Biokimia Dian Husada: Oksidasi hidrogen (H) dalam mitokondria

Oksidasi hidrogen (H) dalam mitokondria

Oksidasi hidrogen (H) dalam mitokondria

proses oksidasi BIOLOGI:

Reaksi Oksidasi biologi selalu diikuti reaksi reduksi.

Oksidasi TIDAK selalu menggunakan Oksigen, misal Dehidrogenasi.

1. Pengertian : Oksidasi adalah proses pengeluaran electron …… lawannya reduksi yaitu proses penerimaan electron. Contoh : ion feri dioksidasi menjadi ion fero, reaksinya sebagai berikut :

Fe²⁺ Fe³⁺

^{ion fero
ion feri}

2. Reaksi REDOKS (REDUKSI & OKSIDASI) memerlukan enzim OKSIDOREDUKTASE

3. Oksidasi biologi pada makhluk hidup tingkat tinggi MUTLAK memerlukan adanya OKSIGEN. Pada makhluk tertentu (bakteri anaerob) mampu melakukan oksidasi biologi tanpa Oksigen bebas. (INGAT KONSEP ORGANISME AEROBIK dan ORGANISME ANAEROBIK)

4. Kemampuan suatu senyawaan melakukan pertukaran electron (memberi atau menerima electron) disebut sebagai POTENSIAL REDOKS (dinyatakan dalam satuan volt)

5. Enzim/Ko-enzim dan Logam yang berperan dalam oksidasi biologi ialah :

ENZIM / KO-ENZIM	LOGAM
1. OKSIDASE 2. DEHIDROGENASE 3. HIDROPEROKSIDASE 4. OKSIGENASE	Mg, Fe, Cu, Mo

PERAN ENZIM/KO-ENZIM DALAM OKSIDASI BIOLOGIS

1. ENZIM OKSIDASE :

Oksidase merupakan enzim yang berperan mengkatalisis Hidrogen yang ada dalam substrat dengan hasil berupa H₂O dan H₂O₂.

Enzim ini berfungsi sebagai AKSEPTOR ion Hidrogen.

Enzim ini banyak terdapat dalam mioglobin, hemoglobin, dan sitokrom lain.

Enzim ini merupakan zat terakhir dari rangkaian proses respirasi yang berperan memindahkan electron yang dihasilkan dari proses oksidasi sebelumnya yaitu oleh enzim dehidrogenase.

Bentuk-bentuk lain yang perannya sama dengan enzim oksidase yaitu Flavoprotein Mononukleotida (FMN) dan Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) yang berasal dari VITAMIN riboflavin.

FMN banyak terdapat dalam ginjal, usus halus, dan hati.

FAD banyak terdapat dalam hati

ENZIM OKSIDASE memanfaatkan OKSIGEN sebagai AKSEPTOR HIDROGEN

2. ENZIM DEHIDROGENASE :

Enzim ini berperan sebagai pemindah ion Hidrogen dari substrat satu ke substrat berikutnya dalam reaksi REDOKS COUPLE. Contohnya ialah penggunaan enzim dehidrogenase dalam pemindahan electron di membrane dalam mitokondria, siklus Kreb, dan GLIKOLISIS fase anaerob.

Enzim ini tidak menggunakan Oksigen sebagai akseptor ion Hidrogen. Reaksi Redoks couple enzim ini dapat dilihat sebagai berikut :

Catatan : A dan B merupakan substrat

Aktivitas enzim Dehidrogenase juga punya ketergantungan pada ko-enzim Nikotinamida --- NAD (Vitamin Niasin) dan vitamin Riboflavin.

3. ENZIM HIDROPEROKSIDASE

Ada dua jenis hidroperoksidase : PEROKSIDASE dan KATALASE.

a). Peroksidase :banyak terdapat dalam air susu, leukosit, trombosit, dan jaringan tubuh lainnya yang berperan dalam metabolisme EIKOSANOID (berkaitan dengan ASAM LEMAK TAK JENUH).

Enzim peroksidase berperan penting menjaga lipid membrane sel dan hemoglobin dari senyawaan peroksida (H₂O₂ ) yang bersifat toksik. Reaksinya sebagai berikut :

b). Katalase : banyak terdapat dalam jaringan hati, sel mukosa, darah, sumsum tulang, dan ginjal. Bagian organel sel dari jaringan tersebut yang memiliki dua fungsi sekaligus yaitu untuk menghasilkan dan untuk menghancurkan hydrogen peroksida adalah ENZIM PEROKSISOM.

Enzim ini berperan menghancurkan hydrogen peroksida yang dihasilkan dari aktivitas enzim oksidase. Reaksinya sebagai berikut :

Hubungan kerja enzim peroksisom digambarkan dalam reaksi berikut:

4. ENZIM OKSIGENASE

Enzim ini berperan dalam sintesis atau penguraian berbagai senyawaan Enzim ini banyak ditemukan dalam hati.

Ada dua macam enzim Oksigenase yaitu : DIOKSIGENASE dan MONOOKSIGENASE.

Dioksigenase berfungsi mengkatalisis penyatuan oksigen ke dalam molekul substrat. Reaksi dasarnya sebagai berikut :

DIOKSIGENASE

A + O₂ AO₂

Enzim Monooksigenase banyak ditemukan dalam sel-sel hati yang bekerja bersama enzim SITOKROM P-450 untuk HIDROKSILASI OBAT. Reaksi dasar hidrosilasi obat oleh monoksigenase :

OBAT