Karbonat anhydratase

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yangmempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.Karbonat Anhydrases (atau dehydratases karbonat) membentuk sebuah keluarga enzim yang mengkatalisis interkonversi cepat dengan karbon diokda dan air   untuk   bikarbonat dan  proton (atau sebaliknya), suatu reaksi reversibel yang terjadi lebih lambat tanpa adanya katalis. Inisitus aktif   dari anhydrases arbonat paling berisi seng ion dan di klasifikasikan sebagai metallo enzymes.Salah satu fungsi dari enzim pada hewan adalah untuk interconvert karbondioksida dan bikarbonat untuk menjaga keseimbangan asam-basa dlam darah dan juga jaringan lain, dan untuk membantu transportasi karbondioksida keluar dari jarangan lain. Anhydrase Inhibitor Karbonik adalah kelas obat-obatan yang menekan aktivitas anhydrase karbonat penggunaan klinis mereka telah ditetapkan sebagai anti glaukoaagen, diuretic, antiepileptics, dalam pengelolaan penyakit gunung, lambung dan duodenum ulkus, gangguan neurologis, atau osteoporosis.

 

Pendahuluan

2. Enzim Karbonat Anhydrase

            Karbonik anhidrase adalah enzim yang terdapat di dalam sel korteks renalis, pankreas, mukosa lambung, mata, eritrosit dan SSP, tetapi tidak terdapatdalam plasma. Untuk mengetahui keberadaannya bisa dilakukan dengan ujidarah, urine, cairan air mata,dan lain sebagainya. Karena keberadaan enzimtersebut dalam organ-organ seperti lambung, ginjal, mata, dan susunansaraf  pusat..Enzim Karbonat Anhidrase termasuk pada golongan E4 Liase memutuskan berbagai ikatan selain melalui hidrolisis dan oksidasi.Anhydrase Enzim karbonat menghasilkan ion hidrogen yang terletak dimitokondria semua makhluk hidup dan digunakan sebagai: 1. Bahan bakar dari pompa ion yang menjaga integritas membran dinding sel. 2. Bahan Bakar dari semua kegiatan-1 metabolik / 2 untuk pembelahan sel dan 1 / 2 untuk semua kegiatan lain.

2.1 Sifat dan Fungsi

Karbonat Anhydrases (dehydratases karbonat) membentuk sebuah keluarga enzimyang mengkatalisis interkonversi cepat dengan karbondioksida dan air untuk bikarbonat dan proton (atau sebaliknya), suatu reaksi reversible yang terjadi lebih lambat tanpa adanya katalis. Ini situs aktif dari anhydrases karbonat paling berisi seng ion, karena mereka diklasifikasikan sebagai metalloenzimes. Salah satu fungsi dari enzim pada hewan adalah untuk intercovert karbondioksida dan bikarbonat untuk menjaga keseimbangan asam-basa dalam darah dan jaringan lain, dan untuk membantu transportasi karbon dioksida keluar dari jaringan.

2.2 Struktur Kimia dan Reaksi

            Nama enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia kataliskan dengan akhiran -ase. Contohnya adalah laktase, alkohol dehidrogenase (mengatalisis penghilangan hidrogen dari alkohol), dan DNA   polimerase . Untuk KArbonat Anhidrase termasuk Liase subklas EC, mencakup lyases yang memotong ikatan karbon-oksigen seperti dehydrases .Atau lebih rincinya penomoran Karbonat Anhidrase adalah EC.

