FBS 2 - CASE 1 D Ketoacidosis

TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1

FBS 2 – CASE 1

REDOX SYSTEM AND THERMODYNAMIC

DIABETIC KETOACIDOSIS

PROBLEM

Seorang anak perempuan mengalami koma. Dua minggu sebelumnya mengalami sakit tenggorokan,

demam sedang, kehilangan nafsu makan, kehausan dan sering buang air kecil saat malam. Pada hari

pertama anak ini masuk rumah sakit mengalami muntah, mengantuk dan susah untuk bangun. Pada

saat pemeriksaan anak ini mengalami dehidrasi, kulit dingin, bernafas dalam dan nafasnya berbau

buah. Tekanan darahnya 90/60 dan denyut nadinya 115 per menit.

HIPOTESIS

Diagnosisnya anak ini menderita diabetes mellitus tipe 1 dengan ketoasidosis dan koma (DKA).

MEKANISME

Sebelumnya sudah menderita diabetes mellitus tipe 1 dengan gejala sering buang air lalu ditambah

dengan sakit tenggorokan → demam sedang → kehilangan nafsu makan dan kehausan → dehidrasi

→ mengantuk → susah untuk bangun → koma dengan gejala tekanan darah 90/60 dan denyut

nadinya 115 per menit.

Karena kehilangan nafsu makan maka terjadi ketogenesis. Ketoasidosis terjadi karena adanya

ketogenesis dengan intensitas atau kecepatan tinggi. Gejala ketoasidosis adalah nafasnya dalam dan

berbau buah yang mengakibatkan muntah.

LEARNING ISSUE

Biokimia (Termodinamika, reaksi redoks dan xenobiotik).

PEMBAHASAN (I.D.K)

1. Hukum Termodinamika

Definisi menjelaskan peristiwa perpindahan panas atau pertukaran energi dalam bentuk kalor

untuk kerja.


a. Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa jumlah energi dalam suatu sistem dan

lingkungannya adalah tetap dan konstan.

→ Sistem total energi tidak hilang atau bertambah selama terjadi perubahan.

→ Energi dapat dipindahkan dari sistem satu ke sistem yang lain dan juga dapat diubah

menjadi energi yang lain.

→ Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

→ Energi kimia dapat diubah menjadi energi panas, listrik, atau mekanik.

Rumus :

∆E = Q – W ∆E = perubahan energi internal

Q = kalor / panas

W = usaha / kerja

Mencari tekanan spontan :

∆H = ∆E +P . ∆V ∆H = perubahan entalpi

∆E = perubahan energi internal

P = tekanan

∆V = perubahan volume

Contoh : CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O + panas

b. Hukum Termodinamika II menyatakan bahwa entropi total suatu sistem harus

meningkat jika suatu proses terjadi secara spontan.

→ Entropi adalah tingkat kekacauan atau ketidakteraturan sistem yang menjadi maksimal

sewaktu mendekati keseimbangan.

Rumus :

∆G = ∆H – T . ∆S ∆G = perubahan energi bebas

∆H = perubahan entalpi

T = suhu mutlak

∆S = perubahan entropi

Contoh : Suatu besi panas, mendinginkan diri. Besi akan mengeluarkan panas yang

menaikkan entropi lingkungan (spontan). Suhu panas suhu yang lebih rendah.


2. Hubungan antara perubahan energi bebas dalam keadaan T dan P yang konstan

∆G = ∆H – T . ∆S ∆G = perubahan energi bebas

∆H = perubahan entalpi

T = suhu mutlak

∆S = perubahan entropi

Entalpi = pertambahan panas dalam suatu reaksi dengan tekanan konstan.

∆H = ∆E +P . ∆V

Entropi = ukuran yang menyebabkan seberapa jauh suatu sistem dari keseimbangan.

∆S semesta = ∆S sistem + ∆S sekitar

→ ∆G < 0 (negatif) reaksi berlangsung secara spontan dan bersifat eksergonik dimana reaksi

ini menghasilkan energi.

→ ∆G > 0 (positif) reaksi berlangsung secara tidak spontan dan bersifat endergonik dimana

reaksi ini membutuhkan energi agar reaksi dapat berjalan.

