B I O K I M I A

Biokimia pertama sekali ditemukan oleh. KERL NEUBERG tahun 1903 jerman

Biokimia adalah ilmu pengetahuan yang meneliti berbagai molekul yang terdapat dalam sel hidup dan organisme serta reaksi-reaksi biokimianya.

Berdasarkan defenisi ini biokimia mencakup bidang :1. Biologi sel2. Biologi molekuler3. Genetika molekuler

Tujuan utam biokimia adalah pemahaman menyeluruh atau semua proses kimiawi yang berkaitan dengan sel hidup pada tingkat molekuler

Untuk mencapai tujuan para ahli kimiawi berupaya untuk melakukan :

1. Mengisolasi berbagai molekul yang terdapat dalam sel2

2. Menentukan struktur sel3. menganalisis fungsi molekul-molekul tersebut

SEL adalah Unit struktural makhluk hidup

Ilmu –ilmu yang berkaitan dengan biokimia yaitu :1. Fisiolog Yaitu suatu ilmu tentang fungsi tubuh2. Imunologi3. Farmakologi dan farmasi4. Toksikologi.pokok bahasan yaitu racun bekerja pada

reaksi atau proses biokimi 5. Patologi yaitu ilmu tentang penyakit misalnya

Peradangan Cedera sel Kanker

6.7. Mikrobiologi8. Zoologi9. Botanj

Salah satu persyaratan penting untuk memelihara kesehatan adalah terdapatnya asupan optimal sejumlah bahan kimia melalui makanan Yng utama dari bahan-bahan tersebut adalah :

1. Vitamin2. Asam amino tertentu 3. Asam lemak tertentu 4. Mineral 5. Air.

Semua kausa yang tercantum bekerja dengan mempengaruhi berbagai mekanisme biokimia disel atau ditubuh :

1. Agen fisik Trauma mekanis,perubahan mendadak tekanan atmosfir,radiasi

2. Agen kimia,termasuk obat,toksik tertentu

3. Agen biologis, Virus,bakteri,jamur dan bentuk-bentuk parasit

4. mengankut oksigen5. Penyakit genetik ; kongenital,molekular6. Reaksi imunologik; anafilaksis,penyakit autoimun7. Ketidak seimbangan nutisi : Defisiensi.kelebihan8. Ketidak seimbangan endokrin : Defisiensi, kelebihan

hormon

A I R

Air adalah Komponen kimia utama pada organisme hidup

Sifat fisiknya yang unik yang mencakup kemampuan untuk melarutkan berbagai molekul

organik dan anorganik berasal dari struktur dipolar air dan kemampuannya yang luar biasaUntuk membentuk ikatan hidrogen

Air adala pelarut biologis ideal

Molekkul air adalah tetra hedron iregular yang sedikit miring dengan oksigen yang terletak ditengah.

Ikatan hidrogen memungkinkan air melarutkan banyak biomolekul organik yang mengandung gugus fungsional yang dapat ikut serta dalam pembentukan ikatan hidrogen.

Senyawa yang mengandung O,N,S dapat berfungsi sebagai donor atau ikatan hidrogen.

Ikatan garam ,interaksi hidrofilik dan gaya Van der waals ikut mempertahankan struktus molekul

Molekul air membentuk ikatan hidrogen

Air suatu nukleopil yang sangat baik adalah suatu reaktan atau produk dalam banyak reaksi metabolik.

Air memiliki kecendrungan untuk terdisosiasi (terurai)menjadi ion hidroksida dan proton.

Keasaman suatu larutan air umumnya disebutkan dengan menggunakan skala PH Logaritmik.

antara 7,35 – 7,45.

Kecurigaan akan adanya ketidak seimbangan asam basa dipastikan dengan mengukur PH darah arteri dan kandungan CO2 darah vena.

Penyebab ;

Asidosis(PH darah < 7,35)antara lain adalah Ketosis diabetik dan asidosis laktat

Alkalosis (PH>7,45) dapat trjadi misalnya setelah muntah muntah yang mengeluarkan isi lambung yang asam

Pengendalian keseinbanga air bertangtung pada mekanisme-mekanisme hipotalamus yang mengontrol rasa haus ,hormon pada antidiuretik (ADH),pada retensi air oleh ginjal dan pada pengeluaran melalui penguapan.

Diabetes insipidus nefrogenik, yaitu ketidak mampuan memekatkan urine atau menyesuaikan tubuh dengan perubahan-perubahan ringan dalam osmolaritas cairan ekstrasel, terjadi karena Osmoreseptor tubulus ginjal tidak berespon terhadap ADH.

Air adalah Nukleofil yang sangat baik.Nukleofil adalah reaksi metabolik yang sering melibatkan serangan oleh pasangan elektron pada molekul kaya elektron.Yang miskin elektron disebut dengan ELEKTRFIL.

Nukleofil lain yang penting secara biologis adalah : Atom oksigen fosfat, alkohol dan asam karboksilat.

Elektrofil yang sering dijumpai adalah : Karbon karbonil pada

Amida Ester Aldehida Keto Atom fosfor pada fosfoester.

Serangan nukleofilik oleh air umumnya menybabkan putusnya ikatan amida,glikosida atau ester yang menyatukan biopolar proses ini disebut Hidrolisis.

Sementara hidrolisis adalah suatu reaksi yang termodinamis menguntungkan iakatan fosfoesterdan amida pada polipeptida dan oligonukleotida bersifat stabil dalam lingkungan cair sel.

Di sel kotalis protein yang disebut enzim mempercepan laju reaksi hidrolisis

Pretease mengatalisis hidrolisis protein menjadi komponen-komponennya :Asam-asam amino

Nuklease mengatalisis hidrolisis ikatan fosfoester di DNA dan RNA

Molekul air memperlihatkan kecendrungan Disosias yang ringan tetapi penting Kemampuan air untuk mengalami ionisasi meskipun sedikit sangat penting bagi kehidupan. Karena air dapat bekerja sebagai suatu asam atau basa ionisasinya dapat Direpresentasikan sebagai suatu pemindahan proton anta molekul yang membentuk sebuah ion Hidronium (H3O+)Dan sebuah ion Hidroksida(OH+)

P H

pH adalah Log negatif konsentrasi ion hidrogen

pH diperkenalkan pada tahun 1909 oleh Sorensen yang mendefenisikan pH Sebagai loh negatif dari konsentrasi ion hidrogen. pH = -log(H+)

Untuk menghitung pH larutan :1. Hiutng konsdentrasi ion hidrogen (H+)2. Hitung logaritma berbasis 10 dar (H+)3. pH adalah nilai negatif dari angka yang

ditemukan di tahap 2.

Contoh untuk air murni 25 C

-Log (H+) = -Log 10 =-(-7)= 7,0

Nj;lai ini juga dikenal sebagai Power (Inggris) puissant (Prancis) potennz (Jerman)

Asam adalah Donor proton dan Basa adalah akseptor proton Asam kuat (mis. HCL, H 2SO4) mengalami disosiasi sempurna menjadi anion dan kation bahkan dalam larutan asam kuat (pH rendah)

Asam lemah hanya mengalami disosiasi parsial dalam laruitan asam

Basa lemah mengalami disosiasi sempurna pada pH tinggi

STRUKTUR DAN FUNGSI PROTEIN DAN ENZIM

Asam l-α- amino trdapat dalam protein sedangkan asam D-amino maupun asam non-α-amino terdapat dialam

Semua Asam amino memiliki paling tidak dua gugus fungsional asam lemah R-NH3

+ dan R-COOH banyak asam amino yang juga memiliki gugus fungsional asam lemah lain misalnya : gugus –OH,--SH,guanidino,dan gugus imidazol.

Dari berbagai reaksi biokimia asam amino terpenting adalah pembentukan ikatan peptida.

Gugus R asam amino mentukan fungsi biokimia khas masing-masing.

Asam amino diklasifikasikan sebagai :1. Basa

2. Asam3. Aromatik4. Alifatik atau

Peptida diberi nama berdasarkan jumlahresidu asam amino dan turunan residu terminal karboksil.

