oksidasi biologik - copy

7/24/2019 Oksidasi Biologik - Copy

1/28

11

Dr. dr.Dr. dr. Sulistiana Prabowo, M.S.Sulistiana Prabowo, M.S.

Fakultas KedokteranFakultas Kedokteran

Universitas Hang TuahUniversitas Hang Tuah


2/28

2

PENDAHULUANPENDAHULUAN

Oksigen dibutuhkan dalam prosesOksigen dibutuhkan dalam prosesrespirasi untuk menghasilkan energirespirasi untuk menghasilkan energidalam bentuk ATPdalam bentuk ATP,,dari reaksi antaradari reaksi antara

hidrogen dan oksigen membentuk air.hidrogen dan oksigen membentuk air.Molekul oksigen dapat disatukanMolekul oksigen dapat disatukandengan seumlah substrat oleh en!imdengan seumlah substrat oleh en!imoksigenase.oksigenase.

Obat, polutan, karsinObat, polutan, karsinoogen kimiagen kimiadimetabolisme oleh en!imdimetabolisme oleh en!im,,"ang"angdisebutdisebut sitokrom P#$%sitokrom P#$%..


3/28

3

EN&'M O()'DO*EDU(TA)EEN&'M O()'DO*EDU(TA)E

En!im "ang terlibat dalam prosesEn!im "ang terlibat dalam prosesoksidasi dan reduksi dinamakanoksidasi dan reduksi dinamakan en!imen!imoksidoreduktase.oksidoreduktase.

Terdiri dari # kelompok +Terdiri dari # kelompok +En!im oksidaseEn!im oksidase

En!im dehidrogenaseEn!im dehidrogenase

En!im hidroperoksidaseEn!im hidroperoksidaseEn!im oksigenaseEn!im oksigenase


4/28

EN&'M O()'DA)EEN&'M O()'DA)E

Mengkatalisis !engeluaran hidrogen dariMengkatalisis !engeluaran hidrogen dari

substrat dengan oksigen sebagai akse!torsubstrat dengan oksigen sebagai akse!tor

hidrogen.hidrogen.

Me"bentuk air atau hidrogen !eroksidaMe"bentuk air atau hidrogen !eroksida

sebagai !roduk reaksi.sebagai !roduk reaksi.


5/28

#

O()'DA)E MENANDUNO()'DA)E MENANDUN

TEM-AATEM-AA

Sitokro" oksidaseSitokro" oksidase"eru!akan"eru!akanhe"o!rotein dengan gugus !rostetikhe"o!rotein dengan gugus !rostetikhe"e.he"e.

Meru!akanMeru!akan carriercarrier res!iratorik $angres!iratorik $angdite"ukan dala" "itokondria.dite"ukan dala" "itokondria.

%ertanggung &awab atas reaksi%ertanggung &awab atas reaksi

!e"indahan elektron dari oksidasi!e"indahan elektron dari oksidasi"olekul substrat oleh dehidrogenase"olekul substrat oleh dehidrogenaseke!ada akse!tor terakhir, $aituke!ada akse!tor terakhir, $aitu oksigen.oksigen.


6/28

'

)'TO(*OM O()'DA)E)'TO(*OM O()'DA)E

DisebutDisebut sitokro" aa3sitokro" aa3..

Mengandung dua "olekul he"e.Mengandung dua "olekul he"e.

Masing("asing he"e "e"iliki satu ato"Masing("asing he"e "e"iliki satu ato"Fe $ang berosilasi antara Fe3) dan Fe2)Fe $ang berosilasi antara Fe3) dan Fe2)

sela"a oksidasi reduksi.sela"a oksidasi reduksi.

Me"iliki dua ato" *u, "asing("asingMe"iliki dua ato" *u, "asing("asingberikatan dengan satu unit he"e.berikatan dengan satu unit he"e.


7/28

+

O()'DA)E LA/OP*OTE'NO()'DA)E LA/OP*OTE'N

n-i" lavo!rotein "e"iliki FM/ dan F0Dn-i" lavo!rotein "e"iliki FM/ dan F0Dsebagai gugus !rostetik.sebagai gugus !rostetik.

