TOPIK BAHASAN: ENZIM TUJUAN PEMBELAJARAN:

Transkripsi

1 TOPIK BAHASAN: ENZIM TUJUAN PEMBELAJARAN: 1. Agar mhs dapat menghafal nama-nama enzim dan fungsinya dalam tubuh 2. Agar mhs dapat mempelajari mekanisme kerja berbagai enzim dan substratnya BIOKIMIA - BAHAN KULIAH I

2 ENZIM DAN KO-ENZIM Enzim secara definisi adalah zat-zat yang dapat mempercepat jalannya reaksi kimia (kususnya senyawa organik) TETAPI zat itu sendiri tidak ikut bereaksi Pembuatan anggur dengan cara fermentasi Pembuatan asam cuka dg cara fermentasi Gula-Gula fermentasi alkohol Muncul anggapan bahwa proses fermentasi hanya akan terjadi dengan adanya sel yang mengandung enzim BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

3 ENZIM DAN KO-ENZIM Anggapan itu berubah setelah Buchner membuktikan bahwa cairan yang berasal dari ragi tanpa adanya sel hidup dapat menyebabkan terjadinya fermentasi GULA menjadi ALKOHOL Hingga sekarang kata enzim yang berarti di dalam Ragi tetap dipakai untuk nama katalis dalam proses biokimia Enzim dikenal pertama kalinya sebagai protein oleh Summer tahun 1926 dengan mengisolasi enzim urease dari jack bean urease UREA > CO2 dan NH3 BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

4 ENZIM DAN KO-ENZIM Pada perkembangan selanjutnya ditemukan bahwa banyak enzim yang mempunyai gugus BUKAN protein atau termasuk golongan protein majemuk (Holoenzim) yang terdiri atas enzim protein (appoenzim) dan gugus bukan protein Contoh: enzim katalase yang terdiri atas protein dan ferriprotorfirin enzim askorbat oksidase yang terdiri dari protein dan tembaga Gugus bukan protein ini yang disebut Kofaktor ada yang terikat kuat pada protein (prostetik) yaitu mudah terurai dalam larutan BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

5 ENZIM DAN KO-ENZIM Gugus bukan protein ini yang disebut Kofaktor ada yang terikat kuat pada protein (prostetik) yaitu sukar terurai dalam larutan Sedangkan yang tidak begitu kuat ikatannya (mudah dipisahkan secara dialisis) disebut dengan Koenzim BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

6 TATA NAMA ENZIM No Substrat Enzim Golongan 1 Urea Urease NPN 2 Asam urat Uricase Protein 3 Protein HCl-Pepsin Protein 4 Protein Tripsin Protein 5 Arginin Arginase Protein 6 Amylum Amylase Karbohidrat 7 Sellulosa Sellulase Karbohidrat 8 Glycerol Lipase??? Lemak 9?? Lemak BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

7 Oksidase R C COOH + NH2 II O Asam Keto R CH COOH I NH2 Dekarboksilase R CH2 - NH2 + CO2 Amina Transaminase R C COOH + II O + HOOC CH2 CO -COOH HOOC CH2 CH COOH I NH2 BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

8 SIFAT-SIFAT ENZIM 1. Holoenzim Apoenzim Kofaktor Koenzim Ion logam 2. Koenzim + Apoenzim Enzim Aktifator ion logam + Apoenzim Enzim 8

9 SIFAT-SIFAT ENZIM 3. Sebagian besar koenzim mengandung vitamin atau turunan vitamin sebagai bagian strukturnya. Contoh: Thiamin Pirifosfat, FAD, Piridoksal fosfat, NAD 9

10 4. Zymogen SIFAT-SIFAT ENZIM Yaitu enzim yang disintesis dalam bentuk tidak aktif, dan akan diaktifkan oleh kondisi dan waktu yang sesuai misal : Pepsinogen, Tripsinogen, Khimotripsinogen 10

11 SIFAT-SIFAT ENZIM 5. Kerja enzim : mengubah suatu zat menjadi zat lain [a]. Enzim yg bekerja pada spesifisitas absolut [b]. Enzim yg bekerja pada spesifisitas kelompok [c]. Enzim yg bekerja pada spesifisitas optik 11

12 BIOKIMIA - BAHAN KULIAH II

13 Bagian-bagian enzim Holoenzim adalah: Enzim aktif lengkap dengan semua komponennya Apoenzim/ apoprotein adalah: bagian enzim yang terdiri dari protein saja Koenzim adalah: molekul organik (komplek) yang dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinya Kofaktor adalah: ion-ion inorganik yg dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinya Gugus prostetik adalah: Koenzim atau kofaktor yang terikat sangat kuat bahkan terikat dengan ikatan kovalen dengan enzim 13

