RSS

INHIBISI REAKSI ENZIM

22 Mei

POWERPOINT : INHIBISI REAKSI ENZIM.ppt

 

Inhibitor adalah molekul yang mengikat enzim dan dapat menurunkan aktivitasnya . Tidak semua molekul yang mengikat adalah inhibitor enzim; enzim aktivator mengikat enzim dan meningkatkan aktivitas enzimatik .

Pengikatan inhibitor dapat menghentikan sebuah substrat dari enzim memasuki situs aktif dan / atau menghalangi enzim dari reaksi katalisisnya.

Hampir semua enzim dapat diracuni atau dihambat oleh senyawa kimiawi tertentu. Dari penelitian mengenai senyawa penghambat enzim, telah diperoleh informasi yang berguna mengenai spesifisitas substrat enzim, sifat-sifat alamiah gugus fungsional pada sisi aktif, dan mekanisme aktivitas katalitik. Senyawa penghambat enzim juga amat berguna dalam menjelaskan lintas metabolic di dalam sel. Lebih lanjut, beberapa obat yang bermanfaat di dalam dunia kedokteran nampaknya berfungsi karena senyawa ini dapat menghambat enzim-enzim tertentu yang mengganggu kerja sel.

Jenis-jenis penghambat enzim :

  1. 1.         Hambatan yang bekerja secara tidak dapat balik (irreversible inhibitor)

yaitu golongan yang bereaksi dengan, atau merusakkan suatu gugus fungsional pada molekul enzim yang penting bagi aktivitas katalitiknya. Suatu contoh dari penghambat tak dapat balik adalah senyawa diisoprofilfluorofosfat (DFP), yang menghambat enzim asetilkolinesterase, yang penting di dalam transmisi impuls syaraf.

Apabila penggabungan tidak bersifat reversibel maka pendekatan Michaelis-Menten tidak dapat dilakukan. Hambatan tidak reversible ini dapat terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversibel dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim. Dengan demikian mengurangi aktivitas katalitik enzim tersebut. Sebagai contoh inhibitor dalam hal ini ialah molekul iodoase-tamida yang dapat bereaksi dengan gugus –SH suatu enzim tertentu.

Enzim-SH  +  ICH2CONH2  →  enzim-S-CH2CONH2  + HI

Reaksi ini berlangsung tidak reversible sehingga menghasilkan produk reaksi dengan sempurna. Inhibitor lain ialah diisopropil fosfofluoridat. Inhibitor ini termasuk senyawa fosfor organic yang bersifat racun, karena dapat berkaitan dengan asetilkolin esterase yang terdapat dan berfungsi pada system syaraf pusat.

Dengan terbentuknya ester ini maka enzim tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya, sehingga dapat mengganggu kerja sel syaraf pusat. Ester yang terbentuk barsifat stabil dan tidak mudah terhidrolisis. Dengan demikian hambatan ini diakibatkan oleh diisopropilfosfoflouridat ini merupakan hambatan tidak reversible.

  1. 2.      Hambatan yang bekerja secara dapat balik (reversible inhibitor)
  1. a.      Hambatan kompetitif (competitive inhibition)

Suatu penghambat kompetitif berlomba dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Tetapi, sekali terikat tidak dapat diubah oleh enzim tersebut. Ciri penghambat kompetitif adalah penghambatan ini dapat dibalikkan atau diatasi hanya dengan meningkatkan konsentrasi substrat. Sebagai contoh, jika suatu enzim 50% dihambat pada konsentrasi tertentu dari substrat dan penghambat kompetitif, kita dapat mengurangi persen penghambat dengan meningkatkan konsentrasi substrat.

Penghambat kompetitif biasanya menyerupai substrat normal pada struktur tiga dimensinya. Karena persamaan ini, penghambat kompetitif “menipu” enzim untuk berikatan dengannya. Sebenarnya, penghambatan kompetitif dapat dianalisa secara kuantitatif oleh teori Michaelis-Menten. Penghambat kompetitif (I) hanya berikatan secara dapat balik dengan enzim, membentuk suatu kompleks EI

E + I ↔ EI

Akan tetapi, penghambat tidak dapat dikatalisa oleh enzim untuk menghasilkan produk yang baru.