3. Kondisi sistem biologik dan bagaimana sistem biologik bekerja

Definisi sistem biologik sistem dalam makhluk hidup yang tersusun dari komponen-

komponen biologi.

→ Menggunakan energi kimia untuk menjalankan proses kehidupan.

→ Sistem biologik pada manusia bersifat isotermis, yaitu suhu tubuh dipertahankan konstan.

Bila suhu tinggi, maka akan terjadi denaturasi enzim. Bila suhu rendah, maka akan terjadi

keadaan dimana enzim menjadi inaktif.

→ Menggunakan enzim sebagai katalisator yang bekerja pada pH optimal masing-masing.

Agar enzim dapat bekerja optimal, sistem biologik bekerja pada :

- Suhu isotermis 36,8o – 37,2

o C

- pH 7,35 – 7,45

4. Sumber energi sistem biologik

→ Autotrofik memanfaatkan proses eksergonik sederhana seperti energi sinar matahari

(fotosintesis pada tumbuhan).


→ Heterotrofik memperoleh energi bebas dengan menggabungkan metabolisme dan

penguraian molekul organik kompleks dalam lingkungan organisme tersebut.

Sumber energi sistem biologik adalah berasal dari makanan (karbohidrat, protein, lemak) yang

harus diubah dulu menjadi energi yang siap pakai, yaitu ATP.

1) Ekstraksi energi dari karbohidrat

a. Glikolisis

- Memecah glukosa menjadi 2 piruvat

- Mentransfer elektron ke NAD

- Memproduksi 2 ATP

b. Dekarboksilasi oksidatif yang terjadi di mitokondria

- Piruvat menjadi asetil koA

- Melepaskan CO2

- Mentransfer elektron ke NAD

c. Siklus Asam Sitrat (Siklus Kreb’s) yang terjadi di matriks mitokondria

- Melepaskan CO2

- Memproduksi GTP (seperti ATP)

- Mentransfer elektron ke NAD dan FAD

d. Rantai transport elektron yang terjadi di membran dalam mitokondria yang merupakan

proses pengangkutan elektron melalui penangkap elektron (sitokrom) yang

menghasilkan ATP sampai akhirnya elektron ditangkap oleh O2.

O2 + 4H+ +4e

- 2 H2O

- Menerima elektron dari NAD dan FAD

- Memproduksi 34 ATP dan air

Produk akhir : ATP, CO2, H2O

2) Ekstraksi energi dari lemak

a. Memecah TG menjadi asam lemak dan gliserol

b. Oksidasi beta

- Memecah asam lemak menjadi asetil koA

- Mentransfer elektron ke NAD dan FAD

c. Siklus Asam Sitrat (Siklus Kreb’s)

d. Rantai transport elektron


Produk akhir : ATP, CO2, H2O

3) Ekstraksi energi dari protein

a. Memecah protein menjadi asam amino

b. Memecah gugus amino diubah menjadi urea untuk diekskresi (karena mengandung

gugus amina)

c. Kerangka karbon memasuki jalur pemecahan

Produk akhir : ATP, CO2, H2O, urea

5. Ketogenesis

Definisi oksidasi asam lemak membentuk badan keton (proses pembentukan badan keton)

yang terjadi di hati untuk menghasilkan energi.

Ketogenesis diatur tiga tahap penting :

1) Kontrol mobilisasi asam lemak bebas dari jaringan adiposa.

2) Oksidasi beta dari asam lemak bebas dikontrol oleh gerbang masuk CPT-I (karnitin

palmitoiltransferase I) ke dalam mitokondria dan keseimbangan ambilan asam lemak yang

tidak dioksidasi mengalami esterifikasi.

3) Pemisahan asetil koA antara jalur ketogenesis dan siklus asam sitrat.


6. Ketogenesis pada oksidasi asam lemak intensitas tinggi

Jika oksidasi asam lemak intensitas tinggi, maka hati akan menghasilkan banyak asetoasetat dan

β-hidroksi butirat (badan keton). Asetoasetat secara terus menerus akan mengalami

dekarboksilasi menjadi aseton. Meningkatnya produksi ketiga zat ini sama artinya dengan

meningkatnya produksi badan keton. Badan keton ini bersifat asam, sehingga jika diproduksi

berlebihan dalam jangka waktu panjang akan menimbulkan ketoasidosis.

