MAKALAH BIOKIMIA ENZIM INHIBITOR

Disusun oleh: Ketua Akbar Saitama 115040201111037 Anggota Listia Nur Afifi Regina Pramitha Putri Lifatin Nur Ida L Ayu Aisyah 115040201111028 115040201111030 115040201111029 115040201111031

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2011

KATA PENGANTAR

Puji

syukur

kepada

Allah

swt

.Tuhan

semesta

alam

yang

telah

melimpahkan rahmat serta berkahnya kepada kita semua. Tidak lupa saya ucapkan kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.

Makalah ini kami beri judul ENZIM INHIBITOR sebagai salah satu kewajinan kami sebagai mahsiswa yang harus mengerjakan tugas mata kuliah BIOKIMIA. Tahun akademik 2011/2012. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun.

Harapan kami, supaya kami semua dengan mengerjakan makalah ini bisa menambah ilmu bagi kami yang membuatnya dan juga bermanfaat bagi yang membacanya.

Tim Penulis

DAFTAR ISI Kata Pengantar............................................................................. i Daftar Isi..................................................................................... ii BAB I Pendahuluan 1.1 1.2 2.1 2.2 Latar Belakang............................................................ 1 Tujuan Penulisan......................................................... 2 Pengertian Inhibitor.................................................... 3 Tipe inhibitor.............................................................. 4 2.2.1 Ireversible Inhibitor............................................ 4 2.2.2 Reversible Inhibitor............................................. 5 a. Competitive Reversible................................... 5 b. Noncompetitive Reversible.............................. 9 c. Uncompetitive Reversible................................ 9 2.3 3.1 Feedback Inhibitor....................................................... 9 Kesimpulan................................................................ 11 BAB III Penutup Daftar Pustaka.............................................................................. 12

BAB II Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim -amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. N amun dalam kerja enzim juga dikenal degan istilah inhibitor. Inhibitor enzim adalah molekul yang mengikat enzim dan menurunkan aktivitas mereka. Sejak menghalangi aktivitas enzim yang dapat membunuh patogen atau memperbaiki ketidakseimbangan metabolisme, banyak obat yang merupakan inhibitor enzim. Mereka juga digunakan sebagai herbisida dan pestisida. Tidak semua molekul yang mengikat enzim inhibitor; aktivator enzim mengikat enzim dan meningkatkan aktivitas enzimatik, sedangkan substrat enzim mengikat dan dikonversi ke produk dalam siklus katalitik normal enzim.

1.2

Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan makaah ini ialah untuk mengetahui dan memahami 1. Pengertian inhibitor. 2. Fungsi dari inhibitor. 3. Tipe-tipe inhibitor: Irreversible inhibitor Reversible inhibitor. Inhibitor umpan balik.

BAB II INHIBITOR 2.1 Pengertian Inhibitor

Sifat inhibitor berlawanan dengan katalis, yang mempercepat laju reaksi. Zat inhibitor atau yang biasa disebut inhibitor saja adalah suatu molekul atau zat yang menghambat kerja enzim. Inhibitor enzim adalah molekul yang mengikat enzim dan menurunkan aktivitas mereka. Sejak menghalangi aktivitas enzim yang dapat membunuh patogen atau memperbaiki ketidakseimbangan metabolisme, banyak obat yang merupakan inhibitor enzim. Mereka juga digunakan sebagai herbisida dan pestisida. Tidak semua molekul yang mengikat enzim inhibitor; aktivator enzim mengikat enzim dan meningkatkan aktivitas enzimatik, sedangkan substrat enzim mengikat dan dikonversi ke produk dalam siklus katalitik normal enzim. Pengikatan inhibitor dapat menghentikan substrat memasuki situs aktif enzim dan / atau menghalangi enzim dari catalysing reaksinya. Mengikat inhibitor adalah baik reversibel atau ireversibel. Inhibitor ireversibel biasanya bereaksi dengan enzim amino dan kunci mengubahnya yang secara kimia untuk (misalnya aktivitas melalui pembentukan ikatan kovalen). Inhibitor ini mengubah residu asam dibutuhkan enzimatik. Sebaliknya, inhibitor reversibel mengikat jenis non-kovalen dan berbeda inhibisi yang dihasilkan tergantung pada apakah inhibitor mengikat enzim, kompleks enzim-substrat, atau keduanya. Molekul obat Banyak inhibitor enzim, sehingga penemuan mereka dan perbaikan adalah bidang penelitian aktif dalam biokimia dan farmakologi. Sebuah inhibitor enzim obat sering dinilai oleh kekhususan (kurangnya mengikat protein lain) dan potensinya

