Pembentukan serta Peran dari Sel Darah Merah

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Alamat Korespondensi : Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510

Email : chindysulistyy@yahoo.co.id

Tahun Ajaran 2014/2015

Abstrak

Darah merupakan cairan yang dimiliki oleh manusia. Di dalam darah terdapat berbagai

macam kandungan, salah satunya yaitu kandungan protein dalam darah yang dibagi menjadi

protein sederhana dan gabungan. Darah juga memiliki komponen tersendiri seperti eritrosit,

leukosit, dan trombosit. Di samping itu darah juga dapat diamati melalui struktur

mikroskopiknya. Darah mengandung hemoglobin yaitu gabungan dari heme dan globin. Darah

sangat penting peranannya karena memiliki berbagai fungsi antara lain sebagai alat transport

bagi oksigen dan pengatur stabilitas suhu tubuh.

Kata Kunci: darah, eritrosit, heme, hemoglobin

Abstract

Blood is a liquid that is possessed by humans. In the blood, there are different kinds of content, one of

them is protein in the bloods that are divided into simple protein and combined protein. Blood also has

its own components such as erythrocytes, leukocytes, and platelets.In addition, blood can also be

observed through the microscopic structure. Blood contains hemoglobin which is a combination of heme

and globin. Blood is very important role because it has a variety of functions, such as a transport for

oxygen and temperature stability of the regulatory body.

Key Words: blood, erythrocytes, heme, hemoglobin

Pendahuluan

Darah adalah suatu cairan yang dimiliki oleh semua makhluk hidup di dunia ini (kecuali

tumbuhan) yang berfungsi sebagai alat transportasi dalam mengirimkan zat-zat dan oksigen yang

dibutuhkan oleh jaringan tubuh, mengangkut bahan-bahan kimia yang merupakan hasil dari

metabolisme, dan juga dapat berfungsi sebagai pertahanan tubuh terhadap virus maupun bakteri.

Berdasarkan uraian singkat di atas, serta dengan berdasarkan pada skenario masalah dimana

seorang pasien perempuan muda mengeluh cepat lelah dan lemas. Dari pemeriksaan laboratorium darah

diperoleh gambaran sel darah merah mikrositik hipokrom. Perempuan tersebut didiagnosis mengalami

anemia defisiensi besi, maka disusunlah makalah ini dengan judul “Pembentukan serta Peran dari Sel

Darah Merah” dengan tujuan agar pembaca dapat mengetahui pengaruh dari zat besi itu sendiri dalam

proses pembentukan sel darah merah.

Protein Darah

Darah merupakan suatu jenis dari jaringan ikat yang terdiri dari beberapa jenis sel yang

tersuspensi dalam suatu matriks cairan yang disebut plasma. Tubuh manusia pada umumnya

mengandung 4-6 liter darah. Plasma darah mengandung sekitar 90% air. Di antara berbagai jenis zat

yang larut dalam air terdapat garam-garam anorganik yang disebut sebagai elektrolit darah dan terdapat

di dalam plasma dalam bentuk ion terlarut. Konsentrasi dari ion-ion ini sangat penting dalam

pemeliharaan keseimbangan osmotik darah. Beberapa ion juga mempunyai kemampuan untuk

menyangga pH darah pada manusia yang nilai normalnya adalah 7,4. Kemampuan otot dan saraf dalam

berfungsi secara normal juga bergantung pada konsentrasi ion-ion kunci dalam cairan interstisial, yang

mencerminkan konsentrasi ion-ion tersebut dalam plasma. 1

Protein dalam plasma dibedakan menjadi protein sederhana dan protein campuran. Albumin,

Globulin, dan Fibrinogen merupakan contoh dari protein sederhana. Sedangkan, protein campuran

seperti glikoprotein, lipoprotein, dan hemoglobin.

