Oksidasi Biologi [PDF]

Citation preview

OKSIDASI BIOLOGI



• PENDAHULUAN • LOSS of ELECTRON = OXIDATION (PENGELUARAN ELEKTRON) • • GAIN of ELECTRON = REDUCTION • (PENERIMAAN ELEKTRON) • • PROSES OKSIDASI (DONOR ELEKTRON) • SELALU DIIKUTI OLEH PROSES REDUKSI • (AKSEPTOR ELEKTRON)



POTENSIAL REDOKS (Eo') • MERUPAKAN BESARNYA ENERGI (VOLT)YANG DIBEBASKAN PADA SAAT SENYAWA TERSEBUT MENDAPATKAN / MELEPASKAN ELEKTRON. • PADA JALUR METABOLIK, UMUMNYAELEKTRON DIPINDAHKAN DARI SENYAWA DENGAN POTENSIAL REDOKS RENDAH (LEBIH NEGATIF) KE POTENSIAL REDOKS TINGGI (LEBIH POSITIF).



• BIASANYA KITA MEMBANDINGKAN POTENSIAL REDOKS SUATU SISTEM (Eo’) TERHADAP POTENSIAL ELEKTRODA HIDROGEN YG PADA Ph = 0 SEBESAR 0,0 VOLT, SEDANGKAN PADA SISTEM BIOLOGIKEo’ DIUKUR PADA Ph= 7 YAITU SEBESAR - 0,42 VOLT. • OKSIGEN MERUPAKAN AKSEPTOR ELEKTRON TERBAIK KARENA MEMILIKI POTENSIAL REDOKS PALING POSITIF.



• MAKIN NEGATIF POTENSIAL REDOKSSUATU SENYAWA MAKIN BESAR ENERGI YG TERSEDIA PADA SAAT SENYAWA INI MELEPASKAN ELEKTRON KEPADA OKSIGEN.



OKSIDOREDUKTASE • ENZIM YG MENGKATALISA PROSES REDUKSI DAN OKSIDASI DISEBUT OKSIDOREDUKTASE YG TERDIRI DARI 4 KELOMPOK YAITU : – 1. OKSIDASE. – 2. DEHIDROGENASE. – 3. HIDROPEROKSIDASE. – 4. OKSIGENASE.



OKSIDASE • MERUPAKAN KELOMPOK ENZIM YG MENGKATALISA PENGELUARAN HIDROGEN DARI SUBSTRAT DENGAN MEMAKAI OKSIGEN SEBAGAI AKSEPTOR HIDROGEN. • HASIL AKHIR REAKSI BERUPA AIR(H2O) ATAU HIDROGEN PEROKSIDA (H2O2).



• KELOMPOK ENZIM INI TERDIRI DARI : – 1. SITOKROM OKSIDASE. – 2. OKSIDASE DEPENDENT



• FLAVOPROTEIN (DIBENTUK DARIVIT.RIBOFLAVIN) : – FLAVIN MONO NUKLEOTIDA (FMN) – FLAVIN ADENIN DINUKLEOTIDA(FAD)



– 3. OKSIDASE ASAM L-AMINO : ENZIM DENGAN KOFAKTOR FMN YG DITEMUKAN DALAM GINJAL MENGKATALISA PROSES DEAMINASI OKSIDATIF ASAM L- AMINO YG BANYAK TERDAPAT DI ALAM. – 4. XANTIN OKSIDASE : TERDAPAT DALAM SUSU,USUS HALUS, GINJAL SERTA HATI. BERPERAN PADA KONVERSI BASA PURIN MENJADI ASAM URAT.



– 5.ALDEHID DEHIDROGENASE MERUPAKAN SUATU METALOFLAVOPROTEIN YANG TERDAPAT DALAM HATI MAMALIA DENGAN KOFAKTORNYA FAD MENGKATALISA SENYAWA ALDEHID SERTA SUBSTRAT N-HETEROSIKLIK. – 6.GLUKOSA OKSIDASE BERPERAN DALAM MEMPERKIRAKAN KADAR GLUKOSA, DIBUAT DARI JAMUR,MEMPUNYAI KOFAKTOR FAD.



SITOKROM OKSIDASE • MERUPAKAN SUATU HEMOPROTEIN. • BERTINDAK SEBAGAI TERMINAL KOMPONEN PADA RANTAI RESPIRASI DIDALAM MITOKONDRIA. • BERTANGGUNG JAWAB PADA TRANSFERELEKTRON DARI PROSES OKSIDASI OLEH ENZIM DEHIDROGENASE KEPADA TERMINAL AKSEPTOR YAITU OKSIGEN.



