BAB X Biokimia Gastrointestinal€¦ · Pembentukan HCl, HCl dikeluarkan oleh sel parietal dalam...

Integrasi Biokimia dalam Modul Kedokteran (Endah Wulandari & Laifa Annisa Hendarmin) pg. 187

BAB X Biokimia Gastrointestinal


A. PENCERNAAN

Proses pencernaan didefinisikan sebagai suatu proses yang terjadi dalam saluran pencernaan utuk mengubah makanan menjadi bentuk atau molekul yang lebih kecil sehingga mudah diserap oleh tubuh. Perubahan menjadi molekul yang lebih kecil serta dengan bantuan enzim pencernaan. Hidrolisis perubahan kimia yang berhubungan dengan pencernaan di lakukan dengan benturan enzim hidrolase saluran pencernaan. Fungsi hidrolase yaitu menghidrolisis protein menjadi asam amino; pati menjadi monosakarida; triasilgliserol menjadi monoasilgliserol, gliserol, asam lemak; dan diasimilasi vitamin dan mineral. Pencernaan Karbohidrat

Gambar 10.1 Pencernaan karbohidrat

Pencernaan dalam mulut merupakan proses pencernaan karbohidrat di mulai dalam mulut. Makanan mengalami penguyahan oleh gigi makanan lebih halus permukaan makanan menjadi luas kontak enzim lebih banyak mudah dicerna. Pencernaan dalam mulut melalui proses pencernaan karbohidrat di mulai dalam mulut. Makanan mengalami penguyahan oleh gigi menjadi makanan lebih halus menyebabkan permukaan makanan menjadi luas sehingga kontak enzim lebih banyak serta mudah dicerna.

Saliva di produksi oleh3 Pasang Kelenjar besar (glandula salivarius/kelenjar liur) yaitu kelenjar parotis, kelenjar submaxilaris dan kelenjar sublingualis. Kelenjar kecil (dalam mukosa


mulut) yaitu terdapat lingualis, Buccalis, Palatum. Produksi + 1,5 L/hari (dewasa), saliva terdiri dari 99,5% air, pH sekitar 6,8. Fungsi saliva yaitu sebagai pelumas pada waktu mengunyah dan menelan makanan. Pada makanan kering dg penambahan air akan memberikan media untuk melarutkan molekul makanan. Pada media yang terlarut, enzim hidrolase memulai proses pencernaan. Alat untuk ekskresi obat-obat/ zat-zat yang toxis seperti morphine, alkohol, ion-ion anoragik (K+ , Ca 2+ , HCO - , tiosianat (SCN), serta yodium dan imunoglobulin (IgA).

Gerakan mengunyah berfungsi memecah makanan dengan meningkatkan kelarutannya dan memperluas bidang permukaan untuk aktivitas enzim. Dalam saliva terdapat amilase dan lipase. Amilase salivarius menghidrolisis pati dan glikogen menjadi maltose. pH optimm amilase 6,6, tidak aktif (terhenti) pada pH < 4. Lipase disekresi permukaan dorsal lidah (kel Ebner), pada manusia tidak berperan, kecuali tikus/mencit.

Proses hidrolisis pati, melalui tahapan proses starch/amilum/pati, soluble starch, amylodextrin, erythrodextrin, achrodextrin, maltose. Komposisi Saliva terdiri atas 99,3% air, 0,7% zat padat (solid) yaitu 0,5% zat organik (0,4% mucin, albumin, globulin dan 0,1% tdd urea, asam urat, kolestero dan vitamin); 0,2% zat anorganik (Ca+, Cl-, HCO3-,K-SCN); zat-zat mikroskopik (sel epitel, leukosit, bakteri), saliva normal tidak mengandung glukosa dan pH 6-7,9. Stimulasi sekresi saliva melalui stimulasi saraf simpatis (mencium bau dan melihat makanan), adanya makanan/zat dalam mulut; rasa asam/pahit (makanan yang ditolak) dan mucin. Pencernaan Protein

Gambar 10.2 Pencernaan protein


Pencernaan dalam lambung melalui perangsangan sekresi getah lambung, psychic phase/cephalic phase yaitu rangsangan susunan saraf bila melihat, merasakan, mencium makanan, Gastric phase bila adanya makanan dalam lambung oleh hormon gastrin (gastric secretin). Zat-zat luar tubuh yang merangsang getah lambung (gastric secretagogue). Pada sel kelenjar dalam lambung pada chief cells (satu baris sel) pleh pepsin dan parietal cells (sel berlapis) oleh HCl.