FM/ dan F0D dibentuk dari ribolavin.FM/ dan F0D dibentuk dari ribolavin.

%an$ak FM/ dan F0D "engandung satu%an$ak FM/ dan F0D "engandung satuatau lebih loga" sebagai koaktor, disebutatau lebih loga" sebagai koaktor, disebut"etalolavo!rotein."etalolavo!rotein.

Men1aku! oksidase asa" (a"ino, antinMen1aku! oksidase asa" (a"ino, antinoksidase, aldehida dehidrogenase,oksidase, aldehida dehidrogenase,glukosa oksidaseglukosa oksidase..


8/28

4

EN&'M DEH'D*OENA)EEN&'M DEH'D*OENA)E

Tidak da!at "enggunakan oksigen sebagaiTidak da!at "enggunakan oksigen sebagai

akse!tor hidrogen.akse!tor hidrogen.Me"iliki 2 ungsi uta"a5Me"iliki 2 ungsi uta"a5

6. Pe"indahan hidrogen dari satu substrat6. Pe"indahan hidrogen dari satu substratke!ada substrat lain dala" reaksi oksidasike!ada substrat lain dala" reaksi oksidasi

ber!asangan.ber!asangan.Sangat s!esiik terhada! subsSangat s!esiik terhada! substtratratdan "e"iliki koen-i"7!e"bawa hidrogendan "e"iliki koen-i"7!e"bawa hidrogen, "is., "is./0D)/0D)..

*ont*ont. 8likolisis. 8likolisis

anaerobikanaerobik


9/28

9

Lanutan ungsi En!im DehidrogenaseLanutan ungsi En!im Dehidrogenase

2.2. Sebagai ko"!onen rantai res!irasiSebagai ko"!onen rantai res!irasi

trans!ort elektron dari substrat ke oksigen.trans!ort elektron dari substrat ke oksigen.


10/28

6:

DEH'D*OENA)E -E*ANTUN PADADEH'D*OENA)E -E*ANTUN PADA

(OEN&'M N'(OT'NAM'D(OEN&'M N'(OT'NAM'D

n-i" dehidrogenase s!esiik terhada!n-i" dehidrogenase s!esiik terhada!/0D) atau /0DP) sebagai koen-i"./0D) atau /0DP) sebagai koen-i".

Sebagian en-i" dehidrogenase da!atSebagian en-i" dehidrogenase da!at

"enggunakan salah satu dari /0D) atau"enggunakan salah satu dari /0D) atau/0DP)./0DP).

Koen-i" tersebut direduksi oleh substratKoen-i" tersebut direduksi oleh substrat

en-i" dehidrogenase s!esiik danen-i" dehidrogenase s!esiik dandioksidasi ke"bali oleh akse!tor elektrondioksidasi ke"bali oleh akse!tor elektron$ang sesuai.$ang sesuai.


11/28

66

ME(AN')ME O()'DA)' N'(OT'NAM'DME(AN')ME O()'DA)' N'(OT'NAM'D


12/28

62

Lanutan DEH'D*OENA)E -E*ANTUNLanutan DEH'D*OENA)E -E*ANTUN

PADA (OEN&'M N'(OT'NAM'DPADA (OEN&'M N'(OT'NAM'D

n-i" dehidrogenase terikat /0D "engkatalisisn-i" dehidrogenase terikat /0D "engkatalisis

reaksi oksidoreduksi dala" "etabolis"ereaksi oksidoreduksi dala" "etabolis"e

oksidati, khususn$a !ada glikolisis, siklus asa"oksidati, khususn$a !ada glikolisis, siklus asa"

sitrat dan rantai res!iratorik "itokondria.sitrat dan rantai res!iratorik "itokondria.n-i" dehidrogenase terikat /0DP dite"ukann-i" dehidrogenase terikat /0DP dite"ukan

dala" sintesis redukti, "isaln$a sintesis asa"dala" sintesis redukti, "isaln$a sintesis asa"

le"ak dan steroid !ada ekstra"itokondria.le"ak dan steroid !ada ekstra"itokondria.