Asam L-α Amino yang terdapat dalam protein adalah :Nama Simbol Rumus sturktur1. Glisin Gly(G) H—CH—COO-

2. Alanin Ala(A) CH3—CH—COO-

NH3

H3C

3. Valin Val(V) CH—CH—COO-

H3C NH3

H3 C

4. Leusin Leu(L) CH—CH2--CH—COO-

H3C

5. Isoleusin Ile(I)

Dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil (OH) :

Serin

Treonin Tirosin

.Dengan rantai samping yang mengandung atom sulfur :

Sistein Metionin

Dengan rantai samping yang mengandung gugus asam atau amidanya :

Asam aspartat Asparagin Asam glutamat Glutamin

Dengan ranyai sampinmg yang mengandung gugus Basa : Arginin Lisin Histidin

Mengandung cicin Aromatik : Histin Fenilanin Tirosin

TriptopanAsam Imino :

Prolin

Bebrapa asam L-α amino bebas memiliki peran penting dalam proses metabolik :

Contoh : Ornitin,Sitrulin,Argininosuksinat yang ikut serta

dalam sintesis Urea Tirosin dalam pembentukan hormon tiroid Glutamat dalam biosintesis neurotransmiter

Asam D-amino yang terdapat secara alami adalah : D-Serin dan D-Aspartat bebas dalam jaringan Otak D-Alanin dan D-Glutamat dalam dinding sel bakteri

gram positif Asam D-amino peptida sebagian non mamalia dan

antibiotik tertentu.

Kelarutan asam amino mencerminkan sifat ionkmya

1. Larut dalam pelarut Polar seperti : Air dan Etanol

2. Tidak larut dalam non polar Seperti : Benzena, Heksana dan eter.

3. Asam amino tidak menyerap sinar karenanya tidak berwarna

4. Namun tirosin,Fenilalanin,terutama triptopan menyerap sinar ultraviolet dengan panjang gelombang tinggi (250-290 nm)

P R O T E I N

Protein adalah makromolekul yang secara fisik dan fungsional kompleks yang melakukan beragam peran penting suatu jaringan protein internal :

1. Sitoskeleton yaitu mempertahankan bentuk dan integritas fisik sel

2. Filamen aktin dan miosin membentuk perangkat dan kontraksi otot

3. Haemoglobin mengangkut oksigen4. Antibodi dalam darah mencari benda asing yang

masuk5. Enzim mengatalisis reaksi yang menghasilkan

energi,membentuk dan menguraikan biomolekul,mereflikasi dan menerjemahkan gen,mengolah mRNA

6. Reseptor memungkinkan sel mengidera dan berespon terhadap rasangan hormon dan lingkungan.

Protein mengalami perubahan fisik dan fungsional yang mencerminkan siklus hidup organisme tempat protein itu berada.

Siklus hidup organisme tempat protein berada

Protein biasanya lahir saat translasi Mengalami pematangan melalui pasca translasi

misalnya proteolisis parsial Berada berselang-seling dalam bentuk aktif dal

istirahat melalui intervensi faktor-faktor regulasi Mengalami penuaan melalui oksidasi,deamidasi Mati setelah diuraikan menjadi asam-asam amino

komponennya

Methode yang digunakan untuk menganalisis protein adalah :

Pengendapan isoelektrik Polaritas (pengendapan dengan etanol atau aseton) Konsentrasi garam (penggaraman dengan amonium

sulfat) Pemisahan kromtografik memisahkan molekul-

molekul antara dua fase,fase yang dapat bergerak dan fase Diam

Memisahkan asam amino dan gula fase diam atau matriks dapat menggunakan kertas saring (Kromatografik kertas) atau lapisan tipis selulosa,silika atau alumina (Kromatografik lapisa tipis, Thin Layer Chromatography, TLC ).

Tujuan utama adalah identifikasi protein (dan modifikasi paskatranslasi )yang hilang timbulnya berkaitan dengan Fenomena Faali, Penuaan, atau Penyakit tertentu.

Empat ordo struktur protein

1. Struktur primer, sekuens asam amino dalam suatu rantai polipeptida

2. Struktur sekunder,Pelipatan segmen-segmen pendek (3-30 residu)polipeptida yang berdekatan menjadi unit-unit yang terratur secara geometris

3. Struktur tersier,Penyusunan unit struktural sekunder menjadi unit fungsional yang lebih besar misalnya polipeptida matang dan domain-domain komponennya

4. Struktur kuatener,Jumlah dan tipe unit polipeptida pada protein oligometrikdan susunan specialnya.

Protein dapat diklasifikasikan berdasarkan :1. Kelarutan2. Bentuk3. Fungsinya4. Keberadaan suatu gugus protestik misalnya : heme

Gangguan komformasi protein dapat memiliki konsekuensi patologis

1. Prion molekul pendamping ini, subunit-subunit spongiform,glioma astrositik dan lenyapnya neuron akibat pengendapat agregat protein tak larut dalam sel neuron

2. Talasemia BetaTalasemia disebabkan oleh cacat genetik yang mengganggu sintesis salah satu subunit polipeptida hemoglobin,

Selama sintesis hemoglobin yang terjadi sewaktu pembentukan sel darah merah suatu molekul pendamping yang spesifik disebut α Hemoglobin stabilizing protein (AHSP) Mengikat sub unit α hemgolobin bebas yang menunggu penyatuan kedalam multimer hemoglobin.tanpan molekul

pendamping ini, subunit-subunit Hemoglobin bebas akan menggumpal dan endapan yang terjadi menimnulkan efek sitotoksik pada eritrosit yang terbentuk

Protein: Mioglobin & Hemoglobin

Protein Heme mioglobin dan hemoglobin mempertahankan pasokan oksigen yang esensial untuk metabolisme oksidatif.

Mioglobin : - Suatu protein monomerik otot merah- Menyimpan oksigen sebagai cadangan untuk

menghadapi kekurangan O2

Hemoglobin adalah :1. Suatu protein tetramerik eritrosit2. Mengangkut oksigen kejaringan3. Mengembalikan CO2 dan proton ke paru-paru4. Sianida dam karbonmonoksida bersifat mematikan

karena masing-masing mengganggu

Dampak biomedis :

Mioglobinuria :Setelah terjadinya cedera merusak yang Fasif mioglobin yang dibebaskan dari

Serabur otot yang rusak akan mewarnai urine menjadi merah tua

ANEMIA adalah

kekurangan sel darah merah atau hemoglobin dalam darah, dapat mencerminkan gangguan sintesis hemoglobin misalnya pada defisiensi besi atau gangguan produksi eritrosit misalnya pada defisiensi asam folat atau vitamin B12, diagnosa anemia dimulai dengan pengukuran hemoglobin darah secara spektroskofik.

TALASEMIA adala : Cacat genetik yang dikenal sebagai talasemia terjadi

akibat ketiadaan parsial atau total sat atau lebih rantai α &β hemoglobin

Yang sering ditmukan hanya tiga rantai α (talasemia alfa) maupun β (talasemia beta)

Selai transplantasi sumsum tulang terapi bersifat simtomatik

Talasemia alfa dan beta adalah anemia yang masing-masing disebabkan penurunan produksi subunit α &β HbA

E N Z I M

Enzim adalah : polimer biologis yang mengatalisisreaksi kimia yang memungkinkan berlangsung nua kehidupan

Enzim dapat diklasifikasikan berdasarkan tipe reaksi :

1. Dehidrogenase yaitu mengeluarkan atom-atom hidrogen

2. Protease yaitu menhidrolisis protein3. Isomerase yaitu mengatalisis tata ulang dalam

komfigurasi

Pemodifikasi dapat terletak didepan atau dibelakang enzim :

1. Untuk menjelaskan substrat enzim (Xantin oksidase)2. Sumber enzim ( Ribonuklease pankreas )3. Pengaturannya ( Lipase peka-hormon )4. Suatu gambaran dari n=mekanisme kerjanya

( Protese sistein )

Enzim dikelompokkan menjadi enam kelas yaitu :

1. Oksidoreduktase yaitu :mengatalisi oksidasi dan reduksi

2. Transferase yaitu : mengatalisis pemindahan gugus seperti gugus glikosil,metil atau fosforil

3. Hidrolase yaitu : mengatalisis pemutusan hidrolitik dan ikatan lain

4. Liase yaitu mengatalisis pemutusan ikan=tan lain dengan eleminasi atom yang yang menghasilkan ikatan rangkap

5. Isomerase yaitu mengatalisis perubahan geometrik atau struktural didalam satu molekul

6. Ligase yaitu mengatalisis penyatuan dua molekul yang dikaitkan dengan hidrolisis ATP

Banyak enzim mengandung berbagai molekul non protein kecil dan ion longam yang ikut serta secara langsung dalam katalisis atau pengikatan substrat yaitu :

1. Gugus protestik : dibedakan berdasarkan integrasinya yang kuat dan stabil kedalam struktur protein melalui gaya –gaya kovalen dan non konalen Contoh:

a. Pridoksal fosfatb. Flavin mononukkleotida (FMN)c. Flavin adenin dinukleotida (FAD)d. Tiamin pirofosfate. Biotinf. Dan ion logam ; Co,Cu,Mg,Mn,dan Zn.

2. Kofaktor berikatan secara reversibel dengan enzim dan substratKofaktor memiliki fungsi serupa dengan prostetik tetapi berikatn secara transien dan mudah terlepas dengan ezim dan substrat, misalnya ATP

3. Koenzim adalah berfubgsi sebagai pengangkut substrat dari tempat pembentukan

Ketempat pemakaiannya Gugus kimia yang diangkut oleh koenzim adalah :

Gugus metil (folat) Gugus asil (koenzim A) Oligosakarida(Dolikol)

Banyak koenzim , kofaktor ,dan gugus prostetik adalah turunan Vitamin B.

Vitamin B larut dalam air merupakan komponen penting berbagai koenzim

Selain vitamin B Beberapa koenzim mengandung : Gugus adenin Ribosa Fosforil AMP atau ADP Nikotidamit adalah komponen koenzim redoks

NAD dan NADP Riboflavin adala komponen koenzim FMN

dan FAD

Asam pantotenat adalah komponen dari koenzim A pengangkut gugu asil

Tiamin ikut serta dalam dekarboksilasi asam α keto dan dan koenzim asam folat dan kobamid berfungsi dalam metabolisme satu-karbon

Penemuan obat memerlukan pemeriksaan enzim yang sesuai untuk penapisan Enzim adalah satu dari beberapa kelas utama biomolekul yang menjadi sasaran untuk pembuatan obat dan agen terapeutik contohnya ; banyak antibiotik yang menghambatan enzim yang khas untuk mikroba patogen.

ANALISIS ENZIM TERTENTU MEMBANTU DIAGNOSIS

Enzim plasma nonfungsional membantu menentukan diagnosis dan prognosis

Enzim dan proenzim tertentu serta substratnya terdapat setiap saat dalam darah orang normal dan menjalankan fungsi fisiologis dalam darah contoh enzim plasma fungsional ini :

1. Lipoprotein lipase 2. Pseudokolinesterase3. Proenzim koagulasi darah dan pelarut bekuan darah

Sebagian besar enzim ini disekresi oleh Hati.

Enzzim plasma yang tampaknya nonfungsional ini berasal darikerusakan normal rutin eritrosit dan leukosit dan sel lain .

Enzim serum utama yang digunakan dalam diagnosis klinik :

Enzim serum Pemakaian diagnostik utama

1. AST atau SGOT danALT/SGPT Hepatitis Virus2. Amilase Pankreatitis

akut3. Kreatinkinase Penyakit Otot

dan infark miokardium4. ¥ Glutamil transpeptidase Berbagai

penyakit hati5. Fosfatase asam Karsinoma

metastatik prostat6. Fosfatase alkali Berbagai

penyakit tulang,penyakit hati obstruktif

Bioenergetika & metabolisme karbohidrat & Lipid

Bioenergetika : Peran ATP

Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu tentang perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia.

1. Kematian akibat kelaparan terjadi jika cadangan energi yang tersedia habis

2. Malnutrisi berkaitan dengan ketidak seimbangan energi (marasmus)

3. Hormon tiroid mengontrol laju pembebasan energi ( laju metabolik)

4. Jika terjadi malfungsi hormon penyakit akan timbul5. Kelebihan simpanan energi menyebabkab Obesitas

salah satu penyakit tersering di masyarakat barat.

FOSFAT BERENERGI TINGGI BERPERAN SENTRAL DALAM PENGAMBILAN DAN PEMINDAHAN ENERGI

Untuk mempertahan proses-proses kehidupan semua organisme harus mendapat pasokan energi bebas dari lingkungan .

Organisme autrofik memanfaatkan proses-proses eksergonik sederhana : Sinar matahari

Organisme heterotrofik memperoleh energi bebas dengan menggabungkan metabolismenya dengan penguraian molekul organik kompleks dalam lingkungan organisme tersebut

Pada semua organisme ATP berperan sentral dalam pemindahan energi bebas dar proses Eksergonik ke proses Endergonik.

ATP adalah suatu nukleosida trifosfat yang mengandung :1. Adenin2. Ribosa dan

3. Tiga gugus fosfat

Pentingnya fosfat dalam metabolisme perantara mulai tampak jelas dengan ditemukannya peran ATP,Adenosindifosfat (ADP)dan fosfat anorganik dalam glikolisis.

Nilai untuk hidrolisis fosfat terminal pada ATP Mdibagi menjadi dua kelompok :

1. Fosfat berenergi rendah yang diwakili oleh ester fosfat nilai < dari ATP

2. Fosfat berenergi tinggi dilainya lebih besar dari ATP, Komponen kelomfok fosfat berenergi tinggi ini yaitu :

ATP biasanya berupa - Anhidrida mis : 1-fosfat pada 1-3 bisfosfogliserat - Enolfosfat mis : Fosfoenolpiruvat

- Fosfoguanidin mis : Kreatin fosfat,arganin fosfat

Terdapat tiga sumber utama fosfat berenergi tinggi yang ikut dalam konservasi energi dan penankap energi yaitu :

1. Fosforilase oksidase : Sumber fosfat berenergi tinggi yang secara kuantitatif terbanyakdalam organisme anaerod.Energi bebas berasal dari oksidasi rantai pernapasan yang menggunakan O2 molekular didalam mitokondria

2. Glikolisis Pembentukan netto dua fosfat n=berenergi tinggi berasal dari pembentukan laktat dari satu molekul glukosa yang dihasilkan dalam dua reaksi yang masing-masing dikatalisis oleh fosfogliserat kinase dan piviuvat kinase

3. Siklus asam sitrat suatu fosfat berenergi tinggi dihasilkan secara langsung dalam siklus ditahap suksinil tiokinase

Fosfagen berfungsi sebagai bentuk simpan fosfat berenergi tinggi dan mencakup kreatin fosfat yang terdapat di : 1. Otot rangka

2. Jantung 3. Spermatozoa

RANTAI RESPIRATORIK & FOSFORILASI OKSIDATIF

Organisme aerob mampu nenangkap jauh lebih banyak energi bebas dalam substrat respiratorik dari pada organisme anaerob. Sebagian besar proses ini terjadi dimitokondria yng disebut sebagai Pabrik energSel respirasi digabung dengan pembentukna zat antara berenergi tinggi yaitu ATP oleh Fosforilasi oksidatif sejumlah obat Mis : amobarbital dan racun Misalnya : Sianida , karbon monoksida.

Oksidasi biologis

1. Oksidasi adalah pengeluaran dan reduksi sebagai penambah elektron.

2. Oksidase menggunakan oksigen sebagai Akseptor Hidrogen

3. Oksidase mengatalisis pengeluaran hidrogen dari suatu substrat yang menggunakan oksigen sebagai akseptor hidrogen, enzim ini menghasilkan AIR atau Hidrogen Peroksida sebagai Produk Reaksi

4. Sebagian oksidase mengandung tembaga

5. Sitokrom oksidase adalah suatuhemoprotein yang terdistribusi luas dalam banyak jaringan terdapatdi mioglobin,hemaglobin dan sitokrom

6. Oksidase lainnya adalah Flavoprotein, enzim flavoprotein mengandung Flavin mononukleotida (FMN),atau Flavin Adenin dinukleotida (FAD) dibentuk dalam tubuh dari vitamin Riboflavin

OKSIDOREDUKTASE

Oksidoreduktase adalah enzim yang berperan dalam oksidase dan reduksi.

Oksidoreduktase dan dapat diklasifikasikan menjadi 4 kelompok : Oksidase

. Hidroperoksidase

Oksigenase

dehidrogenaseBerperan penting dalam respirasi :hidroperoksidase melindungi tubuh dari kerusakan radikal Oksigenase memerantarai hidroksilaseobat dan steroid.

OKSIDASE .

Oksidase menggunakan oksigen sebagai akesptor hidrogen .

Oksidase mengatalisis pengeluaran hidrogen daris suatu substrat yang menggunakan oksigen sebagai aseptor hidrogen enzim ini menghasilkan air atai hidrogen peroksida sebagai reaksi

HIDROPEROKSIDASE

Hidroperoksidase menggunakan hidrogen peroksida atau peroksida organik sebagai substrat.

Hidroperoksidase melimdungi tubuh terhadap berbagai peroksida yanf merugikan.Penimbumam peroksida dapat menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang dapat mengganggu membran dan dapat menyebabkan penyakit yang mencakup : Kanker

Aterodklerosis

Peroksida ditemukan dalam : Susu Leukosit

Trombosit dan jaringan lain yang terlibat dengan metabolisme

Di eritrosit dan jaringan lain enzim glutation peroksidase yang mengandung Selenium sebagai gugu prostetik,mengatalisis H2O2 dan hidroperoksida lipid ,glutation tereduksi menjadi teroksidasi sehingga lipid membran dan hemoglobin terlindung dari oksidasi oleh peroksida

OKSIGENASE

Oksigenase mengatalisis pemindahan langsung dan penggabungan oksigen ke dalam suatu molekul substrat dalam dua tahap :1. Oksigen berikatan dengan enzim dibagian aktifnya

1. 2.Oksigen yang terikat direduksi atau dipindahkan ke substrat

Okeigenase dapat dibagi menjadi dua sub kelompok :

1. Monooksigenase ( hidroksilase,oksidase fungsi campuran )hanya memasukkan satu atom oksigen molekular kedalam substrat

2. Dioksigenase menggabungkan kedua atom oksigen molekular ke dalam substrat

Contoh :- mencakup enzim hati , Homogentisat dioksigenase (oksidase)

-3-hidroksiantranilat dioksigenase

-Yangmengandung besi -Yang mengandung heme

DEHIDROGENASE

Dehidrogenase tidak dapat menggunkan oksigen sebagai akseptor hidrogen

Terdapat sejumlah besar enzim dalam klas ini enzim-enzim ini menggunakan dua fungsi utama

1. Memindahkan hidrogen dari satu substrat ke substrat lain dalam suatu reaksi oksidasi-reduksi

2. Sebagai komponen pada rantai respiratorik transfor elektron dari substrat ke oksigen.

KARBOHIDRAT YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS

Karbohidrot tersebar luas dalam tumbuhan dan hewan.Senyawa ini memiliki peran struktural dan metabolik yang penting.

Pada tumbuhan glukosa disintesis dari karbon dioksida dan air melalui fotosintesis dan disimpan sebagai pati (kanji) atau digumakan untuk menyintesis selulosa dinding sel tumbuhan.

Glukosa adalah Karbohidrat terpenting kebanyakan karbohidrat dalam makanan yang dapat dicerna akan menghasilkan glukosa,galaktosa,dan fruktosadiserap ke dalam aliran darah sebagai glukosa dan gula lain diubah menjadi glukosa didalam hati

Glukosa adalah bahan bakar universal bagi janin.Glukosa adalah prekursor untuk sintesis semua karbohidrat lain di tubuh , termesuk glikogen untuk penyimpanan : Ribosa Dan deoksiribosaDalam asam nukleat;galaktosa dalam laktosa susu

Dalam glikolipid dan sebagai kombinasi dengan protein dalam glikoprotein dan proteoglikan Penyakit terkait metabolisme Karbohidrat antara lain : 1.Diabetes millitus 2.Galktosemia

3.Penimbunan glikogen 4.Intoleransi laktosa

KARBOHIDRAT ADALAH TURUNAN ALDEHIDA ATAU KETON DARI ALKOHOL POLIHIDRAT.

Karbohidrat diklasifikasikan sebagai berikut :1. Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak

dihidrolisis menjadi karbohodrat yang lebih sederhana monosakarida dapat diklasifikasikan mmenjadi :

Triosa Tetrosa Pentosa

Heksosa Heptosa bergantung pada jumlah atom karbon Dan aldosa atau ketosa bergantung pada

agugus aldehida atau keton

2. Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida ct: 1.Maltosa dan

2.Sukrosa

3. Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia

4. Polisakarida adalah kondensasi lebih dari sepuluh unit monosakarida contoh :

Pati Dan dekstrin

Secara biomedis Glukosa adalah Monosakarida terpenting

GULA MEMPERLIHATKAN BERBAGAI BENTUK ISOMERISME

Gula dengan empat atom karbon asimetrik dapat membentuk isomerr Tipe-tipe isomerisme yang terpenting yang ditemukan dalam glukosa adalah :

1. Isomerisme D dan L Penggambaran suatu isomer gula sebagai bentuk D atau banyangan cerminnya sebagai bentuk L

2. Struktur cincin piranosa dan furanosa ,struktur cincin monosakarida menyerupai struktur cincin piran (cincin segienam), atau cincin furan (segilima) untuk larutan glukosa lebih dari 99 % berada dalam bentuk Piranosa.

3. Anomer alfa dan beta; Struktur cincin suatu aldosa adalah hemiasetal karena dibentuk oleh kombinasi satu gugus aldehida dengan satu gugus alkohol.

4. Epimer, isomer-isomer yang berbeda akibat variasi konfigurasi –OH dan –H ato karbon 2,3, dan 4 glukosa dikenal sebagai epimer, secara biologis epimer glukosa terpenting adalah manosa dan galaktosa

5. Isomerisme aldosa-ketosa ,fruktosa memiliki rumus molekul yang sama denga glukosa tetapi rumus struktur berbeda karena terdapat sebuah gugus keto potensial .

Gula membentuk glikosida dengan senyawa lain & sesamanya

Glikosida banyak terdapat dialam : aglikon dapat berupa : metanol gliserol sterol Fenol atau basa,adenin

Glikosida yang penting sehubungan dengan kerjanya di jantung (glikosida jantung)semuanya mengandung steroid sebagai aglikon. Glikosida lain meliputi antibiotik seperti STERPTOMISIN.Berbagai heksosa yang sangat penting :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Gula Sumber peran biokimia----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

D-glukosa Sari buah,pati,gula tebu,maltosa diekresikan dalam unrine(glukosuria) Laktosa pada diabetes melituus yang tidak t terkontrol akibat hiperglikemia

D- fruktosa Sari buah,madu,hidrolisis gula Menyebabkan penimbunan fruktosa

Tebu,sirup glukosa untuk dan hipoglikemia Pembuatan makanan

D-galaktosa Hidrolisis laktosa Akibat kegagalan tubuh memetabo l l isme galaktose menyebabkan ka

Tarak D-manosa hidrolisis getah pohon manna

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Polisakarida memiliki fungsi penyimpanan & struktural

Polisakarida mencakup beberapa karbohidrat yang penting secara fisiologis sebagai berikut:

Pati (kanji) adalah suatu homopolimer glukosa yang membentuk rantai α-glukosida yang disebut glukosan atau glukan,yaitu : Sereal, kemtang, kacang-kacangan dan sayuran.

DISAKARIDA YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS ;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Gula Sumber Makna klinis----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Isomaltosa hidrolisis enzimatik patiMaltosa hidrolisi enzimatik pati,gandum

Laktosa Susu Menyebabkan diare dan kembung Dpt diekresikan dalam urin pada

KehamilanLaktulosa Susu yang dipanaskan Tdk dihidrolisis usus tetapi difer

mentasiSukrosa Gula tebu, buah sayuran tidak adanya sukrosa m e menyebabkan diare,kembungTrehalosa Ragi,jamur,gula,---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ringkasan.