Komposisi getah lambung, pada kondisi normal berwarna jernih, kekuningan, asam (0.2-0,5% HCl), Bj +1,007, pH +1; mengandung 99% air, 1% zat padat, anorganik (HCl, NaCl, KCl, Ca/mg Fosfat), organik yaitu mucin, pepsin, lipase, rennin. Pembentukan HCl, HCl dikeluarkan oleh sel parietal dalam lambung, di dalam lambung kerja enzim amilase sudah dihentikan dengan adanya HCL, dengan pH 1 amilase liur tidak bekerja lagi.

Gambar 10.3 Mekanisme pembentukan HCl

Tugas HCl mengaktifkan pepsinogen oleh pepsin, denaturasi protein dalam hal ini protein mudah dihidrolisis dan di cerna. HCl membunuh mikroorganisme yang masuk bersama makanan karena bersifat asam. Mucin bergabung dan konyugated dengan protein, sifat tidak dicerna oleh pepsin. Hasil hidrolisis menghasilkan asam sulfat, asam asetat, glukosamin, glukoronat. HCL berfungsi melindungi sel mukosa lambung dari keaktifan pepsin, pepsin dapat menyebabkan kerusakan sel-sel mukosa lambung. HCl mengurangi kelarutan dari asam kuat HCl. Enzim pencernaan dalam lambung antara lain pepsin, rennin/chymosin dan lipase.

Pepsin dikeluarkan oleh sel-sel mukosa lambung (Chief cells) dalam bentuk pepsinogen (tidak aktif). Pengaktifan pepsinogen melalui HCl dan pepsin sendiri (autokatalisis). Pepsin memecah protein proteosa dan pepton (molekul besar). Protein yang sukar dicerna oleh pepsin : keratin (rantai peptida molekul tertutup) dan Protamin (sedikit tirosin & fenilalanin). pH pepsin berkisar 1-2,5 (rantai asam).

Rennin atau chymosin penting pada pencernaan bayi dalam proses koagulasi susu, dapat lebih lama dalam lambung karena pencernaan usus halus bayi belum bekerja dengan sempurna. Dewasa tidak terdapat rennin berfungsi memecah kasein menjadi parakasein serta penambahan Ca2+ membentuk Ca-paracaseinat (gumpalan yang tidak larut). pH optimum 6-6,5 dan suhu optimum 45°C.


Lipase terdapat dalam lidah, getah lambung (non-aktif) dan pancreas, pH optimum +8 (alkalis), pada suasana asam (5,8-6,4) aktivitas menjadi lambat. Lipase lambung tidak bekerja pada lemak rantai panjang kecuali tributirat. Getah lambung berfungsi membantu diagnosa penyakit lambung, pengukuran keasaman lambung, Free Acidity (HCl bebas), total acidity (HCl bebas dan asam-asam organik lainnya) dan combine acidity (total acidity – free acidity).

Pencernaan dalam Usus

Chyme atau kimus merupakan bahan makan dari lambung konsistensi padat dan asam di usus bertahap sedikit demi sedikit dinetralkan oleh getah pankreas dan empedu alkalis. Rangsangan pada sekresi getah pancreas. Hormon sekretin akan dihasilkan oleh duodenum dan jejenum akibat rangsang HCl, fat, protein, karbohidrat, chime. Pengangkutan melaui darah, pancreas, hati, kandung empedu dan usus halus.

Komponen aktif sekretin akan merangsang sekresi getah pancreas, sedikit mengandung enzim menjadi polipeptida dg 27 asam amino. Pancreozymin akan merangsang sekresi kelenjar pankreas terdapat banyak enzim (pekat). Hepatokinin akan merangsang sekresi getah empedu dari hati. Cholecystokinin akan merangsang kontraksi dan pengosongan kandung empedu. Enterocrinin dapat merangsang sekresi getah usus halus (succus entericus). Proses sekresi getah usus halus, dalam lambung makanan bercampur sempurna, massa homogen dan halus, asam (kimus) dan keluar sedikit-sedikit ke dalam usus 12 jari, sehingga makanan bercampur dg empedu dan enzim pankreas yang alkalis serta pH meningkat.

