Upload
fikri-asyura
View
88
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
ENZIMENZIM
Polimer biologiPolimer biologiMemberi kehidupanMemberi kehidupanKatalisis reaksi-reaksi kimiaKatalisis reaksi-reaksi kimiaMemecah bahan makananMemecah bahan makanan
-suplai energi-suplai energi
-building block -building block ..Merubah SUBSTRATmenjadi PRODUKMerubah SUBSTRATmenjadi PRODUK
Katalisis enzimKatalisis enzim
Enzim adalah proteinEnzim adalah protein
Mempercepat reaksi sampai 10 Mempercepat reaksi sampai 10 66-10 -10 77 kalikali
Enzim merendahkan energi aktivasiEnzim merendahkan energi aktivasi
Ko- enzimKo- enzim
Berfungsi sbg substrate shuttles Berfungsi sbg substrate shuttles Senyawa bermolekul kecilSenyawa bermolekul kecilNon proteinNon proteinDapat melewati membran semipermiabelDapat melewati membran semipermiabelUmumya vitamin B:Umumya vitamin B:
nikotinamidnikotinamidriboflavinriboflavin
Tahan terhadap pemanasanTahan terhadap pemanasan
Ko- enzim berfungsi Ko- enzim berfungsi mentransfermentransfer
1. transfer H +1. transfer H +
FADHFADH
2. transfer H2 (hidrida)2. transfer H2 (hidrida)
NADH dan NADPHNADH dan NADPH
3. Gugus3. Gugus
-NH2 oleh transaminase-NH2 oleh transaminase
Asil oleh Ko. Enzim AAsil oleh Ko. Enzim A
Metil oleh folatMetil oleh folat
Ko-faktorKo-faktor
Bergabung dg substrat dan enzim Bergabung dg substrat dan enzim secara reversibelsecara reversibel
Fungsi sama dengan gugus prostetikFungsi sama dengan gugus prostetik
Terdapat pada medium sekeliling Terdapat pada medium sekeliling enzimenzim
Umumnya berupa ion metal Umumnya berupa ion metal ((metal metal activated enzymesactivated enzymes))
Gugus prostetik, Terikat kuat dengan Gugus prostetik, Terikat kuat dengan EnzimEnzim
Contoh: FMN, FAD, Co, Cu, Mg, Zn Contoh: FMN, FAD, Co, Cu, Mg, Zn dlldll
Hampir sepertiga enzim : Hampir sepertiga enzim : metalloenzymesmetalloenzymes
LOKASI ENZIMLOKASI ENZIM
Enzim bEnzim berfungsi di :erfungsi di :– Saluran cernaSaluran cerna
– Plasma darahPlasma darah
– Membran selMembran sel
__Organel sel: inti,Organel sel: inti, retikulum, mitokondria,retikulum, mitokondria, sitoplasma, dll sitoplasma, dll
DisintesisDisintesis : :
Dalam Dalam sel semua jaringan sel semua jaringan
Struktur molekulStruktur molekul
Enzim adalah suatu proteinEnzim adalah suatu protein
Struktur primer: ikatan asam aminoStruktur primer: ikatan asam amino
Struktur sekunder: ikatan AA pertama Struktur sekunder: ikatan AA pertama dg AA ke empat atau ke lima—helixdg AA ke empat atau ke lima—helix
Struktur tertier– struktur helix melipatStruktur tertier– struktur helix melipat
Struktur kuartener- ikatan beberapa Struktur kuartener- ikatan beberapa struktur tertier.struktur tertier.
KESPESIFIKAN ENZIMKESPESIFIKAN ENZIM
Substrat spesifikSubstrat spesifik
. Tiap enzim umumnya mengkatalisis . Tiap enzim umumnya mengkatalisis satu substrat satu substrat
-teori kunci dan anak kunci (lock -teori kunci dan anak kunci (lock and key)and key)
. Substrat menginduksi konformasi . Substrat menginduksi konformasi enzim ( induced fit model)enzim ( induced fit model)
KKlassifikasi enzimlassifikasi enzim….….