Karbogidrat adalah : konstitusi utama makanan hewan dan jaringan hewan,karbohidrat ditandai dengan jenis dan jumlah residu monosakarida didalam molekulnya.

Glukosa adalah karbohidrat terpenting pada biokimia mamalia karena hampir semua karbohidrat dalam proses biokimiawi makanan diubah menjadi glukosa untuk metabolisme.

Monosakarida yang penting secara fisiologis adalah glukosa “ gula darah “ dan ribosa

Disakarida yang penting antara lain adalah maltosa (glukosil glukosa ) suatu zat antara pencernaan pati ; Sukrosa (glukosil fruktosa) yang penting sebagai konstituen makanan yang mengandung fruktosa ; dan laktosa (galaktosil glukosa ) dalam susu.

Insulin berperan sentral dalam mengatur glukosa darah ,

Selain efek langsung hiperglikemia dalam meningkatkan penyerapan glukosa kedalam hati ,hormon insulin berperan sentral mengatur glukosa darah. Hormon ini dihasilkan Sel β pulau langerhans di pankeras sebagai respon terhadap hiperglikemia.

Zat-zat lain yang menyebabkan pengeluaran insulin dari pankreas adalah : - Asam amino -Asam lemak bebas -Badan keton -Glukagon Sekretin

-Obat sulfonilurea tolbutamid dan -gliburid

Obat-obat ini digunakan untuk merangsang sekresi insulin pada diabetes melitus tipe 2

Insulin cepat menurunkan kadar glukosa darah dengan meningkatkan pemindahan glukosa kedalam jaringan adiposa dan otot

GLUKAGON :

Glukagon adalah hormon yang dihasilkan oleh sel α pulau pankreas Sekresi dirangsang oleh hipoglikemia dihati. Glukagon juga meningkatkan glukoneogenesis dar I asam amino, dan laktatGlikogenolisis maupun glukoneogenesis di hati berperan menimbulkan efek Hipergikemiak .Glukagon yang kerjanya bertetangan dengan kerja insulin sebagian glukagon endogen disingkirkan dari hati.

Hormon lain yang mempengaruhi glukosa darah : Kelenjar hipofisis anterior menyekresikan hormon-hormon yang cendrung meningkatkan kadar glukosa darah sehingga melawan kerja insulin.Sejumlah sitokin yang disekresikan oleh makrofag yang menginfiltrasi jaringan adiposa juga memiliki efek melawan kerja insulin.

Resistensi insulin sering dijumpai pada orang Obesitas.Resistesi insulin yang berkaitan dengan obesitas(terutama obesitas abdomen )menyebabkan hiperlipidemia kemudian aterosklerosis dan penyakit jantung koroner serta diabetes yang dikenal sebagai SINDROM METABOLIK.

Pemberian insulin menurunkan kadar glukosa darah dan meningkatkan pemakaian serta penyimpanan di hati dan otot,sebagai glikogen. Kelebihan insulin dapat menyebabkan hipoglikemia yang menimbulkan kejang dan bahkan kematian.

KERAGAMAN SISTEM ENDOKRIN

Hormon dapat diklasifikasikan dengan beberapacara ;1. Komposisi kimianya2. Sifat Kelarutan3. Letak reseptor4. Jenis sinyal yang digunakan untuk menyampaikan

efek hormon didalam sel

Hormon disintesis di berbagai susunan sel, di organ-organ yang dirancang semata-mata untuk tujuan spesifik misalnya ;

Tiroid (triiodotironin) Adrenal (glukokortiroid,mineralokortiroid) Hipofisis ( TSH,FSH,LH,Hormon

pertumbuhan,prolaktin,ACTH )Sebagian organ dirancang untuk melakukan dua fungsi berbeda tetapi berkaitan erat contoh :

Ovarium menghasilkan oosit matang dan hormon reproduktif estradiol,Progesteron

Testis menghasilkan Spermatozoa matang dan tertosteron

Usus halus (Peptida mirip,glukagon),tiroid (kalsitonin)

Ginjal (angiotensin II) Kulit ,hati dan ginjal,menghasilkan (kalsitriol)

Hormon secara kimiawi beragam

Hormon disintesis dari beraneka ragam bahan dasar kimiawi,banyak yang berasal dari kolesterol.

Progesteronadalahhormonsejatidalamembentukan : glukokortikoid,mineralokortikoid,testosteron dan estrogen,

Testosteron adalah zat antara obligatorik dalam biosintesis estradiol dalam pembentukan dihidrotestosteron (DHT)

Glukosuria akan terjadi jika ambang ginjal untuk glukosa terlampaui

Jika glukosa darah meningkat hingga kadar yang relatif tinggi, ginjal melaksanakan regulatorik Glukosa secara terus menerus difiltrasi oleh glomerulus \, tetapi dalam keadaan normal direabsospsi secara sempurna di tubulus ginjal.

Filtrasi glomerulus dapat mengandung lebih banyak glukosa dari pada yang direabsorpsi sehingga terjadi GLUKOSURIA.

Hipoglikemia dapat terjadi sewaktu kehamilan dan pada neonatus.

Selama kehamilan komsumsi glukosa oleh janin meningkat dan terdapat risiko hipoglikemia pada ibu dan mungkin janin, terutama jika interval waktu makan cukup lama atau pada malam hari. Selain itu bayi prematur dan berat lahir rendah lebih rentan mengalami hipoglikemia

LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS

Lipid adalah sekelompok senyawa heterogen meliputi lemak ,minyak , steroid, malam dan senyawa terkait yang berkaitan lebih karena sifat fisiknya dari pada sifat kimianya.

Lipid mempunyai sifat umum berupa :

Relatif tidak larut dalam air Larut dalam pelarut nonpolar misalnya; Eter dan kloroform.

Merupakan konstituen makanan yang penting tidak saja karena nilai energinya tinggi tetapi juga karena vitamin larut-lemak dan asam lemak.

Lemak disimpan di jaringan adiposa, Lipid nonpolar berfungsi sebagai insulator listrik Kombinasi lipid dan protein (lipoprotein) terdapat di membran sel maupun di

mitokondrio, Berfungsi sebagai alat pengangkut lipid dalam darah Pengetahuan tentang biokimia lipid diperlukan untuk memahami biomedis :

Obesitas,diabetes militus,aterosklerosis, dan peran asam lemak tak jenuh ganda dalam gizi dan kesehatan

LIPID DIKLASIFIKASIKAN MENJADI LIFID :

1. Lipid sederhana : ester asam lemak dengan berbagai alkohol, Lemak(fat) ester asam lemak dengan glisero

Minyak(oil) adalah lemak dalam keadaan cair Wax(malam) ester lemak dengan alkohol

2. Lipit kompleks : ester asam lemak yang mengandung gugus-gugus selain alkohol dan asam lemak :

Fosfolipid : lipid yang mengandung asam fosfor selain asam lemak dan alkohol gliserofosfolipid adalah gliserol dan alkohol pada spigofosfolipid adalah sfingosin

Glikolipid (glikosfingolipid) lipid yang mengandung asam lemak ,sfigosin dan karbohidrat

Lipid kompleks lain : lipid sulpolipid dan amoinolipid ,lipoprotein3. Prekursor dan lipid turunan “: mencakup asam lemak, gliseril,steroid,alkohol lain,

aldeshida lemak. Dan keton,hidro karbon, Vitamin larut lemak, dan hormon.

Asam lemak adalah asam karboksilat alifatik

Asam lemak alami terdiri dari : Asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh.

ASAM LEMAK JENUH TERDIRI DARI ;

1. Asetat ;Produk akhir utama pada feremntasi karbohidrat.2. Butirat :Pada lemak tertentu jumlah sedikit (terutama mentega)3. Valerat4. Kaproat5. Laurat :spermaseti,kayu manis biji pohon palem minyak kelapa,pohon salam6. Miristat :Pala,biji pohon palem, minyak kelapa, mentega7. Palmitat :banyak disemua lemak hewani dan nabati8. Stearat

Ester-ester gliserol secara kuwantitatif adalah lipid yang paling signifikan diwakili oleh TRIASIGLISEROL yaitu lipoprotein dan bentuk simpanan lipid di adiposa Fosfoasilgliserol adalah lipid AMFIPATIK memiliki peran penting utama membran dan alpisan luar sebagai surfaktan di paru, dan sebagai konstituen jaringa saraf.