Albumin merupakan protein plasma kecil yang diproduksi di hepar dan bekerja secara osmotic

untuk membantu menahan volume intravaskular di dalam ruang vaskular serta sebagai transpor

bilirubin, hormone steroid dan obat-obatan. Penurunan albumin serum (hipoalbuminemia) dapat

menimbulkan terjadinya edema oleh karena gerakan air yang keluar dari vaskular dan masuk ke dalam

ruangan interstisial. Edema terlihat pada malnutrisi protein yang terjadi karena penurunan produksi

albumin. Berat molekul albumin adalah sekitar 65.000-68.000 Da.2

Globulin adalah kelompok protein yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam larutan

garam yang encer. Globulin yang terdapat dalam darah terdiri atas alfa globulin, beta globulin, dan

gamma globulin. Globulin berfungsi sebagai pengangkut lemak, vitamin, hormon, dan mineral. Gamma

globulin berperan sebagai antibodi. Globulin berguna untuk membentuk fibrinogen, musculin,

crystallin, dan antibodi. . Berat molekul dari globulin adalah sekitar 90.000-156.000 Da.3

Fibrinogen merupakan faktor penggumpalan yang membantu menyumbat kebocoran ketika

pembuluh darah mengalami luka.1 Fibrinogen mengalami pembentukan pada organ hati dan memiliki

berat molekul yang paling besar dibandingkan albumin dan globulin, yaitu sekitar 340.000 Da.

Sintesis Heme

Dalam reaksi pada pembentukan heme yang dikatalisis oleh δ-ALA dehidratase, 2 molekul δ-

ALA menyatu untuk membentuk pirol porfobilinogen. Empat dari cincin-cincin pirol ini akan

berkondensasi dan membentuk sebuah rantai linear dan kemudian serangkaian porfirinogen. Rantai-

rantai sisi porfirinogen ini mula-mula mengandung gugus asetil (A) dan propionil (P). Gugus asetil

akan mengalami dekarboksilasi guna membentuk gugus metal. Kemudian dua rantai sisi proprionil

yang pertama mengalami dekarboksilasi dan teroksidasi ke gugus vinil, membentuk protoporfirinogen.

Jembatan metilen kemudian akan mengalami oksidasi untuk membentuk protoporfirin IX dalam reaksi

yang dikatalisis oleh ferokelatase.

Hem mengatur sintesisnya sendiri melalui mekanisme yang mempengaruhi enzim pertama dalam

jalur, δ-ALA sintase. Hem akan menekan pembentukan enzim ini, dan juga secara langsung

menghambatnya . seiring dengan peningkatan kadar heme, kecepatan sintesis heme akan berkurang.

Heme juga mengatur sintesis hemoglobin dengan merangsang pembentukan protein globin. Heme

mempertahankan kompleks inisiasi ribosom dalam keadaan aktif.4

Komponen Darah

Darah terdiri atas 2 bagian, yaitu unsur yang berbentuk atau sel-sel darah dan plasma,

cairan dimana sel-sel darah itu terendam. Unsur yang berbentuk dari darah antara lain seperti eritrosit,

leukosit dan trombosit (Gambar 1).

Gambar 1. Komponen Darah

Sumber: google.com

Plasma darah yang merupakan cairan dimana sel-sel darah terendam, selain terdapat sel-

sel darah, plasma juga menjadi wadah berbagai bahan organik dan anorganik. Bahan anorganik yang

terdapat pada plasma sebagai besar dalam wujud ion, seperti Na+ dan K+ yang merupakan ion yang

paling banyak dalam plasma.

Komponen lain dari darah ialah eritrosit atau sel darah merah yang memiliki fungsi

primer untuk mengangkut oksiden dan karbondioksida serta sari-sari makanan. Secara umum, eritrosit

memiliki bentuk cakram bikonkaf tanpa inti. Bagian tengahnya berbentuk cekung. Bentuk bikonkaf

pada sel darah merah menjadikan sel ini memiliki luas membran yang lebih luas untuk difusi oksigen

dibanding bentuk bulat. Kemampuan eritrosit untuk membawa oksigen disebabkan adanya kandungan

protein pembawa oksigen atau hemoglobin di dalam eritrosit. Hemoglobin pada sel darah merah juga

memiliki kemampuan untuk mengikat karbondioksida dan karbonmonoksida, bahkan afinitas

hemoglobin terhadap karbonmonoksida lebih tinggi daripada afinitas oksigen dengan hemoglobin.