3. Kesimpulan

            Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yangmempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.Karbonat Anhydrases (atau dehydratases karbonat) membentuk sebuah keluarga enzim yang mengkatalisis interkonversi cepat dengan karbon diokda dan air   untuk   bikarbonat dan  proton (atau sebaliknya), suatu reaksi reversibel yang terjadi lebih lambat tanpa adanya katalis.Ini situs aktif dari anhydrases karbonat paling berisi seng ion, karena mereka diklasifikasikan sebagai metalloenzymes. Salah satu fungsi dari enzim pada hewan adalah untuk interconvert karbondioksida dan bikarbonat untuk menjaga keseimbangan asam-basa dalam darah dan jaringan lain, dan untuk membantu transportasi karbondioksida keluar dari jaringan. Anhydrase Inhibtor Karbonik adalah kelas obat-obatan yang menekan aktivitas anhydrase karbona, penggunaan klinis mereka telah ditetapkan sebagai anti glaukomaagen, diuretic, antiepileptics, dalam pengolahan penyakit gunung, lambung dan duodenum ulkus,gangguan neurolosis, atau osteoporosis Karbonat Anhidrase termasuk Liase subklas EC mencakup lyases yang memotong ikatan karbon-oksigen, seperti dehydratases.Atau lebih rincinya penomoran Karbonat Anhidrase adalah EC.

4.2.1.1Reaksi dikatalisis oleh karbonat anhydrase adalah

Karbonat Anhidrase termasuk Liase subklas EC 4.2 mencakup lyases yang memotong ikatan karbon-oksigen, seperti dehydratases. Atau lebih rincinya penomoran Karbonat Anhidrase adalah EC.Reaksi dikatalisis oleh karbonat anhydrase adalah: (Dalam  jaringan - tinggi CO2 konsentrasi) Reaksi Tingkat dari anhydrase karbonat adalah salah satu yang tercepat darisemua enzim, dan tingkat biasanya dibatasi oleh difusi laju nya substrat.Khas katalitik tingkat berbagai bentuk enzim ini berkisar antara 104 dan 106 reaksi per detik. Reaksi sebaliknya juga relatif lambat (kinetika dalam kisaran 15-detik) tetapi mempercepat oleh anhydrase karbonat anhydrase karbonik yang ditemukan dalam air liur membantu menciptakan CO ketika miniman berkarbonat diambil ke dalam mulut.Sebuah anhydrase didefinisikan sebagai enzim yang mengkatalisis pemindahan molekul air dari suatu senyata, dan sehingga ini “terbalik” reaksi yang memberikan andydrase karbonat namanya karena menghilangkan sebuah molekul air dari asam karbonat.

 

(Dalam  paru-paru dan nefron dari ginjal-rendah CO2 konsentrasi, dalam sel tanaman) Karbonik anhidrase adalah enzim yang terdapat di dalam sel korteks, renalis, pancreas, mukosa lambung, mata, eritrosit dan SSP tatapi tidak terdapat dalam plasma.

Akibatnya terjadi perubahan sistemik dan perubahan terbatas pada organ tempat enzim tersebut berada.1) Ginjal. 2) Susunan cairan plasma. 3) Mata. 4) Susunan Saraf Pusat. 5) Pernafasan.

Karena Karbonik anhidrase adalah enzim yang terdapat di dalam sel korteksrenalis, pankreas, mukosa lambung, mata, eritrosit dan SSP, tetapi tidak terdapat dalam plasma. Untuk mengetahui keberadaannya bisa dilakukandengan uji darah, urine, cairan air mata,dan lain sebagainya. Karenakeberadaan enzim tersebut dalam organ-organ seperti lambung, ginjal, mata,dan susunansaraf pusat.

Mekanisme Pertukaran Gas O2 dan CO2

Bernapas merupakan kegiatan mengambil dan mengeluarkan udara pernapasan melalui paru-paru. Arti yang lebih khusus yaitu pertukaran gas yang terjadi di dalam sel dengan ”lingkungannya”. Pada pernapasan langsung, pengambilan udara pernapasan dilakukan secara langsung oleh permukaan tubuh dan pada pernapasan tidak langsung melalui saluran pernapasan.