Reaksi spesifikReaksi spesifikBerdasarkan kespesifikan reaksi, enzim Berdasarkan kespesifikan reaksi, enzim terbagi atas 6 kelasterbagi atas 6 kelas
1.1. Oksido-reduktaseOksido-reduktase2.2. TransferaseTransferase3.3. HidrolaseHidrolase4.4. LiaseLiase5.5. IsomeraseIsomerase6.6. LigaseLigase
Kespesifikan …Kespesifikan …• Oksido-reduktaseOksido-reduktase• Mengkatalisis reaksi oksidase dan redukksi Mengkatalisis reaksi oksidase dan redukksi • TransferaseTransferase• katalisis pemindahan suatu gugus (metil katalisis pemindahan suatu gugus (metil
glukosil) dari molekul donor ke molekul aseptorglukosil) dari molekul donor ke molekul aseptor• ..HidrolaseHidrolase• katalisis pemecahan hidrolisis ikatan C~C, katalisis pemecahan hidrolisis ikatan C~C,
C~O, C~N, P~O dan ikatan lain termasuk ikatan C~O, C~N, P~O dan ikatan lain termasuk ikatan anhidrida asamanhidrida asam
KespesifikanKespesifikan
LiaseLiasemengkatalisis pemecahan ikatan C~C, mengkatalisis pemecahan ikatan C~C, C~O,C~N dan ikatan lain dengan C~O,C~N dan ikatan lain dengan menghilangkan , memecah ikatan rangkap, menghilangkan , memecah ikatan rangkap, penambahan gugus ke ikatan rangkap,penambahan gugus ke ikatan rangkap,
. . IsomeraseIsomerasekatalisis perubahan struktur di dalam molekulkatalisis perubahan struktur di dalam molekul
LigaseLigasekatalisis pengabungan 2 molekul , kopel thd katalisis pengabungan 2 molekul , kopel thd hidrolisis pirofosfat dalam ATP atau Nukleotida hidrolisis pirofosfat dalam ATP atau Nukleotida trifosfat lain.trifosfat lain.
Penamaan enzimPenamaan enzimMenurut IUB ( International Union of Biochemistry)Menurut IUB ( International Union of Biochemistry)1. 1. berdasarkan reaksi, enzim dibagi 6 kelas, masimg-berdasarkan reaksi, enzim dibagi 6 kelas, masimg-masing mempunyai 4 – 13 subklasmasing mempunyai 4 – 13 subklas
2. Bila n2. Bila nama enzim terdiri dari dua suku kata. Kata ama enzim terdiri dari dua suku kata. Kata pertama menunjukkan nama substrat atau produk, yang pertama menunjukkan nama substrat atau produk, yang kedua jenis reaksi,kedua jenis reaksi,
3.3. Substrat tambah akhiran -ase Substrat tambah akhiran -ase contoh:contoh: malat + NADmalat + NAD++ piruvat + CO2+ NADH+H piruvat + CO2+ NADH+H++ ( 1.1.1.37) ( 1.1.1.37)
ATP, D-heksosa 6 fruktotransferase (EC 2.7.1.1 )ATP, D-heksosa 6 fruktotransferase (EC 2.7.1.1 )
EEnzim nzim dengan dengan nomor kode (EC 2.7.1.1) nomor kode (EC 2.7.1.1)
digit pertama , 2 , kelas transferase digit pertama , 2 , kelas transferase
digit kedua, 7 , subklas transfer fosfat , sdigit kedua, 7 , subklas transfer fosfat , s
digit ketiga, 1, sub-subklas ,alkohol digit ketiga, 1, sub-subklas ,alkohol aseptor fosfataseptor fosfat
digit keempat, 1 untuk enzim spesifik , digit keempat, 1 untuk enzim spesifik , ATP,D-heksosa 6 fosfotransferase. Enzin ATP,D-heksosa 6 fosfotransferase. Enzin ini memindahkan fosfat dari ATP ke gugus ini memindahkan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil pada atom karbon ke 6 molekul hidroksil pada atom karbon ke 6 molekul glukosa. glukosa.
Faktor yg mempengaruhi aktifitas Faktor yg mempengaruhi aktifitas enzimenzim
SuhuSuhu– Suhu optmumSuhu optmum– Denaturasi enzimDenaturasi enzim– Kuva aktifitas tidak simetrisKuva aktifitas tidak simetris– Q 10 = 2Q 10 = 2
pHpHpH optimumpH optimum . . Denaturasi enzimDenaturasi enzimMuatan enzim pada keadaan asam, Muatan enzim pada keadaan asam, basabasaKurva aktivitas enzim simetrisKurva aktivitas enzim simetris
Konsentrasi enzimKonsentrasi enzim
Berperan pada konsentrasi rendahBerperan pada konsentrasi rendah
Aktifitas paralel dg konsentrasi enzimAktifitas paralel dg konsentrasi enzim
Persamaan Mihaelis Menten Persamaan Mihaelis Menten dan efek konsentrasi substratdan efek konsentrasi substrat
Persamaan Michaelis Menten (MM) Persamaan Michaelis Menten (MM) digambarkan dalam sudut digambarkan dalam sudut matematik sebagai hubungan matematik sebagai hubungan antara kecepatan reaksi awal (vi) antara kecepatan reaksi awal (vi) dan konsentrasi substrat (S). dan konsentrasi substrat (S).
vi = Vmaks (S)/Km + (S)vi = Vmaks (S)/Km + (S)
Persamaan MMPersamaan MM
Bila (S) jauh lebih kecil dari Km, Km + (S) akan Bila (S) jauh lebih kecil dari Km, Km + (S) akan sama dengan Km. Karena V maks dan Km sama dengan Km. Karena V maks dan Km selalu konstan, maka kecepatan reaksi awal vi selalu konstan, maka kecepatan reaksi awal vi secara langsung paralel dengan (S). secara langsung paralel dengan (S).