KOLESTEROL suatu lipi amfipatik komponen penting sumber terbentuknya steroid.

Metabolisme lipid tertama berpusat asam lemak dan kolesterol.

Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil-KoA(oksidasi β )atau diesterifikasi dengan gliserolYang membentuk triasilgliserol(lemak)sebagai cadangan bahan bakar utama tubuh.

Asetil-KoA yang dibentuk oleh oksidasi-β dapat mengalami beberapa proses :

1. Asetil-KoA yang berasal dari glikolisis, dan senyawa ini dioksidasi menjadi CO2+H2O2. Menjadi prekursor untukmembentuk kolesterol dan steroid.3. Di hati senyawa ini digunakan untuk membentuk BADAN KETON (asetoasetat dan 3-

hidroksibutirat) yang merupakan bahan bakar penting pada keadaan puasa lama.

Jalur metabolik dapat dipelajari berdasarkan :1. Ditingkat jaringan dan organ2. Ditingkat subselular

DITINGKAT JARINGAN DAN ORGAN SIRKULASI DARAH MENGINTEGRASIKAN METABOLISME.

Asam amino yang berasal dari pencernaan protein makanan dan glukosa yang berasal dari pencernaan karbohidrat diserpa melalui vena porta hati, Hati menyerap glukosa yang melebihi kebutuhan dan mengubahnya menjadi GLIKOGEN(glikogenesis)atau asam lemak.Diantara waktu makan hati bekerja mempertahankan kadar glukosa darah dari glikogen (glikogenolisis) dan bersama ginjal mengubah metabolit nonkarbohidrat seperti : laktat,gliserol,dan asam amino, menjadi glukosa(glukoneogenesis).

Kadar glukosa darah sangat penting bagi jaringan yang memakai glukosa sebagai bahan bakar utama ( OTAK) atau bahan bakar satu-satunya ( eritrosit )

Hati juga membentuk berbagai protein plasma utama (misal: Albumin )dan mendeaminasi asam amino yang melebihi kebutuhan dan membentuk UREA ysng disngkut ke ginjal untuk diekresikan.

Otot rangka menggunakan glukosa sebagai bahan bakar baik secara aerob yang membentuk CO2 maupun anaerob yang membentuk laktat.Otot merupakan simpanan protein yang cukup besar digunakan untuk glukoneogenesis pada keadaan kelaparan.

Lipid dalam makanan berupa triasigliserol dan mengalami hidrolisis menjadi monoasilgliseroldan asam lemak diusus,yang kemudian mengalami reesterifikasi di mukosa usus. Lipid dan protein disekresikan kedalam sistem LIMFE lalu kealiran darah sebagai kilomikron yaitu lipoprotein plasma senyawa ini dimetabolisme oleh jaringan yang mengandung lipoprotein lipase ysn menghidrolisis triasilgliserol.sisa kilomikron dibersihkan di hati.

Gliserol adalah suatu substrat untuk glukoneogenesis .Asam lemak diangkut dalam keadaan terikat dengan albumin serum.

Oksidasi asam lemak di hati menyebabkan terbentuknya badan keton (ketogenesis) Badan keton diangkut ke jaringan badan-badan keton bekerja sebagai bahan bakar dalam

keadaan puasa lama dan kelaparan.

Lipid diangkut di dalam plasma sebagai lipoprotein

Lipid plasma terdiri dari : 1. Triasilgliserol (16%)2. Fosfolipid (30%)3. Kelesterol (14%)4. Kolesteril (36%)5. Asaam lemak rantai panjang tak teresterifikasi (asam lemak bebas (4%)

Ada empat kelompok utama lipoprotein yang penting secara fisiologis

1. Kilomikron yang berasal dari penyerapan triasilgliserol dan lipid lain di usus 2. Lipoprotein berdensitas sangat rendah( Very-low density lipoprotein VLDL,atau praβ

lipoprotein ) yang berasal dari hati 3. Lipoprotein berdensitas rendah, (low density lipoprotein ,LDL )mengambarkan tahap

akhir metabolisme4. Lipoprotein berdensitas tinggi (high density lipoprtein ,HDLatau α-lipoprotein) yang

berperan dalam transpor kolesterol pada metabolisme VLDL dan kilomikron.

Disetiap lipoprotein terdapat satu atau lebih apolipoprotein(protein atau polipeptida ).

Apolipoprotein utama pada HDL (α-lipoprotein)Apolipoprotein utama pada LDL (β-lipoprotein)

Apolipoprotein melakukan beberapa peran : 1. Dapat membentuk sebagian struktur lipoprotein 2. Kofaktor enzim misalnya : kolesterol asiltransferase ,atau inhibitor enzim 3. Berfungsi sebagai ligan untuk interaksi dengan reseptor lipoprotein di jaringan mis; apo-

100 dan apo E untuk reseptor LDL,apo A-1 untuk reseptoe HDL

Triasilgliserol diangkut dari usus dalam bentuk kilomikron & lipoprotein berdensitas sangat rendah

Kilomikron ditemukan dalam kilus yang hanya dibentuk oleh sistem limfe yang mengaliri Usus Kilomikron bertanggung jawab mengankut semua lipid dari makanan kedalam sirkulasi.

Sisa kilomikron diserap oleh hati melalui endositosis yang diperantarai oleh reseptor , ester kolesteril serta triasigliserol.

LDL dimetabolisme melalui reseptor LDL ,Hati dan banyak jaringan ekstrahepatik mengekspresikan reseptor LDL

HDL ikut serta dalam metabolisme lipoprotein triasilgliserol & Kolesterol

HDL disintesis dan disekresikan dari hati dan usus ,Apo C dan apo E disintesis di hati dan dipindahkanm dari HDL hati ke HDL usus ketika usus dimasuki plasma

Fungsi utam HDL adalah sebagai tempat penyimpanan apo C dan apoE yang dibutuhkan dalam metabolisme kilomikron

HATI BERPERAN SENTRAL DALAM TRANSPOR & METABOLISME LIPID

Hati melaksanakan fungsi-fungsi utama : 1. Mempermudah pencernaandan penyerapan lipid dengan menghasilkan empedu yang

mengandung kolesterol dan garam empedu yang disintesis di hati dari penyerapan kolesterol lipoprotein.

2. Hati secara aktif membentuk dan mengoksidasi asam lemak dan juga membentuk triasilgliserol dan fosfolipid.

3. Hati mengubah asam lemak menjadi badan keton4. Hati merupakan bagian integral dari sintesis dan metabolisme lipoprotein plasma.

Penimbunan berlebihan triasilgliserol dihati menjadi kronikperubahan fibrotik dapat terjadi di sel-sel yang berkembang menjadi serosis dan gangguan fungsi hati

Perlemakan hati dibagi menjadi dua kategori : 1. Peningkatan kadar asam lemak bebas plasma akibat mobilisasi lemak dari jaringan

adiposa atau darei hidrolisis triasilgliserol lipoprotein oleh lipo protein lipase di jaringa ekstrahepatik

2. Oleh blok metabolik dalam produksi lipoprotein plasma sehingga terjadi penimbunan triasilgliserol.

Etanol juga dapat menimbulkan perlemakan hati (Alkoholisme) ,Hiperlipidemia dan akhirnya serosis.

Kolesterol yang berasal dari makanan (hewan),Kunign telur, danging ,Hati, dan OtakLiLipoprotein berdensitas rendah (LDL) plasma adalah kendaraan untuk membawa kolesterol dan ester kolesteril ke banyak jaringan.

Kolesterol bebas dikeluarkan dari jaringan oleh lipoprotein berdensitas tinggi (HDL) plasma dan diangkut ke hati.tempat senyawa ini dieleminasi dari tubuh tan[pa diubah atau setelah diubah menjadi asam empedu dalam proses yang dikenal sebagai transpor kolesterol terbalik.

