KOENZIMKOENZIM

DEFINISIDEFINISIKoenzim : molekul organik yang Koenzim : molekul organik yang spesifik, tahan terhadap panas, berat spesifik, tahan terhadap panas, berat molekul rendah, mudah terdisiosiasi molekul rendah, mudah terdisiosiasi dan mudah dipisahkan dari enzimnya dan mudah dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisisdengan cara dialisis

Jenis-jenis enzim yg membutuhkan Jenis-jenis enzim yg membutuhkan koenzim: Oksidoreduktase (kelas 1), koenzim: Oksidoreduktase (kelas 1), Transferase (kelas 2), Isomerase ( kelas Transferase (kelas 2), Isomerase ( kelas 5), Ligase (kelas 6) 5), Ligase (kelas 6)

Jenis enzim yg tdk memerlukan Jenis enzim yg tdk memerlukan koenzim : Hidrolase (kelas 3) dan Liase koenzim : Hidrolase (kelas 3) dan Liase (kelas 4)(kelas 4)

Ko-faktorKo-faktor terdiri dari : terdiri dari : 1.1. Gugus prostetik :bagian kofaktor yg terikat kuat Gugus prostetik :bagian kofaktor yg terikat kuat

pada enzim. Misalnya FAD terikat kuat pada pada enzim. Misalnya FAD terikat kuat pada enzim suksinat dehidrogenase enzim suksinat dehidrogenase

2.2. Koenzim : NAD, NADP, Asam tetra hidrofosfat, Koenzim : NAD, NADP, Asam tetra hidrofosfat, Tiamin pirofosfat, ATP Tiamin pirofosfat, ATP

3.3. Aktivator : umumnya merupakan ion-ion logam Aktivator : umumnya merupakan ion-ion logam yg dapat terikat atau mudah terlepas dari yg dapat terikat atau mudah terlepas dari enzim misalnya Cu2+, Mn2+, Zn2+, K+, Mg2+enzim misalnya Cu2+, Mn2+, Zn2+, K+, Mg2+

Ko-faktor + Ensim :Ko-faktor + Ensim :• ikatan lemah ikatan lemah ko-ensimko-ensim • ikatan kuat ikatan kuat prostetik groupprostetik group

Ensim tanpa ko-faktor Ensim tanpa ko-faktor ensim inaktif : ensim inaktif : apoensimapoensim

Ensim + ko-faktor Ensim + ko-faktor holoensimholoensim

Ko-faktor :Ko-faktor :

Ada 2 kelompok :Ada 2 kelompok :• Ko-faktor molekul organik : Ko-faktor molekul organik : mis. vitamin (B)mis. vitamin (B)

• Ko-faktor molekul anorganik : Ko-faktor molekul anorganik : mis. Mg , Cu , Mn⁺⁺ ⁺ ⁺⁺mis. Mg , Cu , Mn⁺⁺ ⁺ ⁺⁺

Kerja koenzim Kerja koenzim REAKSI OKSIDOREDUKSIREAKSI OKSIDOREDUKSI REAKSI PENGALIHAN GUGUS DAN REAKSI PENGALIHAN GUGUS DAN

ISOMERASIISOMERASI REAKSI MEMBENTUK IKATAN REAKSI MEMBENTUK IKATAN

KOVALENKOVALEN

KOENZIM SEBAGAI KOSUBSTRATKOENZIM SEBAGAI KOSUBSTRAT

Terjadi proses Terjadi proses kebalikankebalikan dari proses kimia dari proses kimia substratsubstrat.. JJika ika substratsubstrat mengalami mengalami oksidasi oksidasi maka maka koenzimkoenzim mengalami mengalami reduksireduksi

Hasil pencapaian koenzim Hasil pencapaian koenzim yang sebenarnya yang sebenarnya ingin dicapai ingin dicapai pada reaksi pada reaksi bukan substratnya, bukan substratnya, pada pada glikolisisglikolisis akan terbentuk asam laktat dan akan terbentuk asam laktat dan piruvat namupiruvat namunn yang ingin dipertahankan yang ingin dipertahankan adalah koenzim NAD adalah koenzim NAD

Sebagian besar dari koenzim adalah Sebagian besar dari koenzim adalah turunan dari keluarga vitamin Bturunan dari keluarga vitamin B

Keluarga vit B yang langsung bekerja Keluarga vit B yang langsung bekerja sebagai koenzim adalah sebagai koenzim adalah asam lipoatasam lipoat dan dan biotin biotin

Sebagian lain baru berfungsi bila Sebagian lain baru berfungsi bila mengalami sedikit perubahan seperti mengalami sedikit perubahan seperti asam folat, B12 , B1 dan B6 asam folat, B12 , B1 dan B6

Sebagian lain berfungsi bila terjadi Sebagian lain berfungsi bila terjadi perubahan yang besar menjadi perubahan yang besar menjadi turunannya seperti niasin, riboflavin dan turunannya seperti niasin, riboflavin dan asam pantotenat asam pantotenat

