7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 1/27
NEUROKIMIA
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 2/27
1. mengetahui komposisi kimia otak2. menjelaskan metabolisme otak :asal glukosa, protein (AA), lipid
TIK :
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 3/27
Komposisi Kimia Otak
Komponen % otak s. grisea s. alba
Air 78. 8!. 7. "rm inorg. 1.1 1 1.! #en$. org 2. rotein 8. 7.& 8.& 'ipid sederhana 1. Kolesterol 2.!. 1. !. *os+atida &.. !. .& #erebrosida 2. . -.-
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 4/27
Air. aringan otak, termasuk medula spinalis,
sara+ kranial, ganglion dan pleksus, jar.sitem sara+ otonom /e0asa: subt. grisea dan subt.alba, rata
rata 8%. edulla spinalis, sekitar 7&%.
aringan sara+ padat: terutama protein,lipid 3 garam inorganik
sen$a0a organik
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 5/27
Lipid. Kolesterol,+os+olipid, glikolipid
eningkatan lipid berdasar usia 4sia bulan !.&% 1 tahun 7% 5erikat pada protein struktural membran Kandungan lipid susunan selsel sara+ menonjol
tinggi $aitu &% dari substansi kering. #pektrum +os+olipid, glikolipid, s6ngolipid: luas. Keepatan pertukaran lipid otak relati+ lambat
dibanding di hepar. /euterium &% lipid heparditukar dalam 0aktu 2- jam, 2% di otakdiganti dalam 7 hari.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 6/27
Komposisi Lipid dalam Otak o. enis 'etak 1. Kolesterol Kirakira jumlahn$a sama dalam mielin, s.alba, s.grisea 2. *os+atidil kolin s.grisea !. *os.etanolamin s.grisea -. *os.inositol s.grisea &. #6ngomielin Kirakira jumlahn$a sama dalam mielin, s.alba, s.grisea . #erebrosida mielin .s.alba 7. #ul+atida mielin, s.alba
8. "angliosida s.grisea . lasmalogen mielin, s.alba 1. oliglisero+os+atid s.grisea
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 7/27
Protein. 5otal protein 81% dari total bersih
"lutation (9glutamil sisteinil glisin):peptida $g ban$ak ditemukan,konsentrasin$a &1 mg' jar segar.
rotein jar sara+ !8-% dari ;at padat: "lobulin, nukleoprotein dan albuminoda
khas $g disebut neurokeratin.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 8/27
Asam nukleat. euron dalam keadaan diploid, jumlah /A
setiap sel tetap, ratarata 7 <gsel Kandungan Adenin , 5imin dan basa
itrogen n$a berbeda antara s. alba dan s.grisea
Kadar /A s. grisea .&mgg s. alba .7 mgg euron mengandung 1! kali = ban$ak >A
dari pada glia. Ada perbedaan kandungan total asam
nukleat pada masingmasing bagian.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 9/27
Garam inorganik. Komponen dari 1% abu $g dibentuk dari hasil
pembakaran. "aram inorganik terutama : kalium +os+at dan kalium klorida lainn$a : ion a, K, ?a dan g
#.grisea mengandung kation &1 @molg jar segar Kalium sara+ penting dalam si+at listrik impuls
sara+, $g tergantung : depolarisasi repolarisasi pada tapal batas membranserabut sara+.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 10/27
Blood Brain Barrier !!!" # $a%ar &ara'Otak.
Ber+ungsi : selekti+n$a otak sen$a0a masukkeluar melalui darah
enegah molekul dalm sirkulasi seara bebasmasuk ke dalam otak.
enegah Cuktuasi metabolit, ion, hormon $gbersirkulasi dari pengaruh langsung aktiDitas sara+.
#elekti+ mengijinkan di+usi gas (E2, ?E2)
sen$. lar lemak (obat psikoakti+) 5ersusun dari : kapiler .1.2% Dol sel otak >esistensi elektrik otak 1&18 ohms m2
Kapiler otak 12 m2, panjangn$a sekitar km.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 11/27
(ungsi !!!: elindungi otak dari: sen$ asing $ang masuk melalui darah hormon dan neurotransmitter di dalam
darah empertahankan lingkungan $ang konstan
untuk otak.
Kondisi $g dapat merusak BBB: in+eksi,
radiasi, trauma otak, hipertensi
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 12/27
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 13/27
umlah ?#* tergantung umur : 11& ml Karakteristik airan : jernih, tidak ber0arna,
Diskositas rendah Kadar protein rendah : 1&&&% (8%n$a
albumin, 2%n$a globulin) Kadar gula rendah : -778%
(ungsi )$(: 1. elindungi otak dari benturan (bantalan)
2. en$ediakan da$a apung (menurunkantekanan pada dasar otak) !. Fkskresi sisa metabolisme melalui satu jalan -. 5ranspor hormon ke area lain dari otak
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 14/27
Gat masuk otak : Gat keluar otak: Eksigen Karbohidrat Karbon dioksida Asam amino Amonia 'emak 'aktat
Hormon Hormon Iitamin
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 15/27
META!OLI$ME ENERGI OTAK 4ntuk mempertahankan fungsi komunikasi
(sensasi, lingkungan dan semua bagiantubuh) sistem sara+ memerlukan energi.
Meta*olisme Kar*o'idrat
ormal: "lukosa: substrat utama Kelaparan: Benda Keton (BK),etab BK lebih
men$olok, tetapi tidak dapat menggantikankebutuhan glukosa seara total.
Etak mempun$ai: Daskularisasi sangat baik metabolisme energi $g intensi+
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 16/27
Berat Etak 2% BB. Jstirahat butuh pasokan: oksigen 2% glukosa % asal glikolisis dan #A#
?E2H2E, satusatun$a pemasok energi(harus selalu tersedia), keuali pada kelaparanberkepanjangan baru menggunakan BK.
?adangan glikogen sangat sedikit. Asam lemak plasma terikat albumintidak
dapat tembus BBB, tidak digunakan sebagaipenghasil energi bagi otak.
Asam amino juga tidak dapat menghasilkanA5, (neuron tidak mampu melakukanglukoneogenesis)
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 17/27
Etak menggunakan glukosa 1! ghari 'aju penggunaan glukosa menunjukkan kapasitas
produksi A5 melalui #A# (.8 glukosa @molmenit). #A# tidak 1% menghasilkan A5, karena tidak
sepenuhn$a glukosa di metabolisme melalui jalurini.
Keban$akan A5 $g digunakan oleh otak dan jarsara+ lain, dihasilkan #A# $g +ungsin$a mendekatikapasitas maksimum
*ungsi glikolisis 2% dari kapasitas Keban$akan energi $g digunakan otak untuk
mempertahankan gradien ionik mele0ati membranplasma bere+ek pada proses transpor dan simpananserta untuk sintesis neurotransmitter dan komponenlain
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 18/27
*ungsi normal otak dipertahankan darisuplai konstan glukosa dan oksigen dari
darah (sekitar2% dari total BB)menggunakan 1& total glukosa tubuh, $gdisuplai dari 2% ardia output.
Etak tidak mempun$ai simpanan energi
kimia is simpanan glukosa, glikogen dan A5
berDariasi 1! @mol $g ukup han$a untuk+ungsi normal otak selama beberapa menit
saja.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 19/27
2&% konsumsi oksigen tubuh digunakan untukmengoksidasi glukosa oleh otak.
*ungsi jalur glikolisis kapasitasn$a sekitar2%, tetapi #A# bekerja mendekati maksimumdan sedikit laktat meninggalkan otak
Anoksia: laju glikolisis dan pembentukan laktat
meningkat &8 kali setelah 1 menit anoksia. eningkatan laju glikolisis berhubungan
dengan aktiDasi heksokinase dan+os+o+ruktokinase.
*os+o+ruktokinase juga di aktiDasi oleh H-$g ditemukan meningkat pada anoksiadibanding otak normal.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 20/27
Hatihati pemberian insulin pada / >eaksi terpenting $ang memerlukan energi
dalam selsel sara+ : pemeahan A5 dgnbantuan A5ase untuk transpor ion aKpada membran sel.