Pengaruh inhibitor bersaing ini tidak tergantung pada konsentrasi inhibitor semata, tetapi juga pada konsentrasi substrat. Pengaruh inhibitor dapat dihilangkan dengan cara menambah substrat dalam konsentrasi besar. Pada konsentrasi substrat yang sangat besar, peluang terbentuknya kompleks ES juga makin besar. Kecepatan reaksi maksimum (Vmaks) dapat tercapai pada konsentrasi substrat yang besar. Hubungan antara kecepatan reaksi V dengan konsentrasi substrat [S] pada reaksi yang dihambat oleh inhibitor bersaing terlihat pada Gambar 6-8.

Hubungan antara 1/V dengan l/[S] pada reaksi yang dihambat oleh inhibitor bersaing dijelaskan dengan persamaan Lineweaver- Burk’ sebagai berikut:

Persamaan Lineweaver-Burk tersebut menunjukkan hubungan linear 1/V terhadap 1/[S] sebagaimana tampak pada Gambat 6-9.

Jadi makin besar konsentrasi inhibitor, makin besar pula sudut kemiringan garis grafik tersebut dan bila [I ]= 0, artinya reaksi tanpa inhibitor, kemiringan garis dinyatakan dengan harga Km/Vmaks. Titik potong grafik dengan sumbu -X besarnya ialah:

Untuk reaksi tanpa inhibitor atau [I] = 0, maka titik ,potong dengan sumbu -x besarnya ialah        -1/Km. Apabila harga titik potong grafik dengan sumbu -x dapat ditentukan dari hasil eksperimen, sedangkan harga  Km dan[I] telah diketahui, dapat dihitung harga K1. Untuk memperoleh grafik Lineweaver-Burk tersebut dapat dilakukan serangkaian eksperimen dengan [I] yang sama dengan harga [S] yang berbeda-beda. Untuk membandingkan suatu hasil eksperimen, dapat pula dilakukan serangkaian eksperimen lagi dengan harga [I] lain yang tetap dan harga [s] yang berbeda-beda.

  1. b.      Hambatan Nonkompetitif (noncompetitive inhibition)

Pada penghambatan nonkompetitif, penghambat berikatan pada sisi enzim selain sisi tempat substrat berikatan, mengubah konformasi molekul enzim, sehingga mengakibatkan inaktifasi dapat balik sisi katalitik. Penghambatan nonkompetitif berikatan secara dapat balik pada kedua molekul enzim bebas dan kompleks ES, membentuk kompleks EI dan ESI yang tidak aktif :

E + I ↔ EI

ES + I ↔ ESI                                                (Lehninger. 1982 :251-255)

Hambatan tidak bersaing ini (non competitive inhibition) tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya disebut inhibitor tidak bersaing. Dalam hal ini inhibitor dapat bergabung dengan enzim pada suatu bagian enzim diluar bagian aktif.

Hambatan tidak bersaing ini dapat pula diketahui grafik yang menggambarkan hubungan antara V dengan [S], atau hubungan antara1/V dengan 1/[S]. Bila digambarkan hubungan antara V dengan [S] maka akan terjadi grafik seperti gambar 6-10.

Adanya inhibitor akan memperkecil harga Vmaks, sedangkan harga Km tidak berubah. Grafik yang terjadi bila digambarkan hubungaa antara 1/V terhadap 1/[S] seperti pada gambar 6-11.

Dari grafik tersebut, tampak bahwa baik grafik reaksi tanpa inhibitor maupun dengan inhibitor memotong sumbu –x pada titik yang sama, yaitu pda harga -1/ Km. Titik potong grafik denga sumbu –y untuk rekasi tanpa inhibitor terdapat pada harga 1/ Vmaks, sedangkan untuk reaksi dengan inhibitor tidak bersaing terdapat pada harga :

Baik dari grafik Michaelis-Menten (Gambar 6-10) maupun grafik Lineweaver-Burk (Gambar 6-11) tampak bahwa pada harga [S] yang sangat besar pun harga Vmaks  untuk reaksi dengan inhibitor atau dengan kata lain hambatan tidak bersaing pada suatu reaksi tidak dapat diatasi dengan jalan memperbesar konsentrasi substrat.