Hemoglobin yang berikatan dengan oksigen akan berwarna kemerahan, sedangkan hemoglobin yang

mengalami deoksigenisasi akan berwarna keunguan. Eritrosit akan bersirkulasi dalam tubuh kurang

lebih 120 hari. Lebih dari itu, eritrosit akan rusak dan akan mengakhiri hidupnya di limpa. Eritrosit

akan dibentuk kembali di sumsum tulang yang terdapat di rongga tulang. Proses pembentukan sel darah

merah baru disebut eritropoiesis yang kecepatannya menyamai kecepatan kerusakan sel darah merah

tua.5

Selain eritrosit, dikenal pula leukosit atau sel darah putih yang menjadi satuan mobile dari

sistem pertahanan tubuh. Leukosit ini bukan merupakan komponen tetap pada darah, karena ia akan

bermigrasi ke jaringan untuk melakukan fungsinya. Leukosit dibedakan atas 2 kelas, yaitu granulosit

atau leukosit bergranula dan agranulosit atau leukosit tidak bergranula. Macam-macam granulosit

ialah antara lain neutrofil, basofil dan eosinofil dengan afinitas granulanya terhadap zat warna yang

berbeda-beda. Neutrofil bersifat netral, basofil memiliki afinitas terhadap warna biru basa dan

eosinofil memiliki afinitas terhadap warna merah eosin. Agranulosit terdiri atas 2 jenis yaitu monosit

dan limfosit (Gambar 2). Kesemua jenis leukosit ini memiliki fungsinya masing-masing dan pada

dasarnya ialah untuk sistem imunitas tubuh.

Gambar 2. Leukosit

Sumber: google.com

Neutrofil, berfungsi untuk memfagositosis mikroorganisme atau sebagai mikrofag, seperti

bakteri sehingga neutrofil menjadi sangat penting untuk menghadang invasi bakteri.

Eosinofil, berfungsi dalam pertahanan tubuh terhadap parasit internal, seperti cacing. Protein utama

yang terdapat pada eosinofil dapat mematikan cacing-cacing parasitik.

Basofil, berfungsi dalam sintesis dan penyimpanan histamin dan heparin. Pelepasan histamin penting

untuk reaksi alergi, sedangkan heparin dapat mempercepat pembersihan lemak dari darah. Heparin

juga memiliki sifat anti-koagulan atau mencegah pembekuan darah.

Monosit, memiliki fungsi yang hampir sama dengan neurofil namun ia memfagositosis molekul yang

lebih besar atau sebagai makrofag.

Limfosit, memiliki fungsi yang sangat penting membentuk pertahanan imun tubuh terhadap lawan-

lawan dari limfosit yang spesifik. Limfosit ada 2 jenis yaitu limfosit B yang bertanggung jawab untuk

imunitas humoral atau imunitas dengan perantaraan antibodi. Limfosit B mengalami pematangan di

sumsum tulang dan limfosit T yang bertanggung jawab untuk imunitas selular atau imunitas tanpa

perantaraan antibodi dan biasanya akan langsung menghancurkan antigen dengan zat-zat kimia.

Limfosit T mengalami pematangan di timus.5,6

Komponen terakhir dari darah yang tidak kalah pentingnya ialah trombosit atau keping-

keping darah. Trombosit ialah fragmen sel mirip cakram, tidak berinti dan merupakan fragmentasi dari

megakariosit yang merupakan tepi luar sel sumsum tulang yang sangat besar. Trombosit berperan

penting dalam proses pembekuan darah dan membentuk sumbat untuk pembuluh darah yang robek.

Mikroskopik Darah

Darah dapat diamati secara mikroskopik dengan menggunakan mikroskop. Seperti telah dibahas

pada komponen darah bahwa darah tersusun atas eritrosit, leukosit, dan trombosit. Kemudian leukosit

akan digolongkan lagi menjadi netrofil, eosinofil, basofil, monosit, dan limfosit.

