4. koenzim

KOENZIMKOENZIM

IIS INAYATI, dr.,M.KesIIS INAYATI, dr.,M.Kes

22 Maret 2008 2Modul 2 : Co-enzyme

Proses-proses metabolisme yang kompleks dan rumit dalam tubuh kita terorganisir dan terintegrasi secara sempurna untuk memenuhi fungsinya sebagai sel tertentu.

Proses pengorganisasian dan pengintegrasian tersebut dapat terlaksana berkat adanya ENZIM yang bersifat mengkatalisis tahap-tahap proses metabolisme secara spesifik.

PENDAHULUAN

22 Maret 2008 3Modul 2 : Co-enzyme

Sebagian besar enzim adalah suatu PROTEIN

Enzim berfungsi sbg katalisator organik (biokatalisator)

Enzim memerlukan komponen lain untuk aktivitasnya, yang disebut KOFAKTOR

Kofaktor merupakan suatu molekul NON-PROTEIN yang dibagi dlm 2 jenis :

ANORGANIK Mis : Ion-ion logam ORGANIK * Gugus prostetik yang terikat kuat * KOENZIM yang mudah terdisosiasi

KARAKTERISTIK ENZIM

22 Maret 2008 4Modul 2 : Co-enzyme

BENTUK AKTIF ENZIMBENTUK AKTIF ENZIM

Tanpa kofaktor, bagian protein Enzim disebut Tanpa kofaktor, bagian protein Enzim disebut sebagai sebagai APOPROTEINAPOPROTEIN atau atau APOENZIMAPOENZIM

Bentuk aktif enzimBentuk aktif enzim adalah APOENZIM + adalah APOENZIM + KOFAKTOR yang disebut KOFAKTOR yang disebut HOLOENZIMHOLOENZIM

22 Maret 2008 5Modul 2 : Co-enzyme

KOENZIMKOENZIM Koenzim adalah molekul organik non-protein Koenzim adalah molekul organik non-protein

dengan berat molekul kecil yang berfungsi dengan berat molekul kecil yang berfungsi membantu aktivitas enzimmembantu aktivitas enzim

Fungsi koenzim yang utama sebagai Fungsi koenzim yang utama sebagai alat alat transfertransfer untuk suatu gugus fungsional, atau untuk suatu gugus fungsional, atau atom yang spesifik, atau elektron pada suatu atom yang spesifik, atau elektron pada suatu reaksi enzimatis.reaksi enzimatis.

Asal Koenzim :Asal Koenzim : Sebagian besar merupakan turunan Vit B Sebagian besar merupakan turunan Vit B

KompleksKompleks Vitamin C (Asam Askorbat)Vitamin C (Asam Askorbat) Vitamin KVitamin K Bukan Vitamin (Koenzim-Q, Hem, ATP)Bukan Vitamin (Koenzim-Q, Hem, ATP)

22 Maret 2008 6Modul 2 : Co-enzyme

HARAP DIINGAT!!HARAP DIINGAT!!Vitamin2 dari golongan B kompleks secara kimiawi dan Vitamin2 dari golongan B kompleks secara kimiawi dan faali tidak ada hubungan satu dengan yang lain, faali tidak ada hubungan satu dengan yang lain, dikelompokkan hanya karena hampir semua vitamin gol dikelompokkan hanya karena hampir semua vitamin gol tersebut merupakan bagian dari koenzim yang penting tersebut merupakan bagian dari koenzim yang penting untuk metabolisme tubuhuntuk metabolisme tubuh

Ada anggota keluarga Vit B yg langsung dapat bekerja sebagai koenzim, sebagian baru berfungsi jika mengalami sedikit perubahan dan ada juga yang berfungsi setelah mengalami perubahan cukup besar.

