bab 8 dan 9 (melina hadera)

PENGHAMBATAN KERJA ENZIM

Oleh:Melina Hadera1110096000025

Melina Hadera (1110096000025)| ENZIMOLOGI 2

Kerja Enzim

INHIBITOR : senyawa yang menghambat kerja enzim

AKTIVATOR : senyawa yang berperan mengaktifkan enzim


Penghambatan Enzim

Penghambatan Enzim

Reversibel Irreversibel

Kompetitif Non Kompetitif


Penghambatan Enzim

1) Reversibel Tidak membentuk ikatan yang menetap Penghambatan akan lenyap jika

senyawa penghambat tersingkir Dibagi menjadi 2 berdasarkan

mekanisme kerja dan peran fisiologinya:

a. Kompetitifb. Non Kompetitif


Inhibitor Kompetitif

Inhibitor ini biasanya menyerupai substrat normal pada konformasi 3 dimensinya sehingga penghambatan dapat ditanggulangi dengan meningkatkan konsetrasi substrat.


Inhibitor Kompetitif

5 syarat yang harus dipenuhi dalam penghambatan persaingan: Apa yang dipersaingkan Ruang dan waktu Ada persamaan antar persaingan Ada perbedaan antar persaingan Asas kekerapan


Apa Yang di Persaingkan

Tidak seluruh molekul enzim tersebut berinteraksi dengan substrat ataupun kompetitor. Pada sisi aktif enzim yang terjadi interaksi dan kontak langsung antara molekul enzim dengan para kompetitor

Ruang dan Waktu Yang Sama

Kompetisi pasti tidak akan terjadi jika kompetitor berada dalam tempat dan waktu berbeda. Kompetitor harus berada bersama-sama pada saat dan tempat yang bersamaan. Substrat dan kompetitor tidak dapat ditambahkan berurutan


Kemiripan antara kompetitor dengan substrat

Antara substrat dan kompetitor secara persaingan diperlukan adanya kemiripan yang cukup banyak. Jika tidak demikian, peluang enzim untuk mengikat keduanya akan berbeda

Perbedaan antara substrat dengan kompetitor

Perbedaan pada bagian tertentu molekul inhibitor kompetiti inilah yang menyebabkan produk tidak terbentuk. Jika seluruh bagian dari struktur molekul inhibitor tepat sama dan sebangun dengan substrat maka itu adalah molekul substrat itu sendiri

Asas Kekerapan

Kompetitor yang lebih sering kontak dengan enzim punya peluang yang lebih besar untuk memenangkan kompetisi. Kekerapan dapat berwujud tingginya frekuensi perjumpaan, jumlah yang lebih banyak, dan perbedaan afinitas


Pengaruh inhibitor kompetitif terhadap kinetika reaksi

enzimatik•Pada Kehadiran I, Harga Km’ berubah sebanding dgn konsentrasi inhibitor•Pada kehadiran I, seakan-akan afinitas S terhadap E berkurang•Perubahan Km’ (harga kecepatan maksimum) atau V tidak berubah•Pada harga [I] yang kecil, laju reaksi ditentukan oleh substrat. Sebaliknya, pada harga [S] yang , laju reaksi ditentukan oleh [I].


Inhibitor Non Kompetitif

Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada bagian bukan sisiaktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatandengan substrat. Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasisubstrat.


Non Kompetitif

1. Secara NirsaingMengikatkan diri kepada

enzim untuk menghasilkan kompleks buntu

Substrat dan penghambat menduduki tempat atau situs yang berbeda pada molekul enzim

Mengubah konformasi 3 dimensi dari enzim


Kinetika reaksi enzimatik oleh penghambatan nirsaing (non

Kompetitif)

Afinitas enzim terhadap substrat tidak berubah sehingga harga Km yang tetap. Sebaliknya nilai V terjadi perubahan. Hal ini terjadi karena sisi katalitik enzim tsb tetap dapat membentuk kompleks ES. Hanya saja adanya ikatan dengan inhibitor mengubah konformasi 3D dari enzim tersebut yang dapat mengganggu kecepatan enzim membentuk produk sehingga nilai laju maksimum nya berubah


2. Tak Bersaing (ankompetitif) Pada inhibisi unkompetitif, inhibitor

tidak dapat berikatan dengan enzim bebas,namun hanya dapat dengan komples ES. Kompleks EIS yang terbentuk kemudianmenjadi tidak aktif.

Menurut Kurva michaelis menten pada inhibisi tidak bersaing terjadi perubahan nilai Km dan V. Hal ini disebabkan karena penghambatannya melalu komples ES dimana terjadi perubahan struktur 3D enzim tsb. Perubahan struktur tersebut menyebabkan pembentukan produk terganggu


Penghambatan Enzim

2) Irreversibel Enzim dan inhibitor berikatan secara

ikatan kovalen Ikatan kovalen yang terbentuk

mungkin terjadi di bagian site active Akibatnya substrat tidak akan

pernah mencapai situs katalitik


Peran Fisiologi Penghambatan Enzim

1. KOMPETITIF Jumlah yang banyak akan menang Penghambatan berlangsung sementara Pengaturan seperti Tombol yang membuka dan menutup

arus2. NIRSAING

Tidak mengganggu interaksi antara enzim dengan substrat Kemampuan enzim mengolah substrat menurun Reaksi enzimatik tidak terhenti, hanya melambat Kendaraan yang melakukan pengereman, namun tetap

berjalan dgn kecepatan rendah

3. TAK BERSAING Jarang dijumpai

v

MODEL ENZIM DAN PENGATURAN REAKSI


MODEL KUNCI-ANAK KUNCI DAN SITUS AKTIF DARI FISCHER

ketika substrat berjumpa dengan enzim dalam benturannya keduanya, terjadi berbenturan dengan bagian tertentu (tempat katalitik atau sisi aktif) dari molekul enzim yang strukturnya sedemikian rupa, sehingga dapat diduduki secara pas oleh substrat dan terbentuk Kompleks ES