Sebagian "engandung ;n, teruta"a alkoholSebagian "engandung ;n, teruta"a alkohol

dehidrogenase dari hati serta gliseraldehida 3(dehidrogenase dari hati serta gliseraldehida 3(

osat dehidrogenase dari otot.


13/28

63

DEH'D*OENA)E -E*ANTUN PADADEH'D*OENA)E -E*ANTUN PADA

*'-OLA/'N*'-OLA/'N

8ugus lavin berikatan dengan en-i"8ugus lavin berikatan dengan en-i"dehidrogenasedehidrogenase,,seru!a dengan FM/ dan F0Dseru!a dengan FM/ dan F0D!ada en-i" oksidase.!ada en-i" oksidase.

n-i" dehidrogenase terikat ribolavinn-i" dehidrogenase terikat ribolavin

berhubungan dengan !engangkutan elektron diberhubungan dengan !engangkutan elektron didala" atau ke rantai res!irasi.dala" atau ke rantai res!irasi.

n-i" /0DH dehidrogenase "eru!akann-i" /0DH dehidrogenase "eru!akananggota rantai res!irasi $ang beker&a sebagaianggota rantai res!irasi $ang beker&a sebagai

!e"bawa elektron antara /0DH dengan!e"bawa elektron antara /0DH denganko"!onen $ang "e"iliki !otensial redko"!onen $ang "e"iliki !otensial reduksiuksitinggi.tinggi.


14/28

6

Lanutan DEH'D*OENA)E -E*ANTUNLanutan DEH'D*OENA)E -E*ANTUN

PADA *'-OLA/'NPADA *'-OLA/'N

)uksinat dehidrogenase, asil0(oA)uksinat dehidrogenase, asil0(oAdehidrogenase, gliserol0102os2atdehidrogenase, gliserol0102os2atdehidrogenase dalam mitokondriadehidrogenase dalam mitokondria

memindahkan molekul eki3alen pereduksimemindahkan molekul eki3alen pereduksise4ara langsung dari substrat ke rantaise4ara langsung dari substrat ke rantairespirasi.respirasi.

Dehidrogenase bergantung 2la3in berperanDehidrogenase bergantung 2la3in berperan

pada dehidrogenasi lipoat tereduksi olehpada dehidrogenasi lipoat tereduksi olehen!im dehidrolipoil dehidrogenaseen!im dehidrolipoil dehidrogenase, suatu, suatusen"a5a antara pada dekarboksilasisen"a5a antara pada dekarboksilasioksidati2 dari piru3at danoksidati2 dari piru3at dan 0ketoglutarat.0ketoglutarat.


15/28

6#

)'TO(*OM )E-AA' EN&'M)'TO(*OM )E-AA' EN&'M

DEH'D*OENA)EDEH'D*OENA)E

)itokrom oksidase pada rantai respirasi)itokrom oksidase pada rantai respirasidapat ugadapat uga diklasi2ikasikan sebagai en!imdiklasi2ikasikan sebagai en!im

dehidrogenase.dehidrogenase.

)itokrom oksidase terdiri dari sitokrom b, 46,)itokrom oksidase terdiri dari sitokrom b, 46,

4, a, dan a1.4, a, dan a1.

En!im ini berperan sebagai pemba5aEn!im ini berperan sebagai pemba5a

elektron dari 2la3oprotein ke sitokromelektron dari 2la3oprotein ke sitokrom

oksidase "ang lain.oksidase "ang lain.)itokrom merupakan hemoprotein "ang)itokrom merupakan hemoprotein "ang

mengandung e "ang berosilasi antara e17mengandung e "ang berosilasi antara e17

dan e87 selama oksidasi reduksi.dan e87 selama oksidasi reduksi.


16/28

6'

T*AN)PO*T ELE(T*ONT*AN)PO*T ELE(T*ON

*ANTA' *E)P'*A)'*ANTA' *E)P'*A)'


17/28

6+

EN&'M H'D*OPE*O()'DA)EEN&'M H'D*OPE*O()'DA)E

Menggunakan hidrogen !eroksida atauMenggunakan hidrogen !eroksida atau

!eroksida organik sebagai substrat.!eroksida organik sebagai substrat.

0da 2 &enis 5 !eroksidase dan katalase.0da 2 &enis 5 !eroksidase dan katalase.