Bila (S) jauh lebih besar dari Km , Km + (S) sama Bila (S) jauh lebih besar dari Km , Km + (S) sama dengan (S). Km+ (S) pada persamaan MM dengan (S). Km+ (S) pada persamaan MM ditukar dengan (S), maka persamaan MM ditukar dengan (S), maka persamaan MM menjadimenjadivi = V maks.vi = V maks.
Jadi bila (S) terlampau besar dari Km , kecepatan Jadi bila (S) terlampau besar dari Km , kecepatan reaksi maksimal dan tak terpengaruh dengan reaksi maksimal dan tak terpengaruh dengan penembahan substrat penembahan substrat
Persamaan MMPersamaan MM
Bila (S) = Km, vi = V maks (S)/ Km + (S)Bila (S) = Km, vi = V maks (S)/ Km + (S)
vi = V maks (S)/ 2 (S)vi = V maks (S)/ 2 (S)
vi = ½ V maksvi = ½ V maks
Bentuk linear Pers. MM untuk Bentuk linear Pers. MM untuk menentukan V maks dan dan Kmmenentukan V maks dan dan KmLineweaver-Burk memodifikasi pers. MM Lineweaver-Burk memodifikasi pers. MM dengan cara membalikan pers MM, yaitu dengan cara membalikan pers MM, yaitu 1/vi = 1/vi = Km + (S)/ V maks. (S).Km + (S)/ V maks. (S).
Km/Vmaks (S) + (S)/V maks (S)Km/Vmaks (S) + (S)/V maks (S) Km/Vmaks. 1/(S) + 1/ VmaksKm/Vmaks. 1/(S) + 1/ Vmaks
Bila 1/vi = Y, 1/S = X, Km/Vmaks =a dan Bila 1/vi = Y, 1/S = X, Km/Vmaks =a dan 1/V maks = b 1/V maks = b
y = ax + b, adalah suatu y = ax + b, adalah suatu persamaan garis lurus.persamaan garis lurus.
Menentukan Km dan V maksMenentukan Km dan V maks
Bila y = oBila y = o
ax = -bax = -b
x = -b/a = - 1/Km x = -b/a = - 1/Km
1/S = -1/Km, 1/S = -1/Km,
Bila x = o Bila x = o
y = 1/Vmaksy = 1/Vmaks
1/vi = 1/Vmaks, 1/vi = 1/Vmaks,
Enzim dg 2 atau lebih substratEnzim dg 2 atau lebih substrat
Banyak enzim hanya mengkatalisis 1 Banyak enzim hanya mengkatalisis 1 substrat ( substrat tunggal)substrat ( substrat tunggal) Banyak pula enzim dg 2 atau lebih Banyak pula enzim dg 2 atau lebih substrat dan produk (multisubstrat)substrat dan produk (multisubstrat)Reksi pada multisubstrat sangat kompleksReksi pada multisubstrat sangat kompleks
Istilah Uni (1), Bi (2), Ter(3) dan Quad(4) Istilah Uni (1), Bi (2), Ter(3) dan Quad(4) menyatakan jumlah reaktan dan produk..menyatakan jumlah reaktan dan produk..Reaksi 2 substrat, 2 pruduk dikenal Reaksi 2 substrat, 2 pruduk dikenal sebagai Bi-Bi reaction sebagai Bi-Bi reaction
Mekanisme Bi-Bi reactionMekanisme Bi-Bi reaction
Sequensial reaction. Kedua substrat Sequensial reaction. Kedua substrat bergabung dg enzim membentuk satu bergabung dg enzim membentuk satu kompleks ternary sebelum terjadinya kompleks ternary sebelum terjadinya katalisis.katalisis.