7. Komponen rantai respirasi pada mitokondria

a. Ubiquinon (koenzim Q atau Q) menghubungkan flavoprotein dengan sitokrom b

b. Protein besi-sulfur (Fe-S) memegang peranan penting dalam mekanisme oksidoreduktasi

antara flavin dan Q yang hanya melibatkan 1 elektron

c. NADH-Q oksidoreduktase memindahkan elektron dari NADH ke ubiquinon

d. Suksinat-Q reduktase menyalurkan elektron dari beberapa substrat dengan potensial

redoks yang lebih positif daripada NAD+

/ NADH ke ubiquinon

e. Q-sitokrom C oksidoreduktase memindahkan elektron dari Q ke sitokrom C


f. Sitokrom C reduktase memindahkan elektron ke oksigen dan menyebabkan elektron

tersebut tereduksi menjadi air

8. Teori kemiosmotik pada fosforilasi oksidatif

Energi dari oksidasi menimbulkan potensial elektrokimia melalui pemompaan proton dan dapat

diubah menjadi ikatan fosfat berenergi tinggi pada ATP.

Ada tiga prinsip, yaitu:

a. Pembawa elektron utama tersusun menjadi 3 kompleks yang terentang melintasi membran

dalam mitokondria dan mempunyai susunan vektorial dalam membran. Ini memungkinkan

proton dipompa menembus membran dalam mitokondria dari matriks ke ruang antar

membran sedang elektron dipindah dari satu pembawa ke pembawa yang lain.

b. Membran dalam mitokondria bersifat impermeabel terhadap proton, sehingga pemompaan

proton menimbulkan potensial elektrokimia. Proton yang sudah dipompa ke sisi sitosolik

membran tidak dapat kembali ke dalam matriks sehingga menyebabkan konsentrasi proton

dalam mitokondria. Oleh karena itu kondisi ini menghasilkan gradien potensial elektrokimia

transfer-elektron atau gaya proton motif (yaitu gaya yang cenderung mendorong proton

masuk kembali).

c. Potensial elektrokimia dapat mendorong sintesis ATP melalui pengambilan proton ke

matriks via saluran ATP-sintase, kompleks protein berukuran besar yang mempunyai

sejumlah subunit yang membentuk pori-pori atau saluran melintasi membran dalam


mitokondria dan sebuah bagian kepala pembentuk ATP yang mendekat ke matriks. Proton

masuk melalui pori-pori dan kembali ke matriks. Bagian kepala mengkatalis penambahan

fosfat ke ADP. Tanpa ada gradien proton transfer-membran, ATP-sintase mengkatalis proses

sebaliknya, yaitu hidrolisis ATP.

(versi singkatnya)

Aliran elektron pada rantai respiratorik menghasilkan ATP melalui proses fosforilasi oksidatif.

Teori kemiosmotik menyatakan bahwa proses ini berkopel dengan gradien proton yang melewati

membran dalam mitokondria. Sehingga daya gerak proton yang ditimbulkan oleh perbedaan

potensial elektrokimia (negatif di sisi matriks) memicu proses pembentukan ATP. Kompleks I,

III, IV, bekerja sebagai pompa proton. Karena membran dalam mitokondria bersifat

impermeabel terhadap ion secara umum dan terhadap proton, akhirnya proton terakumulasi di

ruang antar membran yang menghasilkan daya gerak proton.

