Post on 15-Dec-2020
Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Enzim
PRAKTIKUM BIOKIMIA
KEDOKTERAN BLOK BMS
dr. Syazili Mustofa, M. Biomed
Definisi Enzim
Enzim merupakan biomoekul yang berfungsi sebagai katais senyawa yang mempercepat suatu reaksi tanpa ikut habis bereaksi. Dinamakan enzim oleh ahli kimia dari prancis, Anselme Payen. Tahun 1833
Sifat Sifat Enzim
Berupa Protein, atau terkadang RNA Enzim sebagai Biokaatalisator Mempercepat laju
reaksi tanpa ikut bereaksi Enzim mempercepat tercapainya energi aktivasi
sebuah reaksi Enzim merupakan suatu proteinenzim memiliki
sifat yang sama seperti protein Enzim bersifat khusus fungsi enzim bersifat khusus
pada suatu reaksi biokimia Enzim ada yang bisa bekerja bolak-balik
Sifat Sifat Enzim Enzim sangat spesifik dibandingkan dengan katalis lain setiap enzim dikhususkan untuk satu zat reaktan substrat dikhususkan untuk satu jenis reaksi atau beberapa reaksi. Enzim menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi.
Situs aktiv 1. Enzim mengikat substratnya, menahannya, sehingga proses
pemutusan dan pembentukan ikatan kimianya berlangsung lebih mudah. Enzim memiliki tempat khusus di dalamnya yang disebut “active site” yang merupakan tempat pengikatan substrat.
2. Active site memiliki ukuran, bentuk, dan kondisi kimia tertentu yang disebabkan oleh susunan dan interaksi asam amino tertentuactive site enzim hanya spesifik untuk substrat tertentu.
3. Sisi aktif/active site sangat sensitif terhadap perubahan lingkunganBeberapa faktor mempengaruhi active site enzim dan fungsi enzim
Enzim yang nonaktif, bersama dengan koenzimnya membentuk sistem yang disebut "holoenzim. , Holoenzim = Apoenzim + Koenzim
Apoenzim
Holoenzim
Koenzim Substrat Produk
Koenzim
Merupakan suatu zat yang bekerja sama dengan enzim untuk dapat membantu dan juga memulai kerja enzim sesuai dengan fungsinya. Sehingga dapat dikatakan bahwa tanpa adanya enzim maka koenzim tidak dapat berfungsi sendiri. Koenzim dikatakan juga sebagai non protein organik yang memiliki peran dalam proses reaksi yang telah dikatalisis oleh enzim itu sendiri.
Asal Koenzim
● Turunan keluarga/ komplek vitamin B ● Asam askorbat Hidroksilasi / AA Lisin & Prolin pada kolagen ● Vit K Karboksilasi / Cγ rantai samping residu glutamat pada beberapa
faktor pembekuan darah
Gugus Prostetik
● koenzim terikat sangat erat (bahkan mungkin dengan ikatan kovalen) untuk memisahkan koenzim dengan apoenzimnya tidak bisa dengan cara yang biasa (pengendapan atau dialisis)
● Contoh :FAD dan gugus Heme
Kofaktor
Selain active site, enzim terdiri dari bagian non protein yang disebut dengan kofaktor. Kofaktor dapat berupa kation yang merupakan ion logam bermuatan positif. Aktivator akan terikat sementara ke active site untuk mengaktifkan enzim, molekul organik, vitamin atau produk vitamin, kompleks substrat koenzim sementara, dan kelompok prostetik yang terikat enzim secara permanen.
