Download - Enzim fix
ENZIM
Pendahuluan
• Enzim adalah protein yang mengkatalisis reaksi-reaksi biokimia.
• Enzim biasanya terdapat dalam sel dengan konsentrasi yang sangat rendah, dimana mereka dapat meningkatkan laju reaksi tanpa mengubah posisi kesetimbangan
Enzim
• Apakah yang dimaksud situs aktif dan bagaimana hubungannya dengan struktur enzim?
Degradation reactions
animation
Karakteristik Enzim• Enzim mempercepat reaksi kimia tetapi tidak
mempengaruhi keseimbangan akhir.• Enzim hanya diperlukan dalam jumlah kecil untuk
mengubah sejumlah besar molekul.• Enzim hanya akan berfungsi pada kondisi pH,
temperatur, konsentrasi substrat, kofaktor tertentu.
• Enzim bersifat spesifik (khusus) artinya enzim hanya mengkatalisis reaksi dalam skala kecil atau dalam beberapa kasus hanya mengkatalis satu reaksi.
Istilah
• Untuk aktivitasnya enzim sering memerlukan adanya gugus non protein yaitu kofaktor. Istilah gugus prostetik digunakan untuk ko-faktor yang terikat kuat oleh ikatan kovalen terhadap protein enzim, sedangkan koenzim untuk senyawa yang ikatannya kurang kuat terhadap enzim. Bagian protein dari enzim dinamakan apoenzim, sedangkan enzim yang lengkap dinamakan holoenzim.
Enzyme activity
Four Variables
Temperature
pH
Enzyme Concentration
Substrate Concentration
1. Pengaruh konsentrasi enzim
Bila jumlah enzim dalam satu reaksi menjadi dua kali lipat maka jumlah substrat yang diubah menjadi produk (hasil) adalah dua kali lipat juga.
V= kecepatan (jumlah substrat yang diubah persatuan waktu)E= Konsentrasi Enzim
2. Pengaruh konsentrasi substrat
Kecepatan sebanding dengan konsentrasi substrat. Jumlah substrat 2 kali lipat maka kecepatannya 2 kali lipat sampai waktu tertentu dengan catatan konsentrasi enzim tetap konstan.
•V sebanding S. Penggandaan S maka v dua kali lebih cepat.•Kecepatan tidak dipengaruhi S. Penggandaan S tidak mempengaruhi V
Active sites full- maximum turnover
Kompleks enzim substrat
Aktivitas enzim tidak meningkat lagi pada konsentrasi substrat tertentu, Brown (1902) menduga bahwa enzim di dalam mengikat molekul substrat mempunyai kemampuan terbatas yaitu menjadi jenuh. Michaelis menten mengusulkan suatu persamaan yang didasarkan kepada asumsi sehingga memungkinkan diadakannya pengujian hipotesis. Salah satu asumsinya yaitu:E + S ↔ ES → E + Penzim + substrat ↔ Enzim substrat → Enzim + Produk
• Namun tidak semua reaksi enzim dapat dirumuskan seperti di atas. Pada beberapa peristiwa sering terdapat lebih dari satu kompleks ES (Enzim Substrat). Skema yang paling umum dituliskan sebagai berikut:
E + S ↔ ES ↔ ES ‘↔ EP ↔ E + PDimana ES adalah bahan antara yang tidak stabil, ES’ merupakan kompleks substrat yang diaktivasi dan EP merupakan kompleks Enzim Produk (hasil).
3. Pengaruh pH
• pH ekstrim dapat mengakibatkan enzim mengalami denaturasi. Perubahan pH yang tidak ekstrim mempengaruhi enzim secara temporer. Setiap enzim mempunyai pH tertentu dimana enzim memiliki aktivitas maksimum pH tersebut disebut pH’ optimum untuk enzim tersebut
Rat
e of
Rea
ctio
n
pH
1 3 42 5 6 7 8 9
Rat
e of
Rea
ctio
n
Temperature
0 20 30 5010 40 60
Rat
e of
Rea
ctio
n
4. Temperature
0 20 30 5010 40 60
40oC - denatures
5- 40oC Increase in Activity
<5oC - inactive
Effect of heat on enzyme activtyIf you heat the protein above its optimal temperature
bonds break meaning the protein loses it secondary and tertiary structure
Effect of heat on enzyme activty
Denaturing the protein
Effect of heat on enzyme activty
Denaturing the protein
ACTIVE SITE CHANGES SHAPE SO SUBSTRATE NO LONGER FITS
Even if temperature lowered – enzyme can’t regain its correct shape
Energi Aktivasi
• Mengapa reaksi kimia yang mungkin terjadi secara termodinamis kadang-kadang tidak terjadi tanpa bantuan enzim?
Lock and Key
Perbandingan model Induce fit, kunci dan anak kunci
• Perbandingan model “induced fit” dan “kunci dan anak kunci” pada pengikatan substrat oleh enzim?
Inhibitors
• Inhibitor adalah bahan kimia yang mengurangi rata-rata reaksi enzim
• Spesifik dan bekerja pada konsentrasi rendah• Memblok kerja enzim tp biasanya tidak
merusak enzim• Banyak obat dan racun merupakan inhibitor
The effect of enzyme inhibition
• Irreversible inhibitors: bergabung dengan kelompok asam amino di aktive site, tdk dapat balik
Examples: nerve gases and pesticides, containing organophosphorus, combine with serine residues in the enzyme acetylcholine esterase
The effect of enzyme inhibition
• Reversible inhibitors: dapat balik dengan cara dialisis
There are two categories:1)Competitive2)Non Competitive
Apakah yang membedakan penghambatan kompetitif dengan penghambatan bukan kompetitif?