• GAS KARBONMONOKSIDA, SIANIDA, DAN HIDROGEN SULFIDA MERUPAKAN TOKSIN UNTUK ENZIM SITOKROM OKSIDASE. • DISEBUT PULA SITOKROM aa3



DEHIDROGENASE • ADA 2 FUNGSI UTAMA PADA KELOMPOK ENZIM INI : 1.TRANSFER HIDROGEN DARI SATU SUBSTRAT KEPADA SUBSTRAT YG LAIN DALAM RANGKAIAN REAKSI REDOKS. 2.SEBAGAI KOMPONEN RANTAI RESPIRASI DI DALAM MITOKONDRIA.



DEHIDROGENASE DEPENDENT KOENZIM NIKOTINAMID • ADA 2 MACAM KOENZIM : – 1. NAD+ : NIKOTINAMIDA ADENIN DINUKLEOTIDA. – 2. NADP+ : NIKOTINAMIDA ADENIN DINUKLEOTIDA PHOSPHAT.



• KE-2 NYA TERBENTUK DALAM TUBUH DARI VITAMIN NIASIN.



• DEHIDROGENASE-NAD + MENGKATALISAREAKSI REDOKS DALAM LINTASAN OKSIDATIF SEPERTI GLIKOLISIS,SIKLUS ASAM SITRAT,RANTAI RESPIRASI MITOKONDRIA. • DEHIDROGENASE-NADP+ MENGKATALISA LINTASAN REDUKTIF SEPERTI PADA LINTASAN EKSTRA MITOKONDRIA PADASINTESA ASAM LEMAK & SINTESA STEROID.



DEHIDROGENASE DEPENDENTFLAVOPROTEIN • ADA 2 MACAM KOENZIM : – 1. FMN = FLAVIN MONO NUKLEOTIDA. – 2. FAD = FLAVIN ADENINDINUKLEOTIDA



OTHER DEHIDROGENASE • SUKSINAT DEHIDROGENASE. • ASIL-KOA DEHIDROGENASE. • GLISEROL 3-FOSFAT DEHIDROGENASEINTRA MITOKONDRIAL – KE-3 ENZIM TERSEBUT MEMINDAHKA ELEKTRON SECARA LANGSUNG DARI SUBSTRAT KE RANTAI RESPIRASI.



• ENZIM DIHIDRO-LIPOIL DEHIDROGENASE YANG MENGKATALISA PROSES DEHIDROGENASI LIPOAT TEREDUKSI YAITU PRODUK ANTARA DALAM PROSES DEKARBOKSILASI OKSIDATIF PIRUVAT DAN ALFA-KETOGLUTARAT



• MERUPAKAN KEADAAN KHUSUS KARENA Eo’ YG RENDAH MAKA FAD BERTINDAK SEBAGAI CARRIER ELEKTRON DARI LIPOAT TEREDUKSI KEPADA NAD. • ELEKTRON TRANSFER FLAVOPROTEIN (ETF) MERUPAKAN CARRIER ELEKTRON DIANTARA ASILKOA DEHIDROGENASE DAN RANTAI RESPIRASI. • NADH DEHIDROGENASE MERUPAKAN ANGGOTA RANTAI RESPIRASI YG BEKERJA SEBAGAI CARRIER ELEKTRON ANTARA NADH DENGAN KOMPONEN YG LEBIH ELEKTROPOSITIF (FMN).



SITOKROM MERUPAKAN ENZIM DEHIDROGENASE • KECUALI SITOKROM OKSIDASE, SEMUA SITOKROM DAPAT DIKLASIFIKASIKAN SEBAGAI ENZIM DEHIDROGENASE. • DALAM RANTAI RESPIRASI BERTINDAK SEBAGAI CARRIERELEKTRON DARI FLAVOPROTEIN DI SATU PIHAK KEPADA SITOKROM OKSIDASE DI LAIN PIHAK.



• BEBERAPA SITOKROM DAPAT DITEMUKAN DALAM RANTAI RESPIRASI YAITU : SITOKROM b,c1,c,a, dan aa3. • SITOKROM DAPAT DIJUMPAI JUGA PADA RETIKULUM ENDOPLASMA (SITOKROM P450 DAN b5), SEL-SEL TANAMAN, BAKTERI, DAN RAGI.



HIDROPEROKSIDASE • ADA 2 MACAM,YAITU : – 1. PEROKSIDASE. – 2. KATALASE.