Pada eritrosit secara mikroskopik akan terlihat berwarna merah dan bentuknya biasanya

bulat-bulat dengan bagian tengah yang agak pucat. Kemudian pada netrofil sel nya berukuran cukup

besar hampir 3/2 kali dari eritrosit. Kromatin pada netrofil kasar padat serta sitoplasmanya mengandung

granula halus berwarna merah muda. Eosinofil memiliki ukuran yang hampir sama dengan netrofil dan

biasanya memiliki inti dengan bentuk seperti telepon dengan kromatin yang tidak sepadat kromatin

netrofil. Sitoplasma memiliki granula yang kasar. Basofil memiliki ukuran yang hampir sama dengan

neutrofil. Basofil ini agak sukar dicari karena jumlahnya sedikit. Bentuk inti dari basofil tidak menentu,

terkadang bersegmen dan biasanya kurang jelas karena tertutup oleh granula yang berwarna biru tua.

Monosit merupakan sel yang paling besar dari leukosit. Inti dari monosit dapat berbentuk seperti batu

ginjal atau tapal kuda. Sitoplasma dari monosit berwarna biru kelabu. Limfosit memiliki ukuran yang

bervariasi intinya bulat atau seperti ginjal dengan kromatin yang sangat padat dan warnanya biru gelap.

Sitoplasma dari limfosit ini sedikit kelihatan berwarna biru langit. Trombsit atau keping darah secara

mikroskopik akan kelihatan sebagai kelompokan bangunan kecil-kecil di antara eritrosit. Bangunan-

bangunan ini tepinya akan nampak kelihatan terang dan disebut sebagai hialomer, sedangkan bagian

tengahnya nampak berwarna biru seperti inti dan disebut sebagai kromomer atau granulomer.7

A B

C

Gambar 3: (A) mikroskopik eritrosit; (B) mikroskopik leukosit; (C) mikroskopik trombosit

Sumber: google.com

Sintesis dan Katabolisme Hemoglobin

Proses sintesis hemoglobin telah dimulai pada tahap eritrosit dan akan terus berlangsung hingga

sampai pada tingkat retikulosit. Pembentukan hemoglobin akan berlangsung dalam beberapa tahap

yaitu dimulai dengan 2 suksinil KoA dan 2 glisin bergabung membentuk senyawa pirol. 4 pirol akan

membentuk senyawa protoporfirin IX yang nantinya bersama dengan Fe2+ membentuk senyawa heme.

Kemudian 4 heme akan membentuk rantai hemoglobin bersama dengan polipeptida. Rantai hemoglobin

dibagi menjadi rantai α dan rantai β. Selanjutnya rantai 2α dan rantai 2β akan bergabung dan

membentuk hemoglobin A.

Dalam keadaan normal, umur eritrosit sekitar 120 hari. Sehingga, sekitar 100-200 juta eritrosit

dihancurkan setiap jammya. Dalam 1 hari lebih kurang 6 gram hemoglobin (untuk berat badan 70 kg)

dihancurkan. Proses degradasi ini terjadi di jaringan retikulo endothelial (limpa, hati, dan sumsum

tulang), yaitu pada bagian mikrosom dari sel retikulo endothelial.

Hemoglobin dipecah menjadi heme dan globin. Bagian protein globin diuraikan menjadi asam

amino-asam amino pembentuknya, kemudian digunakan kembali. Besi akan dilepaskan dari heme

kemudian memasuki depot besi yang juga dapat dipakai kembali. Sedangkan porfirinnya akan

dikatabolisme dan menghasikan bilirubin.

Proses pertama dari katabolisme heme dilakukan oleh kompleks enzim heme oksigenase. Pada

saat mencapai heme oksigenase besi umumnya sudah teroksidasi menjadi bentuk feri membentuk

hemin. Hemin kemudian direduksi dengan NADPH, besi feri dirubah kembali menjadi fero. Dengan

bantuan NADPH kembali, oksigen ditambahkan pada jembatan a metenil (antara cincin pirol I dan II)

membentuk gugus hidroksil, besi fero teroksidasi kembali menjadi feri. Heme oksigenase dapat

diinduksi oleh substrat. Selanjutnya, dengan penambahan oksigen lagi ion feri dibebaskan serta

terbentuk karbon monoksida dan biliverdin IXa yang berwarna hijau. Pada reaksi ini heme bertindak

sebagai katalisator. Pada mamalia, dengan bantuan enzim biliverdin reduktase, terjadi reduksi jembatan

metenil antara cincin pirol III dan IV menjadi gugus metilen, membentuk bilirubin IXa yang berwarna