Disebut juga reaksi perpindahan tunggal. Disebut juga reaksi perpindahan tunggal. Disini gugus dipindahkan langsung dari Disini gugus dipindahkan langsung dari substrat donor ke substrat aseptorsubstrat donor ke substrat aseptor
Tergantung cara penambahan substratTergantung cara penambahan substrat-Urutan acak (random)-Urutan acak (random)-Urutan wajib (kompulsif), -Urutan wajib (kompulsif),
Urutan acakUrutan acakSubstrat secara acak ditambahkan shg Substrat secara acak ditambahkan shg tbtk E-A dan E-Btbtk E-A dan E-BUrutan wajibUrutan wajibHanya A yg dapat bereaksi dg E, Hanya A yg dapat bereaksi dg E, sedangkan B dengan kompleks E-Asedangkan B dengan kompleks E-APengikatan akan menyebabkan Pengikatan akan menyebabkan perubahan konformasi supaya bisa perubahan konformasi supaya bisa mengikat Bmengikat B
Reaksi ping-pongReaksi ping-pong
Istilah ini diterapkan pada mekanisme Istilah ini diterapkan pada mekanisme reaksi enzimatik yang telah melepaskan 1 reaksi enzimatik yang telah melepaskan 1 atau lebih produk sebelum semua substrat atau lebih produk sebelum semua substrat ditambahkan.ditambahkan.Terdapat pada aktifitas enzim amino asil Terdapat pada aktifitas enzim amino asil transferase.Ala transferase.Ala Alfa KG Alfa KG
Pyr Pyr Glu Glu
Inhibisi enzimInhibisi enzim
Senyawa yang memblok kerja enzim adalah Senyawa yang memblok kerja enzim adalah suatu inhibitor., misalnya racun, toksinsuatu inhibitor., misalnya racun, toksin
Inhibitor dikenal sebagai inhibitor reversibel dan Inhibitor dikenal sebagai inhibitor reversibel dan inhibitor ireversibelinhibitor ireversibel
Inhibitor reversibel menghambat kerja enzim Inhibitor reversibel menghambat kerja enzim untuk sementara, sedangkan yang ireversibel untuk sementara, sedangkan yang ireversibel akan menghambat kerja enzim dengan cara akan menghambat kerja enzim dengan cara menginaktifkan pusat aktif enzim.menginaktifkan pusat aktif enzim.
Inhibisi reversibelInhibisi reversibelAda 2 macam, Ada 2 macam, – Inhibisi reversibel kompetitif, yaitu inhibitor Inhibisi reversibel kompetitif, yaitu inhibitor
berkompetisi dengan substrat untuk berikatan dengan berkompetisi dengan substrat untuk berikatan dengan enzim.enzim.
Untuk ini, struktur inhibitor identik dengan substrat dan Untuk ini, struktur inhibitor identik dengan substrat dan yang dikompetisikan adalah satu pusat aktif enzim. yang dikompetisikan adalah satu pusat aktif enzim. Contoh:Contoh:Suksinat dehidrogenase, substratnya adalah suksinat, Suksinat dehidrogenase, substratnya adalah suksinat, sedangkan inhibitornya malonat sedangkan inhibitornya malonat
E + S ESE + S ESE + I EIE + I EI
Inhibisi reversibel non kompetitifInhibisi reversibel non kompetitif
Inhibitor tidak sama strukturnya dengan Inhibitor tidak sama strukturnya dengan substrat. Jadi baik substrat dan inhibitor substrat. Jadi baik substrat dan inhibitor dapat berikatan bareng dengan enzim. dapat berikatan bareng dengan enzim. Pusat aktif enzim diassumsikan 2 , yaitu Pusat aktif enzim diassumsikan 2 , yaitu satu untuk berikatan dg substrat dan satu satu untuk berikatan dg substrat dan satu untuk inhibitoruntuk inhibitor
E + S + I ESIE + S + I ESI
Inhibitor ireversibelInhibitor ireversibel
Bila inhibitor berikatan dengan enzim Bila inhibitor berikatan dengan enzim maka enzim tidak akan berfungsi lagi.maka enzim tidak akan berfungsi lagi.
Inhibitor yang ireversibel yaitu Inhibitor yang ireversibel yaitu golongan fosfat seperti terdapat pada golongan fosfat seperti terdapat pada pestisida.pestisida.
Pestisida akan menghambat aktifitas Pestisida akan menghambat aktifitas asetilkolin esterase. asetilkolin esterase.
Proses suatu inhibisi Proses suatu inhibisi
Bila suatu inhibitor ireversibel berikatan dengan Bila suatu inhibitor ireversibel berikatan dengan enzim, enzim tidak akan aktif, sehingga produk enzim, enzim tidak akan aktif, sehingga produk tidak akan ada.tidak akan ada.Inhibitor kompetitif , penambahan substrat akan Inhibitor kompetitif , penambahan substrat akan menanggalkan ikatan inhinitor- enzim, sehigga menanggalkan ikatan inhinitor- enzim, sehigga Vmaks tidak akan berubah atau akan tetap.Vmaks tidak akan berubah atau akan tetap.Inhibitor non kompetitif, substrat dan inhibitor Inhibitor non kompetitif, substrat dan inhibitor sama-sama berikatan dengan substrat, sama-sama berikatan dengan substrat, sehingga akan mengurangi aktifitas enzim. V sehingga akan mengurangi aktifitas enzim. V maks akan berkurang tetapi Km tetap maks akan berkurang tetapi Km tetap
Inhibisi kompetitif dapat dibedakan Inhibisi kompetitif dapat dibedakan dg yang nonkompetitif.dg yang nonkompetitif.