Peran Logam • Terikat langsung dengan apoenzim
• Tidak terikat langsung dengan apoenzim, melainkan dengan gugus prostetik
Metaloenzim
Enzim yang diaktifkan oleh logam
Logam Enzim Ikatan
Ca Faktor penggumpalan Longgar
Co Dipeptidase Metaloenzim
Cu Berbagai oksidase Metaloenzim
Fe Berbagai oksidoreduktase Metaloenzim
Mg Fosfatase kinase Longgar
Proenzim (Zymogen) ● Proenzim adalah enzim yang disekresikan dalam bentuk yang belum aktif ● Proenzim diaktifkan ditempat enzim tersebut harus bekerja Pengaktifan suatu proenzim haruslah dilakukan di
tempat yang tepat dan pada saat yang tepat pula
Model Aksi enzim Model aksi enzim dibagi menjadi 2, yaitu :
• Lock and Key Adalah model paling sederhana untuk mewakili cara kerja enzim. Substrat hanya cocok dengan suatu situs aktif/active site untuk membentuk perantara reaksi seperti kunci yang cocok dengan gembok spesifiknya. Bentuk substrat tidak berubah, melainkan struktur substratnya benar-benar melengkapi struktur enzim seperti potongan puzzle. • Induced Fit Dalam model ini, enzim berubah bentuk setelah mengikat substratnya, pencocokan antara situs aktif/active site enzim dan substratnya tidak hanya seperti dua potongan puzzle yang dipasang bersama, enzim berubah bentuk dan mengikat substratnya lebih erat lagi.
Fisiologi enzim
● Pencernaan umumnya kelas hidrolase ● Metabolisme zat gizi dan xenobiotik ● Pernafasan menghasilkan ATP ● Lokomosi biasanya bersifat ATPase ● Gradien contohnya pompa natrium ● Syaraf asetilkolinesterase ● Pertahanan lisozim dan mieloperoksidase
Fisiologi enzim
● Homeostasis anhidrase karbonat ● Reproduksi akrosom dan hialuronidase ● Morfogenesis enzim lisosom pada kerja osteoklas dan osteoblas ● Hemostasis penggumpalan darah dan fibrinolisis ● Transduksi sinyal adenil siklase ● Tkanan darah ACE
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan kerja suatu enzim
• konsentrasi enzim • konsentrasi substrat • Suhu • konsentrasi ion hidrogen (pH) • adanya inhibitor.
Konsentrasi enzim • Ketika konsentrasi enzim meningkat, kecepatan reaksi meningkat secara proporsional.
• Peningkatan konsentrasi enzim dapat meningkatkan aktivitas enzim sehingga akan lebih banyak substrat yg dapat diikat peningkatan produk dan kecepatan reaksi (sampai tahap jenuh)
• Peningkatan aktivitas enzim dapat digunakan untuk menentukan diagnosis penyakit dengan mengukur aktivitas enzim serum.
Konsentrasi Substrat • Dengan adanya sejumlah enzim, laju reaksi enzimatik
meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi substrat hingga tercapai laju pembatas, setelah itu peningkatan lebih lanjut dalam konsentrasi substrat tidak menghasilkan perubahan signifikan pada laju reaksi.
• Pada titik ini, begitu banyak substrat yang ada sehingga pada dasarnya semua situs aktif enzim memiliki substrat yang terikat padanya molekul enzim jenuh dengan substrat.
• Molekul substrat yang berlebih tidak dapat bereaksi sampai substrat yang sudah terikat dengan enzim telah bereaksi dan dilepaskan (atau dilepaskan tanpa bereaksi).
• Pada konsentrasi substrat yang tinggi, jauh melampaui nilai Km, penambahan konsentrasi substrat tidak lagi menyebabkan kenaikan laju reaksi
Pada konsentrasi
substrat yang
sangat rendah,
kecepatan reaksi
berbanding lurus
dengan konsentrasi
substrat
Suhu mempengaruhi kinerja enzim
• suhu rendah Gerak termodinamik berkurang
•Suhu tinggi tumbukan meningkat. Bila terlalu tinggi suhunya
menyebabkan deformasi konformasi 3 dimensi (denaturasi)
Suhu
Peningkatan atau penurunan suhu berefek pada ikatan
kimia pada situs aktif/active site mempengaruhi
efektivitas pengikatan substrat
Suhu mempengaruhi kinerja enzim •Aktivitas enzim akan maksimal pada suhu normal
•Pada suhu rendah aktivitas enzim menurun bahkan berhenti
•Peningkatan suhu sampai batas tertentu tumbukan meningkat aktivitas
meningkat.