(disosiasi

konstan,

yang

menunjukkan

konsentrasi

yang

dibutuhkan untuk menghambat enzim). Sebuah kekhususan tinggi dan potensi memastikan bahwa obat yang akan memiliki sedikit efek samping dan dengan. Kegunaan inhibitor, oleh karena inhibitor menghambat fungsi enzim, inhibitor sering digunakan sebagai obat. Contohnya adalah inhibitor yang digunakan sebagai obat aspirin. Aspirin menginhibisi enzim COX-1 dan COX-2 yang memproduksi pembawa pesan peradangan prostaglandin, sehingga ia dapat menekan peradangan dan rasa sakit. Namun, banyak pula inhibitor enzim lainnya yang beracun. Sebagai contohnya, sianida yang merupakan inhibitor enzim ireversibel, akan bergabung dengan tembaga dan besi pada tapak aktif enzim sitokrom c oksidase dan memblok pernapasan sel.

2.2

Tipe Inhibitor Aktivitas suatu enzim dapat dihambat oleh suatu senyawa yang dikenal sebagai inhibitor. Inhibitor digolongkan menjadi 2 jenis utama, yaitu: a) yang bekerja secara tidak dapat balik (irreversible), b) yang bekerja secara dapat balik (reversible).

2.2.1 Irreversible Inhibitor (Inhibitor yang tidak dapat dibalik) Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim secara kuat sehingga tidak dapat terlepas. Penghambat tak dapat balik adalah golongan yang bereaksi dengan, atau merusakkan suatu gugus fungsional pada molekul enzim yang penting bagi aktivitas katalitiknya.

Irreversible Inhibition E + S ES E + P KS + IKI

EI

Gambar 1. Inhibitor Irreversible Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula (irreversibel). adalah enzim Contohnya, yang diisopropil-fluorofosfat dalam transmisi (DFT) implus yang saraf. menghambat kerja asetilkolinesterase. Enzim asetilkolinesterase penting Penghambatan asetilkolinesterase menyebabkan kekejangan otot. Diisoprofilfluorofosfat ini digunakan sebagai insektisida.

2.2.2 Reversible Inhibitor (Inhibitor yang dapat dibalik) Inhibitor reversibel adalah penghambat yang tidak berikatan secara kuat dengan enzim. Oleh sebab itu, penghambatan ini dapat dibalikkan. Penghambat enzim dapat balik juga telah memberikan banyak informasi penting mengenai struktur sisi aktif berbagai enzim. Penghambatan reversibel melibatkan mengikat noncovalent inhibitor dan selalu dapat dibalik, setidaknya pada prinsipnya, dengan menghilangkan inhibitor. Inhibitor reversibel dibedakan menjadi competitive reversible (penghambatan kompetitif), non competitive reversible (penghambatan non kompetitif), dan uncompetitive reversible (penghambatan un-kompetitif). a. Competitive Reversible (Penghambat kompetitif) 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 persentase penghambat dengan meningkatkan konsentrasi substrat. E + S ES E + P (produk) E + S + I EI + S (enzim inaktif)

Gambar 2. Inhibitor kompetitif secara reversibel. 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-Menton. Contoh jenis penghambatan kompetitif adalah penghambatan kompetitif dehidrogenase suksinat oleh anion enzim yang mengkalatisis siklus asam sitrat malonat dan yang dapat oksaloasetat. Dehidrogenase suksinat adalah anggota golongan

membebaskan 2 atom hidrogen dari suksinat. Dehidrogenase suksinat dihambat oleh malonat yang struktur molekulnya mirip suksinat.