Bila hasil sutu eksperimental Bila hasil sutu eksperimental dianalisa menggunakan persamaan dianalisa menggunakan persamaan Lineweaver- Burk, suatu inhibisi Lineweaver- Burk, suatu inhibisi kompetitif akan memperlihatkan V kompetitif akan memperlihatkan V maks yang tetap, sedangkan inhibisi maks yang tetap, sedangkan inhibisi non kompetitif menghasilkan Km non kompetitif menghasilkan Km yang tak berubahyang tak berubah
Tentukanlah jenis inhibisi dari data Tentukanlah jenis inhibisi dari data suatu eksperimen berikutsuatu eksperimen berikut
( S )( S ) Produk tanpa IProduk tanpa I Produk dg IProduk dg I mMmM uM/menit/mguM/menit/mg uM/menit/mguM/menit/mg
1.1. 3.03.0 2.29 x 10 2.29 x 10 33 1.83 x 10 1.83 x 10 33 2.2. 5.05.0 3.20 x 10 3.20 x 10 33 2.56 x 10 2.56 x 10 33
3.3. 7.07.0 3.86 x 10 3.86 x 10 33 3.09 x 10 3.09 x 10 33
4.4. 9.09.0 4.36 x 10 4.36 x 10 33 3.49 x 10 3.49 x 10 33
5.5. 11.011.0 4.75 x 10 4.75 x 10 33 3.80 x 10 3.80 x 10 33
Carilah nilai Km dan V maks. Apakah inhibitor Carilah nilai Km dan V maks. Apakah inhibitor kompetitf atau nonkompetitifkompetitf atau nonkompetitif
Pengaturan EnzimPengaturan Enzim
Organisme merespon perubahan lingkungan Organisme merespon perubahan lingkungan eksternal dan internal dg:eksternal dan internal dg:– Balance (keseimbangan)Balance (keseimbangan)– Koordinasi perubahan reaksi- reaksi metabolik Koordinasi perubahan reaksi- reaksi metabolik
spesifikspesifik
Penyakit seperti kanker, diabetes, fibrosis kistik, Penyakit seperti kanker, diabetes, fibrosis kistik, Alzheimer ditandai disfungsi regulasi , dipicu olehAlzheimer ditandai disfungsi regulasi , dipicu oleh
agent patogenik atau mutasi genagent patogenik atau mutasi gen
Banyak virus onkogenik Banyak virus onkogenik
=mengelaboret protein-tirosin kinase =mengelaboret protein-tirosin kinase =memodifikasi proses pengaturan =memodifikasi proses pengaturan = mengontrol ekspresi gen = mengontrol ekspresi gen
= kontribusi utk inisiasi dan propagasi kanker= kontribusi utk inisiasi dan propagasi kankerSisi bioSisi biomolekular suatu penyakitmolekular suatu penyakit
Vibrio cholerae-Vibrio cholerae-
- Vc mensekresi enterotoksin , berikatan dg - Vc mensekresi enterotoksin , berikatan dg membran sel epitel intestin.membran sel epitel intestin. Pengaktifan kronis adenil siklase, Pengaktifan kronis adenil siklase, peningkatan cAMP, mengaktifkan suatu peningkatan cAMP, mengaktifkan suatu protein kinase yg memfosforilasi protein kinase yg memfosforilasi proteinmembran yang terlibat transpor aktif.proteinmembran yang terlibat transpor aktif.
Absorbsi NaCl terhambat kedalam usus, Absorbsi NaCl terhambat kedalam usus, terjadi perangsangan sekresi akut Cl –. terjadi perangsangan sekresi akut Cl –. Peristiwa ini menyebabkan sekresi Na+ Peristiwa ini menyebabkan sekresi Na+ dan Air yg berlebihan kedalam usus. dan Air yg berlebihan kedalam usus. Diiringi sekresi Cl-, HCO3- dan K+. Diiringi sekresi Cl-, HCO3- dan K+.
Mengetahui faktor yg mengontrol reaksi Mengetahui faktor yg mengontrol reaksi enzimatik penting untuk pemahaman basis enzimatik penting untuk pemahaman basis molekular suatu penyakitmolekular suatu penyakit
Pengaturan aliran metabolik Pengaturan aliran metabolik dapat aktif atau pasifdapat aktif atau pasif
Enzim yg maksimal aktifitasnya tidak Enzim yg maksimal aktifitasnya tidak respon terhadap peningkatan kadar respon terhadap peningkatan kadar substrat. Akan berespon bila kadar substrat. Akan berespon bila kadar substrat rendah.substrat rendah.
Kebanyakan enzim intrasel sangat terkaKebanyakan enzim intrasel sangat terkaiit t pada nilai Km.pada nilai Km.
