teori inhibitorjniuiqwrh

12
Teori dasar Enzim adalah protein katalik. Suatu katalis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan tidak adanya enzim, lalu lintas kimiawi melalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat macet. Setiap reaksi kimiawi melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan. Misalnya, hidrolisis sukrosa melibatkan pertama-tama pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa dan kemudian pembentukan ikatan baru dengan suatu atom hydrogen dan suatu gugus hidroksil air (Campbell, 2000). Enzim merupakan protein yang memiliki struktur tiga dimensi. Sisi aktif, yaitu bagian yang berfungsi sebagai katalis. Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi. Meningkatkan kecepatan reaksi dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk reaksi), yaitu dari EA 1 menjadi EA 2 . Lihat Gambar 2.3. Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengan substrat. Secara sederhana kerja enzim digambarkan sebagai berikut.

Upload: nandamusa

Post on 18-Nov-2015

213 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

yu8uhjfiuqjfhnbeij

TRANSCRIPT

Teori dasarEnzim adalah protein katalik. Suatu katalis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan tidak adanya enzim, lalu lintas kimiawi melalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat macet. Setiap reaksi kimiawi melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan. Misalnya, hidrolisis sukrosa melibatkan pertama-tama pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa dan kemudian pembentukan ikatan baru dengan suatu atom hydrogen dan suatu gugus hidroksil air (Campbell, 2000).Enzim merupakan protein yang memiliki struktur tiga dimensi. Sisi aktif, yaitu bagian yang berfungsi sebagai katalis. Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi. Meningkatkan kecepatan reaksi dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk reaksi), yaitu dari EA1 menjadi EA2. Lihat Gambar 2.3. Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengan substrat. Secara sederhana kerja enzim digambarkan sebagai berikut.

Menurut Poedjiadi (2005), faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim,antara lain :1. Konsentrasi enzimSeperti pada katalis lain kecepatan suatu reaksi yangmenggunakan enzim bergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatukonsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah denganbertambahnya konsentrasi enzim.

2. Konsentrasi substrat Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim inihanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makinbanyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut.3. SuhuEnzim merupakan suatu protein sehingga kenaikan suhu dapatmenyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya menurun.

4. Pengaruh pH Struktur ion enzim bergantung pada pH lingkungannya.Perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Di samping pengaruhterhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau tinggi dapat pulamenyebabkan menurunnya aktivitas enzim.5. Pengaruh inhibitorMolekul atau ion yang yang dapat menghambat reaksidinamakan inhibitor. Hambatan merupakan mekanisme pengaturan reaksi-reaksi yang terjadi dalam tubuh kita. Inhibitor ini dapat menyebabkanmenurunnya aktivitas enzimSuasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan hilangnya secara total aktivitas enzim. Pada sel hidup, perubahan pH sangat kecil. Enzim hanya aktif pada kisaran pH yang sempit. Oleh karena itu media harus benar-benar dipelihara dengan menggunakan buffer (larutan penyangga). Jika enzim memiliki lebih dari satu substrat, maka pH optimumnya akan berbeda pada suatu substrat (Tranggono & Sutardi, 1990).

Sifat-sifat enzim antara lain :1. SpesifitasAktivitas enzim sangat spesifik karena pada umumnya enzim tertentu hanya akan mengkatalisis satu reaksi saja. Sebagai contoh, laktase menghidrolisis gula laktosa tetapi tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. Hanya molekul laktosa saja yang akan sesuai dalam sisi aktif molekul (Gaman & Sherrington, 1994).2. Pengaruh suhuAktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim hewan suhu optimal antara 35C dan 40C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang. Di atas suhu 50C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang (Gaman & Sherrington, 1994). Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992). 3. Pengaruh pHpH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH optimal 2 (Gaman & Sherrington, 1994).Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. (Williamson & Fieser, 1992).4. Ko-enzim dan KofaktorKo-enzim adalah substansi bukan protein yang mengaktifkan enzim. Beberapa ion anorganik, misalnya ion kalsium dan ion klorida, menaikkan aktivitas beberapa enzim dan dikenal sebagai aktivator (Gaman & Sherrington, 1994). Menurut Martoharsono, 1993. Secara umum reaksi enzimatis dapat dituliskan sebagai berikut: Keterangan: E = Enzim S = Substrat P = Produk [ES] = komplek enzim-substratReaksi enzimatik yang terjadi karena kontak enzim dan substrat dalam membentuk kompleks enzim-substrat (ES) dapat dihambat oleh adanya molekul atau ion yang dinamakan inhibitor. Secara umum, ada dua jenis inhibitor enzim yaitu inhibitor dapat balik (reversible) dan inhibitor tidak dapat balik (irreversible). (Bintang,2010)Kerja enzim dapat diterangkan dengan dua teori, yaitu teori gembok dan kunci serta teori kecocokan yang terinduksi. Kedua teori ini menjelaskan spesifitas enzim dengan substratnya.1. Teori Gembok & Kunci (Lock and key Theory)Di dalam enzim terdapat sisi aktif yang tersusun dari sejumlah kecil asam amino. Bentuk sisi aktif sangat spesifik, sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Enzim dan substrat akan bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk ke dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivitas yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzin. (Girindra,1986)