Coenzyme Vitamin source

Major metabolic roles Mechanistic role

Retinal Vitamin A Vision Prosthetic group

Thiamine pyrophosphate (TPP) Thiamine (B1) Transfer of 2 carbon fragments containing a carbonyl

Prosthetic group

Flavin adenine dinucleotide (FAD) Riboflavin (B2) Oxidation-reduction rxns involving 1 & 2 electron transfers

Prosthetic group

Coenzyme A (CoA) Pantothenate (B3)

Transfer of acyl groups Cosubstrate

Pyridoxal phosphate (PLP) Pyridoxine (B6) Transfer of groups to and from amino acids

Prosthetic group

Adenosylcobalamin Cobalamin (B12)

Intramolecular rearrangements Prosthetic group

Methylcobalamin Cobalamin (B12)

Transfer of methyl groups Prosthetic group

Vitamin K Vitamin K Carboxylation of some glutamate residues

Prosthetic group

Coenzyme Vitamin source

Major metabolic roles Mechanistic role

Biotin Biotin ATP-dependent carboxylation of substrates or carboxyl-group transfer between substrates

Prosthetic group

Tetrahydrofolate Folate Transfer of 1 carbon substituents, especially formyl and hydroxymethyl groups; provides the methyl group for thymine in DNA

Cosubstrate

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+)

Niacin Oxidation-reduction rxns involving 2-electron transfers

Cosubstrate

Lipoamide none Oxidation of a hydroxyalkyl group from TPP and subsequent transfer as an acyl group

Prosthetic group

Ubiquinone (Q) none Lipid-soluble electron carrier Cosubstrate

Koenzim lainnya bukan Koenzim lainnya bukan keluarga vit B tapi keluarga vit B tapi masih golongan vitamin masih golongan vitamin yaitu vit C dan Vit Kyaitu vit C dan Vit K

Koenzim yang bukan Koenzim yang bukan dari golongan vitamin dari golongan vitamin adalah Koenzim Q adalah Koenzim Q (KoQ atau Q) berperan (KoQ atau Q) berperan dalam pemindahan dalam pemindahan elektron dan sintesis elektron dan sintesis ATP dalam mitokondriaATP dalam mitokondria

Ikatan koenzim Ikatan koenzim dengan apoenzim dengan apoenzim yang sangat kuat yang sangat kuat disebut sebagai disebut sebagai gugus prostetikgugus prostetik

Beberapa Beberapa katalis katalis yang bukan enzim yang bukan enzim dapat kita temukan dapat kita temukan seperti seperti ikatan yang ikatan yang kuat dari apoenzim kuat dari apoenzim dengan logam dengan logam disebut disebut MetaloenzimMetaloenzim

Reaksi pemindahan gugusReaksi pemindahan gugus

Koenzim yang diperlukan untuk Koenzim yang diperlukan untuk reaksi reaksi oksidasi reduksioksidasi reduksi( ( pemindahan H atau pemindahan H atau elektronelektron) adalah asam lipoat, ) adalah asam lipoat, FAD,FMN,glutation, Hem, KoQFAD,FMN,glutation, Hem, KoQ,, NAD, NAD, NADP dan vit CNADP dan vit C

Koenzim yang diperlukan oleh enzim Koenzim yang diperlukan oleh enzim untuk untuk pemindah gugus yang bukan H pemindah gugus yang bukan H adalah ATP, Biotin, folat, piridoksal fosfat adalah ATP, Biotin, folat, piridoksal fosfat

NIASIN ( NIKOTINAMIDA)NIASIN ( NIKOTINAMIDA) Didapatkan Didapatkan dua bentuk koenzim dua bentuk koenzim pada pada

kelompok ini yaitu kelompok ini yaitu NADNAD (nicotinamide (nicotinamide adenine dinucleotida dan adenine dinucleotida dan NADPNADP

Bagian aktif kedua koenzim ini adalah Bagian aktif kedua koenzim ini adalah adalah bagian nikotinamida dan adalah bagian nikotinamida dan niasinamida karena dapat menerima niasinamida karena dapat menerima elektron dan Helektron dan H

Dikenal sebagai Dikenal sebagai pellagra preventive factor pellagra preventive factor

NADNAD⁺⁺ Untuk reaksi transfer elektronUntuk reaksi transfer elektron Membawa elektron dari 1 reaksi ke reaksi yang lainMembawa elektron dari 1 reaksi ke reaksi yang lain NAD NAD ⁺ bentuk teroksidasi⁺ bentuk teroksidasi Dapat menerima elektron dari molekul lain, Dapat menerima elektron dari molekul lain,

menjadi bentuk tereduksi yaitu NADHmenjadi bentuk tereduksi yaitu NADH NADH dapat bertindak sebagai pemberi NADH dapat bertindak sebagai pemberi

elektronelektron Dapat direduksi kembali menjadi FAD dan Dapat direduksi kembali menjadi FAD dan

dengan bantuan ATP sintase menghasilkan 3 dengan bantuan ATP sintase menghasilkan 3 molekul ATPmolekul ATP