Manusia bernapas secara tidak langsung, artinya udara pernapasan tidak berdifusi langsung melalui seluruh permukaan kulit. Selaput tipis tempat berlangsungnya difusi gas tersebut terlindung di bagian dalam tubuh, berupa gelembung paru-paru (alveolus). Pernapasan atau pertukaran gas pada manusia berlangsung melalui dua tahap yaitu pernapasan luar (eksternal) dan pernapasan dalam (internal). Perhatikan Gambar 7.3.

a. Pernapasan Luar (Eksternal)

Pernapasan luar merupakan pertukaran gas di dalam paru-paru. Oleh karena itu, berlangsung difusi gas dari luar masuk ke dalam aliran darah. Dengan kata lain, pernapasan luar merupakan pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah.

Pada pernapasan luar, darah akan masuk ke dalam kapiler paru-paru yang mengangkut sebagian besar karbon dioksida sebagai ion bikarbonat (HCO3–) dengan persamaan reaksi seperti berikut.

(H+) + ( HCO3–) => H2 CO3

Sisa karbon dioksida berdifusi keluar dari dalam darah dan melakukan reaksi sebagai berikut.

H2CO3 => H2O + CO2

Enzim karbonat anhidrase yang terdapat dalam sel-sel darah merah dapat mempercepat reaksi. Ketika reaksi berlangsung, hemoglobin melepaskan ion - ion hidrogen yang telah diangkut; HHb menjadi Hb. Hb merupakan singkatan dari haemoglobin, yaitu jenis protein dalam sel darah merah. Selanjutnya, hemoglobin mengikat oksigen dan menjadi oksihemoglobin (HbO2).

Hb + O2 => HbO2

Selama pernapasan luar, di dalam paru-paru akan terjadi pertukaran gas yaitu CO2 meninggalkan darah dan O2 masuk ke dalam darah secara difusi. Terjadinya difusi O2 dan CO2 ini karena adanya perbedaan tekanan parsial. Tekanan udara luar sebesar 1 atm (760 mmHg), sedangkan tekanan parsial O2 di paru-paru sebesar ± 160 mmHg. Tekanan parsial pada kapiler darah arteri ± 100 mmHg, dan di vena ± 40 mmHg. Hal ini menyebabkan O 2 dari udara berdifusi ke dalam darah.

Sementara itu, tekanan parsial CO2 dalam vena ± 47 mmHg, tekanan parsial CO2 dalam arteri ± 41 mmHg, dan tekanan parsial CO2 dalam alveolus ± 40 mmHg. Adanya perbedaan tekanan parsial tersebut menyebabkan CO2 dapat berdifusi dari darah ke alveolus.

b. Pernapasan Dalam (Internal)

Pada pernapasan dalam (pertukaran gas di dalam jaringan tubuh) darah masuk ke dalam jaringan tubuh, oksigen meninggalkan hemoglobin dan berdifusi masuk ke dalam cairan jaringan tubuh. Reaksinya sebagai berikut.

HbO2 => Hb + O2

Difusi oksigen keluar dari darah dan masuk ke dalam cairan jaringan dapat terjadi, karena tekanan oksigen di dalam cairan jaringan lebih rendah dibandingkan di dalam darah. Hal ini disebabkan karena sel-sel secara terus menerus menggunakan oksigen dalam respirasi selular.

Dari proses pernapasan yang terjadi di dalam jaringan menyebabkan terjadinya perbedaan komposisi udara yang masuk dan yang keluar paru-paru.

Perlu diketahui bahwa tekanan parsial O2 pada kapiler darah nadi ± 100 mmHg dan tekanan parsial O2 dalam jaringan tubuh kurang dari 40 mmHg. Sebaliknya tekanan karbon dioksida tinggi, karena karbon dioksida secara terus menerus dihasilkan oleh sel-sel tubuh. Tekanan parsial CO2 dalam jaringan ± 60 mmHg dan dalam kapiler darah ± 41 mmHg. Hal inilah yang menyebabkan O2 dapat berdifusi ke dalam jaringan dan CO2 berdifusi ke luar jaringan.

Dalam keadaan biasa, tubuh kita menghasilkan 200 ml karbon dioksida per hari. Pengangkutan CO2 di dalam darah dapat dilakukan dengan tiga cara berikut.

