farmasi-mtsim1

Publish in

Documents

91 views

Please download to get full document.

View again

of 38
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
farmasi-mtsim1
Transcript
  BIOKIMIA   M.T. SIMANJUNTAK   J. SILALAHI   Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam   Jurusan Farmasi   Universitas Sumatera Utara   1. Enzim   Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan penting di dalam aktifitas biologi. Enzim berfungsi sebagai katalisator di dalam sel dan sifatnya sangat khas. Didalam jumlah sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga di dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya. Di dalam sel terdapat banyak jenis enzim yang berlainan kekhasannya. Artinya suatu enzim hanya mampu menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja . Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok substrat , adapula yang hanya satu substrat saja , dan ada pula yang bersifat stereospesifik. Karena enzim mengkataliser reaksi-reaksi di dalam sistim biologis, maka enzim juga disebut sebagai Biokatalisator.   Beberapa enzim mempunyai aktifitas diantaranya spesifik untuk D dan L isomer optik . Enzim L- asam amino oksidase hanya pada L- asam amino oksidase tidak bereaksi terhadap isomer D- asam amino . Beberapa enzim memerlukan suatu ko-faktor yang bukan protein dan biasanya agak longgar berikatan dengan enzim. Ko-faktor itu disebut gugus prostetik  . Banyak juga enzim yang memerlukan ko-faktor logam seperti Mn++, Fe ++,Mg++, dll. Di dalam proses isolasi kadang-kadang ko-faktor yang berikatan longgar pada enzim terlepas sehingga menyebabkan aktifitas enzim menurun atau bahkan hilang. Bagian protein dari enzim disebut apo-enzim  , sedangkan enzim keseluruhannya   disebut holoenzim.   Bagian protein ( tak aktif )   +   non –  protein   =   holoenzim ( akktif )   (apoenzim )   (gugus protestik )   A. Klasifikasi enzim   Penamaan enzim secara trivial , yaitu secara non – sistematik misalnya pepsin , tripsin , katalase tidak menerangkan sifat dan macam reaksi yang terjadi . Penamaan dan klasifikasi enzim secara sistematik telah ditentukan oleh suatu badan internasional bernama : Commission on Enzim of the international union of Biochemistry (CEIUB). Dalam sistim yang baru ini enzim dibagi menjadi sub bagian. Dalam beberapa hal tertentu , penanaman trivial masih dipakai , yaitu bila nama sistematiknya terlalu panjang.   Klasifikasi enzim CEIUB meliputi nama golongan , nomor kode dan cara reaksi yang dikatalisernya dan tiap golongan utama terbagi menjadi kelompok –  kelompok enzim berdasarkan gugus substrat yang diserangnya . Sistim CEIUB atau International Enzym Commision (IEC ) adalah sebagai berikut.   1. Oksido- reduktase   Berperan didalam reaksi reaksi oksidasi - reduksi . Oksido – reduktase berada antara bentuk- bentuk oksidasi dan reduksinya jika molekul-molekul subtrat secara berturut-turut dioksidasi. Sifat aseptor elektron menentukan nama dari dua jenis oksido –  reduktase yang kita tinjau dehidrogenase atau oksidase.   Dehidrogenase adalah enzim redoks yang tidak menggunakan oksigen sebagai suatu elektron aseptor elektron .Oksidasi biologik biasanya melibatkan pengambilan dua elektron dari substrat oleh suatu proses yang disebut dehirogenase .   