22 Maret 2008 7Modul 2 : Co-enzyme

KELOMPOK VIT B DAN KOENZIM KELOMPOK VIT B DAN KOENZIM TURUNANNYATURUNANNYA

VITAMINVITAMIN KOENZIMKOENZIM CONTOH CONTOH APOENZIMAPOENZIM

B-1 (Thiamin)B-1 (Thiamin) Thiamin Thiamin PirofosfatPirofosfat

(TPP)(TPP)

Dekarboksilase Dekarboksilase asam asam αα-keto-keto

B-2 (Riboflavin)B-2 (Riboflavin) FAD dan FMNFAD dan FMN Dehidrogenase Dehidrogenase aerobaerob

B-3 (Niasin)B-3 (Niasin) NAD dan NAD dan NADPNADP

Dehidrogenase Dehidrogenase anaerobanaerob

Asam LipoatAsam Lipoat Asam LipoatAsam Lipoat Dehidrogenase Dehidrogenase PyruvatPyruvat

B-5 B-5

(Asam (Asam Pantotenat)Pantotenat)

Koenzim A Koenzim A (CoA)(CoA)

TransasilaseTransasilase

22 Maret 2008 8Modul 2 : Co-enzyme

TUGAS!!TUGAS!!

BUAT BAGAN SEPERTI DI ATAS UNTUK BUAT BAGAN SEPERTI DI ATAS UNTUK BIOTIN, PIRIDOKSIN (B-6), ASAM FOLAT BIOTIN, PIRIDOKSIN (B-6), ASAM FOLAT (B-9) DAN KOBALAMIN (B-12)(B-9) DAN KOBALAMIN (B-12)

22 Maret 2008 9Modul 2 : Co-enzyme

THIAMIN PIROPHOSPHATE (TPP)THIAMIN PIROPHOSPHATE (TPP)

MMerupakan turunan vit B1 (thiamin)erupakan turunan vit B1 (thiamin) TPP adalah koenzim untuk enzim yang TPP adalah koenzim untuk enzim yang

bekerja pada prosesbekerja pada proses oksidatif fosforilasi oksidatif fosforilasi asam2 ketoasam2 keto pada reaksi transketolasi pada reaksi transketolasi pada HMP-shunt pada HMP-shunt

Thiamin pirofosfat (TPP)

22 Maret 2008 10Modul 2 : Co-enzyme

Thiamin diubah menjadi bentuk aktifnya, TPP, di otak dan Thiamin diubah menjadi bentuk aktifnya, TPP, di otak dan hati melalui enzim spesifik hati melalui enzim spesifik thiamin diphosphotransferasethiamin diphosphotransferase

Defisiensi asupan thiamin menyebabkan berkurangnya Defisiensi asupan thiamin menyebabkan berkurangnya kapasitas sel utk membentuk energi dengan gejala awal kapasitas sel utk membentuk energi dengan gejala awal meliputi konstipasi, mual, depresi, neuropathi perifer meliputi konstipasi, mual, depresi, neuropathi perifer dan lemah badandan lemah badan

Defisiensi kronis thiamin menyebabkan Defisiensi kronis thiamin menyebabkan mental confusionmental confusion dan kehilangan koordinasi pada mata (dan kehilangan koordinasi pada mata (Wernicke-Wernicke-Korsakoff syndromeKorsakoff syndrome))

Defisiensi Thiamin berat : Beri-beriDefisiensi Thiamin berat : Beri-beri

22 Maret 2008 11Modul 2 : Co-enzyme

Merupakan turunan vitamin Riboflavin

Enzim-enzim dgn FMN/FAD sebagai koenzimnya sering disebut flavo protein

Berfungsi sebagai koenzim untuk enzim yang berperan pada reaksi penghantaran H+ (e-), jadi berperan pada reaksi oksidasi-reduksi

contoh enzim dengan koenzim ini adalah : suksinat dehidrogenase, xantin oksidase

FAD (Flavin Adeno Dinukleotida) dan FMN (Flavin Mono Nukleotida)

