation Fosforilasi P Sinyal Subunit regulator (-) proteolysis P R R (+) regulator effector phosphorylation atau + cAMP or calmodulin
REGULASI • Inhibitor • Fosfodiesterase a (bisa ular) • Proteolisis • Kimotripsin (pencernaan) • Feedback regulation • Triptofan sintase (bakteri) • Fosforilasi • Glikogen sintase (hewan) • Sinyal • Heksokinase (sinyal insulin pada hewan)
ENZIM PADA ANALISIS • Glukosa dehidrogenase/glukosa oksidase: glukosa darah • Kolesterol oksidase: kolesterol, HDL, LDL darah • Peroksidase: penghasil warna pada berbagai reaksi enzim • Sorbitol/xilitol dehidrogenase: sorbitol/xilitol