Getah usus dihasilkan kelenjar Brunner dan Lieberkum terdiri atas mucin dan enzim. Enzim pencernaan dalam usus halus antara lain proteolitik, sakaridase/oligosakaridase spesifik, fosfatase, polinukleotidase, nukleosidase dan fosfolipase. Proteolitik meliputi aminopeptidase atau eksopeptidase enzim pada ikatan peptida pada peptida dengan asam amino terminal, peptidase. Sakaridase/oligosakaridase spesifik, L-glukosidase (maltose) menghidrolisis maltosa

menjadi 2 glukosa (L 1-4), isomaltase yang menghidrolisis isomaltosa menjadi 2 glukosa ( 1-6),

-galaktosidase (laktase) yang menghidrolisis laktosa menjadi glikogen & galaktosa, Sukrase yang menghidrolisis sukrosa dengan glukosa dan fruktosa.

Fosfatase melepas fosfat dari fosfat organik tertentu yaitu heksosa fosfat, gliserolfosfat dan nukleotida yang berasal dari makanan & asam nukleat. Polinukleotidase (DNAse dan DNAse), memecah asam nukleat (polinukleotida) menjadi mononukleotida, nukleotida menjadi nukleosida dan fosfat, Nukleosida menjadi basa purin/pirimidin dan gula pentose. Nukleosidase merubah purin nukleodidase perubahan basa purin menjadi adenin dan guanine, pirimidin nukleosidase dirubah menjadi basa pirimidin selanjutnya menjadi sitosin dan urasil/timin. Fosfolipase menghidrolisis fosfolipid menjadi gliserol, asam lemak, asam fosfat, kolin. Pencernaan Lemak


Gambar 10.4 Pencernaan lemak

Gambar 10.5 Penyerapan triasilgliserol


Getah pankreas bersifat menjadi cair, jernih, tidak berwarna, pH sekitar 8, tidak beku -0,47°C, Bj 1,007 dan disekresi ½ L sehari, Komposisi terdiri 98,7% air, 1,3% zat padat dan anorganik : NaCl, bikarbonat, K+, Ca++, HpO4 2- dan SO42- . Enzim getah pancreas terdiri atas tripsin dan Kimotripsin (inaktif). Proses pengaktifan meliputi enzim tripsinogen menjadi tripsin (enterokinase, pH 5,2- 6), tripsinogen menjadi tripsin (tripsin pH 7-9) dan kimotripsinogen menjadi kimotripsin (tripsin pH 8).

Gambar 10.6 Reaksi autokatalisis pepsin

Gambar 10.7 Lokasi pemotongan pepsin


Enzim getah pankreas, terdiri atas peptidase yaitu karboksipeptidase (dari pankreas), aminopeptidase (dari usus halus) dan dipeptidase (dari usus halus). Produk akhir asam amino bebas sehingga mudah diserap mukosa usus. Enzim getah pankreas terdiri atas amilase, pH optimum 7,1; menghidrolisis amilum, glikogen atau dekstrin menjadi maltosa, matotriosa, oligosakarida bercabang, glukosa. Lipase pankreas (steapsin) menghirolisis ikatan ester dari triasilgliserol menjadi asam lemak bebas, gliserol, monoasilgliserl dan diasilgliserol. Penting bila terganggu lipid akan membungkus makanan lain sehingga sulit dicerna enzim pencernaan lain. Cholestryl ester hydrolase (chlesterol esterase) akan menghidrolisis cholesterol menjadi asam lemak dan cholesterol ester (bolak balik). RNAse dan DNAse menghidrolisis RNA dan DNA menjadi mononukleotida. Phopolipase yang menghidrolisis ikatan ester sekunder dari gliserfosfolipid.