Melindungi tubuh terhada! !eroksidaMelindungi tubuh terhada! !eroksida

berbaha$a.berbaha$a.


18/28

64

EN&'M PE*O()'DA)EEN&'M PE*O()'DA)E

Mereduksi sen"a5a peroksida denganMereduksi sen"a5a peroksida denganmenggunakan berbagai akseptor elektron.menggunakan berbagai akseptor elektron.

ugus prostetik pada en!im ini adalahugus prostetik pada en!im ini adalah

protoheme "ang berikatan longgar denganprotoheme "ang berikatan longgar dengan

apoprotein.apoprotein.

Dalam reaksi "ang dikatalisis peroksidase,Dalam reaksi "ang dikatalisis peroksidase,

hidrogen peroksida direduksi denganhidrogen peroksida direduksi dengan

menggunakan berbagai sen"a5a sebagaimenggunakan berbagai sen"a5a sebagaireduktor, mis.reduktor, mis. aaskorbat, kuinon, sitokrom 4.skorbat, kuinon, sitokrom 4.


19/28

69

EN&'M (ATALA)EEN&'M (ATALA)E

Menggunakan hidrogen !eroksidaMenggunakan hidrogen !eroksidasebagai donor dan akse!tor elektron.sebagai donor dan akse!tor elektron.

Meru!akan he"o!rotein dengan gugusMeru!akan he"o!rotein dengan gugushe"e.he"e.

Me"!un$ai aktiitas !eroksidase $angMe"!un$ai aktiitas !eroksidase $ang"a"!u "enggunakan satu "olekul H2=2"a"!u "enggunakan satu "olekul H2=2sebagai substrat atau donor elektron, satusebagai substrat atau donor elektron, satu

"olekul H2=2 sebagai oksidan atau"olekul H2=2 sebagai oksidan atauakse!tor elektron.akse!tor elektron.


20/28

2:

LanutanLanutanEN&'MEN&'M(ATALA)E(ATALA)E

%erungsi dala" !enghan1uran H2:2%erungsi dala" !enghan1uran H2:2

$ang terbentuk oleh en-i" oksidase.$ang terbentuk oleh en-i" oksidase.

Peroksiso" ka$a dengan en-i" oksidasePeroksiso" ka$a dengan en-i" oksidase

dan katalase $ang "ungkin "e"ilikidan katalase $ang "ungkin "e"iliki

keuntungan biologik bila en-i" $angkeuntungan biologik bila en-i" $ang"e"!roduksi H2=2 dikelo"!okkan"e"!roduksi H2=2 dikelo"!okkan

"en&adi satu dengan en-i" $ang"en&adi satu dengan en-i" $ang

"enghan1urkan H2=2."enghan1urkan H2=2.


21/28

26

EN&'M O()'ENA)EEN&'M O()'ENA)E

Mengkatalisis pemindahan langsung danMengkatalisis pemindahan langsung dan

inkorporasi oksigen ke dalam substrat.inkorporasi oksigen ke dalam substrat.

-erlangsung dalam 8 tahap +-erlangsung dalam 8 tahap +

6. Pengikatan6. Pengikatan ooksigen dengan en!imksigen dengan en!im..

8. *eaksi saat oksigen terikat, direduksi atau8. *eaksi saat oksigen terikat, direduksi atau

dipindahkan kepada substrat.dipindahkan kepada substrat.

En!im dioksigenase menginkorporasi 8 atomEn!im dioksigenase menginkorporasi 8 atom

dari molekul oksigen ke dalam substrat.dari molekul oksigen ke dalam substrat.


22/28

22

LanutanLanutanEN&'M O()'ENA)EEN&'M O()'ENA)E

n-i" "onooksin-i" "onooksigengenase >oksidase denganase >oksidase dengan

ungsi 1a"!uran, hidroksilase?ungsi 1a"!uran, hidroksilase?

"enginkor!orasi 6 ato" dari "olekul"enginkor!orasi 6 ato" dari "olekul

oksigen ke dala" substrat.oksigen ke dala" substrat.

