Nama: Rentha Purnama SariNPM: 10700337Materi kuliah: Biokim Jaringan Dosen: dr. Charles KimuraRANGKUMAN BIOKIM JARINGAN Fungsi otot : Memproduksi gerakan Mempertahankan postur Mempertahankan sendi Menghasilkan panas/energi. Otot Bergaris terdiri : Sarkolema ( di kelilingi oleh suatu membran yang peka akan rangsangan listrik). Fibril-fibril atau miofibril. Sarkoplasma (di kelilingi oleh cairan intrasel). Mengandung : Glikogen Senyawa berenergi tinggi (ATP). Fosfokreatin Enzym glikolisis. Miofibril otot rangka mengandung filamen tebal dan tipis. Filamen tebal mengandung miosin. Filamen tipis mengandung aktin, tropomiosin, dan kompleks troponin (troponin T, I, dan C). Model jembatan silang filamen geser adalah dasar dari pandangan terkini tentang kontraksi otot. Dasar dari model ini adalah bahwa filamen-filamen yang saling tumpang tindh bergeser satu sama lain sewaktu otot berkontraksi dan jembatan silang antara miosin dan aktin menghasilkan dan mempertahankan ketegangan otot. Miofibril bila dilihat dibawah mikroskop elektron maka akan tampak pita gelap dan terang yang berselang-seling : Pita A (gelap) Pita I (terang) Pita H (ditengah-tengah pita A, agak terang) Garis Z, garis gelap yang memisahkan pita I menjadi dua. Transducer (mesin) : mengubah energi potensial (kimia) menjadi energi kinetik (mekanik).Syaratnya : Harus ada suplai energi kimia yang konstan, yaitu ATP dan kreatin phospat Harus ada cara pengaturan aktifitas mekanis, yaitu kecepatan, lama, dan kekuatan kontraksi otot Harus berhubungan dengan sistem syaraf sebagai pengendali Bila digunakan lebih dari 1 kali harus ada jalan mengembalikan ke dalam keadaan semula. Ada 3 tipe jaringan otot : Skeletal Cardiac Smooth. Karakteristik fungsional jaringan otot : Excitability atau iiritability Contractibility extensibility Alasticity Aktin dan miosin merupakan protein utama otot. Monomer G-aktin : bentuk globuler, BM 43 kDa, polimerasi secaran nonkovalen pada larutan ionik fisiologis dan mg, membentuk filamen helix ganda yang tak larut disebut f-aktin. Pada otot bergaris terdapat 2 protein lain, yang jumlahnya sedikit tetapi mempunyai fungsi penting, yaitu : tropomiosin (molekul fibrous dengan 2 rantai yaitu alfa dan beta) troponin (hanya didapatkan pada pada otot bergaris, membentuk filamen tipis, dan terdiri dari 3 macam protein yaitu TpT, Tpl dan TpC). Miosin : merupakan 55% dari berat protein otot, membentuk filamen tebal, mempunyai bagian filamen fibrous yang terdiri 2 helix terurai, dapat dan mengikat F-aktin. Tripsin dapat mencerna miosin menjadi 2 fragmen yaitu : LMM (Light Mromyosin) : serabut helix, yang tidak larut, tidak menunjukkan ATPase, tidak mengikat F-aktin. HMM (Heavy Meromyosin) : protein larut, mempunyai bagian yang fibrous dan globuler, dapat dicerna oleh papain menjadi 2 fragmen yaitu subfragmen S1 dan subfragmen S2. Fungsi molekular otot : Kontraksi otot merupakan suatu siklus pengikatan dan pelepasan bagian globuler miosin pada filamen F-aktin. Perubahan interaksi filamen Aktin-filamen Miosin menggeser satu sama lain. Energi didapat hidrolisis. Hidrolisis ATP digunakan untuk menggerakkan filamen, ATP berikatan dengan kepala miosin dan terhidrolisis menjadi ADP dan P oleh aktivitas ATPase kompleks aktomiosin. Hilangnya ATP dari sarkoplasma mempunyai 2 efek yaitu : Ca pump pada retikulum sarkoplasma berhenti bekerja untuk mempertahankan kadar Ca yang rendah dalam sarkoplasma interaksi aktin miosin terhenti. Tak terjadi