NAD menjadi koenzim bagi enzim-enzim NAD menjadi koenzim bagi enzim-enzim untuk reaksi oksidoreduksi dalam untuk reaksi oksidoreduksi dalam menghasilkan energimenghasilkan energi

NADP digunakan untuk reaksi HMP shunt dan NADP digunakan untuk reaksi HMP shunt dan tidak digunakan untuk membebaskan energi tidak digunakan untuk membebaskan energi dan sintesis bdan sintesis beerbagai hormon steroid rbagai hormon steroid

Oxidized and reduced forms of NADOxidized and reduced forms of NAD and NADH and NADH

THIAMIN / B1THIAMIN / B1 Koenzim yang berasal dari Vit B1 adalah Koenzim yang berasal dari Vit B1 adalah

tiamin pirofosfat(TPP)tiamin pirofosfat(TPP)

Bekerja dalam dalam dua tipe, dekarboksilasi Bekerja dalam dalam dua tipe, dekarboksilasi oksidatif asam-asam keto dan reaksi oksidatif asam-asam keto dan reaksi transketolasetransketolase

THIAMIN / B1THIAMIN / B1 Terdapat dalam otakTerdapat dalam otak, , gandum dan biji-bijian gandum dan biji-bijian

yang tidak digilingyang tidak digiling

Kekurangan vitamin ini dikenal sebagai beri-Kekurangan vitamin ini dikenal sebagai beri-beri, dengan tanda neropati perifer, mudah beri, dengan tanda neropati perifer, mudah capcapekek, anoreksia, degeneratif neurologis, anoreksia, degeneratif neurologis

Ensefalopati wernicke pada peminum alkoholEnsefalopati wernicke pada peminum alkohol

Riboflavin / B2Riboflavin / B2 Vitamin ini dikenal sebagai faktor Vitamin ini dikenal sebagai faktor

pertumbuhan pertumbuhan

Koenzim yang aktif adalah FAD (flavin Koenzim yang aktif adalah FAD (flavin adenin dinukleotida) dan FMNadenin dinukleotida) dan FMN

Berperan aktif dalam rangkaian Berperan aktif dalam rangkaian oksidoreduksi dalam organel mitokondria, oksidoreduksi dalam organel mitokondria, dengan menerima H atau elektron dari dengan menerima H atau elektron dari NADH dan menghasilkan airNADH dan menghasilkan air

Riboflavin / B2Riboflavin / B2 Berperan dalam oksidasi B pada Berperan dalam oksidasi B pada

katabolisme lemakkatabolisme lemak

Kekurangan vitamin ini Kekurangan vitamin ini menyebabkan stomatitis dan menyebabkan stomatitis dan fotofobiafotofobia

a) Riboflavin, b) Flavin mononucleotide (FMN, black) and flavin adenine dinucleotide (FAD, black and blue).

Vitamin B6Vitamin B6

DDalam bentuk aktif sebagai koenzim alam bentuk aktif sebagai koenzim adalah Piridoksal fosfat dan adalah Piridoksal fosfat dan pyridoxamine fosfatpyridoxamine fosfat

Terbagi atas tiga bentukTerbagi atas tiga bentuk Alkohol : pyridoxineAlkohol : pyridoxine Aldehide : pyridoksalAldehide : pyridoksal Amine : pyridoxamineAmine : pyridoxamine

Piridoksal fosfat berfungsi sebagai koenzim Piridoksal fosfat berfungsi sebagai koenzim reaksireaksi--reaksi asam amino,reaksi asam amino, t transaminaseransaminase, , ddekarboksilaseekarboksilase, r, rasemisaseasemisase

Vit B6 banyak terdapat dalam otot sebagai Vit B6 banyak terdapat dalam otot sebagai koenzim glikogen fosforilasekoenzim glikogen fosforilase

Vitamin B12Vitamin B12

Tersimpan dalam hati dalam bentuk Metil Tersimpan dalam hati dalam bentuk Metil kkobalamin, obalamin, DeoksiaDeoksiadenosine kobalamin, denosine kobalamin, dan dan HHidroksi kobalamin idroksi kobalamin

Koenzim yang aktif Koenzim yang aktif Metil kobalamin Metil kobalamin dan dan DeoksiadenosinDeoksiadenosinee kobalamin kobalamin

Vitamin B12Vitamin B12

DeoksiadenosinDeoksiadenosinee kobalamin sebagai kobalamin sebagai koezim untuk konversi Metil alonil KoA koezim untuk konversi Metil alonil KoA menjadi Suksinil KoAmenjadi Suksinil KoA

Kekurangan vitamin B12 menyebabkan Kekurangan vitamin B12 menyebabkan anemia anemia