Gambar 3. Teori Enzim Inhibitor oleh Michaelis-Menton

Gambar 4. Macam Inhibitor Reversible

b. Non Competitive Reversible (Penghambat non-kompetitif) Inhibitor nonkompetitif biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya. Contohnya, antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversibel, tetapi tidak dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasi substrat.

Noncompetitive Inhibition E+S ES E+P KS + + I IKI KI KS

EI + S

EIS

Gambar 5. Penghambat Nonkompetitif.

c. Uncompetitive Reversible (Penghambat unkompetitif) Pada inhibisi tak kompetitif, 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.

Uncompetitive Inhibition E+S ES E+P KS + IKI

EISGambar 6. Penghambat unkompetitif. 2.3 Feedback Inhibitor (Penghambat umpan balik) Dalam sistem biologis, kecepatan kerja enzim dapat dipengaruhi oleh kehadiran suatu molekul lain yang dapat berperan sebagai pemicu (activator) atau penghambat (inhibitor), keduanya biasanya disebut secara bersama-sama sebagai efektor. Pola umum pengontrolan jalur metabolisme biasanya terjadi ketika enzim pertama pada jalur metabolisme tersebut dihambat kerjanya oleh hasil akhir dari jalur metabolisme tersebut. Penghambatan ini biasanya dinamakan feedback inhibition. A E1 B E2 C E3 D E4 En Z

E1 dihambat oleh produk (Z) Gambar 7. Mekanisasi penghambat umpan balik Pengontrolan model feedback inhibition, dimana enzim yang bekerja pada tahap awal (E1) dihambat kerjanya oleh produk akhir (Z), memberikan keuntungan pada sel, yaitu organisme tersebut dapat mengatur supply energi, dan mencegah menumpuknya senyawa terjadi. E3 dihambat oleh Y intermediet (B-C-D ) selama proses metabolisme

D E3 A E1 B E2 E1 dihambat oleh C En E3 dihambat oleh Z Gambar 8. Mekanisme Sequential Feedback Inhibition. C E3 E E4 E4 En

Y

Z

Banyak jalur metabolisme dalam tubuh organisme berbentuk cabang, sehingga proses feedback inhibition yang terjadi dapat berlangsung di beberapa lokasi. Mekanisme penghambatan ini dinamakan sequential feedback inhibition.

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Inhibitor yang enzim dapat adalah molekul yang mengikat atau enzim dan

menurunkan aktivitas mereka. Sejak menghalangi aktivitas enzim membunuh patogen memperbaiki ketidakseimbangan metabolisme, banyak obat yang merupakan inhibitor enzim. Mereka juga digunakan sebagai herbisida dan pestisida. Kegunaan inhibitor, oleh karena inhibitor menghambat fungsi enzim, inhibitor sering digunakan sebagai obat. Contohnya adalah inhibitor yang digunakan sebagai obat aspirin. Aspirin menginhibisi enzim COX-1 dan COX-2 yang memproduksi pembawa pesan peradangan prostaglandin, sehingga ia dapat menekan peradangan dan rasa sakit. Namun, banyak pula inhibitor enzim lainnya yang beracun. Sebagai contohnya, sianida yang merupakan inhibitor enzim ireversibel, akan bergabung dengan tembaga dan besi pada tapak aktif enzim sitokrom c oksidase dan memblok pernapasan sel. Aktivitas suatu enzim dapat dihambat oleh suatu senyawa yang dikenal sebagai inhibitor. Inhibitor digolongkan menjadi 2 jenis utama, yaitu: a) yang bekerja secara tidak dapat balik (irreversible), b) yang bekerja secara dapat balik (reversible) Pola umum pengontrolan jalur metabolisme biasanya terjadi ketika enzim pertama pada jalur metabolisme tersebut dihambat kerjanya oleh hasil akhir dari jalur metabolisme tersebut. Penghambatan ini biasanya dinamakan feedback inhibition..