kuning. Satu gram hemoglobin diperkirakan menghasilkan 35 mg bilirubin. Perubahan heme menjadi

bilirubin secara in vivo dapat diamati pada warna ungu hematom yang perlahan-lahan beirubah menjadi

bilirubin yang berwarna kuning. 8

Fungsi Darah

Fungsi darah dalam tubuh kita antara lain adalah sebagai alat transpor berbagai jenis bahan

kimia seperti sebagai transpor zat makanan yang telah diserap dalam usus ke jaringan-jaringan yang

membutuhkannya, zat sampah atau zat buangan produk metabolisme dari seluruh jaringan ke alat-alat

ekskretori, oksigen dari paru-paru ke jaringan, karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru, zat pengatur

atau hormon dari sumbernya ( kelenjar endokrin) ke bagian tubuh tertentu. Darah juga berfungsi

sebagai benteng pertahanan tubuh terhadap infeksi kuman dan benda asing oleh sel darah putih dan

antibodi. Selanjutnya darah juga berfungsi untuk pengatur, sebagai contoh adalah guna mengatur

stabilitas suhu tubuh, yaitu dengan cara penyebaran panas badan. Darah juga berfungsi untuk mengatur

keseimbangan antara cairan darah dan cairan jaringan serta berfungsi untuk pemeliharaan

kesetimbangan asam basa di dalam tubuh.8

Komponen Sel Darah Merah

Sel darah merah (eritrosit) merupakan cairan bikonkaf yang memiliki diameter sekitar 7

mikron. Bikonkavitas eritrosit memungkinkan gerakan oksigen untuk dapat masuk dan keluar sel

secara cepat dengan jarak yang pendek antara membran dan inti sel. Warnanya kuning

kemerahan, karena di dalamnya mengandung suatu zat yang disebut sebagai hemoglobin.

Sel darah merah tidak memiliki inti sel, mitokondria dan ribosom, serta sel darah merah

tidak dapat bergerak. Sel darah merah tidak dapat melakukan mitosis, fosforilasi oksidatif sel,

atau pembentukan protein.

Komponen dari eritrosit adalah membran eritrosit, sistem enzim yaitu enzim G6PD (glucose 6-

phosphatedehydrogenase), serta hemoglobin. Hemoglobin memiliki komponen yang terdiri atas

heme yang merupakan gabungan protoporfirin dan besi serta globin yang merupakan bagian

protein yang terdiri atas 2 rantai alfa dan 2 rantai beta.

Terdapat sekitar 300 molekul hemoglobin dalam setiap sel darah merah. Hemoglobin ini

berfungsi sebagai pengikat oksigen, satu gram hemoglobin akan bergabung dengan 1,34 ml

oksigen. Hemoglobin yang telah berikatan dengan oksigen dikenal sebagai oksihemoglobin.

Tugas akhir dari hemoglobin adalah untuk menyerap karbondioksida dan ion hidrogen serta

membawanya ke paru tempat zat-zat tersebut akan dilepaskan dari hemoglobin.9

Kesimpulan

Pembentukan sel darah merah membutuhkan peranan penting dari zat besi, sehingga apabila

seseorang mengalami kekurangan zat besi maka akan mengalami gangguan pada pembentukan sel

darah merah dan mengalami kurang sel darah merah atau anemia.

Daftar pustaka

1. Campbell, Mitchell R. Biologi. 5th ed. Jakarta: Erlangga;2007.h.53

2. Horne MM, Swearingen PL. Keseimbangan cairan, elektrolit, dan asam basa. 2nd ed. Jakarta:

EGC;2005.h.46

3. Djojodibroto D. Seluk beluk pemeriksaan kesehatan. Jakarta: Pustaka Populer;2005.h.85

4. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: EGC;2005.h.612-3

5. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 6th ed. Jakarta: EGC;2011

6. Junquieria LC, Carneiro J, Kelley RO. Histologi dasar. 8th ed. Jakarta: EGC;1998.h.210-41

7. Penuntun praktikum Histologi. Jakarta: UKRIDA;2015.h.54

8. Sumardjo D. Pengantar kimia. Jakarta: EGC;2009.h.18

9. Handayani W, Haribowo AS. Hematologi. Jakarta: Salemba Medika;2008.h.2-3