Aliran metabolik satu arahAliran metabolik satu arah
Semua reaksi kimia sering reversibelSemua reaksi kimia sering reversibel
Reaksi balik jarang terjadiReaksi balik jarang terjadi
Produk reaksi enzim didistribusikan , Produk reaksi enzim didistribusikan , dan digunakandan digunakan, , tidak tertimbun tidak tertimbun
Pemisahan lintasan berlawanan utk Pemisahan lintasan berlawanan utk Efisiensi metabolik Efisiensi metabolik
Lintasan katabolik terpisah dari Lintasan katabolik terpisah dari lintasan anbolik.lintasan anbolik.Lintasan katabolik memecah molekul Lintasan katabolik memecah molekul kompleks menjadi building block kompleks menjadi building block seluler dan menghasilkan energiseluler dan menghasilkan energiLintasan anabolik merakit building Lintasan anabolik merakit building block menjadi molekul yg lebih besar block menjadi molekul yg lebih besar spt protein, t RNA, fosfolipid. spt protein, t RNA, fosfolipid.
Kontrol sintesis enzimKontrol sintesis enzim
Enzim yang konsentrasinya secara esensial harus Enzim yang konsentrasinya secara esensial harus konstan sepanjang waktu disebut constitutive konstan sepanjang waktu disebut constitutive enzymesenzymes. Kadar tak tergantung induksi oleh inducer. Kadar tak tergantung induksi oleh inducerSebaliknya konsentrasi sejumlah enzim tergantung Sebaliknya konsentrasi sejumlah enzim tergantung pada adanya inducer. pada adanya inducer. Inducer dapat berupa substrat tertentu atau Inducer dapat berupa substrat tertentu atau senyawa yg secara struktural ada hubungannyasenyawa yg secara struktural ada hubungannya dg dg substratsubstratIndusibel enzim pada manusia triptopan pirolase, Indusibel enzim pada manusia triptopan pirolase, treonin dehidrase, treonin dehidrase,
RepressiRepressi
Bila metabolit suatu enzim berlebihan, ia Bila metabolit suatu enzim berlebihan, ia dapat menekan produksi enzim (repressi)dapat menekan produksi enzim (repressi)
Kontrol degradasi enzimKontrol degradasi enzim
Jumlah absolut suatu enzim merupakan Jumlah absolut suatu enzim merupakan refleksi keseimbangan antara sintesis refleksi keseimbangan antara sintesis dan pemecahan enzim. dan pemecahan enzim. Protein turnover adalah hasil bersih Protein turnover adalah hasil bersih sintesis dan degradasi enzim.sintesis dan degradasi enzim.Degradasi proteolisis dipengaruhi Degradasi proteolisis dipengaruhi adanya ligan spt substrat, ko-enzim adanya ligan spt substrat, ko-enzim atau ion metal yang dapat merubah atau ion metal yang dapat merubah konformasi enzim konformasi enzim
Beberapa cara regulasi aktifitas Beberapa cara regulasi aktifitas enzimenzim
1.1. Pengaturan alosterikPengaturan alosterik
2.2. Modifikasi kovalenModifikasi kovalen
3.3. Proteolisis terbatasProteolisis terbatas
Pengaturan alosterikPengaturan alosterik
Fed back inhibition ( inhibisi umpan balik) Fed back inhibition ( inhibisi umpan balik) adalah penghambatan katalisis enzim dalam adalah penghambatan katalisis enzim dalam satu lintasan oleh produk akhirnya.satu lintasan oleh produk akhirnya.
Enz1 enz2 enz3Enz1 enz2 enz3 A B C DA B C DKonsentrasi D yang tinggi menghambat Konsentrasi D yang tinggi menghambat
konversi A menjadi B. D berikatan pd sis konversi A menjadi B. D berikatan pd sis alosterik Enzimalosterik Enzim
D adalah efektor alosterik negatif Enz1D adalah efektor alosterik negatif Enz1
alosterikalosterik
Pada lintasan biosintesis bercabang, Pada lintasan biosintesis bercabang, reaksi enzim awal berperan untum reaksi enzim awal berperan untum pembentukan beberapa produkpembentukan beberapa produk
A BA B
S1 S2 S3 S4S1 S2 S3 S4
C C
S5 D S5 D
alosterikalosterik
Multiple feedback loopMultiple feedback loop
A BA BS1 S2 S3 S4S1 S2 S3 S4 CC S5 DS5 D
Feedback regulation and feedback inhibitionFeedback regulation and feedback inhibition
Feedback regulationFeedback regulation, suatu istilah , suatu istilah fenomenologik tanpa implikasi fenomenologik tanpa implikasi mekanis mekanistik. tik. Feedback inhibitionFeedback inhibition, , mekanisme pengaturan mekanisme pengaturan
aktifitas enzim.aktifitas enzim.Kolesterol dalam diet menurunkan sintesis Kolesterol dalam diet menurunkan sintesis kolesterol oleh hati (adalah FR)kolesterol oleh hati (adalah FR)HMG CO-A reduktase yang diperlukan utk HMG CO-A reduktase yang diperlukan utk sintesissintesis awal awal kolesterol ter kolesterol terhambat hambat tetapi tetapi melalui ekpresi gen oleh melalui ekpresi gen oleh kolesterol kolesterol
((aktifitas FIaktifitas FI)). .