0to" oksigen lain direduksi "en&adi air,0to" oksigen lain direduksi "en&adi air,

sehingga di!erlukan donor elektron atausehingga di!erlukan donor elektron atau

kosubstrat ta"bahan.kosubstrat ta"bahan.


23/28

23

LanutanLanutanEN&'M O()'ENA)EEN&'M O()'ENA)E

)istem monooksigenase sitokrom P#$%)istem monooksigenase sitokrom P#$%mikrosom penting untuk hidroksilasi ban"akmikrosom penting untuk hidroksilasi ban"akobat.obat.

En!im monooksigenase ditemukan dalamEn!im monooksigenase ditemukan dalam

mikrosom sel hati bersama en!im sitokrommikrosom sel hati bersama en!im sitokromP#$% dan sitokromP#$% dan sitokromb$b$..

NADH dan NADPH mendonorkan seumlahNADH dan NADPH mendonorkan seumlaheki3alen pereduksi untuk proses reduksieki3alen pereduksi untuk proses reduksisitokrom ini.sitokrom ini.

)elanutn"a dioksidasi oleh substrat dalam)elanutn"a dioksidasi oleh substrat dalamrangkaian reaksi en!imatik "ang disebutrangkaian reaksi en!imatik "ang disebutsiklus hidroksilase.siklus hidroksilase.


24/28

2

)'(LU) )'TO(*OM P#$% H'D*O()'LA)E)'(LU) )'TO(*OM P#$% H'D*O()'LA)E

DALAM M'(*O)OMDALAM M'(*O)OM


25/28

2#

*AD'(AL -E-A) )UPE*O()'DA*AD'(AL -E-A) )UPE*O()'DA

Da!at "en$ebabkan kera1unan oksigen.Da!at "en$ebabkan kera1unan oksigen.

Toksisitas oksigen karena !e"bentukanToksisitas oksigen karena !e"bentukanH2=2.H2=2.

=ksigen tereduksi dala" &aringan "en&adi=ksigen tereduksi dala" &aringan "en&adiradikal bebas anion su!eroksida.radikal bebas anion su!eroksida.

0dan$a0dan$aeen-i" su!eroksida dis"utasen-i" su!eroksida dis"utase

!ada organis"e aerobik "engesankan!ada organis"e aerobik "engesankanadan$aadan$akera1unan oksigen karenakera1unan oksigen karenakonversi oksigen "en&adi su!eroksida.konversi oksigen "en&adi su!eroksida.


26/28

2'

LanutanLanutan*AD'(AL -E-A)*AD'(AL -E-A)

)UPE*O()'DA)UPE*O()'DA

Su!eroksida terbentuk &ika lavin tereduksiSu!eroksida terbentuk &ika lavin tereduksi

dala" antin oksidase dioksidasi ke"balidala" antin oksidase dioksidasi ke"bali

oleh "olekul oksigen.oleh "olekul oksigen.

Su!eroksida da!at "ereduksi sitokro" 1Su!eroksida da!at "ereduksi sitokro" 1teroksidasi.teroksidasi.

L t *AD'(AL -E-A)


27/28

2+

LanutanLanutan*AD'(AL -E-A)*AD'(AL -E-A)

)UPE*O()'DA)UPE*O()'DA

ungsi en!im superoksida dismutase adalahungsi en!im superoksida dismutase adalahmelindungi organisme aerobik dari e2ekmelindungi organisme aerobik dari e2ekmerusak superoksida.merusak superoksida.

En!im ini terdiri dari sub unit serupa "angEn!im ini terdiri dari sub unit serupa "angmasing0masing mengamasing0masing menganndungdung satusatu9u87 dan9u87 dan&n87, sedangkan en!im mitokondrian"a&n87, sedangkan en!im mitokondrian"amengandung Mn87.mengandung Mn87.

En!im dismutasEn!im dismutaseeini terdapat dalam semuaini terdapat dalam semua

aringan aerobik.aringan aerobik.

&at anti oksidan seperti&at anti oksidan seperti 0toko2erol bertindak0toko2erol bertindaksebagai pembunuh radikal bebas dansebagai pembunuh radikal bebas dan

mengurangi toksisitas oksigen.mengurangi toksisitas oksigen.


28/28

24

oksidasi biologik - copy

Documents