Getah empedu dihasilkan oleh hati, kandung empedu/fesica felea/gall bladder suatu kantong yg melekat pada duktus hepatikus berfungsi menampung getah empedu dari hati antara 2 waktu makan yang akan berkontraksi dan mengalirkan empedu ke usus halus. Komposisi : air, mucin dan pigmen, cholesterol, asam lemak, garam anorganik, pH 7,1-7,3. Stimulasi Kandung empedu melalui hormon cholesystokinin dan syaraf nervus fagus, yang menstimulasi getah empedu cholagogues pada garam empedu (dehidrocholat), calomel, garam inggris (MgSO4), curcuma, daging, lemak, lemak, asam dan buah-buahan. Inhibitor berupa CO. Normal : 200-500 mg/hari. Asam empedu bila bergabung dengan glisin membentuk glikolat dan glikohenodeoxycholat dan bila bergabung dengan taurin menjadi taurocolat dan taurochenodeoxycholat.

Fungsi sistem empedu mengemusikan lemak, garam empedu akan menurunkan tegangan permukaan air serta membantu pencernaan & absorpsi lemak serta vitamin larut lemak, menetralkan asam yaitu menetralkan kimus yang bersifat asam. Ekskresi obat-obatan, toxin, pigmen empedu & zat anorganik (Cu, Zn, Hg) serta melarutkan dan mengeluarkan kolesterol. Dieksresi kolesterol dalam empdu dan diubah menjadi asam empedu. Penderita batu empedu dapat dinetralkan dengan cenodeoxycholat.

Gambar 10.7 Biosintesis dan degradasi asam empedu


Gambar 10.8 Absorbsi kolesterol Absorpsi yaitu penyerapan makanan oleh sel-sel muosa usus melalui sel absorpsi.

Absorpsi sempurna bila terjadi dalam lumen usus cukup bahan makanan, permukaan dinding usus luas dan sel absorsi utuh dan sehat, cukup waktu kontak antar bahan makanan dan sel mukosa usus. Tempat absorpsi makanan dapat di lambung, usus halus (9% bahan makanan), usus besar (kolon) berupa air. Mekanisme absorpsi yaitu melalui difusi, transport aktif, phagositosis/phirositosis/sitopemsis dan perbsorpsi

Difusi terjadi diaman zat-zat yang molekul kecil (BM <150) yang sudah diserap secara pasif dalam pembuluh darah, zat tidak mengalami perubahan (memerlukan energi transport pasif). Transport aktif dimana zat BM > 150) dengan bantuan enzim/protein carier dari sel absorbsi dalam proses kimiawi dalam darah (dalam hal ini sel mengalami kelelahan akan diganti sel baru selama 34 jam). Phagositosis/phirositosis/sitopemsis melalui proses pengambilan makanan melalui vakuola pada zat molekul besar serta dikeluarkan dari sel.

Perbsorpsi pada sela-sela sel absorpsi melalui gerakan otot-otot usus dan kristal-kristal. Akan meningkat pada keaadaan tidur dan pemberian obat-obatan yaitu kafein, nikotin. Aakn menurun pada pemberian atropin dan lebih besar pada orang muda daripada tua. Hasil zat hasil absorpsi melalui pembuluh darah ke ginjal (urin), cairan serebrospinal, empedu, plasenta dan dirusak sel-sel makrofag/mikrofag. Penyerapan Karbohidrat/lipid/protein pada bentuk molekul sederhana melalui transport aktif glukosa, inhibitor quabain dan phlorizin inhibitor pada pompa Na+ .


Gambar 10.9 Transport aktif glukosa

Gambar 10.10 Transport aktif asam amino

Gambar 10. 11 Siklus glutamil


Gangguan pencernaan antara lain defisiensi lactase, inherited defisiensi lactase, aktivitas laktase rendah primer, aktivitas laktase rendah sekunder, defisiensi sukrase, disacchariduria dan monosacharida malabsorpsi. Pembusukan atau putrefaction yaitu zat yang tidak dapat di cerna di dalam kolon akan dirubah oleh enzim dari bakteri. Hasil Gas : CO2 , CH4 , NH3 , N2 ,H2S. Asam asam asetat, asam laktat, asam butirat dan amina toksik (ptomain).