2. Teori kecocokan yang terinduksi (Induced Fit Theory )Berdasarkan bukti dari kristalografi sinar X, analisis kimia sisi aktif enzim, serta teknik yang lain, diduga bahwa sisi aktif enzim bukan merupakan bentuk yang baku. Menurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentuk yang fleksibel. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupinya membentuk kompleks. Ketika produk sudah terlepas dari kompleks, enzim kembali tidak aktif menjadi bentuk yang lepas, hingga substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim tersebut.

inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratya. Contoh inhibitoradalah ion sianida. Ion sianida menutupi sisi aktif enzim yang terlibat dalam respirasi. (Girindra,1986)penghambat kerja enzim yang dikenal sebagai inhibitor enzim bereaksi dengan enzim secara khusus sehingga mengurangi kemampuan enzim untuk mengubah substrat menjadi produk.inhibitor dan ireversibel seperti organofosfor, senyawa Hg, sianida ,CO, dan HS akan bereaksi membentuk ikatan kovalen pada gugus fungsi seperti OH,SH,atau dengan logam pada gugus prostetik dalam sisi aktif enzim sehingga menghambat laju reaksi secara tetap namun tergantung pada jumlah inhibitor , pengaruh inhibitor ireversibel tidak dapat dilepaskan secara fisik seperti dialisis. Inhibitor reversibel berikatan dengan enzim tidak secara kovalen,sehingga dapat dilepaskan dengan cara dialisis.(Bintang,2010)Inhibitor tidak dapat balik adalah inhibitor yang dapat merusak molekul enzim dengan cara mengadakan ikatan kovalen antara residu asam amino bagian aktif enzim dengan inhibitor, dan menyebabkan enzim tidak aktif. Sebaliknya, pada inhibitor dapat balik tidak terjadi ikatan kovalen antara enzim dengan inhibitor, dan tidak menyebabkan kerusakan enzim. Ada tiga kelompok inhibitor dapat balik, yaitu inhibitor bersaing (competitive inhibitor), inhibitor tidak bersaing (noncompetitive inhibitor), dan inhibitor bukan bersaing (uncompetitive inhibitor). 1. penghambatan kompetetifDalam kasus ini inhibitor bereaksi dengan enzim secara kompetetif terhadap substrat mengikat sisi aktif dari enzim. Tingkat penghambatan tergantung pada konsentrasi relatif substrat dan inhibitor dan sebagaian besar kecepatan maksimum reaksi dapat dicapai dengan adanya inhibitor jika konsentrasi substrat cukup tinggiPenghambatan kadang kadang bersifat ireversibel dan substrat tidak dapat melepaskan ikatan inhibitor yang telah ada. Kasus ini terjadi pada beberapa inhibitor organofosfor untuk kolin esterase. Penghambatan kompetetif juga ditemukan ketika inhibitor berikatan disuatu sisi cukup dekat dengan cukup aktif sehingga mengurangi afinitas substratdan enzim. Inhibitor kompetetif memilliki struktur kimia yang mirip dengan substrat alami dan bersifat sangat spesifik. Hal ini terdapat pada enzim subsinat dehidrogenase yang mengkatalis penghubungan suksinat ke ke fumarat malonat dan malat keduanya bekerja sebagai inhibitor pada enzim ini. Contoh yang sering digunakan sebagai inhibitor kompetetif adalah acarbose yang dapat menghambat kerja enzim a-glukosidae di usus, sebagai obat antidiabetes mellitus.(Bintang,2010)2. penghambatan non-kompetetifJenis penghambatan non-kompetetif merupakan ikatan inhibitor dengan enzim bukan pada sisi aktif,sehingga enzim dapat mengikat substrat serta inhibitor pada saat yang bersamaan,sisi pengikat inhibitor biasanya cukup jauh dari pusat aktif sehingga pengikatan susbtrat tidak terpegaruh. Kompleks enzim substrat inhibitor yang terbentuk tidak dappat diuraikan dan efek hambatan terjadi dengan mengurangi jumlah enzim yang digunakan. Peningkatan konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap tingkat hambatan.Sebagian besar inhibitor non-kompetetif tidak memiliki ikatan secara kimia dengan susbtrat dan inhibitor yang sama, yang sama yang mungkin dapat mempengaruhi sejumla enzim. Contoh dari inhibitor non-kompetetitif adalah adalah golongan senyawa penghambat nol seperti P-kloromerkuribenzoat, ion-ion logam berat seperti Mg dan O serta reaksi sianida dengan besi-enzim porfirin.(Bintang,2010)