22 Maret 2008 12Modul 2 : Co-enzyme

Struktur riboflavin

Struktur FADnitrogens 1 & 5

carry hydrogens in FADH2

22 Maret 2008 13Modul 2 : Co-enzyme

Susunan rantai pernafasan

22 Maret 2008 14Modul 2 : Co-enzyme

Defisiensi Riboflavin sering terjadi pada Defisiensi Riboflavin sering terjadi pada pecandu alkohol pecandu alkohol

Riboflavin akan berubah komposisi karena Riboflavin akan berubah komposisi karena paparan sinar sehingga bayi ikterik yang paparan sinar sehingga bayi ikterik yang menjalani fototerapi rentan thdp menjalani fototerapi rentan thdp kekurangan vitamin inikekurangan vitamin ini

22 Maret 2008 15Modul 2 : Co-enzyme

Sebagai turunan vitamin asam nikotinat (niasin) Berperan pada proses redoks (penghantaran ion

H+ atau e-) antara lalin pada : sintesis ikatan berenergi tinggi, metabolisme piruvat, pentosa dan lipid, glikolisis, metab nitrogen, fontosintesis

Contoh enzim yang memerlukan koenzim ini : malat dehidrogenase, laktat dehidrogenase, isositrat dehidrogenase

NAD biasanya berperan pada reaksi katabolik NADP biasanya berperan pada reaksi anabolik

NAD+ (nikotinamid adenin dinukleotida), dan

NADP+ (nikotinamid adenin dinukleotida fosfat)

22 Maret 2008 16Modul 2 : Co-enzyme

22 Maret 2008 17Modul 2 : Co-enzyme

nikotiamid

asam nikotinat

Structure of NAD+

NADH is shown in the box insert.The -OH phosphorylated in NADP+ is indicated

by the red arrow.

22 Maret 2008 18Modul 2 : Co-enzyme

Defisiensi Niasin (Vit B-3) menyebabkan gejala Defisiensi Niasin (Vit B-3) menyebabkan gejala glossitis, dermatitis, dan dementiaglossitis, dermatitis, dan dementia

Gejala berat : Gejala berat : depresi, dermatitis dan diaredepresi, dermatitis dan diare, , dihubungkan dengan kondisi yang disebut dihubungkan dengan kondisi yang disebut PELLAGRAPELLAGRA

Obat yang menyebabkan defisiensi Niasin : INHObat yang menyebabkan defisiensi Niasin : INH

22 Maret 2008 19Modul 2 : Co-enzyme

Strukturnya : SH.CH2CH2NH-as pantotenat-0P03-P03- ribosa3P-adenin

KoA mengandung as. Pantotenat (Vitamin B-5)

Berperan pada sejumlah reaksi metabolisme, antara lain pada reaksi pembentukan senyawa berenergi tinggi pada metab. Lemak dan metab KH.

Defisiensi As. Pantotenat jarang terjadi karena banyak terdapat dalam berbagai makanan

KOENZYM-A

22 Maret 2008 20Modul 2 : Co-enzyme

Koenzim A

Asam pantothenat

22 Maret 2008 21Modul 2 : Co-enzyme

Merupakan turunan vit B6 (pyridoksin, pyridoksal, & pyridoksamin) Koenzim untuk aminoacid hidroksilase, transaminase Obat INH dan penicillamine dapat menyebabkan defisiensi vit ini

Piridoksin piridoksaminpiridoksalPiridoksal fosfat

PIRIDOKSAL FOSFAT (PLP)

22 Maret 2008 22Modul 2 : Co-enzyme

Biotin

Berperan sebagai koenzim pada proses:

karboksilasi, transkarbamoilasi, sintesis purin-pirimidin,

sintesis asam amino Absorbsi Biotin di usus dihambat oleh avidin

BIOTIN

22 Maret 2008 23Modul 2 : Co-enzyme

ASAM FOLAT (Folic acid)ASAM FOLAT (Folic acid)

= = Vitamin B9 (Folasin)Vitamin B9 (Folasin)