Pembusukan atau putrefaction, contoh dekomposisi lesitin menjadi kolin dan toksik amin (neurine dan muscarine), pembusukan asam amino melalui reaksi dekarboxilasi yaitu ptomaine, deaminasi menjadi NH3 dan reaksi lain yaitu asam amino dirubah menjadi ptomaine dan CO2 (dekarbolsilasi oleh bakteri). Asam aminonya antara lain ornitin, lisin, arginin, tirosin dan histidin. Ptomain meliputi putresin, cadaverin, agmatin, tiramin dan histamin.

Gambar 10.12 Reaksi pembusukan

Deaminasi dirubah menjadi NH3, menghasilkan asam α-keto dan NH3 (amoniak) pada

sistem portal yaitu melalui hati menjadi urea, bila hati terganggu menyebabkan intoksikasi amonia yaitu coma hepaticum (contoh cirrhosis hati), dapat dihindari bila diit rendah protein dan bila hemorragia tractus digestivus melalui oral antibiotik (neomysin) dapat membunuh bakteri usus menjadi NH3 berkurang. Reaksi lain yaitu triptofan menjadi indol dan skatol dan asam amino mengandung S (sistein, sistin) dalam merkaptan.

Gambar 10.13 Reaksi pembentukan merkaptan

Pembusukan karbohidrat akan menghasilkan asam-asam organik yaitu asam laktat,

asam asetat. Tinja/Faeces mengandung 25% dari berat kering tinja berupa flora usus, bakteri usus bersifat herbivoradapat memecah selulosa menjadi glukosa, mensintesis asam amino esensial dan mensintesis vitamin. Flora usus pada manusia dapat mensintesis vitamin K dan B-kompleks


Detoksikasi (Protective synthesis), detoksikasi (hati, ginjal, usus & jar.lain) yaitu reaksi kimia dalam tubuh melalui perubahan zat-zat kimia yang sifatnya berbahaya dalam tubuh menjadi tidak berbahaya dalam alat pembuangan (Ekskretoris). Reaksi yang terjadi oksidasi, reduksi dan konjugasi. Contoh yaitu obat procain dihidrolisis oleh enzim esterase menjadi paraamino benzoid (PABA) atau dietil amino etanol. Triptofan menjadi indol konjugasi dengan sulfat menjadi indikan, melalui urin dapat tes reaksi obermeyer. Detoksikasi dengan reduksi jarang terjadi yaitu dari asam pikrat menjadi asam pikramat yaitu 2-nitrobenzaldehid menjadi p-aminobenzoat dan nitrobenzen menjadi p-amino fenol. Detoksikasi dengan konyugasi pada asam amino, sulfat, asam glukoronat, asetat (asetilasi) dan gugus metil. Detoksikasi dengan konyugasi pada asam amino glisin yaitu para-amino benzoat menjadi para amino hipurat, asam salisilat menjadi urat salisilat, asam nikotinat menjadi urat asam nikotin. Konjugasi dengan Sistein (S) yaitu brom benzen menjadi p-brom-fenil-merkapturat membentuk brom fenol konjugasi dengan Sulfat dan glukoronat. Detoksikasi dengan konyugasi sulfat, sulfat sumber sistein/metionin menjadi sulfokinase dan indol, fenol, hormon steroid menjadi ikatan kondroitin sulfat dalam belerang (urin). Detoksikasi dengan konyugasi menjadi glukoronat dimana karboksil/hidroksil (contoh asam benzoat menjadi benzoil glukuronida, fenol menjadi fenol glukorunida, asam salisilat menjadi salisilat glukuronida). Detoksikasi dengan konyugasi asam asetat, asam asetat (asetilasi) memerlukan KoASH, ATP, transasetilase, contoh pada reaksi p-amino benzoat (PABA) menjadi p-asetil-amino benzoat dan sulfanilamida menjadi p-asetil-aminobenzulfonamide. Detoksikasi dengan konyugasi pada gugus metil. Sumber gugus metil dapat berasal dari metionin, kolin, betain serta vitamin dengan inti piridin menjadi asam nikotinat dan niasinamida.

BAB X Biokimia Gastrointestinal€¦ · Pembentukan HCl, HCl dikeluarkan oleh sel parietal dalam...

Documents

Transcript of BAB X Biokimia Gastrointestinal€¦ · Pembentukan HCl, HCl dikeluarkan oleh sel parietal dalam...