Contoh inhibitor tidak bersaing yang banyak dikenal ialah ion-ion logam berat (Cu++, Hg++ dan Ag+) yang dapat berhubungan dengan gugus -SH yang terdapat pada sistein dalam enzim.

  1. c.       Hambatan Unkompetitif

Pada inhibisi unkompetitif, inhibitor tidak dapat berikatan dengan enzim bebas, namun hanya dapat dengan komples ES. Kompleks EIS yang terbentuk kemudian menjadi tidak aktif. Jenis inhibisi ini sangat jarang, namun dapat terjadi pada enzim-enzim multimerik.

  1. 3.      Hambatan Alosetrik

Model Michaelis-Menten dapat digunakan untuk menerangkan terjadinya hambatan bersaing maupun hambatan tidak bersaing. Namun ada beberapa enzim yang sifat kinetiknya tidak dapat diterangkan dengan model Michaelis-Menten. Sebagai contoh bila dibuat grafik kecepatan reaksi terhadap konsentrasi substrat, maka untuk beberapa enzim tersebut tidak terbentuk hiperbola seperti halnya dengan enzim-enzim yang telah dibahas sebelumnya, tetapi akan terjadi grafik yang berbentuk sigmoida (Gambar 6-12). Kelompok enzim yang mempunyai sifat demikian ini disebut alosterik. Hambatan yang terjadi pada enzim alosterik dinamakan hambatan alosterik, sedangkan inhibitor yang menghambat dinamakan inhibitor alosterik.

Bentuk molekul inhibitor alosterik ini berbeda dengan molekul substrat. Lagipula inhibitor alosterik berikatan dengan enzim pada tempat diluar bagian aktif enzim. Dengan demikian hambatan ini tidak akan dapat diatasi dengan penambahan sejumlah besar substrat. Terbentuknya ikatan antara enzim dengan inhibitor mempengaruhi konformasi enzim, sehingga bagian aktif mengalami perubahan bentuk. Akibatnya ialah penggabungan substrat pada bagian aktif enzim terhambat. Model hipotetis suatu hambatan alosterik dapat dilihat pada Gambar 6-13.

Treoin sebaai substrat tidak dapat bergabung dengan enzim karena bentuk bagian aktif enzim berubah setelah enzim berikatan dengan isoleusin sebagai inhibitor.

 

DAFTAR  PUSTAKA

 

Lehninger. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid 1. Jakarta : Erlangga

Montgomery, dkk. Biokimia- Suatu Pendekatan Berorientasi Kasus. Jilid 1. Edisi Keempat. Yogyakarta : UGM-Press

Plummer, David T. 1980. Practical Biochemistry. Third Edition.

Podjiadi, Anna. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta :UI-Press

Wikipedia.com

 
11 Komentar

Ditulis oleh pada 22 Mei 2011 in kimia

 

11 responses to “INHIBISI REAKSI ENZIM

  1. Riza Gustia Syafri

    26 Mei 2011 at 10:56 PM

    buat yg baca, jangan lupa tinggalkan komentarnya yah teman-temaaaaannnn…..
    agar blog ini dapat lebih dioptimalkan lagi penggunaannyaaaaa….. ^ ^

     
  2. adri

    20 Juli 2011 at 7:08 PM

    makasih ya mba..
    infonya membantu tugas saya..🙂

     
  3. phee

    28 September 2011 at 10:00 PM

    great blog ! USEFULL

     
  4. alfia

    14 November 2011 at 3:04 PM

    grafiknya kok nggak muncul ya…

     
    • Riza Gustia Syafri

      16 November 2011 at 6:31 AM

      download ppt nya aja, grafiknya ada disana, thanks… 🙂

       
  5. Kikie Ahya Nfriend

    5 Juni 2012 at 7:40 PM

    kax… dipersamaanlineweaver-burk nya dksii contoh dunk……🙂

     
  6. Kelautan

    29 November 2012 at 1:22 AM

    sangat brrrrrrrrrrguna sekali..😀
    thanks

     
  7. adi

    11 Maret 2013 at 11:39 AM

    thank you for info…………………..

     
  8. Trie Marcory

    9 Juni 2013 at 10:16 PM

    kak, bantu saya dong, cari 4 perbedaan penghambat kompetitif n non kompetitif,,

     

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: