TUGAS BIOKIMIA MEDIS DAN IMUNOLOGI

PEMBENTUKAN OKSIHEMOGLOBIN DAN METHEMOGLOBIN SERTA GAS-GAS BERBAHAYA PENCEMAR UDARA

OLEH:

Besse WahdatillahNim. 1303112204

DOSEN PEMBIMBING:Prof. Dr. Saryono, M.Si

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS RIAUPEKANBARU2015PEMBENTUKAN OKSIHEMOGLOBIN DAN METHEMOGLOBIN SERTA GAS-GAS BERBAHAYA PENCEMAR UDARA

1. OksihemoglobinOksihemoglobin dibentuk selamarespirasi fisiologisketika oksigen mengikat komponen proteinhemoglobin dalam sel darah merah. Proses ini terjadi didalamkapiler paru-paru.Oksigen kemudian berjalan melalui aliran darah untukdisalurkan ke dalamsel-sel dimana iaakan digunakan dalam proses glikolisisdan produksiATPmelalui prosesfosforilasi oksidatif.Oksihemoglobin membuat warna darah lebih terang dari normal karena banyak mengandung oksigen.Halini dapat kita lihat dipembuluh nadi dimana warna darah terlihat lebih terang. Reaksi hemoglobin dan oksigen membentuk oksihemoglobin:Hb + O2 HbO2

2. MethemoglobinMekanisme pembentukan MetHb yaitu terjadinya oksidasi Fe dalam darah dari ferro menjadi ferri. Hal ini salah satunya dapat terjadi dengan adanya zat-zat seperti nitro aromatik, klorat dan senyawa nitrit. Oksidasi ini mengubah warna MetHb menjadi coklat kehitaman. Umumnya nyeri kepala merupakan gejala pertama dan dapat menjadi cukup hebat jika mengalami methemoglobinemia berat. Sianosis terjadi bila kadar methemogobin melampaui 15g per 100g hemoglobin (mencapai 15 %). Warna kebiruan pertama kali timbul di bibir, kemudian di di hidung dan lobus telinga. Penderita biasanya merasa baik-baik saja, tidak mempunyai keluhan dan mengatakan bahwa tidak ada yang tidak beres sampai kadar methemoglobin mendekati 40gr per 100g hemoglobin.

Reaksi pembentukan methemoglobin menurut Loomis (1978), dapat terlihat pada reaksi berikut :Hb (Fe2+)NitritSianida +MetHb (Fe3+)

Sian MetHb

Sedangkan reaksi pembentukan methemoglobin menurut Ariens et al (1994), dapat digambarkan sebagai berikut :NO2NitrobenzeneN ONitrosobenzeneNHOHFenilhidroksilaminaNH2AnilinanitroreduktaseReduktase (NADPHOksidase mikrosomalO2Methemoglobin(Fe3+)hemoglobin(Fe2+)MetHb reduktaseGlutation+

Methemoglobin yang hanya dibentuk dalam jumlah kecil dapat direduksi kembali menjadi hemoglobin di dalam eritrosit. Pembentukan methemoglobin dalam jumlah besar membuat proses regenerasi pada eritrosit tidak cukup dan kemampuan darah untuk transport oksigen berkurang dengan nyata. Methemoglobin di dalam eritrosit direduksi menjadi hemoglobin dengan pertolongan enzim methemoglobin reduktase yang mengandung glutation sebagai kofaktor reduksi.

3. Gas-Gas Berbahaya Pencemar UdaraJenis limbah gas yang berada di udara terdiri dari bermacam-macam senyawa kimia. Misalnya, karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), Nitrogen oksida (NOx), Sulfur oksida (SOx), asam klorida (HCl), Amonia (NH3), Metan (CH4), Klorin (Cl2). Limbah gas yang dibuang ke udara biasanya mengandung partikel-partikel bahan padatan, disebut materi partikulat. Gas-gas tersebut termasuk jenis senyawa kimia yang reaktif sehingga apabila terpapar ke tubuh dapat bereaksi dengan banyak senyawa, yang dapat mengakibatkan terganggunya salah satu sistem tubuh normal.