9. Reaksi redoks dan kegunaannya

→ Reaksi reduksi-oksidasi

→ Setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi

→ Tidak bisa hanya reduksi saja atau oksidasi saja karena keduanya merupakan satu kesatuan

→ Pemindahan elektron dari senyawa reduktor (mengalami oksidasi) ke senyawa oksidator

(mengalami reduksi)


→ Dari donor ke akseptor

Definisi umum (tidak dapat diterapkan untuk semua reaksi redoks) :

→ Reduksi adalah reaksi yang kehilangan oksigen

→ Oksidasi adalah reaksi yang mendapatkan oksigen

Definisi reaksi yang melibatkan transfer elektron :

→ Reduksi adalah reaksi yang mendapatkan elektron (biloks ↓)

→ Oksidasi adalah reaksi yang melepaskan elektron (biloks ↑)

Aturan dalam reaksi redoks :

1) Senyawa atau elemen yang tidak bermuatan bilangan oksidasinya (biloks 0)

Contoh : O2, H2, Zn

2) Senyawa atau elemen yang bermuatan memiliki biloks yang sama dengan muatannya

Contoh : O2-

, Ag+

3) Hidrogen dalam senyawa biloksnya selalu +1

4) Beberapa elemen selalu memiliki biloks yang sama jika mereka berada dalam suatu senyawa

Contoh : Li, Na, K selalu +1; Mg, Ca selalu +2; Cl, Br, I, selalu -1

Kegunaan reaksi redoks :

a. Biosintesis

b. Respirasi sel

c. Fosforilasi oksidatif

d. Mengubah ADP menjadi ATP

e. Menjaga keseimbangan antara NAD+ / NADH dan NADP

+ / NADPH

f. Sumber energi untuk aktifitas spesifik (misalkan : sekresi, absorpsi, gerak, dll)

g. Fotosintesis

h. Penyepuhan emas

i. Peleburan biji logam

j. Penyambungan besi

10. Oksidan

Definisi akseptor elektron pada reaksi reduksi-oksidasi.


Sumber oksidan :

1) Endogeneous berasal dari dalam tubuh organisme

a. Auto oksidasi

b. Oksidasi enzimatik

c. Fagositosis dalam respirasi

d. Transfer elektron di mitokondria

e. Oksidasi ion logam transisi

f. Kerja enzim

2) Eksogeneous berasal dari luar tubuh organisme

a. Makanan

b. Obat-obatan

c. Rokok

d. Radiasi sinar UV

Macam oksidan :

1) Hidrogen peroksida (H2O2) H2 berikatan dengan O2 secara tidak lengkap pada proses

sistem transport elektron.

2) Superoksida (O2-.) dibentuk do dalam sel darah merah oleh proses auto-oksidasi. Hb

menjadi methemoglobin (± 3% Hb di sel darah merah manusia mengalami auto-oksidasi per

hari). Di jaringan lain superoksida dibentuk untuk kerja enzim-enzim, seperti sitokrom

reduktase dan xantin oksidase.

3) Radikal hidroksil (OH.) merupakan molekul khusus yang sangat reaktif dan dapat bereaksi

dengan protein, lipid, asam nukleat, dan molekul lain untuk mengubah struktur molekul-

molekul tersebut dan menyebabkan kerusakan jaringan.

4) Radikal peroksil (ROO.) dihasilkan ketika terbentuknya peroksida dari asam lemak yang

mengandung ikatan rangkap yang diselingi metilen, yaitu asam lemak yang terdapat pada

PUFA.

Metabolisme penghasil oksidan :

1) Reaksi yang melibatkan Fe2+

; dapat ditulis sebagai Fe2+

+ O2 Fe3+

+ O2-.

a. Fosforilasi oksidatif

b. Oksigenasi hemoglobin


c. Hidroksilasi oleh enzim monooksigenase

d. Ion Fe bebas

2) Hidrogen Peroksida

a. O2- + O2

- + 2H

+ H2O2 + O2

b. AH2 + O2 A + H2O2

3) Superoksida

a. O2 + e- O2

-.

b. 2O2 + NADH 2O2-. + NAD

+ + H

+

c. 2O2 + NADPH 2O2-. + NADP

+ + H

+

4) Radikal hidroksil

a. Reaksi Fenton ( Fe2+

+ H2O2 Fe3+

+ OH. + OH

-)

b. Reaksi Haber Weiss (O2-. + H2O2 O2 + OH

. + OH

-)

5) Radikal Peroksil

a. RH + OH. R

. + H2O

b. CR2 = CR2- + OH

. CR2

-. – CR2

-

c. R. + O2 ROO

.

d. ROO. + RH ROOH + R

.