Kolesterol adalah unsur pokok Batu Empedu namun peran utama dalam proses patologis adalah sebagai faktor pembentukan aterosklerosis arteri-arteri vital yang meninbulkan penyakit pembuluh darah periper,Koroner, Serebrovaskuler.

Asetil-KoA adalah sumber semua atom karbon dalam kolesterol,Biosintesis kolesterol dapat dibagi 5 tahap :

1. Sitesis mevalonat dari Asetil-KoA 2. Pembentukan isoprnoid dari mevalonat melalui pengeluaran CO2

3. Kon densasi enam unit isoprenoid untuk membentuk skualen4. Siklisasi skualen menghasilkan steroid induk lanosterol5. Pembentukan kolesterol dari lanosterol.

Kolesterol diekskresikan dari tubuh didalam empedu sebgai kolesterol atau asam (garam) empedu.

Setiap hari sekitar 1 gram kolesterol dikeluarkan dari tubuh ,sekitar separuhnya diekstresikan didalam tinjasetelah mengalami konversi menjadi asam empedu ,sisanya diekskresikan sebagai kolesterol

Koprostanol adalah sterol utama dalam tinja senyawa ini dibentuk dari kolesterol oleh bakteri di usus bgian bawah.

Asam empedu dibentuk dari kolesterol ,asam –asam ini adala asam K0olat dan asam kenodioksikolat.

Kolesterol serum berkolerasi dengan insidens Aterosklerosis & penyakit jantung koroner.Penyakit yang menyebabkan peningkatan berkepanjangan VLDL ,IDL,sisa kilomikron dan LDL dalam darah mis: Diabetes melitus ,nefrosis lipid, hipotiroidisme,penyakit hiper lipidemia,,juga terdapat hubungan terbalik antara kadar HDL dan penyakit jantung koroner.

Gaya hidup Mempengaruhi kadar kolesterol serum.

Faktor lain yang menyebabkan jantung koroner adalah ; - tekanan darah tinggi merokok

Jenis klamin laki-laki Obesitas Kurang olah raga Wanita pramonopause tampaknya yerlindungui dari efek-efek ini karena berkaitan dengan efek positif estrogen.

Keterkaitan antara komsumsi alkohol dalam jumlah sedang penurunan insiden penyakit jantung koroner,hal ini desebabkan oleh peningkatan kadar HDL,Olah raga teratur menurunkan LDL plasma namun meningkatkan HDL.kadar triasilgliserol juga berkurang ,kemungkinan besar karena meningkatnya sensitivitas insulin yang meningkatkan ekspresi lipoprotein lipase.

Suatu golongan obat yang menurunka kolesterol dan mencegah penyakit jantung koroner adalah : STATIN.Contoh obat yang saat ini digunakan adalah :

1. Atorvastatin2. Simvastatin3. Fluvastatin4. Pravastatin5. Golongan fibrat,Klofibrat6. Gemfibrazil7. Asam nikotinat.menurunka triasilgliserol8. Ezetimid

KATABOLISME PROTEIN & NITROGEN ASAM AMINO.

Pada orang dewasa normal asupan nitrogen sesuai dengan nitrogen yang diekskresikan

Keseimbangan nitrogen positif yakni kelebihan nitrogrn yang masuk dari pada yang keluar terjadi pada mas pertumbuhan dan kehamilan,

Keseimbangan nitrogen negatif yaitu pengeluaran melebihi pemasukan dapat terjadi setelah : 1. Setelah pembedahan,2. Kanker tahap lanjut3. Kwasiorkor atau marasmus

BIOSINTESIS UREA

Bosintesis urea berlangsung dalam 4 tahap :1. Transaminsi2. Diaminasi oksidatif glutamat3. Transpot amonia4. Reaksi siklus urea

Asam amino oksidase mengeluarkan nitrogen sebagai amonia.Amonia yang dihasilkan oleh bakteri usus dan diserap kedalam darah vena dan amonia yang dihasilkan oleh jaringan cepat disingkirkan dari hati dan diubah menjadi UREA.

PENYAKIT METABOLIK PADA SIKLUS UREA.

Setiap reaksi pada siklus urea dapat berkaitan dengan penyakit metabolik tertentu .Analisis darah neonatus denga tandem Mass spectrometri dapat mendeteksi penyakit metabolik.Sejak dimulainya pemeriksaan penyaringan neonatus di Amerika Serikat tahun 1960-an kemudian melaksanakan pemeriksaan penyaringan metabolik terhadap neonatus ,Penyakit metabolik neonatus tersebut adalah :

1. Asidemia organik2. Aminoasidemia3. Penyakit oksida asam lemak4. Defek enzim siklus urea

Manusia menguraikan 1-2 % protein tubunhya setiap hari.Amonia merupakan zat yang sangat toksik Glutamin sintesis mengubah NH3 menjadi glutamin yang nontoksik ,Glutaminase membenaskan NH3 untuk digunakan dalam sintesis Urea.Atom urea berasal dari NH3,CO2 dan nitrogen amida aspartat.Sintesis urea di hato berlangsung sebagian di matriks mitokondria dan sebagian di Sitosol. Kelainan metabolisme bawaan dapaty terjadi sisetiap reaksi dalam siklus Urea.

Enam asam amino membentuk Piruvat.

1. Glisin2. Serin3. Alanin4. Sistein5. Treonin6. Asetil-KoA

Asam amino membentuk Asetik-KoA yaitu :1. Tirosin2. Alkaptonuria3. Fenilalanin4. Lisisn5. Triptopan6. Metionin

Tirosin Katabolisme tirosin membentuk : - Maleilasetoasetat, Fumarilasetoasetat

Fumarat Asetoasetat Dan akhirnya Asetil- KoA

Defek metabolik yang mungkin pada tirosinemia tipe I ,Tirosinosis akut dan kronik yang tidak diobati menyebabkan kematian akibat gagal hati.

Alkaptonuria defek adalah ketiadaan homogentisat oksidase urine menjadi gelap jika terpajan oleh udara akibat oksidasi homogenitas yang diekskresi di urine pada tahap lanjut terjadi penyakit Artritis dan pigmentasi jaringan ikat

Fenilalanin mula-mula diubah menjadi Tirosin Diet rendah fenilalanin dapat mencegah retardasi mental pada frkuensi 1:10,000 kelahiran.Meningkatnya fenilalanin darah mungkin belum terdeteksi 3-4 hari pascapartum, hasil positif palsu pada bayi prematur, mungkin mencerminkan belum terjadina pematangan pada enzim enzim katabolisme fenilalanin.

LISIN . L-lisisn di hati manusia membentuk krotokil-KoA yang kemudian diuraiakan menjadi Asetil-KoA dan CO2 . Defek metabolik jalur katabolik Lisin adalah Hiperlisinemia.Tantangan dalam penanganan defek-defek metabolik ini adalah membatasi asupan L-lisin dalam diet tanpa menyebabkan Malnutrisi.

Tritopan : Sebagi respon terhadap pemberian triptopan merupakan petunjuk diagnostik Defisiensi B6, Penyakit ganguan traspor triptopan dan asam amino di usus dan Ginjal.

METIONIN ; Metionin bereaksi dengan ATP membentuk S-adenosilmetionin kemudian Propionil-Koa dan akhirnya Suksinil-KoA.

PORPIRIN & PIGMEN EMPEDU

Porfiria adalah sekelompok penyakit yang diakibatkan kelainan jalur Biosintesis bernagai porfirin. Keadaan yang sering ditemukan adalah IKTERUS (Jaundice).akibat peningkatan kadar bilirubin dalam plasma. Peningkatan ini disebabkan oleh pembentukan berlebihan Bilirubin atau kegagalan ekskresi serta dijumpai pada penyakit Anemia hemolitik Virus, hingga Kanker Pankreas.

Porpirin adalah : Senyawa siklik yang dibentuk oleh ikatan empat cincin pirol mel;alui jembatan metin .