Modifikasi kovalenModifikasi kovalen
Modifikasi kovalen dapat berModifikasi kovalen dapat berssifat ifat permanen, bertahan selama usia enzim .permanen, bertahan selama usia enzim .
Bentuk yang umum adalah Bentuk yang umum adalah metilasi, metilasi, adenililasiadenililasi, , fosforilasifosforilasi -defosforilasi -defosforilasi
Fosforilasi dikatalisis oleh E-kinase, Fosforilasi dikatalisis oleh E-kinase, sedangkan defosforilasi dikatalisis oleh E- sedangkan defosforilasi dikatalisis oleh E- fosfatase.fosfatase.
Fosforilasi Fosforilasi –defosforilasi –defosforilasi adalah modifikasi adalah modifikasi kovalen reversibelkovalen reversibel
Modifikasi kovalenModifikasi kovalen
ATP ADPATP ADP
MgMg
Enz-ser –OH Enz-ser-O PO2-Enz-ser –OH Enz-ser-O PO2-
MgMg
Pi OHPi OH
Fosforilasi enzim bersifat Fosforilasi enzim bersifat multigunamultiguna
1. dapat merubah affinnitas thd substrat1. dapat merubah affinnitas thd substrat
2. lokasi dalam sel2. lokasi dalam sel
3. daya reaksi terhadap regulasi3. daya reaksi terhadap regulasi
4. dapat meningkatkan efisiensi katalitik 4. dapat meningkatkan efisiensi katalitik enzimenzim
Proteolisis terbatasProteolisis terbatas
Enzim pencernaan disintesis dalam bentuk tidak Enzim pencernaan disintesis dalam bentuk tidak aktif, proenzim atau zymogen.aktif, proenzim atau zymogen.
pepsin, tripsin, kimotripsin dalam bentuk pepsin, tripsin, kimotripsin dalam bentuk pepsinogen, tripsinogen dan kinotripsinogenpepsinogen, tripsinogen dan kinotripsinogen
Untuk menjadi enzim aktif terjadi pemotongan Untuk menjadi enzim aktif terjadi pemotongan sebagian sebagian struktur polipeptida enzimstruktur polipeptida enzim
IsozimIsozim
Definisi:Enzim dengan sifat fisik Definisi:Enzim dengan sifat fisik berbeda, tetapi sama fungsi berbeda, tetapi sama fungsi
katalisisnya.katalisisnya.
Malat dehidrogenase, terdapat pada Malat dehidrogenase, terdapat pada sumber yang berbeda tapi sifat katalisis sumber yang berbeda tapi sifat katalisis
samasama
Hati tikus dan Escheria coliHati tikus dan Escheria coli
Organisme pada tipe sel yang Organisme pada tipe sel yang berbeda.berbeda.
Sering ditemukan dalam serumSering ditemukan dalam serum
isozimisozim
Enzim dehidrogenaseEnzim dehidrogenase
OksidaseOksidase
TrasamineTrasamine
FosfataseFosfatase
TransferaseTransferase
Enzim proteolisisEnzim proteolisis
Jaringan berbeda, isozimnya berbedaJaringan berbeda, isozimnya berbeda
Afinitas izosim terhadap substrat juga berbeda Afinitas izosim terhadap substrat juga berbeda
Isozim Isozim
Isozim adalah produk dari gen yg Isozim adalah produk dari gen yg berkerabat dekatberkerabat dekat
Satu jaringan terutama menghasilkan satu Satu jaringan terutama menghasilkan satu jenis protemer, jarangan lain jenis protemer, jarangan lain menghasilkan protomer lain pulamenghasilkan protomer lain pula
Bila protomer bergabung terbentuk satu Bila protomer bergabung terbentuk satu unit enzim yang aktif.unit enzim yang aktif.
Contoh : Laktat dehidrogenase Contoh : Laktat dehidrogenase
Laktat dehidrogenaseLaktat dehidrogenase
Isozim LDH memiliki perbedaan pada struktur Isozim LDH memiliki perbedaan pada struktur kuatenernya.kuatenernya.Terdapat 4 protomer dengan tipe H dan MTerdapat 4 protomer dengan tipe H dan MProtomer tersebut dapat berkombinasi sbb:Protomer tersebut dapat berkombinasi sbb: HHHH adalaj isozim LDH 1HHHH adalaj isozim LDH 1 HHHM ,, 2HHHM ,, 2 HHMM .. 3HHMM .. 3 HMMM ,, 4HMMM ,, 4 MMMM ,, 5.MMMM ,, 5.
Isozim punya makna diagnostikIsozim punya makna diagnostik
Pada analisa elktroforesis serum Pada analisa elktroforesis serum penderita, penderita, Elektroforegram serum normal Elektroforegram serum normal memperlihatkan 5 puncak (tiap isozim satu memperlihatkan 5 puncak (tiap isozim satu puncak). puncak). Serum hepatitis , puncak 5 tiggi, Isozim 5 Serum hepatitis , puncak 5 tiggi, Isozim 5 meningkatmeningkatSerum penyakit jantung koroner, puncak 1 Serum penyakit jantung koroner, puncak 1 tinggi. tinggi.