1) Sekitar 60–70% CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3–) oleh plasma darah, setelah asam karbonat yang terbentuk dalam darah terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion

bikarbonat (HCO3–).Ion H+ bersifat racun, oleh sebab itu ion ini segera diikat Hb, sedangkan ion HCO3– meninggalkan eritrosit masuk ke plasma darah. Kedudukan ion HCO3– dalam eritrositdiganti oleh ion klorit. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

H2O + CO2 => H2CO3 => (H+) + (HCO3–)

2) Lebih kurang 25% CO2 diikat oleh hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Secara sederhana, reaksi CO2 dengan Hb ditulis sebagai berikut.

CO2 + Hb => HbCO2

Karboksihemoglobin disebut juga karbominohemoglobin karena bagian dari hemoblogin yang mengikat CO2 adalah gugus asam amino.Reaksinya sebagai berikut.

CO2 + RNH2 => RNHCOOH

3) Sekitar 6–10% CO2 diangkut plasma darah dalam bentuk senyawa asam karbonat (H2CO3).

Tidak semua CO2 yang diangkut darah melalui paru-paru dibebaskan ke udara bebas. Darah yang melewati paru-paru hanya membebaskan 10% CO2. Sisanya sebesar 90% tetap bertahan di dalam darah dalam bentuk ion-ion bikarbonat. Ion-ion bikarbonat dalam darah ini sebagai buffer atau penyangga karena mempunyai peran penting dalam menjaga stabilitas pH darah.

Apabila terjadi gangguan pengangkutan CO2 dalam darah, kadar asam karbonat (H2CO3) akan meningkat sehingga akan menyebabkan turunnya kadar alkali darah yang berperan sebagai larutan buffer. Hal ini akan menyebabkan terjadinya gangguan fisiologis yang disebut asidosis.

Anda dapat lebih memahami proses berlangsungnya pernapasan luar dan pernapasan dalam pada manusia dengan mengamati Gambar 7.4 di bawah ini.

Setelah sampai dalam jaringan, gas O2 dipergunakan untuk respirasi sel, yaitu untuk mengoksidasi zat makanan (glukosa) sehingga dapat dihasilkan energi, gas CO2, dan uap air.

Demikian artikel "Mekanisme Pertukaran Gas O2 dan CO2 " ini saya susun, artikel ini saya ambil dari ( BSE ):

Biologi Kelas IX  karangan Purnomo, Sudjino, Trijoko, Suwarni hadisusanto.Biologi SMA / MA Kelas IX  karangan Siti Nur Rochmah , Sri Widayati , Meirina ArifBiologi untuk SMA / MA Kelas IX Program IPA karangan Faidah Rachmawati , Nurul Urifah ,Ari WijayatiPraktis Belajar Biologi 2 Karangan Fictor F , Moekti A.

International Union of Biochemistry and Molecular Biology ENZIM EC 4.2.1.1 KARBONAT ANHYDRATASE (CARBONATE ANHYDRATASE)

Karbonat Anhidrase termasuk Liase subklas EC 4.2 mencakup lyases yang memotong ikatan karbon-oksigen, seperti dehydratases. Atau lebih rincinya penomoran Karbonat Anhidrase adalah EC 4.2.1.1

Parent Class: EC-Numbers → 4 -- Lyases → 4.2 -- Carbon-oxygen lyases → 4.2.1 -- Hydro-lyases

Systematic Name: carbonate hydro-lyase (carbon-dioxide-forming)

NAMA : carbonate dehydratase;carbonic anhydrase;anhydrase;carbonate anhydrase;carbonic acid anhydrase;carboxyanhydrase;carbonic anhydrase A;carbonate hydro-lyase

KELAS : Lyases;Carbon-oxygen lyases;Hydro-lyases

SYSTEMATIC NAME : carbonate hydro-lyase (carbon-dioxide-forming)

SUBSTRAT : H2CO3

PRODUK : CO2 H2O

REAKSI : carbonic acid = CO2 + H2O H2CO3 = CO2 + H2O

SUMMARY : A zinc protein.