Contoh :   ©2003 Digitized by USU digital library    1    CH 3   –  CHOH –  COO -  + enzim ----> CH 3  -CO-COO -  + 2H +  + 2e + enzim   Substrat   hasil oksidasi   ( tereduksi )   Oksidase adalah enzim redoks yang oksigen bertindak sebagai electron aseptor. Contoh :   NH 3+   NH 2+   R –   CH - COO -   + Enzim ------------> R –   C –  COO -   + Enzim   Asam L –  amino   asam imino   ( tereduksi )   Jenis lain dari oksido-reduktase meliputi Oksigenase yang menyatukan diri dengan oksigen secara langsung kedalam molekul substrat ,dan peroksidase yang menggunakan H 2 O 2  sebagai suatu aseptor elektron   2. Transferase   Berperan di dalam reaksi pemindahan gugus tertentu . Digolongkan berdasarkan sifat gugus yang di pindahkan.   Contoh :   Enzim transaminase  (amino transferase ) yang mengkatalis pemindahan reversible dari suatu asam amino kesuatu asam keto .   X –  CO –  CO 2-  + Z - CHNH 3+  - CO 2-   X - CHNH 3+  - CO 2-  + Z –  CO - CO 2-   α -asam keto   α -asam amino   Kinase merupakan enzim tranferase yang penting di dalam pemindahan   energi dari suatu sistim ke sistim yang lain dalam bentuk “ikatan fosfat berenergi tinggi”.Molekul Adenosin Trifosfat (ATP) bekerja sebagai suatu “medium pertukaran’’ untuk energi ikatan fosfat dalam sistim hidup.   3. Hidrolase   Berperan dalam reaksi hidrolis. Biasanya digolongkan atas dasar ikatan   yang dihidrolisis.   R –  CO - OR ,   + H 2  O   esterase   R –  COO -  + R ,  OH   R –  CO –  NH –  R ,   + H 2 O   peptidase   R-COO -  + H 3   –  N +  - R ,   O   R –  O –  P –  O -   + H 2  O   Fosfotase   R –  OH + HPO 4=   O -   4. Liase   Mengkatalisis reaksi addisi atau pemecahan ikatan rangkap dan suatu contoh dari liase adalah hidrasi dari ikatan asam fumarat oleh enzim fumarase.   CO 2-   H   H 2 O +   C ==C   Fumarase   CO 2-  - CH 2   –  CHOH –  CO 2-   H   CO 2-   asam malat   Dekarboksilase asam piruvat merupakan liase.   CH 3   –  CO –  COO -  --------------- > CH 3   –  COH   + CO 2   ©2003 Digitized by USU digital library    2    5. Isomerasi   Mengkatalisis reaksi isomerisasi. Contoh dari suatu isomerisasi adalah reaksi yang dikataliser oleh alanin rasemase , enzim yang ditemukan dalam bakteri :   Alanin rasemase   L –  alanin   D –  Alanin   6. Ligase   Mengkataliser reaksi pembentukan ikatan dengan bantuan pemecahan ikatan dalam ATP. Enzim ini mengkatalisir reaksi yang membentuk ikatan kimia, sehingga sering disebut sintase. Misalnya , pembentukan suatu ikatan peptida adalah suatu proses yang memerlukan energi. Daya pendorong untuk reaksi –  reaksi yang dikataliser ligase pada umumnya adalah pengambilan eksergenik ( pelepasan energi ) gugus fosforil atau pirofosforil dari ATP.   PENGARUH KADAR ENZIM DAN SUBSTRAT   Kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai katalisator di dalam suatu reaksi. Hubungan antara konsentrasi enzim dengan kecepatan reaksi jika konsentrasi substrat berlebihan lihat gambar 1.   Gambar 1 Pengaruh (enzim) terhadap kecepatan reaksi   KINETIKA ENZIM   Reaksi-reaksi kimia dalam tubuh secara tidak langsung dipengaruhi oleh enzim. Katalis-katalis ini, adalah spesifik untuk reaksi-reaksi tertentu. Akan tetapi, katalis-katalis ini sering berubah-ubah (tidak tetap), pada beberapa ribu enzim yang sekarang dikenal dapat berperan dalam beberapa reaksi seperti hidrolisis, polimerisasi, pemindahan gugus fungsi, oksidasi reduksi, dehidrasi dan isomerisasi, untuk menjelaskan hanya beberapa kelompok umum dari reaksi yang dipengaruhi enzim. Enzim-enzim bukanlah merupakan permukaan pasif pada mana reaksi berlangsung tetapi merupakan mesin molekul kompleks yang terus bekerja melalui rasikan mekanisme reaksi yang berbeda beda. Sebagai contoh, beberapa enzim hanya bekerja pada molekul-molekul substrat tunggal; lainnya bekerja pada dua atau lebih molekul-molekul substrat yang berbeda yang akan mengatur terjadi atau tidaknya suatu ikatan. Beberapa enzim membentuk ikatan kovalen yang menjadi perantara untuk membentuk kompleks dengan substrat-substratnya, tetapi ada juga yang tidak.   