14 Bagian-bagian enzim (lanjutan) Seperti halnya protein lain, enzim memiliki BM antara 12,000 1 juta kd Beberapa enzim tidak membutuhkan molekul kimiawi lain untuk aktifitasnya, beberapa membutuhkan kofaktor / koenzim Kofaktor ion-ion inorganik yg dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinya Koenzim molekul organik (komplek) yang dibutuhkan enzim untuk melakukan fungsinya 14

15 Katalis yg paling efisien mampu mempercepat reaksi 1020 kali lbh cepat Enzim bersifat sangat spesifik, baik jenis reaksi maupun substratnya, Tripsin Trombin 15

16 Koenzim atau kofaktor yang terikat sangat kuat bahkan terikat dengan ikatan kovalen dengan enzim gugus prostetik Enzim aktif lengkap dengan semua komponennya holoenzim Bagian yang terdiri dari protein saja pada suatu enzim Apoenzim / apoprotein Fungsi koenzim adalah sebagai karier sementara dari gugus fungsional yg berperan dalam reaksi ensimatis tersebut. 16

17 17

18 18

19 BIOKIMIA - BAHAN KULIAH

20 PROTEIN o Bahan baku penyusun protein adalah molekul-molekul asam amino. o Struktur asam amino di alam kebanyakan merupakan struktur asam amino alfa, yaitu asam organik (alfa COOH) atau gugus karboksil yang mengandung gugus amino (-NH2) dan atom H yang diikatkan pada karbon alfa Struktur ini dalam larutan fisiologis berada dalam keadaan dipolar atau disebut zwitterion akibat gugus COOH terdeprotonasi dan bermuatan (-) serta gugus NH2 dipolar terprotonasi dan bermuatan (+)

21 O C C H H N Gugus Amino H R H Gugus Karboksil Gugus Karboksil Gugus R STRUKTUR DASAR ASAM AMINO

22 Di alam ada sekitar 300 jenis asam amino, tetapi hanya ada 20 jenis asam amino yang digunakan sebagai penyusun protein Asam amino tersusun atas atom C, H, O dan N, Beberapa ada yang mengandung S dan P Di alam asam amino mengalami perubahan baik karena sintesis maupun degradasi

23 BIOKIMIA PROTEIN Protein merupakan biomolekul yang bisa berfungsi sebagai katalisator (enzim), pengangkut dan penyimpanan, penyebab gerakan, pendukung sistem kekebalan, pembentuk transmisi impuls saraf, pengontrol pertumbuhan dan diferensiasi Monomoer pembentuk protein, asam amino, mempunyai peran dalam metabolisme sel hidup yaitu: sebagai substrat untuk sintesis protein, pemasok nitrogen untuk sintesis senyawa yang mengandung nitrogen lain dan sumber energi bila dikatabolisme

24 Berdasarkan komposisi kimia gugus R asam amino dapat digolongkan menjadi: -Asam amino alifatik (glisin=gly=g, alanin-ala=a, valin=val=v, leusin=leu=l, isoleusin=ile=i) - Asam amino hidroksil (serin=ser=s, treonin=thr=t) - Asam amino sulfur (sistein=cys=c, metionin=met=m) - Asam amino aromatik (fenilalanin=phe=f, tirosin=tyr=y, triptofan=trp=w) - Asam amino asam (asidik=amida netral, asam aspartat=asp=d, asparagin=asn=n, asam glutamat=glu=e, glutamin=gln=q) - Asam amino basa (arginin=arg=r, histidin=his=h, lisin=lys=k) - Asam amino imino (prolin=pro=p)

25 PROTEIN MAKANAN PENCERNAAN ASAM AMINO ABSORPSI AS.AMINO DALAM DARAH AS.AMINO DALAM DARAH AS.AMINO HATI (EKSTRASEL) AS.AMINO HATI (INTRA SEL AS.AMINO EKSTRASEL SENYAWA NITROGEN PROTEIN AS.KETO NH3 AS.AMINO INTRASEL SIKLUS KREB PROTEIN ASAM KETO AS.LEMAK SIKLUS UREA

26 KARBOMIL FOSFAT Pi Mitochondria ORNITIN SITRULIN S I K L U S U R E A NH2 C NH2 I I O ORNITIN SITRULIN 2NH3+CO2+3ATP--->Urea+2ADP+AMP+2Pi+PPi ATP ARGININ ASPARTAT Sitosol UREA H2O ARGINOSUKSINAT AMP, PPi FUMARAT