Dalam kehamilan Dalam kehamilan diperlukan lebih banyakdiperlukan lebih banyak

Kebutuhan normal 180 g Kebutuhan normal 180 g

Pada kehamilan 400 – 800 gPada kehamilan 400 – 800 g Dibutuhkan pada awal Dibutuhkan pada awal

kehamilankehamilan

22 Maret 2008 24Modul 2 : Co-enzyme

DEFISIENSI ASAM FOLAT DEFISIENSI ASAM FOLAT PD KEHAMILAN : PD KEHAMILAN :

- aborsi spontan- aborsi spontan

- kelahiran prematur- kelahiran prematur

- BBLR- BBLR

- Solusio plasenta- Solusio plasenta

- Defek pada tabung - Defek pada tabung saraf saraf (spina bifida)(spina bifida)

22 Maret 2008 25Modul 2 : Co-enzyme

Sumber asam folat : Sumber asam folat : Hati, ragi, sayuran hijau (brokoli)Hati, ragi, sayuran hijau (brokoli)(Asam folat mudah rusak akibat pengolahan (Asam folat mudah rusak akibat pengolahan makanan)makanan)

Defisiensi menyebabkan anemia megaloblastikDefisiensi menyebabkan anemia megaloblastik

Tetrahidrofolat (FH4) merupakan derivat vitamin asam folat, koenzim pada reaksi metab. Single carbon (metil) juga bereaksi pada proses pembentukan eritrosit

Asam folat

22 Maret 2008 26Modul 2 : Co-enzyme

Derivat Vitamin B12 Berperan pada proses pematangan eritrosit, sintesis as.Nukleat, dan sintesis protein dlm ribosom

Deoksiadenosilkobalamin

KOBALAMIN

22 Maret 2008 27Modul 2 : Co-enzyme

VITAMIN CVITAMIN C

Vitamin C atau asam askorbat sangat penting Vitamin C atau asam askorbat sangat penting dalam proses hidroksilasi yang melibatkan enzim dalam proses hidroksilasi yang melibatkan enzim hidroksilasehidroksilase

Kekurangan Vit C menyebabkan gangguan Kekurangan Vit C menyebabkan gangguan Hidroksilasi asam amino lisin dan prolin dalam Hidroksilasi asam amino lisin dan prolin dalam molekul kolagen serta gangguan hidroksilasi di molekul kolagen serta gangguan hidroksilasi di kelenjar adrenal tempat pembentukan hormon kelenjar adrenal tempat pembentukan hormon steroidsteroid

22 Maret 2008 28Modul 2 : Co-enzyme

VITAMIN KVITAMIN K

Vitamin K (Vitamin K (menaquinonemenaquinone) diperlukan untuk ) diperlukan untuk proses karboksilasi dari residu asam proses karboksilasi dari residu asam glutamat yg terdapat dalam beberapa glutamat yg terdapat dalam beberapa protein faktor pembekuan darah, antara protein faktor pembekuan darah, antara lain lain ProtrombinProtrombin

Kekurangan vitamin K dapat menyebabkan Kekurangan vitamin K dapat menyebabkan gangguan pembekuan darahgangguan pembekuan darah

22 Maret 2008 29Modul 2 : Co-enzyme

KOENZIM NON-VITAMINKOENZIM NON-VITAMIN

KOENZIMKOENZIM GUGUS YG GUGUS YG DIPINDAHKANDIPINDAHKAN

Adenosin Triposfat Adenosin Triposfat (ATP)(ATP)

PhosfatPhosfat

Coenzim Q (Co-Q)Coenzim Q (Co-Q) ElektronElektron

GluthationGluthation ElektronElektron

22 Maret 2008 Modul 2 : Co-enzyme 30

Adenosin fosfat (ATP, ADP, AMP) bukan suatu turunan vitamin berperan pada reaksi pemindahan gugus fosfat pada metabolisme energi, jadi merupakan suatu koenzim u/ enzim transferase gugus fosfat antara lain pada reaksi oksidasi fosforilasi dalam mitokhon- dria.

22 Maret 2008 31Modul 2 : Co-enzyme

22 Maret 2008 32Modul 2 : Co-enzyme

SELAMAT BELAJAR…