Efek oksidan bagi tubuh :

1) Positif Sel inflamasi (radang) yang mensekresikan oksidan untuk merusak patogen

(kuman, bakteri penyebab infeksi) dengan cara fagositosis.

Sel inflamasi dibagi menjadi polinuklear (granulosit atau neutrofil) dan

mononuklear (monosit dan makrofag).

2) Negatif Injury cellular yaitu terputusnya rantai asam lemak menjadi berbagai senyawa

yang bersifat toksis. Pengaruhnya untuk tubuh adalah kerusakan membran sel

sehingga membahayakan kehidupan sel. Contoh : antara dua rantai asam lemak

dan rantai peptida yang timbul akibat oksidan.

Kerusakan DNA dimana terjadi hidroksilasi basa timin dan sitosin, pembukaan

inti purin dan pirimidin, serta terputusnya rantai fosfodiester DNA. Kerusakan

yang tidak terlalu parah dapat diperbaiki dengan sistem perbaikan DNA tetapi jika

kerusakannya parah maka rantai DNA akan terputus sehingga terjadi mutasi dan

onkogen serta berakibat kanker.


Kerusakan protein karena adanya reaksi dengan asam amino (sistein).

Pengaruhnya untuk tubuh adalah hilangnya pembentukan ikatan disulfida yang

menimbulkan ikatan intra dan inter molekul protein kehilangan fungsi biologisnya

(pada enzim kehilangan aktifitasnya).

Penurunan kekebalan tubuh.

11. Reaksi yang terjadi bila bakteri merangsang neutrofil

1) Saat terjadi kontak dengan bakteri, neutrofil akan mengalami letusan respiratorik dan

menghasilkan superoksida melalui reaksi yang dikatalis oleh NADPH oksidase.

2) Superoksida secara spontan diubah menjadi H2O2 dan O2 oleh enzim superoksida dismutase.

3) Enzim katalase mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2.

4) Enzim mieloperoksisase mengubah H2O2 dengan halida menjadi asam hipohalosa seperti

pada reaksi berikut : H2O2 + X- + H

+ HOX + H2O

5) Enzim glutation peroksidase yang mengandung selenium juga akan bekerja pada reaksi

berikut : 2 GSH + H2O2 GSSG + H2O

Enzim glutation juga dapat menggunakan peroksida lain sebagai substrat OH- dan H

+ dapat

dibentuk dari H2O2 dalam satu reaksi non-enzimatik yang dikatalis oleh Fe2+

(Reaksi

Fenton). O2 dan H2O2 adalah substrat dalam reaksi Haber-Weiss yang dikatalis oleh besi

yang juga menghasilkan OH dan OH- superoksida dapat membebaskan ion besi. Karena itu

pembentukan OH mungkin adalah salah satu mekanisme yang berperan dalam cedera

jaringan akibat kelebihan besi.

12. Antioksidan

Definisi zat yang mencegah atau menunda terjadinya reaksi oksidasi. Contoh : OH.

Macam-macam antioksidan :

1) Primer dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk mencegah pembentukan radikal bebas dan

mencegah dampak radikal bebas sebelum sempat bereaksi. Contoh : superoksida dismutase

(SOD), katalase, glutation peroksidase, NADPH.

2) Sekunder tidak dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk menetralisir radikal bebas yang

sudah terbentuk dan mencegah terjadinya reaksi rantai. Contoh : vitamin A, β-carotene,

vitamin E, dan vitamin C.


3) Tersier dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk memperbaiki kerusakan sel-sel dan

jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Contoh : metionin sulfoksida reduktase.

Tipe-tipe antioksidan :

1) Antioksidan preventif mengurangi laju inisiasi reaksi berantai.

Mencangkup dua enzim :

a. Katalase dengan reaksi sebagai berikut : 2 H2O2 2 H2O + O2

b. Peroksidase dengan reaksi sebagai berikut :

→ R + H2O2 RO + H2O

→ 2 GSH + H2O2 GSSG + H2O

→ GSH + OH. GS

. + H2O

2 GS. GSSG

→ Cys-SH + OH. Cys-S

. + H2O

2 Cys-S. Cys-S-S-Cys

2) Antioksidan pemutus rantai

→ R. + AH RH + A

.