•Umumnya enzim tubuh manusia bekerja 30-45 derajat C
•Diatas 60 drajat C terdenaturasi
Asam amino
membentuk
permukaan
active site.
Fluktuasi ph
dapat
menyebabkan
perubahan
pada asam
amino.
Peningkatan
ph yg ekstrim
denaturasi
enzim
Penghambatan aktivitas enzim Inhibitor dapat mengurangi atau bahkan menghentikan aktivitas
enzim dalam reaksi biokimia. Mereka dapat mengubah situs
aktif sehingga bisa menghambat suatu reaksi.
Ada 2 tipe inhibitor:
1. Inhibitor kompetitif, menempati situs aktif dan mencegah
molekul substrat mengikat enzim.
2. Inhibitor non kompetitif, menempel pada bagian enzim
selain situs aktif untuk mengubah bentuk enzim enzim
menjadi inaktiv.
Enzim Amilase Termasuk enzim kelas hidrolase menghidrolisis amilum menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana Dihasilkan oleh kelenjar saliva di mulut dan juga sel-sel pankreas Pada rongga mulut amilase akan aktif bekerja pada pH 7,0 sehingga dalam lambung menjadi tidak aktif Memiliki berat molekul antara 40.000 – 50.000 Dalton melewati glomeruli ginjal dan dijumpai dalam urin normal
Aktivitas Menurun
• Pankreatitis nekrotika • Hepatitis
• Keracunan CCl4 • Keracunan arsen
Aktivitas Meningkat
• Pankreatitis akut
• Penyakit kelenjar saliva
• Mumps
• Obstruksi duktus salivarus
2. Percobaan
Prinsip dan Prosedur Percobaan
Prinsip Percobaan
SUBSTRAT : AMILUM
ENZIM : AMILASE
Bahan-bahan Percobaan
• Larutan amilum 1%
• NaCl 1 %
• HCl 1 N
• Larutan iodium encer
• Air liur
• HgCl2 30%
Prosedur Percobaan 1. 1 ml NaCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes
larutan iodium diinkubasi pada suhu 37°C selama 10
menit, kemudian tambahkan 1 ml air liur yang juga
sudah dipanaskan sampai 37°C. Perhatikan perubahan
warna yang terbentuk.
2. 1 ml NaCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes
larutan iodium diinkubasi pada suhu 37°C selama 10
menit, kemudian tambahkan 2 ml air liur yang juga
sudah dipanaskan sampai 37°C. Perhatikan perubahan
warna yang terbentuk.
3. 1 ml HCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes
larutan iodium diinkubasi pada suhu 37°C selama 10
menit, kemudian tambahkan 1 ml air liur yang juga
sudah dipanaskan sampai 37°C. Perhatikan
perubahan warna yang terbentuk.
4. 1 ml akuades + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes
larutan iodium diinkubasi pada suhu 37°C selama
10 menit, kemudian tambahkan 1 ml air liur yang
juga sudah dipanaskan sampai 37°C. Perhatikan
perubahan warna yang terbentuk.
5. 1 ml NaCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes larutan
iodium diinkubasi pada suhu 75°C selama 10 menit,
kemudian tambahkan 1 ml air liur yang juga sudah
dipanaskan sampai 75°C. Perhatikan perubahan
warna yang terbentuk.
6. 1 ml NaCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 3 tetes larutan
iodium direndam dalam es selama 10 menit,
kemudian tambahkan 1 ml air liur yang juga sudah
didinginkan dalam air es. Perhatikan perubahan
warna yang terbentuk
7. 1 ml NaCl 1% + 3 ml larutan amilum 1% + 1 ml HgCl2
30% + 3 tetes larutan iodium diinkubasi pada suhu 37°C
selama 10 menit, kemudian tambahkan 1 ml air liur
yang juga sudah dipanaskan sampai 37°C. Perhatikan
perubahan warna yang terbentuk.
Do you have any questions?
Thanks!!