Enzim plasmaEnzim plasma
Enzim plasma adalah enzim yang terdapat pada Enzim plasma adalah enzim yang terdapat pada plasma darah.plasma darah.Enzim disintesis pada sel berbagai organEnzim disintesis pada sel berbagai organAda 2 jenisAda 2 jenisEnzim plasma fungsionilEnzim plasma fungsionil
aktif dalam plasmaaktif dalam plasmaterdapat substrat dalam plasmaterdapat substrat dalam plasmacontoh. lipoprotein lipasecontoh. lipoprotein lipase
, enzim pembeku darah, enzim pembeku darah
Enzim plasmaEnzim plasma
Enzim plasma non fungsionilEnzim plasma non fungsionil
Dalam darah normal sangat sedikitDalam darah normal sangat sedikit
Tinggi bila terjadi kerusakan sel/penyakit,Tinggi bila terjadi kerusakan sel/penyakit,
Amilase pada pankreatitisAmilase pada pankreatitis
Transaminase ( SGOT, SGPT) pd Transaminase ( SGOT, SGPT) pd hepatitishepatitis
Protein kinase tinggi pada PJKProtein kinase tinggi pada PJK
Beberapa enzim untuk diagnostikBeberapa enzim untuk diagnostik
Nama enzimNama enzim Diagnostik Diagnostik utamautama
Aspartat Aspartat transamse/AST/SGOTtransamse/AST/SGOT
Infark miokarInfark miokar
Alanin Alanin transamase/ALT/SGOTtransamase/ALT/SGOT
hepatitishepatitis
AmilaseAmilase Pankreatitis akutPankreatitis akut
Kreatin kinaseKreatin kinase Kel otot, PJKKel otot, PJK
LipaseLipase Pankreatitis akutPankreatitis akut
Gamma GTGamma GT Bbagai peny hatiBbagai peny hati
Alkali fosfataseAlkali fosfatase kel kel otot,obstrheparotot,obstrhepar
SeruloplasminSeruloplasmin Deg.hepatoselulDeg.hepatoselulerer
Laktat dehidrogenaseLaktat dehidrogenase Infark miokarInfark miokar
Retriksi endonukleaseRetriksi endonuklease
Untuk menegakkan diagnose kelainan Untuk menegakkan diagnose kelainan genetikgenetik
Penapisan prenatalPenapisan prenatal
Memetakan enzim retriksi DNA sel janin Memetakan enzim retriksi DNA sel janin Fragmen DNAFragmen DNA retriksi retriksi atau atau tidak ada tidak ada,,
Menentukan urutan basa. Menentukan urutan basa.
Pengukuran kadar enzimPengukuran kadar enzim
Kadar enzim dapat ditentukan Kadar enzim dapat ditentukan berdasarkanberdasarkan
1. 1. jumlah pruduk yang dihasilkan jumlah pruduk yang dihasilkan
2.2. Pengurangan kadar substratPengurangan kadar substrat
3.3. Menentukan serapan NADH yang Menentukan serapan NADH yang terbentuk.terbentuk.
Pengukuran kadar Pengukuran kadar NANADHDH
Reaksi yang melibatkan NAD+ atau NADP+ , Reaksi yang melibatkan NAD+ atau NADP+ , sifat NADH atau NADPH yang meyerap cahaya sifat NADH atau NADPH yang meyerap cahaya pada 340nm memberi manfaat.pada 340nm memberi manfaat.
Oksidasi NADH menjadi NAD disertai dengan Oksidasi NADH menjadi NAD disertai dengan penurunan optical density pada 340 nmpenurunan optical density pada 340 nm
Penurunan OD proporsional dg jumlah NADH Penurunan OD proporsional dg jumlah NADH yang dioksidasiyang dioksidasi
Enzim lain bisa dirangkai dg Enzim lain bisa dirangkai dg NANADHDH
Heksokinase merubah glukosa menjadi Heksokinase merubah glukosa menjadi glukosa 6 P.glukosa 6 P.
Glukosa 6 P oleh LDH dirubah menjadi 6 Glukosa 6 P oleh LDH dirubah menjadi 6 P glukonolaktonP glukonolakton
Peningkatan OD NADH bisa ditentukan Peningkatan OD NADH bisa ditentukan pada 340 nm, paralel dengan kadar pada 340 nm, paralel dengan kadar glukosa glukosa
GLUKOSAGLUKOSA
ATPATP
HeksokinaseHeksokinase
ADPADP
GLUKOSA6 PGLUKOSA6 P
NAD+NAD+
NADHNADH
6 P glokonolakton6 P glokonolakton