• FUNGSINYA : MELINDUNGI TUBUH TERHADAP SENYAWA - SENYAWA PEROKSIDA YANGBERBAHAYA. • AKUMULASI SENYAWA PEROKSIDA DAPAT MENIMBULKAN RADIKAL BEBAS YANG SELANJUTNYA AKAN MERUSAK MEMBRAN SEL DAN KEMUNGKINAN TIMBUL KANKER DAN ATEROSKLEROSIS.



PEROKSIDASE • DITEMUKAN DALAM AIR SUSU , LEKOSIT , TROMBOSIT, ERITROSIT , SERTA JARINGAN LAIN YG TERLIBAT DALAM METABOLISME EIKOSANOID. • AKSEPTOR ELEKTRON BERUPA : ASAM ASKORBAT,KUINON,SITOKROM C. • GLUTATION PEROKSIDASE MENGKATALISA PENGHANCURAN H2O2 SERTA SENYAWA HIDROPEROKSIDA LIPID DENGAN GLUTATION YG TEREDUKSI SEHINGGA DAPAT MELINDUNGI LIPID MEMBRAN SERTA HEMOGLOBIN TERHADAP OKSIDASI OLEH SENYAWA PEROKSIDA.



KATALASE



• MEMAKAI SATU MOLEKUL H2O2 SEBAGAI DONOR ELEKTRON DAN MOLEKUL H2O2 YANG LAIN SEBAGAI AKSEPTOR ELEKTRON. • DITEMUKAN DIDALAM DARAH SUMSUM TULANG,MEMBRAN MUKOSA, GINJAL, DAN HATI.



MIKROBODI / PEROKSISOM • TERDAPAT PADA BANYAK JARINGAN TERMASUK HATI. • KAYA AKAN ENZIM OKSIDASE DAN KATALASE. • SUMBER H2O2 SELAIN PEROKSISOM ADALAH RANTAI RESPIRASI DALAM MITOKONDRIA,MIKROSOM, ENZIM XANTIN OKSIDASE.



OKSIGENASE • MENGKATALISA PENYATUAN OKSIGENKEDALAM MOLEKUL SUBSTRAT YANG BERLANGSUNG DALAM 2 TAHAP: – PENGIKATAN O2 PADA ACTIVE-SITE DARI ENZIM. – O2 YGTERIKAT DIREDUKSI ATAU DIALIHKAN KEPADA SUBSTRAT.



• DIBAGI MENJADI 2 SUB KELOMPOK: – ENZIM DIOKSIGENASE. – ENZIM MONOKSIGENASE.



DIOKSIGENASE • MENGKATALISA PENYATUAN 2 MOLEKUL OKSIGEN KEDALAM SUBSTRAT. • CONTOH : HOMOGENTISAT DIOKSIGENASE , 3 HIDROKSIANTRANILAT DIOKSIGENASE, L- TRIPTOFAN DIOKSIGENASE.



MONOOKSIGENASE (FUNGSI CAMPURAN OKSIDASE & HIDROKSILASE) • MENGKATALISA PENYATUAN 1 MOLEKUL O2 KEDALAM SUBSTRAT. • MOLEKUL O2 LAINNYA DIREDUKSI MENJADI AIR. • PERLU TAMBAHAN DONOR ELEKTRON ATAU KOSUBSTRAT.



SISTEM MONOOKSIGENASE SITOKROM P450 MIKROSOM • TERDAPAT DIDALAM MIKROSOM SEL-SEL HATIBERSAMA DENGAN ENZIM SITOKROM P450 DAN SITOKROM b5. • NADH & NADPH BERTINDAK SEBAGAI DONOR ELEKTRON. • MEMB ENTUK RANGKAIAN REAKSI ENZIMATIK YG DISEBUT SIKLUS HIDROKSILASE UNTUK HIDROKSILASI BANYAK OBAT SEPERTI BENZPIREN , AMINOPIRIN , ANILIN , MORFIN , DAN BENZFETAMIN. • FENOBARBITAL MAMPU MENSINTESA ENZIM MIKROSOMAL & SITOKROM P450.



SISTEM MONOOKSIGENASE SITOKROM P450 MITOKONDRIA • TERDAPAT DALAM JARINGAN STEROIDOGENIK SEPERTI KORTEKS ADRENAL, TESTIS, OVARIUM, SERTA PLASENTA. • MENGKATALISA BIOSINTESA HORMON STEROID DARI KOLESTEROL