ENZIM FOCUS BAHASAN : Pengertian, jenis, cara kerja, sifat kinetic, regulasi dan aktivitas enzim A. PENGERTIAN : Asal kata ENZIM = En-zyme yang berarti ragi (yeast) = KERJA/SATUAN KERJA (ERGON).. mulai dikenal Tahun 1877 Enzim adalah PROTEIN yang khusus disintesis sel untuk BIOKATALISATOR reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk hidup ENZIM disintesis dalam sel, tetapi komponen penyusunannya diperoleh dari luar (makanan/minuman.. bervitamin) ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel disebut EKSO-ENZIM. ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel disebut ENDO-ENZIM. ENZIM dalam melaksanakan fungsinya sering butuh KO-FAKTOR. KO-FAKTOR berikatan dengan enzim. IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TIDAK TETAP disebut GUGUS PROSTETIK. IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TETAP disebut KO-ENZIM. ENZIM tersusun atas dua komponen yaitu BAGIAN YANG TERMOLABIL disebut APO-ENZIM dan BAGIAN YANG AKTIF disebut PROSTETIK/KO-ENZIM

B. JENIS ENZIM : Klasifikasi (tatanama) jenis enzim didasarkan pada NAMA SUBSTRAT YANG DIKATALISIS (contoh: sakarase, proteinase, dll) atau NAMA JASAD HIDUP PENGHASIL ENZIM (contoh: papain, fisin, dll), atau JENIS REAKSI PADA PROSES KATALISISNYA. Klasifikasi yang STANDART adalah berdasar JENIS REAKSINYA. ADA 6 JENIS ENZIM: 1. 2. 3. 4. 5. 6. OKSIDOREDUKTASE TRANSFERASE HIDROLASE LIASE ISOMERASE LIGASE Untuk reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi: Dehidrogenase, Oksidase Untuk pemindahan gugus fungsional: Transaminase, Kinase Untuk reaksi hidrolisis : Esterase, Peptidase, Fosfatase Untuk penambahan ikatan rangkap: Fumarase Untuk reaksi isomerasi (pembuatan senyawaan padanan): Alanin rasemase Untuk penempelan ikatan/senyawaan: Alanin sintetase

TABEL JENIS DAN FUNGSI ENZIM NO 1. JENIS ENZIM OKSIDOREDUKTASE (Reaksi reduksioksidasi) FUNGSI / PERAN

a. Bekerja pada

CH OH C

a. Bekerja pada

= O

c. Bekerja pada CH = CH d. Bekerja pada CH NH2

e. Bekerja pada CH NH f. Bekerja pada NADH, NADPH2. TRANSFERASE (Pemindahan gugus fungsional) a. b. c. d. e. f. Gugus satu karbon Gugus aldehida atau keton Gugus asil Gugus glikosil Gugus fosfat Gugus yang mengandung Sulfur (S) 1) Ester 2) Ikatan glikosida 3) Ikatan peptide 4) Ikatan C-N lain 5) Anhidrida asam

3.

HIDROLASE (Reaksi Hidrolisis)

4.

LIASE (Penambahan ikatan rangkat atau kebalikan reaksi tersebut)

a.

C =C b. C =O c. C =N

5. 6.

ISOMERASE LIGASE (Pembentukan ikatan dengan pembelahan ATP)

1. 2. 3. 4.

Reaksi isomerasi Pembentukan ikatan C-O Pembentukan ikatan C-S Pembentukan ikatan C-N Pembentukan ikatan C-C

KO-ENZIM Ko-enzim identik dengan VITAMIN. Sebagai Ko-faktor ada unsur yang dapat diperoleh/disusun dari dalam tubuh, tetapi tak sedikit yang tidak dapat disusun tubuh hewan/manusia sehingga perlu memasukkan dari luar berupa vitamin. NO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. KO-ENZIM Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD) Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phosphat (NADP) Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) Flavin Mononukleotida (FMN) Tiamin Pirofosfat (TPP) Piridoksal fosfat Koenzim A Biotin Koenzim B12 VITAMIN Asam Nikotinat (NIASIN) Asam Nikotinat (NIASIN) Riboflavin Riboflavin Tiamin Piridoksin (vit.B6) Asam Pantotenat biotin Kobalamin (vit.B12) FUNGSI Redoks Redoks Redoks Redoks Oksidatif dekarboksilasi Transaminasi dan rasemase Transfer gugus asil Transfer CO2 Transfer gugus fungsional

C. CARA KERJA ENZIM : Enzim dalam bekerja dipengaruhi oleh : SUHU, KEASAMAN (pH), KONSENTRASI ENZIM, KONSENTRASI SUBSTRAT

D. SIFAT KINETIK ENZIM : 1. Enzim berfungsi sebagai katalisator 2. Enzim itu suatu protein 3. Enzim itu spesifik (khusus) 4. Enzim suatu koloid 5. Enzim dapat bekerja bolak-balik 6. Enzim jumlahnya tidak perlu banyak (cukup) 7. Enzim tidak tahan panas 8. Enzim bekerja baik pada pH tertentu