Sifat khas porpirin adalah ;Pembentuk komplek dengan ion logam yang terikat pada atom nitrogen contoh adalah porpirin besi misalnya heme pada hemoglobin dan porpirin yang mengandung magnesium yaitu klorofil

Protein yang mengandung heme (Hemoprotein)Contoh hemoprotein adalah :1. Hemoglobin fungsinya ; Tyraspor oksigen dalam darah2. Mioglobin fungsinya ; Penyimpan oksigen di otot3. Sitokrom c fungsinya ; terlibat dalam traspor elektron4. Sitokrom P450 fungsi ; hidroksilase xenobiotik5. Katalase fungsinya ; Penguraian hidrogen peroksida6. Triptopan pirolase ; Oksidasi triptopan

KATABOLISME HEME MENGHASILKAN BILIRUBIN

Dalam kondisi faal orang sehat setiap jam 1-2 x 108 eritrosit dihancurkan . Oleh sebab itu dalam 1 hari seorang dengan berat badan 70 kgmempertukarkan sekitar 6 gram hemoglobin jika hemoglobin di hancurkan Globin akan diuraikan menjadi asam-asam amino dan besi heme memasuki kompertemen besi , Bagian porpirin yang bebas besi juga diuraikan tertama disel retikuloendotel hati , limpa dan sumsum tulang.

Heme oksigenase adalah katabolisme heme dari semua protein di mikrosom sel biasanya besi dioksidasi menjadi feri, yang membentik hemin. Besi fero kembali dioksidasi feri,besi feri dibebaskan dan karbon monoksida dihasilkan terbentuk BILIVERDIN.Biliverdi diekskresikan yan dinamakan BILIVERDIN REDUKTASE, mereduksi jembatan metil Menhasilkan biliribin suatu figmen kuning.Diperkirakan 1 gr hemoglobin menghasilkan 35 mg bilirubin.Pembentukan bilirubin harian pada orang dewasa adalah sekitar 250-350 mg yang terutama berasal dari hemoglobin meskipun ada juga yang diperoleh dari Eritropoiesis infektif dan berbagai protein heme

Bilirubin yang dibentuk di jaringan perifer diangkut ke hati oleh Albumin plasma Metabolisme bilirubin selanjutnya berlangsung terutama di hati Metabolisme bilirubin di bagi menjadi 3 proses :

1. Penyerapan bilirubin oleh sel parenkim hati2. Konjugasi bilirubin denga glukoronat di retikulum endoplasma3. Sekresi bilirubin terkonjugasi ke dalam empedu

HATI PENYERAP BILIRUBIN

Bilirubin hanya sedikit larut dalam air tetapi kelarutannya dalam plasma meningkat oleh pembentukan ikatan nonkovalen danha Albumin.Setiap albumin memiliki satu tempat berafinitas tinggi dan satu berafinitas rendah untuk membentuk bilirubin . Dalam 100 mg plasma sekitar 25 mg bilirubin dapat terrikat dengan albumin.

Dihati bilirubin dikeluarkan dari albumin dan diserap pada permukaan sinusoit hepatosit,setelah masuk kedalam hepatosit bbilirubin berikatan denga protein sitosol dan membantu tetap larut sebelum dikonjugasi.Ligandin dan protein y adalah protein yang berperan mencegah aliran balik kedalam aliran darah .

KONJUGASI BILIRUBIN DENGAN ASAM GLUKORONAT DI HATI Bilirub in bersifat non polar dan menetap disel (Lipid) .Hepatosit mengubah bilirubin menjadi polar yang mudah disekskresi dalam empedu dengan menambahkan asam glukoronat proses ini

disebut Konjugasi Jika terdapat bilirubin secara ab normal dalam plasma manusia (mis. Ikterus obstruktif) konjugat bilirubin terutama berupa monoglukuronida.

BILIRUBIN DISEKRESIKAN KE DALAM EMPEDU

Sekresi bilirubin terkonjugasi ke empedu terjadi oleh suatu mekanisme transpor aktif yang menentukan laju keseluruhan metabolisme bilirubin di hati.

Bilirubin terkonjugasi direduksi menjadi urobilinogen oleh bakteri usus.

Sewaktu bilirubin terkonjugasi mencapai ileum terminal dan usus besar ,glukuronida dikeluarkan oleh enzim bakteri dan pigmen tersebut kemudian direduksi oleg flora feses menjadi tetrapirol tak berwarna disebut urobilinogen .Pada keadaan abnormal jika terbentuk pigmen empedu atau penyakit hati yang mengganggu siklus intrahepatik urobilinongen diekskresikan ke urine.

Pada keadaan normal urobilinongen yang tak berwarna dibentuk di kolon oleh flora feses menjadi urobilin dan diekskresikan di tinja ,gelapnya tinja oksidasi urobilinongen-jadi urobilin.

Jika bilirubin darah > 1 mg/dl, hiperbilirubinemia disebabkan oleh pembentukan bilirubin melebihi kemampuan hati normal untuk mengekresikan disebabkan oleh kegagalan hati.Apabila konsentrasi bilirubin > 2-2,5 mg/dl senyawa ini akan berdefusi kejaringan kemudian kuning.Keadaan ini disebut ikterus atau jaundice.Pemeriksaan Bilirubin di urine adalah uji : Ehrlich

Kemudian ditemukan bilirubin indirek adalah bilirubin bebas (tak terkonjugasi).

Peeningkatan jumlah bilirubin tak terkonjugasi dalam darah terjadi pada sejumlah :1. Anemia Hemolitik

Anemia Hemolitik penyebab penting hiperbilirubinemia tak terkonjugasi .2. Icterus fisiologis Neonatus ,Keadaan ini terjadi akibat percepatan hemolisis disekitar

waktu lahir Karena yang meningkat adalah bilirubin tak terkonjugasi senyawa ini mampu menembus sawar darah-otak jika konsentrasinya dalam plasma melebihi konsentrasi yang dapat diikat oleh albumin (20-25 mg/dl)dapat menyebabkan Ensefalopati toksik hiperbilirubinemia,pemberian fenobarbital bagi neonatus yang ikterik dan tindakan Pajanan ke sinar Biru ( Fototerapi)mendorong ekresi bilirubin tek terkonjugasioleh hati.

3. Sindrom Crigler-Najjar Tipe I; Ikterus Nonhemolitik Kongenital.Penyakit ini jarang ditemukan ditandai dengan ikterus kongenital berat (bilirubin > 20 mg Penyakit ini mematikan dalam 15 bulan pertama kehidupan, Anak penderita ini diterapi dengan fototerapi . Trasplantasi hati mungkin dapat menyembuhka

Sindrom Crigler-Najjar Tipe II.Konsentrasi bilirubin serum tidak melebihi 20 mg/dl.

Sindrom gilbertPenyakit ini lebih sering terjadi pada laki-laki sekitar 30% penyakit ini sama sekali tidak b erbahaya

Hioperbilirubinemia ToksikHiperbilirubunemia tak terkonjugasi akibat disfungsi hati imbas toksin seperti yang disebabkan Kloroform,Arsfenamin,karbon tetrakorida, asetaminofrn,Virus hepatitis,sirosis,keracunan jamur.

Obstruksi saluran empedu merupakan penyebab tersering hiperbilirubinemia terkonjugasi.1. Obstruksi Saluran Empedu : disebabkan oleh penyumbatan Duktus biliaris hepatikus

terutama akibat, batu empedu atau kanker kaput pankreas.bilirubindiglukuronida tidak dapat diekskresikan jadi bilirubin,mengalami regurgitasi ke Vena dan limfe hati dan bilirubin terkonjugasi muncul didarah dan urine,

2. Sindrom dubin –johnson.3. Sindrom Rotor sindrom jinak dan jarang

UROBILINOGEN DAN BILIRUBIN DALAM URINE SEBAGAI INDIKATOR KLINIS.

Dalam keadaan normal hanya sedikit terdapat urobilinogen dalam urine Pada obstruksi total saluran empedu tidak terdapat urobilinogen didalam urine karena bilirubin tidak memiliki akses keusus tempat senyawa ini diubah menjadi urobilinogen, dalam hal ini adanya bilirubin (terkonjugasi)di urine tanpa urobilinogen mengisyaratkan ikterus obstruksi . pada ikterus akibat hemolisis peningkatan produksi bilirubin menyebabkan meningkatnya urobilinogen .yang muncul di urine.,