a. Karbon monoksida (CO)Karbon monoksida adalahgasyang tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia terdiri dari satu atomkarbonyangsecarakovalen berikatandengan satu atomoksigen. Karbon monoksida dihasilkan daripembakarantak sempurna dari senyawakarbon, terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. CO adalah senyawa yang bersifat sangat beracun karena dapat mengikat hemoglobin membentuk karboksihemoglobin. Kehadiran senyawa tersebut dapat menghambat penghantaran oksigen ke sel tubuh sehingga sel tubuh tertentu mengalami kekurangan oksigen, kondisi ini dapat menyebabkan kematian.Gas CO menjadi berbahaya untuk tubuh karena daya ikat gas CO terhadap Hb adalah 240 kali dari daya ikat CO terhadap O2. Apabila gas CO darah (HbCO) cukup tinggi, maka akan mulai terjadi gejala antara lain pusing kepala (HbCO 10%), mual dan sesak nafas (HbCO 20%), gangguan penglihatan dan konsentrasi menurun (HbCO 30%) tidak sadar, koma (HbCO 40-50%) dan apabila berlanjut akan dapat menyebabkan kematian. Berat jenis gas CO sedikit lebih ringan dari udara (menguap secara perlahan ke udara), CO tidak stabil dan membentuk CO2untuk mencapai kestabilan fasa gasnya.Di dalam tubuh, karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang akan dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO bereaksi dengan darah (hemoglobin) :Hemoglobin + O2 O2Hb (oksihemoglobin)Hemoglobin + CO COHb (karboksihemoglobin)Konsentrasi gas CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman kalau waktu kontak hanya sebentar. Gas CO sebanyak 30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Pengaruh karbon monoksida (CO) terhadap tubuh manusia ternyata tidak sama dengan manusia yang satu dengan yang lainnya.Konsentrasi gas CO di suatu ruang akan naik bila di ruangan itu ada orang yang merokok. Orang yang merokok akan mengeluarkan asap rokok yang mengandung gas CO dengan konsentrasi lebih dari 20.000 ppm yang kemudian menjadi encer sekitar 400-5000 ppm selama dihisap. Konsentrasi gas CO yang tinggi didalam asap rokok menyebabkan kandungan COHb dalam darah orang yang merokok jadi meningkat. Orang yang merokok dalam waktu yang cukup lama (perokok berat) konsentrasi CO-Hb dalam darahnya sekitar 6,9%. Hal inilah yang menyebabkan perokok berat mudah terkena serangan jantung.

b. Karbon dioksida (CO2)Karbon dioksida atau dikenal juga asam arangadalahsenyawa kimiayang terdiri dari dua atomoksigenyang terikat secarakovalendengan sebuah atomkarbon. Gas ini juga lawan dari oksigen yang secara normal keduanya terdapat pada tubuh. Namun apabila jumlah CO2meningkat melebihi batas normal akan menjadi racun untuk tubuh dengan cara memblok aliran oksigen di pembuluh darah ke sel atau jaringan. Kasus yang sering ditemukan adalah kematian yang mengakibatkan kematian akibat jumlah CO2lebih banyak dari pada oksigen pada suatu ruangan tertutup seperti dalam mobil.

c. Sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3)Gas-gas ini merupakangasberacun dengan bau menyengat yang banyak dilepaskan olehgunung berapidan beberapa pemrosesan industri. Gas ini juga merupakan limbah industri terutama dari pembakaran bahan bakan fosil dan batu bara, gas yang berbahaya bila sampai masuk ke dalam paru-paru. Jumlah terbesar adalah SO2namun dengan adanya oksidasi dengan udara SO2dapat berubah menjadi SO3. Sulfur dioksida sendiri dapat mengiritasi saluran pernafasan sedangkan SO3dapat bereaksi dengan air membentuk asam sulfat ( H2SO4 ) yang memiliki sifatkorosif dan penarik air, sehingga bila masuk ke paru-paru akan mengakibatkan daerah tertentu dari paru-paru kehilangan air dan mengering.

d. Amonia (NH3Biasanya senyawa ini didapati berupagasdengan bau tajam yang khas (disebutbau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaannutrisidibumi, amonia sendiri adalah senyawakaustikdan dapat merusak kesehatan. Menghirup senyawa ini pada konsentrasi tinggi dapat menyebabkan pembengkakan saluran pernafasan dan sesak nafas. Terkena amonia pada konsentrasi 0.5% (v/v) selama 30 menit dapat menyebabkan kebutaan.

e. Metan (CH4)Gas ini merupakan senyawa organik paling kecil dengan reaktifitas yang tidak terlalu tinggi, tidak memiliki sifat sebagai racun, namun dapat bersifat asfiksian (menggantikan oksigen) sehingga dalam konsentrasi tinggi di udara terutama dalam gedung dapat menyebabkan kematian. Keracunan metana terjadi bila senyawa tersebut tercampur dalam minuman, dalam jumlah sangat kecil dapat menyebabkan kebutaan.

f. Klorin(Cl2)Gas ini lebih terkenal sebagai senyawa pemutih yang berupa padatan atau cairan, padahal nama klorin sebetulnya milik Cl2yang berbentuk gas. Bahaya dari gas klorin disebabkan sifatnya yang mudah beraksi dengan air membentuk asam klorida.