MODEL KUNCI-ANAK KUNCI DAN SITUS AKTIF DARI FISCHER

Terdapat beberapa Kekurangan pada model kunci-anak kunci : Sisi Aktif dan keseluruhan molekul enzim

merupakan sesuatu yang tidak lentur sedikitpun Tidak adanya gagasan, bagaimana proses

katalisis mungkin terjadi. Tidak dapat membedakan antara substrat dengan inhibitor

Tidak membedakan tahapan pengikatan dan tahapan pengolahan

Ketidakmampuannya untuk menampung dan menjelaskan tentang penghambatan reversibel dan irreversibel


MODEL SUAI-BENTUR DARI KOSHLAND

Pada tahun 1958, Daniel Koshland mengemukakan tentang model induksi pas. Pada model ini sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substratnya.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Daniel_E._Koshland,_Jr.&action=edit&redlink=1


MODEL SUAI-BENTUR DARI KOSHLAND

Kemungkinan yang terjadi sebagai akibat dari benturan terhadap perubahan konformasi enzim:1. Benturan dengan sebarang molekul apapun juga,

menyebabkan molekul enzim mengambil sebarang bentuk yang sesuai dengan molekul yang tidak khas tsb.

2. Menyebabkan molekul enzim mengambil berbagai bentuk 3 dimensi, yang salah satu diantaranya menghasilkan suatu struktur yang cocok dengan struktur substrat

3. Benturan dgn molekul substrat akan menyebabkan molekul enzim mengambil berbagai bentuk konformasi yg salah 1 diantaranya cocok untuk mengikat dan mengolah molekul substrat

4. Hanya perbenturan dgn substrat yang khas sajalah yg menyebabkan molekul enzim mengambil struktur 3 dimensi yg tepat, yg selanjutnya diikat dan diolah


KURVA SIGMOID

Penambahan substrat dengan tajam akan meningkatankan laju reaksi

Subunit lain dari enzim dengan serentak “terjaga” atau “tersentak terbangun” leh subunit lain yang yang telah lebih dulu dibangunkan oleh substrat

Peningkatan substrat yang terus terjadi pada penambahan substrat, sampai suatu ketika mendekati kejenuhan

Koopertifitas postif Pengaktifan salah satu subunit oleh molekul substrat akan mengaktifkan dan meningkatkan pula afinitas subunit lain terhadap molekul substrat yang tersisa


MODEL KETUK-TULAR DARI MONOD-WYMAN-CHANGEUX : GAGASAN TENTANG ALOSTERIK

Alloterik Allosteric (Allos: yang lain & Stereos: tempat atau ruang)

Enzim alosterik diatur oleh pengikatan non kovalen oleh molekul pengatur. Memiliki 2 sisi pengikatan sebagai tempat pengikatan substrat dan sisi pengatur sebagai tempat pengikatan modulator


Modulator

Modulator positif Modulator Negatif

Homotropik(modulator dan substrat identik)

Heterotropik

Interaksi Kooperatif positif

Interaksi Kooperatif Negatif


Pengendalian Kerja Enzim

Reaksi enzimatik berjalan dengan sangat terkoordinasi dengan melihat berbagai keadaan dan keperluan

Pengendalian reaksi enzimatis berlangsung pada berbagai tingkat didalam sel, semenjak dari gen sampai molekul enzim itu sendiri


Regulasi aktivitas enzim

Pengendalian pada tingkat gen

Pengendalian ditingkat molekul enzim oleh produk

Pengendalian enzim melalui perubahan struktur molekul

Pengendalian kerja dan kesangkilan enzim dengan jeram

Pengendalian dengan pengelompokkan enzim


Pengendalian pada Tingkat gen

Sebagai protein, informasi genetik enzim terekam dalam gen

Sel hanya akan mensintesis suatu enzim, jika sel mengandung gen yang menyandikan enzim yang dimaksud Contoh, manusia tidak bisa mensintesis

vitamin C kerena tidak mempunyai gen yang menyandikan enzim untuk mensintesis vitamin C


Mekanisme pengaturan secara enzimatik

Enzim terbangkitkan

Pembungkaman enzim

Enzim konstitutif


Pengendalian ditingkat molekul enzim oleh produk Pengendalian dilakukan

melalui Alosterik kontrol atau feedback inhibition. Regulasi alosterik mengatur aktivitas enzim melalui hasil akhir (end product). Pada sistem ini End product akan menghambatpembentukan enzim pertama(ezim alosterik) yang mengawali jalur reaksi tersebut bilamana hasil akhir melebihi kebutuhan sel


Pengendalian enzim melalui perubahan

struktur molekul Seringkali juga keadaan memerlukan sel untuk mengolah substrat dalam waktu yang singkat, melalui jalur metabolisme yang tidak selalu aktif.

Untuk memenuhi kebutuhan seperti ini, enzim tertentu dibuat tidak aktif. Baru jika keadaan memerlukan enzim seperti ini diaktifkan melalui perubahan kimia yang ringkas, stabil namun cepat.

Pengaktifan ini melalui perubahan struktur atau perubahan kovalen molekul enzim. Peristiwa ini sering dinamai modifikasi kovalen

Modifikasi kovalen: searah (jika sudah aktif tidak bisa diinaktifkan), berbalik (tidak aktif aktif)


TERIMAKASIH

bab 8 dan 9 (melina hadera)

Documents