3. Penghambatan unkompetitifJenis penghambatan unkompetitif merupakan ikatan yang terjadi bila suatu enzim telah berikatan dengan substrat (ES), sehingga tidak dapat menghasilkan produk. Pengaruh penghambatan secara kompetitif akan akan menurunkan nilai Vmaks dan KnKm merupakan suatu ukuran afinitas substrat terhadap enzim , Km rendah berhubungan dengan afinitas yang lebih tinggi, karena inhibitor berikatan dengan kompleks (ES) maka akan tejadi penurunan konsentrasi kompleks (ES) pada plot lineweaver-burk,penghambatan unkompetitif menggeser garis potong terhadap sumbu Y yang lebih tinggi. (Bintang,2010)

Enzim amilase dapat diperoleh dari sekresi air liur atau saliva. Salivaadalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atascampuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral.Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Semua kelenjarludah mempunyai fungsi untuk membantu mencerna makanan dengan mengeluarkan suatu sekret yang disebut saliva (ludah atau air liur). Pembentukan kelenjar ludah dimulai pada awal kehidupan fetus (412 minggu) sebagai invaginasi epitel mulut yang akan berdiferensiasi ke dalam duktus dan jaringan asinar (Aldi, 2010).Saliva adalah cairan yang lebih kental daripada air biasa. Tiap hari sekitar1 1,5 liter saliva dikeluarkan oleh kelenjar saliva. Saliva terdiri atas 99,24 % airdan 0,58 % terdiri atas ion-ion Ca2+, Mg2+, Na+, K+, PO43-, Cl-, HCO3-, SO42- , dan zat-zat organik seperti musin dan enzim amilase atau ptialin. Musin suatu glikoprotein dikeluarkan oleh kelenjar sublingual dan kelenjar submandibular, sedangkan ptialin dikeluarkan oleh kelanjar parotid. Saliva mempunyai pH antara 5,75 sampai 7,05. Pada umumnya pH saliva adalah sedikit dibawah 7. Enzim ptialin dalam saliva adalah suatu enzim amilase. Enzim ptialin bekerja secara optimal pada pH 6,6 (Poedjiadi, 2005).

Dapus : Aldi, 2010, Enzim II Pengaruh Suhu Pada Amilase Air Liur, Pengaruh pH Pada Aktivitas Amilase Air Liur, Hidrolisis Pati Oleh Amilase Air Liur, Dan Hidrolisis Pati Mentah Oleh Amilase Air Liur (diakases dari http://agitoaldi.blogspot.com/), diakses 23 Februari 2014, pukul 17.21 WIB.

Campbell, Neil A dkk. 2000. Biologi. Erlangga. JakartaGaman, P.M & K.B. Sherrington. 1994. Ilmu Pangan, Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi. Universitas Gadjah Mada press. Yogyakarta.Lee, J. M. (1992). Biochemical Engineering. Prentice Hall Inc. New Jersey.Martoharsono,S.(1993). Biokimia jilid I. Yogyakarta: Gajah Mada UniversityPressPoedjiadi, A., 2005,Dasar-Dasar Biokimia,UI Press, JakartaTranggono,B.S.1989. Petunjuk Laboratorium Biokimia Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Yogyakarta.Williamson,K.L & L.F.Fieser. (1992). Organic Experiment 7th Edition. D C Health ang Company. United States of America.Girindra, Aisjah. 1986. BIOKIMIA I. Jakarta: Gramedia.Bintang, Maria.2010.Biokimia Teknik Penelitian.Jakarta:Erlangga