→ ROO. + AH ROOH + A

.

Mencangkup:

Vitamin E dan β-carotene bersifat lipofilik, berfungsi untuk mencegah peroksidasi lipid

yang ada pada membran sel.

Vitamin C dan glutation, sistein bersifat hidrofilik, berfungsi untuk menetralisir radikal

bebas di sitosol.

Antioksidan dalam tubuh juga mencangkup enzim katalase dan peroksidase serta

superoksida dismutase (SOD) yang berfungsi untuk mencegah penimbunan O2-. dengan

reaksi sebagai berikut : 2 O2-. + 2H

+ H2O2 + O2

13. Stress Oksidatif dan reaksi pentingnya

Definisi kondisi dimana keseimbangan antioksidan berubah menjadi pro-oksidan akibat

produksi oksigen yang meningkat (misalkan setelah menelan bahan-bahan kimiawi dan obat-

obatan) atau akibat tingkat antioksidan yang menurun (misalkan inaktifasi enzim yang terlibat

dalam pembuangan oksigen).


Senyawa dan reaksi kimia yang dapat menghasilkan oksigen berpotensi toksis disebut sebagai

pro-oksidan.

Kondisi ini jika dibiarkan terus menerus dalam jangka waktu yang lama maka akan

menimbulkan kerusakan yang serius.

Reaksi penting stress oksidatif :

1) Produksi superoksida

O2 + e- O2

-.

2) NADPH oksidase

2 O2 + NADPH 2 O2-. + NADPH + H

+

3) Superoksida dismutase

O2-. + O2

-. H2O2 + O2

4) Katalase

2 H2O2 2 H2O + O2

5) Mieloperoksidase

H2O2 + X- + H

+ HOX + H2O

6) Glutation peroksidase

2 GSH + R-O-O-H GSSG + H2O + R-OH

7) Reaksi Fenton

Fe2+

+ H2O2 Fe3+

+ OH. + OH

-

8) Reaksi Haber-Weiss

O2-. + H2O2 O2 + OH

. + OH

-

9) Glukosa-6-fosfat-dehidrogenase (G6PD)

G6P + NADP 6 fosfoglukonat + NADPH + H+

10) Glutation reduktase

GSSG + NADPH + H+ 2 GSH + NADP

14. Radikal Bebas

Definisi molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya.

Sumber radikal bebas (peroksidasi lemak) :


Peroksidasi lemak adalah reaksi penyerangan radikal bebas terhadap asam lemak tidak jenuh

jamak yang mengandung tiga ikatan rangkap. Reaksi ini secara alami terjadi di dalam tubuh yang

diakibatkan oleh pembentukan radikal bebas secara endogen dari proses metabolisme tubuh.

Peroksida lemak diinisiasi oleh radikal bebas seperti radikal anion superoksida, radikal hidroksil,

dam radikal peroksil. Radikal bebas secara berkesinambungan dapat dibuat oleh tubuh kita.

Setiap radikal bebas yang terbentuk oleh tubuh dapat memulai suatu reaksi berantai yang akan

terus berlanjut sampai radikal bebas dihilangkan oleh radikal bebas lain dan oleh sistem

antioksidan tubuh.

Reaksi peroksidasi lemak :

1) Inisiasi tahap awal pembentukan radikal asam lemak.

LH + oksidan L. + oksidan-H

Lipid dinyatakan sebagai LH, biasanya berupa asam lemak tidak jenuh jamak. Peroksidasi

lemak merupakan reaksi rantai radikal bebas yang diinisiasi oleh abstraksi atom hidrogen

pada gugus metilen rantai asam lemak.

2) Propagasi reaksi yang melibatkan radikal bebas dimana jumlah yang dihasilkan sama.

L. + O2 LOO

.

LOO. + LH L

. + LOOH

Apabila radikal karbon bereaksi dengan oksigen, maka akan terbentuk radikal peroksil.