Ban$ak proses lain $g memerlukan A5
Etak sangat sensiti+ terhadap hipoglikemiadan hipoksia pingsan (hitungan detik):pingsan, tidak dikoreksi koma kematian
Metabolisme otak aerob, kebutuhan oksigen
1& dari $g dikonsumsi tubuh Anoksia : = & menit kerusakan permanen kematian
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 21/27
Meta*olisme Asam Amino AA otak lebih ban$ak di banding di plasma Aspartat dan glutamat konsentrasin$a ! kali
lebih ban$ak 'aju ambilan AA dari darah oleh otak relati+
rendah dibanding jar lain. Kemampuan otak untuk men$impan dan
menggunakan nitrogen untuk sintesis AAmerupakan alasan rendahn$a ambilan AA
oleh otak.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 22/27
etabolisme rotein dan Karbohidrat di otaksaling berhubungan.
5inggin$a laju penggabungan rangka karbonglukosa ke dalam pool AA bebas Adan$a sistem en;im di otak $g merubah glukosa
ke piruDat untuk kemudian masuk melalui LK" Etak : metabolisme AA $ang akti+ Konsentrasi AA intraseluler sangat tinggi: "lutamat (kirakira &1 m) Aspartat (2! m)
Keduan$a terbentuk Dia transaminasi dari ;atantara daur #A# $aitu LK" dan EAA ada ban$ak daerah di otak terbentuk "ABA
melalui dekarboksilasi glutamat
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 23/27
Biosintesis dan degradasi AA spesi6k untuk neurondi+ormulasikan sebagai jalur samping #A#(pintasan "ABA). #ebalikn$a dari #A#, pada
pintasan "ABA, proses tersebut dikatkan denganpembentukan "5
intasan "ABA adalah khas untuk otak, jar laintidak begitu penting.
Beberapa AA glisin, aspartat, glutamat dan "ABAmembantu neuronneuron sebagai substansitransmitter $ang disimpan di dalam sinaps
/engan substansi transmitter, si+atsi+at elektrik
neuron $ang bersebelahan dapat dikontrol melaluipelepasanpenghambatan potensial aksi. 'aju pergantian protein otak berlangsung relati+
epat dibanding protein tubuh lainn$a.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 24/27
"angguan metabolisme AA akan menunjukkangambaran gejala $g spesi6k.
Cacat metabolisme bawaan ban$ak mengakibatkanretardasi mental, kejang dan gangguan biara.
*enilketonuria : +enilalanin metabolismen$aabnormalterakumulasi di darah (: -mg1ml)
erkembangan otak ba$i sensiti+ terhadap kelainan
metabolisme ini sehingga men$ebabkan terjadin$aretardasi mental.
Kadar H- di otak meningkat padaanoksiaiskemia dan sumber H- diketahui
menjadi en;im siklik nukleotida purin H- digunakan dalam konDersi glutamat menjadi
glutamin.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 25/27
Meta*olisme Lipid
Etak mengandung lipid khusus dankompleks = &% berat kering jar otak.
Ber+ungsi: terutama untukmempertahankan integritas membran daripada peran sen$a0a metabolik. Han$asebagai pendukung tidak langsung padakeadaan patologis (kondisi kelaparan).
Keban$akan kebutuhan kontraksi danmetabolik dila$ani oleh: protein, sen$a0aorganik sederhana dan elektrolit
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 26/27
Kolesterol, serebrosida, +os+atidiletanolamindan s6ngomielin dimetabolisme seara lambat,
tetapi +os+atidilkolin turnoDer epat. Kolesterol di sintesis di otak pada mamalia
muda selama +ase pertumbuhan. /enganmeningkatn$a umur atiDitas H"KoAmenurun
Kolesterol otak de0asa tidak teresteri6kasi,namun kolesterol ester relati+ tinggikonsentrasin$a pada tempat mielinisasi akti+.
#intesa *os+ogliserida di otak jalurn$a samadengan jalur di organ lain Asam lemak dibuat dari glukosa, tetapi
beberapa disintesis dari asetoasetat, sitrat danasetil aspartat.
7/21/2019 1. Biokimia - Komposisi Kimia Otak - Edit
http://slidepdf.com/reader/full/1-biokimia-komposisi-kimia-otak-edit 27/27
Kepustakaan: #ar$ono, oko #et$ono (28). Biokimia
#ara+. ?I. ?akra edia, akarta.Hal.1722