pelepasan miosin aktin (karena perlu ATP) RIGOR MORTIS. Ca berperan utama dalam inisiasi kontraksi otot dengan mengikat troponin C. Di otot rangka, retikulum sarkoplasma mengatur distribusi Ca ke sarkomer, sementara aliran masuk Ca melalui kanal aliran masuk Ca, di sarkolema sangat penting bagi otot jantung dan polos. Terdapat sejumlah perbedaan antara otot rangka dan otot jantung; khususnya otot jantung memiliki berbagai reseptor pada permukaannya. Otot polos, tidak seperti otot rangka dan otot jantung, tidak mengandung sistem troponin; kontraksi dipicu oleh fosforilasi rantai pendek miosin. Relaksasi otot polos : Ca++ sarkoplasma menurun hingga 10-7 mol, sehingga Ca++ terlepas dari calmodulin lalu memisahkan diri dari miosin light kinase Kinasenya mengalami inaktifasi Tidak ada fosfat baru yg terikat pada rantai p, dan light chain protein fosfatase yg selalu aktif dan Ca independen, melepaskan fosfat dari rantai ringan p Rantai ringan p miosin mengalami defosforilasasi kemudian menghambat pengikatan miosin pada F aktin dan aktivasi ATP-ase Miosin terlepas dari F aktin dengan adanya ATP, tetapi tidak dapat terikat kembali karena adanya defosforilasi dari rantai ringan p, dan relaksasi terjadi seterusnya. ATP adalah sumber energi yg konstan untuk siklus kontraksi relaksasi otot. Didapat dari : Glikolisis Fosforilasi oksidatif Kreatin fosfat 2 molekul ATPSimpanan ATP dalam otot rangka cepat terpakai habis pada waktu kontraksi, 1 detik. Nitrogen oksida adalah regulator otot polos vaskuler; hambatan pembentukannya dari arginin menyebabkan peningkatan mendadak tekanan darah yang menunjukkan bahwa regulasi tekanan darah adalah salah satu dari banyak fungsinya. Glikolisis : Sarkoplasma paling banyak mengandung glikogen Pemecahan glukosa untuk menghasilkan 2 molekul piruvat & 2 ATP Tergantung dari enzym fosforilase otot ( metabolisme karbohidrat ) Anaerobik (tanpa oksigen) Tidak efisien, tetapi tingkat sangat cepat Selama oksigen rendah, piruvat diubah menjadi laktat (yang berhubungan dengan kelelahan dan rasa sakit) Mc Ardles Disease, dimana enzym fosforilase otot tidak ditemukan Kreatin otot : Mencegah kehabisan ATP secara cepat dengan memberikan senyawa fosfat bertenaga tinggi yang siap pakai yang penting untuk pembentukan ATP dari ADP Reaksi dikatalisa oleh kreatin fosfokinase ( CPK )Creatin Phopho Kinase adalah enzym khusus otot dan mempunyai arti klinis, yaitu untuk mengetahui kelainan dari otot Fosforilasi oksidatif : Jaringan otot juga memerlukan oksigen secara konstan Oksigen dibutuhkan banyak untuk mempertahankan kontraksi (mempertahankan posisi tubuh ) Oksigen disimpan dalam Mioglobin Miodenilat kinase : Enzym yang terdapat pada otot Mengkatalisa reaksi 2 mol ADP ATP + AMP Disertai dengan hidrolisa ATP oleh ATP-ase, pada saat kontraksi Protein otot : Young and Munro mempelajari turn over protein otot Aktin dan miosin mengalami metilisasi membentuk 3-metil histidine ( 3MeHis) Dikeluarkan melalui urine, sehingga dapat sebagai tolak ukur kadar katabolisme protein pada myofibril. Kasus : Banyak kasus hipertermia maligna pada manusia disebabkan oleh mutasi di gen yang menyandi kanal pengeluaran Ca. Sejumlah kasus kardiometri hipertrofik familial disebabkan oleh mutasi miseense di gen yang menyandi rantai panjang -miosin. Mutasi gen yang menyandi sejumlah protein lain juga pernah ditemukan. Distrofi otot tipe Duchenne disebabkan oleh mutasi di gen (terletak do kromosom X) yang menyandi protein distrofin.