Radikal peroksil dapat menghasilkan abstraksi atom hidrogen pada lemak yang lain. Apabila

terjadi abstraksi atom hidrogen lemak lain oleh radikal peroksil, akan terbentuk lemak

hidroperoksida.

3) Terminasi reaksi yang berujung pada penurunan jumlah radikal bebas.

L. + L

. LL

LOO. + L

. LOOL

Perbedaan oksidan dan radikal bebas!

Semua radikal bebas pasti oksidan, tetapi tidak semua oksidan adalah radikal bebas. Radikal

bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan senyawa oksidan non-radikal. Hal ini berkaitan

dengan tingginya reaktiftas radikal bebas yang mengakibatkan terbentuknya senyawa radikal

baru sehingga akan terjadi reaksi berantai. Reaktidfitas radikal bebas adalah upaya untuk

mencari pasangan elektron. Radikal baru adalah senyawa yang berasal dari senyawa yang

elektronnya diambil untuk berpasangan dengan radikal sebelumnya.


15. Xenobiotik dan fasenya

Definisi senyawa yang asing bagi tubuh berupa obat-obatan, zat aditif makanan, polutan,

insektisida, dan karsinogen kimia. Xenobiotik berasal dari bahasa Yunani ‘xenos’ yang artinya

orang asing.

Fase dalam metabolisme xenobiotik :

1) Fase 1 reaksi yang sering terjadi dan yang merupakan reaksi utama adalah hidroksilasi.

dikatalis oleh enzim monooksigenase atau sitokrom P450.

reaksi-reaksi lain yang terjadi adalah deaminasi (pemutusan gugus amina),

dehalogenasi (pemutusan gugus halogen), desulfurasi (pemutusan gugus sulfur),

epoksidasi (pembentukan epoksida atau eter siklik), peroksigenasi (pembentukan

peroksida), dan reduksi. Reaksi-reaksi ini juga dikatalis oleh enzim

monooksigenase atau sitokrom P450.

ada reaksi-reaksi lain yang melibatkan hidrolisis juga terjadi pada fase ini, tetapi

enzim yang mengkatalis bukan enzim monooksigenase atau sitokrom P450

melainkan enzim esterase).

tujuan dari fase 1 adalah merubah xenobiotik dari bentuk yang inaktif menjadi

aktif secara biologis (prodrug dan prokarsinogen). Reaksi ini merupakan reaksi

detoksifikasi atau aktifasi.

RH + O2 + NADPH + H+ R-OH + H2O + NADP

RH merupakan perwakilan senyawa xenobiotik atau senyawa endogen yang biasanya

bersifat lipofilik. Dengan adanya hidroksilasi maka akan diubah menjadi senyawa yang

bersifat hidrofilik. Senyawa xenobiotik diubah menjadi lebih polar dan merupakan derivat

yang terhidroksilasi.

2) Fase 2 terjadi konjugasi pada senyawa hasil pada fase 1 (senyawa terhidroksilasi) dengan

asam glukoronat, sulfat, asetat, glutation, beberapa asam amino, dan metil.

ada reaksi glukoronidasi, sulfasi, konjugasi dengan glutation, asetilasi, dan

metilasi.

a. Glukoronidasi reaksi konjugasi yang paling sering terjadi.

Donor : asam UDP-glukoronidasi

Katalis : berbagai glukoronosil transferase yang terdapat di RE dan sitosol

b. Sulfasi terjadi pada sebagian alkohol, alilamin, dan fenol.


Donor : adenosin-3’-fosfat-5’-fosfosulfat (sulfat yang aktif)

Katalis : γ-glutamil transferase (GGT)

c. Konjugasi dengan glutation

Katalis : glutation S-transferase

d. Asetilasi (penambahan gugus asetil)

Donor : asetil koA

Katalis : asetil transferase

e. Metilasi (penambahan gugus metil)

Donor : S-adenosil metionin

Katalis : metil transferase

tujuan dari fase 2 adalah merubah xenobiotik menjadi semakin hidrofilik

sehingga dapat larut dan diekskresikan keluar tubuh.

FBS 2 - CASE 1 D Ketoacidosis

Documents

Transcript of FBS 2 - CASE 1 D Ketoacidosis