Kinetika reaksi enzim berbeda dengan katalisator buatan manusia. FUNGSI KHUSUS ENZIM adalah : 1. Menurunkan energi aktivasi: suatu zat A oleh fungsi enzim akan berubah menjadi zat B jika zat A mendapatkan energi yang cukup sehingga berada dalam keadaan aktif yang akhirnya dapat

berubah menjadi zat B 2. Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang optimal TANPA mengubah besarnya tetapan keseimbangannya: kecepatan reaksi enzim diukur dari jumlah substrat yang dapat diubah dalam waktu tertentu. Penghitungan kecepatan reaksi enzim digunakan tetapan MICHAELISMENTEN. Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh (1) pH, (2) suhu, (3) konsentrasi enzim maupun substrat, dan (4) adanya inhibitor/PENGHAMBAT. INHIBITOR ada 2 macam yaitu : inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Contoh inhibitor adalah Racun Cyanida dan Sulfida 3. Mengendalikan reaksi : tanpa enzim tidak ada reaksi biokimia lebih lanjut E. REGULASI & AKTIVITAS ENZIM : Enzim bekerja dengan regulasi tertentu. Regulasi enzim dilakukan dengan dua cara : (1) Mekanisme umpan balik, (2) Pengendalian genetic melalui SINTESIS PROTEIN dalam sel. SELENGKAPNYA BACA LITERATUR : David S. Page. Prinsip-Prinsip Biokimia. Edisi Kedua. Hal. 133-140 NEGATIVE-POSITIVE MECHANISM

CENTER

STO P

+GOPRODUCTIO N ACTIVITIES

SINTESIS PROTEIN : CENTRAL DOGMA

TRANSKRIPSI ADN ADN DUPLIKASI ARND R T

TRANSLASI PROTEIN

PERTEMUAN KEDUA Aspek biokimia yang berpengaruh dalam reproduksi kesehatan ibu, janin, bayi dan anak 2. Oksidasi biologi & senyawa berenergi tinggi : proses oksidasi, peran enzim/ko-enzim & logam dlm.oksidasi biologi, transfer electron dlm. Sel, hubungan rantai respirasi dengan senyawa fosfot ber-energi tinggi, oksidasi H dlm mitokondria, struktur & fungsi mitokondria, proses transfer electron di mikrosom, proses REDOKS dlm sel darah merah 3. Siklus Kreb sebagai rangkaian oksidasi lengkap bahan makanan: sumber ostetik Ko.A, fungsi emfibolik sklus Kreb, pembentukan energi dlm siklus Kreb.

OKSIDASI BIOLOGI dan SENYAWA BERENERGI TINGGI MANFAAT PELAJARAN INI BAGI ANDA : Memahami bahwa pada kasus keracunan polutan dan obat serta zat karsinogenik sering digunakan terapi dengan pemberian oksigen pada penderita. Zat-zat tersebut dimetabolisme oleh enzim OKSIGENASE dalam system sitokrom P-450 di mitokondria, yang merupakan salah satu enzim oksidoreduktase

PROSES OKSIDASI BIOLOGI: Reaksi Oksidasi biologi selalu diikuti reaksi reduksi. Oksidasi TIDAK selalu menggunakan Oksigen, misal Dehidrogenasi. 1. Pengertian : Oksidasi adalah proses pengeluaran electron lawannya reduksi yaitu proses penerimaan electron. Contoh : ion feri dioksidasi menjadi ion fero, reaksinya sebagai berikut :

e- (electron)Feion fero 2+

Fe3+ion feri

2. 3.

4. 5.

Reaksi REDOKS (REDUKSI & OKSIDASI) memerlukan enzim OKSIDOREDUKTASE Oksidasi biologi pada makhluk hidup tingkat tinggi MUTLAK memerlukan adanya OKSIGEN. Pada makhluk tertentu (bakteri anaerob) mampu melakukan oksidasi biologi tanpa Oksigen bebas. (INGAT KONSEP ORGANISME AEROBIK dan makhluk hidup ANAEROBIK) Kemampuan suatu senyawaan melakukan pertukaran electron (memberi atau menerima electron) disebut sebagai POTENSIAL REDOKS (dinyatakan dalam satuan volt) Enzim/Ko-enzim dan Logam yang berperan dalam oksidasi biologi ialah : 1. 2. 3. 4. ENZIM / KO-ENZIM OKSIDASE DEHIDROGENASE HIDROPEROKSIDASE OKSIGENASE LOGAM Mg, Fe

6.

GLIKOLISIS

PIRUVATNAD+ CO2 NADH + H+

Asetil Ko.A

Asam Lemak

OksaloasetatNAD+ NADH + H+

Sitrat

Iso-SitratNAD+

Malat

Siklus TCA SIKLUS KREB

NADH + H+

-Ketoglutarat + CO2NAD+ NADH + H+

FumaratFAD FADH2

Suksinat