Pengukuran kinetik dari reaksi-reaksi katalis enzimatik merupakan teknik-teknik yang sangat penting untuk menerangkan mekanisme katalis enzim.   Pada bahagian ini sebagian besar akan menguraikan mengenai perkembangan parameter-parameter kinetik yang sangat berguna pada   ©2003 Digitized by USU digital library    3      penentuan mekanisme-mekanisme enzimatik. Sebagai pendahuluan akan diuraikan tentang teori dasar dari kinetika enzim.   A.   Persamaan Michaelis –  Menten Studi tentang kinetika enzim dimulai pada tahun 1902 ketika Adrian Brown   melaporkan sebuah penelitian kecepatan hidrolisis sucrosa ( yang dikatalisis oleh enzim ragi invertase (sekarang dikenal sebagai β  -fructofuranosidase) :   Sukrosa + H 2 O   glukosa + fruktosa   Brown menerangkan bahwa bila konsentrasi sukrosa lebih tinggi daripada enzim, kecepatan reaksi menjadi tidak tergantung pada konsentrasi sukrosa; jadi, kecepatannya mengikuti orde nol terhadap sukrosa. Oleh sebab itu Brown mengusulkan bahwa keseluruhan reaksi disusun oleh dua reaksi dasar dimana mula mula substrat membentuk sebuah kompleks dengan enzim yang kemudian terurai menjadi produk dan enzim.   E + S   1   ES   k  2   P + E   − 1   E, S, ES dan P masing-masing melambangkan enzim, substrat, kompleks enzim –  substrat dan produk (untuk penyusun enzim yang merupakan perkalian sub-sub unit yang identik, E menyatakan sisi aktif molekul enzim dan bukan molekul enzim). Berdasarkan model ini, bila konsentrasi substrat menjadi tinggi sehingga   cukup secara keseluruhan untuk mengubah enzim ke bentuk ES, maka tahap kedua dari reaksi menjadi mempunyai batas kecepatan dan seluruh tingkat reaksi menjadi tidak sensitif terhadap peningkatan konsentrasi substrat yang lebih besar  .   Persamaan umum untuk kecepatan dari reaksi ini adalah :   V =   d[P]   = k  2   [ES]   [1.1]   dt   Kecepatan pembentukan [ES] adalah perbedaan antara kecepatan reaksi dasar yang mengarahkan kepada penampakan dan hasil dalam ketidaknampakannya.   d [ES]   = k  1   [E][S]   − k  −   1   [ES]   − k  2   [ES]   [1.2]   dt   Persamaan ini tidak dapat dengan jelas diintegrasikan, tanpa penyederhanaan asumsi . Ada dua kemungkinan yaitu :   1.   Asumsi Kesetimbangan Pada tahun 1913, Leonor Michaelis dan Maude Menten bekerja berdasarkan hasil kerja Victor Henry yang lebih dulu mengasumsikan bahwa k -1  >> k 2 , untuk itu tahap I dari reaksi menghasilkan kesetimbangan.   K  s   =   -1 =   [E][S]   [1.3]   [ES]   k 1   K s  melambangkan konstanta disosiasi tahap I reaksi enzimatik. Dengan asumsi ini, Persamaan [13.17] dapat diintegrasikan. Meskipun asumsi ini tidak sepenuhnya benar. Ikatan nonkovalen antara enzim –  kompleks substrat ES dikenal dengan Kompleks Michaelis .   2.   Asumsi Keadaan Steady State Gambar 2 mengilustrasikan kurva peningkatan variasi partisipasi-partisipasi dalam melangsungkan model reaksi di bawah kondisi psikologi umum bahwa substrat berada dalam keadaan berlebihan terhadap enzim. Dengan pengecualian tingkat awal reaksi yang disebut fase translent, dimana biasanya   ©2003 Digitized by USU digital library    4  

Next Document

Translate Materi

We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks