Materi Simulasi Soca.docx

FSI Ibnu Sina

Present

RANGKUMAN MATERI

Basic Science 1

TOSCA

”Trial of SOCA”

2012

MODUL I. BIOLOGI SEL DAN JARINGAN 1. Nomenklatur dalam Bidang Anatomi.

a. Posisi Anatomis

- Badan berdiri tegak.

- Kepala dan Mata mengarah ke depan. - Kedua lengan lurus di samping badan.

- Kedua tungkai lurus sejajar dan ujung jari- jari kaki menghadap ke depan. b. Terminologi Bidang

- Bidang median, yaitu bidang yang melalui aksis longitudinal dan aksis sagital, dengan demikian dinamakan mediosagital.

- Bidang Sagital (bidang paramedian), yaitu setiap bidang yang sejajar dengan bidang mediosagital.

- Bidang Coronal atau frontal, yaitu setiap bidang yang mengandung aksis-aksis transversal dan sejajar dengan dahi dan tegak lurus dengan bidang sagital - Bidang transversal, letaknya tegak lurus dengan bidang-bidang sagital dan

bidang coronal. Pada posisi berdiri posisi bidang horisontal c. Terminologi Arah dan Posisi

- Superior : atas - Inferior : bawah

- Cephalic/cranial : searah kepala - Caudal : searah ekor (kaki) - Anterior : depan

- Posterior : belakang

- Ventral : searah venter (perut) - Dorsal : searah dorsum (punggung)

- Medial : lebih dekat ke sumbu tubuh (ke arah tengah) - Lateral : lebih jauh dari sumbu tubuh (ke arah samping) - Longitudinalis : searah ukuran panjang

- Oblique : searah diagonal - Proksimal : pangkal - Distal : ujung - Internal : dalam - Eksternal : luar

- Profunda : permukaan dalam - Superficial : permukaan luar

- Volaris (Palmaris) : searah telapak tangan - Plantaris : searah telapak kaki

- Ulnaris : ke arah ulna - Radialis : ke arah radius - Rostralis : ke arah moncong

d. Terminologi Gerakan

- Fleksi : Membengkokkan/ melipat sendi

- Abduksi : Gerakan menjauhi badan/tubuh - Adduksi : Gerakan mendekati tubuh - Rotasi : Gerakan memutar sendi

- Sirkumduksi : Gerakan gabungan dari fleksi, ekstensi, abduksidan adduksi - Elevasi merupakan gerakan mengangkat

- depresi adalah gerakan menurunkan

- Inversi adalah gerak memiringkan telapak kaki ke dalam tubuh - Eversi adalah gerakan memiringkan telapak kaki ke luar - Supinasi adalah gerakan menengadahkan tangan.

- Pronasi adalah gerakan menelungkupkan e. Terminologi ruangan, saluran atau lubang

- Foramen : Lubang - Fissura : Celah - Apertura : Pintu - Canalis : Saluran - Ductus : Pembuluh - Meatus : Liang - Cavum : Rongga - Cellula : Ruang kecil

2. Atom, Molekul, Ion, dan Radikal Bebas

Atom : Satuan terkecil dari suatu materi yang

terdiri atas inti, yang biasanya mengandung proton (muatan+) dan neutron (netral), dan kulit yang berisi muatan negatif yaitu elektron. Ada juga yang menyebutkan bahwa atom adalah partikel penyusun unsur.

Molekul : Gabungan dari beberapa atom unsur,

bisa dua atau lebih. Artinya ketika berbicara molekul maka yang dibayangkan adalah gabungan atom-atom (bukan 1 atom). Molekul adalah partikel terkecil dari suatu unsur/senyawa.

Ion : atom yang bermuatan listrik, ion yang bermuatan listrik disebut kation, dan ion yang

bermuatan negatif disebut anion. Kation dan anion dapat berupa ion tunggal hanya terdiri dari satu jenis atom atau dapat pula berupa ion poliatom mengandung dua atau lebih atom yang berbeda.

Radikal Bebas : atom atau molekul yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan

pada orbital terluarnya dan dapat berdiri sendiri.

Membran Sel

a. Merupakan struktur elastik terdiri dari : protein 55%, fosfolipid 25%, kolesterol 13%, lipid lain 4 %, karbohidrat 3%

b. Sawar lipid membran sel mencegah masuknya air : mempunyai lapisan lipid ganda (bersifat hidrofobik dan hidrofilik) sehingga impermeabel terhadap bahan yang larut air (ion, glukosa, urea), dan permeabel terhadap bahan larut lemak (O2, CO2, alkohol)

c. Protein membran sel :

 Protein integral : sebagai protein kanal (pori-pori) yang bersifat selektif, protein pengangkut melalui transpor aktif, enzim

 Protein perifer : sebagai enzim, pengatur fungsi intraseluler

d. Fungsi membran sel: memisahkan bagian dalam sel dari lingkungan ekstrasekuler, membatasi kompartemen internal yang terdiri dari inti sel dan organel-organel sitoplasmik.

Fungsi Membran Sel

- lapisan yang bersinambungan - melingkupi sel, inti, organel

b. Pembatas yang bersifat selektif permeabel

- mencegah pertukaran molekul dari satu sisike bagian lainnya.

- memungkinkan substansi tertentu masuk kesitoplasma dari lingkungan luar - mencegah masuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma

c. Komunikasi antara sel

d. Mendukung aktivitas biokimia yang berlangsung di dalam sel

Beberapa proses di dalam sel tergantung pada suatu serial reaksi yang dikatalis oleh enzim yang terdapat dalam membran, produk suatu reaksi akan bertindak sebagai reaktan untuk reaksi selanjutnya. Jika enzim yang berbeda pada membran berada dalam susunan yang berurutan, produk suatu reaksi dapat dilepaskan ke dekat enzim untuk reaksi berikutnya.

e. Perpindahan suatu senyawa terlarut

f. Memberikan respons terhadaprangsangan luar

- berperan dalam memberi respons terhadap rangsangan luar→ transduksi sinyal →reseptor + ligand.

- Tipe sel yang berbeda memiliki molekul reseptor yang berbeda

g. Interaksi interselular : membran plasma mengantarai interaksiantar sel dalam organisme multiselular

h. Transduksi energy: terlibat dalam proses perubahan energy ke bentuk energi lain.

- Membran sel (membran plasma), merupakan bagian sel paling luar. Dimiliki oleh hewan dan tumbuhan. Berfungsi mengatur keluar masuknya zat pada suatu sel.

- Dinding sel, merupakan lapisan di bawah membran sel, terbuat dari selulosa. Hanya dimiliki oleh sel tumbuhan. Berfungsi untuk memberi kekuatan dan perlindungan bagi sel.

- Sitoplasma, cairan bening seperti gel yang mengisi ruang dalam sel, berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi metabolisme.

- Vakuola, merupakan rongga di dalam sel yang berlapis membran, di dalamnya berisi cairan. Berfungsi sebagai tempat menyimpan bahan makanan dan sisa metabolisme. Vakuola sel hewan berukuran kecil, sedangkan vakuola tumbuhan berukuran besar. - Mitokondria, nerupakan tempat pembentukan sumber energi. Umumnya dimiliki

semua sel hidup, karena fungsinya yang sangat penting, yaitu menghasilkan energi melalui proses respirasi sel (reaksi antara bahan makanan dengan oksigen dan menghasilkan energi)

- Ribosom, organel berbentuk butiran-butiran kecil yang terdapat di sitoplasma atau menempel di permukaan retikulum endoplasma kasar. Berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Terdapat di sel hewan dan tumbuhan.

- Retikulum Endoplasma, organel berbentuk seperti saluran. Retikulum Endoplasma permukaan kasar diselubungi ribosom, Retikulum Endoplasma permukaan halus tidak ada ribosom, tetapi di permukaannya terdapat enzim-enzim. Berfungsi untuk membatu metabolisme protein, lemak dan karbohidrat.

- Badan Golgi, organel berbentuk seperti tumpukan kue panekuk. Berfungsi membantu sintesis protein. Terdapat di sel tumbuhan dan hewan.

- Lisosom, merupakan kantung kecil dengan membran tunggal. Berfungsi untuk mendaur ulang bagian sel yang rusak, mencerna zat sisa makanan atau zat-zat asing yang masuk ke dalam sel. Terdapat di sel tumbuhan dan hewan.

- Sentrosom, bentuknya seperti tabung kecil dan mengapung di sitoplasma. Sentriol dalam sentrosom berperan dalam pembelahan sel. Sentrosom sel hewan memiliki sepasang sentriol, sednag sel tumbuhan tidak.

- Nuklues (inti sel), organel berbentuk bulat atau lonjong yang terdapat di tengah atau bagian tepi sel. Berfungsi sebagai pusat pengendali kegiatan sel. Di dalamnya terdapat cairan inti (nukleoplasma), anak inti (nukleolus) dan selapu inti. Terdapat di sel hewan dan tumbuhan.

4. Pergerakan Molekul melalui Membran Sel

a. Transpor pasif : difusi melalui membran sesuai penurunan gradien konsentrasi (terjadi spontan tanpa energi).

a) Osmosis : difusi pasif air.

b) Difusi terfasilitasi : difusi pasif air dan larutan spesifik yang difasilitasi protein spesifik, Terjadi pada transpor molekul yang mempunyai berat molekul lebih besar, yaitu : glukosa, asam amino.

b. Transpor aktif : pemompaan larutan melawan gradien konsentrasinya (butuh energi). - Primer : energi langsung berasal dari pemecahan ATP atau senyawa fosfat

berenergi tinggi. Contoh : Pompa ion Na-K, Pompa ion Ca, Pompa ion Hidrogen

- Sekunder : energi berasal dari energi yang disimpan dalam bentuk perbedaan konsentrasi ionik antara kedua sisi membran, yang terjadi karena transpor aktif primer. Contoh : Ko-transpor : Transpor aktif sekunder

c. Endositosis dan eksositosis : transpor makromolekul. - Eksositosis

 Sekresi makromolekul dari sel dengan cara bersatunya vesikel dengan membran plasma

 Contoh : mengeluarkan badan residu (hasil akhir pencernaan oleh lisosom) - Endositosis Ada 2 jenis :

 Pinositosis (pencernaan vesikel kecil mengandung cairan ekstraseluler). Tahapan :

 Molekul melekat pada reseptor khusus.

 Sifat permukaan membran berubah, sehingga berinvaginasi ke dalam, sampai seluruh tepi lubang tertutup.

 Membran yang berinvaginasi memisahkan diri membentuk vesikel pinositik di dalam sitoplasma.

 Fagositosis (pencernaan partikel besar seperti bakteri, sel, jaringan yang berdegenerasi).

Tahapan :

 Reseptor membran sel melekat pada ligan partikel.

 Tepi membran mengalami evaginasi keluar mengelilingi permukaan partikel membentuk vesikel fagositik yang tertutup.

 Aktin dan fibril kontraktil mengelilingi vesikel, berkontraksi mendorong vesikel ke dalam.

5. Metabolisme Sel

Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup. Meliputi proses sintesis (anabolisme) dan proses penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Anabolisme dibedakan dengan katabolisme dalam beberapa hal:

- Anabolisme merupakan proses sintesis molekul kimia kecil menjadi molekul kimia yang lebih besar, sedangkan katabolisme merupakan proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil

- Anabolisme merupakan proses membutuhkan energi, sedangkan katabolisme melepaskan energi

- Anabolisme merupakan reaksi reduksi, katabolisme merupakan reaksi oksidasi - Hasil akhir anabolisme adalah senyawa pemula untuk proses katabolisme. Anabolisme :

- Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.

- Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain. - Fotosintesis

- Siklus Calvin dan fiksasi karbon - Sintesis protein, lemak, dll

Ada empat langkah dalam proses respirasi, yaitu: - Glikolisis

- Dekarboksilasi oksidatif - Siklus Krebs

- Rantai transpor elektron.

Tabel berikut menjelaskan perhitungan pembentukan ATP per mol glukosa yang dipecah pada proses respirasi.

Proses ATP NADH FADH Glikolisis Dekarboksilasi oksidatif Daur Krebs 2 -2 34 2 2 6 -2

-Rantai transpor electron Total 38 10 2 Katabolisme : - Respirasi sel o Katabolisme karbohidrat

 Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.

 Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.

 Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa. o Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino. - Respirasi aerobik

o Transpor elektron o Fosforilasi oksidatif - Respirasi anaerobik,

o Fermentasi asam laktat o Fermentasi etanol

6. Siklus Sel & Fase Perkembangan Sel

Siklus sel terdiri dari 2 fase :

a. Interphase (waktu lama, 23 jam dalam 1 siklus 24 jam)

 G1(gap 1): periode setelah mitosis, gen-gen aktif berekspresi 5 – 6 jam

 S (sintesis): fase sintesis DNA (replikasi), kromosom  dua kromatid 10 – 12

jam

 G2 (gap 2): setelah S, terjadi aktifitas gen-gen untuk mengontrol pembentukan protein/ enzim untuk keperluan mitosis, 4 – 6 jam

b. Mitotic Phase : fase pembelahan / fase M (mitosis dan sitokinesis) (waktu cepat, 1 jam dalam 1 siklus 24 jam). ± 1 jam

 Profase

- benang-benang kromonema memendek dan menebal membentuk kromosom homolog dengan duplikatnya. Sehingga tampak jumlah kromosom 2 kali lebih banyak.

- membran inti dan nukleolus menghilang

- sentriol membelah menjadi dua, dan bergerak saling menjauh menuju ke arah 2 kutub berlawanan

- dari masing-masing sentriol, menjulur benang-benang spindel ( benang gelendong )

 Metafase

- masing-masing kromosom homolog dengan duplikatnya berjajar disepanjang bidang metafase / dataran metafase

 Anafase

- masing-masing kromosom homolog memisahkan diri dengan duplikatnya, dan bergerak menuju ke arah dua kutub yang berlawanan. Gerakan ini disebabkan oleh adanya kontraksi / gaya tarik dari benang spindel

 Telofase

- kromosom homolog maupun kromosom duplikat mencapai kutub sel nya masing-masing

- mulai terlihat adanya membran inti sel dan nukleolus

- terbentuk dua buah sel anak Macam-Macam Cara Pembelahan Sel:

Cara

Pembelahan

Membutuhkan

tahap pembelahan Sel induk Hasil Terjadi pada Biner / Amitosis TIDAK n 2n hewan prokariotik (bakteri) Mitosis YA 2n 2 sel anakan dengan jumlah kromosom anak sama dengan induk (2n) hewan eukariotik (terutama pada sel merintem somatik) Meiosis / reduksi YA 2n 4 sel anakan masing masing haploid (n) proses pembentukan gamet (organ reproduktif)

Pembelahan Mitosis (profase - metafase - anafase

dan telofase)

terjadi pada sel meristem somatik (sel tubuh) muda yang mengalami pertum-buhan dan perkembangan.

– Terjadi pada seluruh jaringan embrio – Pada individu dewasa terjadi pada sel

jaringan somatis dan sel induk germinatif – Jumlah kromosom yang diploid (2n),

pada sel anak tetap 2n (tiap kromosom tetap sepasang yang homolog)

– Sel-sel anak lalu berdiferensiasi membina jaringan tubuh

Pembelahan Meiosis

disebut juga pembelahan reduksi , yaitu pe-ngurangan jumlah kromosom pada sel-sel kelamin (sel gamet jantan dan sel gamet betina).

– Terjadi pada sel induk jaringan germinatif, setelah selesai mitosis pada sel induk itu

– Jumlah kromosom yang diploid (2n) pada sel induk, pada akhir meiosis menjadi haploid (n) pada sel anak

– Sel-sel anak lalu bertransformasi menjadi gamet

– Apabila terjadi fertilisasi, gamet tumbuh jadi zigot, mengalami embriogenesis (terutama tumbuh dengan mitosis), lalu berdiferensiasi menjadi berbagai jaringan

Tabel Ciri-ciri tahapan dalam meiosis 1 dan meiosis 2 No Tahapan Sub tahap Ciri-ciri utama

1 Meiosis 1 Profase I · Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom (= leptonema )

· Setiap kromosom homolog ( bivalen ) bergandengan (=zigonema )

· Tiap bagian kromosom homolog mengganda membentuk tetrad (=pakinema)

· Kromatid dari setiap belahan kromosom memendek dan membesar (=diplonema )

gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang (=diakinesis )

Metaphase I · Setiap tetrad berada pada bidang metaphase/dataran metaphase

Anaphase I · Masing-masing tetrad memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan

Telofase I · Masing-masing tetrad semakin mendekati kutub · Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera · Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel

· Kromatid meregang membentuk benang-benang kromatin

· Terbentuk 2 sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan induknya

2 Meiosis II Profase II · Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom

· Setiap kromosom homolog / bivalen bergandengan · Kromosom tidak mengganda

· Sentriol membelah dua, muncul benang gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang

Metaphase II · Setiap pasangan kromosom homolog berada pada bidang metaphase/dataran metaphase

Anaphase II · Masing-masing kromosom memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan

Telofase II · Masing-masing kromosom semakin mendekati kutub

· Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera · Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel

· kromosom meregang membentuk benang-benang kromatin

sama dengan induknya

7. Jaringan

Jaringan dasar merupakan suatu kelompok sel serupa yang mengkhususkan diri dalam jurusan dan fungsi yang sama.

Empat jaringan utama (Dasar) pada manusia : 1. Epitel

2. Jaringan Ikat 3. Otot

4. Syaraf

CIRI UTAMA JARINGAN DASAR

Jaringan Sel Matriks ekstraseluler

Fungsi Saraf Juluran panjang

yang berjalinan

Tidak ada Transmisi impuls saraf Epitel Kumpulan sel

polihedral sedikit Melapisi permukaan atau rongga tubuh dan kelenjar sekresi Otot Sel kontraktil

yang panjang

Cukup banyak Pergerakan Ikat Beberapa

macam sel yang menetap dan mengembara

banyak Bervariasi

Jaringan Epitel

Jaringan epitel merupakan jaringan yang melapisi permukaan tubuh atau membatasi rongga tubuh. Tidak terdapat pembuluh darah atau pembuluh limfe. Nutrisi diperoleh secara difusi melalui pembuluh darah kapiler pada jaringan dibawahnya

Sel Epitel Membran (Fungsi : Proteksi, Absorbsi, Sekresi) Ada 2 faktor yang menjadi dasar pembagian epitel:

a. Berdasarkan Bentuk sel - Gepeng

- Kuboid - Silindris

- Peralihan (Transisional)

Sel gepeng Sel kuboid Sel silindris Sangat pipih

Tingginya kurang dari lebarnya Intinya berbentuk pipih, dari samping tampak melebar di tempat inti

Bentuknya seperti kubus

Tinggi dan lebarnya kurang lebih sama Intinya berbentuk bulat Tingginya melebihi lebarnya Intinya berbentuk silindris

Semua inti berderet sejajar sumbu utama sel sesuai dengan bentuk sesuai dengan selnya.

b. Berdasarkan Susunan lapisannya - Epitel selapis

- Epitel berlapis - Epitel bertingkat

Epitel selapis Epitel Berlapis Epitel Bertingkat Tersusun oleh sel –sel

dalam satu lapisan Intinya sejajar

Semua sel terletak di atas membran basal dan mencapai permukaan

Tersusun oleh dua atau lebih lapisan sel

Intinya sejajar

Hanya sel – sel terdalam atau lapisan basal yang terletak di atas membran basal

Sel berbagai bentuk dalam satu lapis

Intinya terletak pada berbagai tingkat (memberikan gambaran palsu adanya beberapa lapisan

Semua sel berhubungan dengan membran basal tetapi tidak semua sel mencapai permukaan

Berdasarkan kedua faktor di atas, maka epitel dapat dibagi: a. Epitel selapis gepeng

b. Epitel selapis kuboid c. Epitel selapis Silindris

d. Epitel berlapis gepeng e. Epitel berlapis kuboid f. Epitel berlapis silindris g. Epitel transisional h. Epitel bertingkat EPITEL SELAPIS EPITEL SELAPIS GEPENG EPITEL SELAPIS KUBOID EPITEL SELAPIS SILINDRIS

Lokasi : Epitel pipih selapis terdapat pada jaringan epitelium pembuluh limfe (getah bening), pembuluh darah kapiler, selaput pembungkus jantung, paruparu, ginjal, dan selaput perut.

Fungsi : Jaringan ini berfungsi dalam proses difusi, osmosis, filtrasi, dan sekresi.

Lokasi : Jaringan ini terdapat pada epitelium permukaan ovarium, lensa mata, nefron ginjal, dan kelenjar tiroid.

Fungsi : Jaringan epitel kubus selapis berfungsi dalam sekresi dan sebagai pelindung.

Lokasi : Jaringan ini terdapat pada epitelium kelenjar pencernaan, jonjot usus, kantung empedu, lambung (ventrikulus), dan usus (intestinum). Fungsi : Jaringan epithelium ini berfungsi untuk penyerapan nutrisi di usus dan sekresi.

EPITEL BERLAPIS EPITEL BERLAPIS GEPENG EPITEL BERLAPIS KUBOID EPITEL BERLAPIS SILINDRIS

Lokasi : Jaringan epitel pipih berlapis banyak terdapat pada jaringan epitelium rongga mulut, rongga hidung, esofagus, telapak kaki, dan vagina.

Fungsi : Fungsi jaringan ini adalah sebagai pelindung.

Lokasi : Jaringan ini terdapat pada epitelium folikel ovarium, permukaan ovarium, testis, saluran kelenjar minyak, dan kelenjar keringat pada kulit. Fungsi : Jaringan epitel kubus berlapis banyak berfungsi dalam sekresi dan absorpsi, serta melindungi dari gesekan dan pengelupasan.

Lokasi : Jaringan ini terdapat pada jaringan epitelium laring, faring, trakea, dan kelenjar ludah. Fungsi : Jaringan epitel silindris berlapis banyak berfungsi dalam sekresi dan sebagai pelindung.

EPITEL TRANSISIONAL

Disebut demikian karena dahulu dianggap sebagai peralihan antara epitel berlapis gepeng dan epitel berlapis silindris.

Ia melapisi sistem urinaria (epitelium ureter, uretra, saluran pernapasan, dan kantung kemih), yaitu tempat – tempat yang mengalami tekanan dari dalam dan berkapasitas sangat bervariasi. Oleh karena itu bentuknya tergantung pada derajat peregangan.

Pada lapisan basal : - Kuboid atau silindris Pada lapisan tengah : - kuboid dan polihedral

Pada superfisial : - Gepeng saat regang dan kuboid saat relaksasai

Jadi memperlihatkan poliploidi EPITEL BERTINGKAT

Melapisi saluran keluar besar berbagai kelenjar dan sebagian Uretra laki –laki.

Ada yang bersilia, dan biasanya mempunyai sel goblet (pada saluran nafas yang besar dan beberapa saluran keluar sistem reproduksi pria).

Sel Epitel Kelenjar (Fungsi : Sekresi) Dibagi atas :

a. Kelenjar eksokrin (kelenjar ludah, kelenjar keringat)

Menyalurkan sekretnya melalui suatu sistem saluran ke suatu permukaan tubuh (sekresi eksternal).

b. Kelenjar endokrin (tiroid, adrenal)

Mencurahkan sekretnya langsung ke dalam darah atau limfe (sekresi internal atau hormon).

c. Kelenjar ganda eksokrin dan endokrin (sel hati)

Jaringan Ikat

Fungsi utama adalah sebagai penghubung jaringan. Secara embriologis, jaringan ikat berasal dari mesoderm. Jaringan ikat menyediakan matriks yang berfungsi untuk menghubungkan dan mengikat sel dan organ

Fungsi jaringan ikat :

a. Penunjang, pengikat dan proteksi serta menghubungkan satu jaringan dengan jaringan lain.

b. Jaringan penyambung berfungsi untuk memberi dan mempertahankan bentuk tubuh. c. Komunikasi antar sel.

d. Melindungi jaringan atau organ tubuh. e. Pengatur suhu tubuh.

f. Membungkus organ.

g. Mengisi ronga diantara organ.

h. Mengangkut zat oksigen dan makanan ke jaringan lain. i. Mengangkut sisa-sisa metabolism ke alat pengeluaran. j. Menghasilkan kekebalan

Pada setiap jaringan ikat terdapat 3 unsur utama, yaitu a. Sel jaringan ikat

- Sel mesenkim merupakan tempat asal semua jaringan penyambung. - Sel jaringan ikat dibagi dalam dua kategori yaitu

- sel yang tetap (fixed cells)/undifferentiated mesenchymal cell : Fibroblas, Perisit, sel lemak, sel mast, dan makrofag

- sel kelana (transien cells atau wandering cells) Hematopoetic stem cell: Sel plasma, mackrofag, limfosit, neutrofil, eosinofil, basofil, dan monosit

b. Substansi dasar

merupakan suatu campuran kompleks dari glikoprotein dan proteoglikan (fibronektin, laminin, dan kondronektin) yang berperan melekatkan sel – sel dengan serat jaringan ikat, tidak berwarna, transparan, dan homogen

c. Serabut/ Serat jaringan ikat Terdapat 3 jenis serat utama:

a. Serat kolagen

Bersifat lunak, lentur, dan sangat kuat. Keenam tipe kolagen tersebut adalah : - Tipe I : paling banyak ditenukan. Terdapat pada jaringan ikat dewasa,

tulang, gigi dan sementum

- Tipe II : kolagen tipe ini dibentuk oleh kondroblas dan merupakan unsur utama penyusun matriks tulang rawan. Kolagen ini ditemukan pada kartilago hyalin dan elastik

- Tipe III : Kolagen ini ditemukan pada awal perkembangan beberapa jenis jaringan ikat. Pada keadaan dewasa kolagen ini terdapat pada jaringan retikuler

- Tipe IV : terdapat pada lamina densa pada lamina basalis dan diperkirakan merupakan hasil sel-sel yang langsung berhubungan engan lamina tersebut - Tipe V : terdapat pada plasenta, dan berhubungan dengan kolagen tipe I - Tipe VI : terdapat pada basal lamina

b. Serat retikulin

Terdiri atas fibril kolagen (kolagen tipe III) yang dibalut oleh proteoglikan dan glikoprotein. Ditemukan pada kapiler, serabut otot, serabut saraf, jaringan lemak dan hepatosit.

c. Serat elastin

Serabut elastin terlihat sebagai pita pipih atau benang silindris panjang dan sangat elastic. Terdapat pada organ yang memerlukan daya elastisitas ,yaitu daun telinga, pita suara, trakea, ligamentum nukhe, kulit dan pembuluh arteri.

MODUL II. DASAR BIOLOGI MOLEKULER

1. Pengaturan (Organization) DNA dan Kode Genetik Beserta Kelainannya pada Eukariotik dan Prokariotik.

Kode genetik adalah sekumpulan data atau materi yang berisikan informasi mengenai suatu organisme. Kode gentik dapat disimpan dalam bentuk DNA ataupun RNA. Berikut adalah perbedaan antara DNA dan RNA.

Aspek DNA RNA

Bentuk Double Helix, panjang Mono Helix, pendek Fungsi Sintesis protein dan

pewarisan sifat Hanya sintesis protein Basa Pirimidin: Timin Pirimidin: Urasil Gula Deoksiribosa Ribosa Letak Inti sel Sitoplasma

2. DNA Ekstrakromosomal, Sifat Dan Kegunaannya

DNA ekstrakromosomal adalah DNA yang terletak di luar kromosom. DNA ekstrakromosomal ini dapat ditemukan pada organel sel seperti mitokondria (pada sebagian besar eukariot), dan pada kloroplas (pada sel tumbuhan). DNA ekstrakromosomal juga dapat ditemukan pada plasmid yang ada pada bakteri dan pada parasit intraseluler seperti virus.

DNA ekstrakromosomal memiliki sifat yang sama dengan DNA yang berada di kromosom. Hanya saja letaknya yang berbeda.

DNA ekstrakromosomal memiliki fungsi untuk pewarisan sifat dan penyimpan materi genetik.

3. Gen, Kromosom, Genom, Genotif, dan Dogma Genetic.

Gen : Unit pewarisan sifat bagi organisme hidup.

Kromosom : Struktur dalam nukleus yang terdiri dari kromatin dan membawa materi genetik.

Dogma Genetik : Semua informasi terdapat pada DNA, kemudian akan digunakan untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi, dan sebagian informasi pada RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi.

Struktur dan Organisasi Gen Prokariotik dan Eukariotik.

Pada sel eukariot, DNA diikat dengan protein histon yang membentuk DNA-histon kompleks yang disebut nukleosom, yang kemudian akan membentuk benang-benang kromatin yang selanjutnya membentuk kromosom. Pengaturan DNA sel eukariot yang demikian membuat DNA dapat direplikasi dengan akurat dan diturunkan kepada sel anak dengan kemungkinan kesalahan yang minimal saat pembelahan sel.

Pada sel prokariot, biasanya terdapat DNA sirkular yang disebut plasmid. Plasmid tersebut berada pada sitoplasma. Oleh karena itu sel prokariot relatif lebih sering mengalami kesalahan dalam mereplikasi DNA dibandingkan dengan sel eukariot.

Pada sel yang tidak membelah, DNA dapat dibedakan menjadi dua tipe kromatin: eurochromatin atau heterochromatin. Eurochromatin adalah area dimana DNA menjadi lebih longgar dari ikatannya dengan nukleosom karena sedang dilakukan proses transkripsi aktif pada daerah tersebut. Heterochromatin adalah area dimana nukleosom dan DNA berikatan kuat dan area dimana DNA sedang tidak aktif.

4. Mutasi.

Mutasi merupakan perubahan sekuensi basa pada DNA. Merupakan perubahan yang terjadi secara genotif, bisa berdampak pada berubahnya sifat fenotif ataupun tidak berpengaruh pada fenotif.

Sebab terjadinya mutasi ada dua, yaitu: a. Spontaneus Mutation

Terjadi bukan karena adanya agen mutasi. Terjadi karena adanya kesalahan umum yang biasa terjadi saat DNA replikasi.

Disebabkan oleh mutagen, seperti bahan kimia dan radiasi yang dapat menimbulkan mutasi.

Tipe-tipe Mutasi DNA a. Base Substitutions

Merupakan mutasi yang paling umum terjadi. Sebuah pasangan basa tergantikan oleh pasangan basa lain.

Konsekuensi dari Base Substitution Mutation : - Silent Mutation

Penggantian pasangan basa tidak berpengaruh pada asam amino yang dihasilkan dan juga tak berperngaruh pada protein akhir yang dihasilkan. Hal ini tidak akan berpengaruh apapun pada fenotip dari sang anak.

- Missense Mutation

Penggantian Pasangan Basa berakibat berbedanya informasi Asam amino yang seharusnya dihasilkan. Sehingga terjadi kesalahan pada Protein akhir yang diproduksi. Hal ini dapat saja menghilangkan aktivitas dari protein tersebut, atau bahkan dapat memberikan kelainan akibat dari salahnya produksi asam amino tersebut.

- Nonsense Mutation

Penggantian pasangan basa yang salah menyebabkan dihasilkannya kodon stop. Sehingga protein yang seharusnya diproduksi, tidak dapat diproduksi.

b. Frame Shift Mutation

Satu atau lebih pasangan asam basa tergantikan/ atau dimasukkan/ dihapus dari rantai DNA. Hal ini akan menyebabkan kesalahan pada saat pembacaan kodon.

Konsekuensi dari Frameshift mutation :

Penambahan atau penghapusan satu atau lebih pasangan basa menyebabkan salahnya pembacaan kodon. Hampir selalu saja berujung pada dihasilkan protein yang inaktif.

5. Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses pencetakan protein dalam sel. Sifat enzim (protein) sebagai pengendali dan penumbuh karakter makhluk hidup ditentukan oleh jumlah jenis, dan urutan asam amino yang menyusunnya. Jenis dan urutan asam amino ditentukan oleh ADN (Asam Dioksiribose Nukleat). Sintesis protein meliputi dua langkah, yaitu transkripsi dan translasi.

Replikasi

Model Replikasi DNA sendiri terdiri dari 4 macam.

a. Conservative : 2 rantai DNA induk mengkopi dirinya sendiri secara langsung (tanpa adanya pembelahan rantai menjadi tunggal dahulu.)

b. Semi-conservative : 2 rantai DNA induk terlebih dahulu membelah menjadi rantai DNA tunggal. Setelah itu masing-masih rantai tunggal mensintesis pasangan rantainya yang lain.

c. Dispersive : Tiap rantai hasil replikasi terdiri dari molekul campuran DNA induk dan DNA baru.

Kecepatan manusia dalam melakukan replikasi DNA adalah 6x109

Replikasi DNA dimulai di suatu tempat yang dinamakan Origins of Replication. Dimulai dari pemisahan rantai ganda DNA menjadi rantai tunggal yang dibantu oleh enzim Helikase.

Selanjutnya enzim DNA Polimerase akan mensintesis DNA dengan cara menambahkan nukleotida yang merupakan pasangan dari basa yang ada pada template rantai DNA. Sel manusia dapat mensintesis 50 nukleotida perdetiknya.

Selain enzim DNA polimerase yang mensintesis nukleotida secara terus-menerus (leading strand). Adapula beberapa strand yang disintesis secara tidak terus-menerus (pendek-pendek dan terputus-putus) strand ini disebut Okazaki Fragments. DNA Ligase akan membantu menyambung akhir-akhir dari fragmen okazaki ini agar akhirnya nanti akan menyambung menjadi serangkaian rantai yang panjang.

Selain Enzim-enzim di atas, Enzim lain yang berperan dalam replikasi DNA adalah :

 SSB Protein : Menstabilkan rantai DNA

 Topoisomerase: - Membetulkan rantai DNA yang saling bertumpukan.

- Menghancurkan, membuat, dan menyambungkan kembali rantai DNA.

 Primase : Mensintesis Nukleotida pertama

 DNA poli III : Melanjutkan sintesis dari leading strand

Transkripsi

1. Sebagian rantai DNA membuka, kemudian disusul oleh pembentukan rantai mRNA. Rantai DNA yang mencetak mRNA disebut rantai sense/template. Pasangan rantai sense yang tidak mencetak mRNA disebut rantai antisense.

2. Pada rantai sense DNA didapati pasangan tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen. Triplet ini akan mencetak triplet pada rantai mRNA yang disebut kodon. Kodon inilah yang disebut kode genetika yang berfungsi mengkodekan jenis asam amino tertentu yang diperlukan dalam sintesis protein. Selanjutnya boleh dikatakan bahwa mRNA atau kodon itulah yang merupakan kode genetika. Lihat daftar kodon dan asam amino yang dikodekannya di bawah ini.

3. Setelah terbentuk, mRNA keluar dari inti sel melalui pori-pori membran inti menuju ke ribosom dalam sitoplasma.

Untuk setiap satu molekul protein yang dibentuk akan selalu dimulai dengan kodon inisiasi atau kodon start yaitu AUG yang mengkodekan asam amino metionin. Jika satu molekul protein telah terbentuk akan selalu diakhiri dengan tanda berupa kodon stop atau kodon terminasi, yaitu UGA, UAA, atau UAG

Translasi

Setelah mRNA keluar dari dalam inti, selanjutnya ia bergabung dengan ribosom dalam sitoplasma. Langkah berikutnya adalah penerjemahan kode genetik (kodon) yang

dilakukan oleh tRNA. Caranya, tRNA akan mengikat asam amino tertentu sesuai yang dikodekan oleh kodon, lalu membawa asam amino tersebut dan bergabung dengan mRNA yang telah ada di ribosom. Langkah tersebut dilakukan secara bergantian oleh banyak tRNA yang masing-masing mengikat satu jenis asam amino yang lain.

Setelah asam amino dibawa tRNA bergabung dengan mRNA di ribosom, selanjutnya akan terjadi ikatan antar asam amino membentuk polipeptida. Protein akan terbentuk setelah berlangsung proses polimerisasi.

MODUL III. APLIKASI BIOLOGI MOLEKULER 1. Teknologi Rekombinan DNA.

Teknologi DNA rekombinan tergantung pada kemampuan memotong dan menggabung lagi potongan-potongan DNA pada suatu urutan basa tertentu. Dengan tekhnologi ini, potongan molekul DNA dapat ditransfer ke virus, bakteri atau yeast kemudian diamplifikasi, diisolasi dan diidentifikasi.

Teknologi ini dilakukan untuk

 Pemetaan gen.

 Diagnosis penyakit

 Produk komersial

 Trans- spesific gen

 Vaksin

 Obat-obatan

Aplikasi DNA Rekombinan dilakukan pada :

 Restriction Fragment Length Polymorphisme(RFLP)

 Pemetaan gen

 Human Genom Project.

 DNA Fingerprints

 Prenatal Dianosis

2. Dasar Terapi Gen. Prosedur Dasar

a. Potongan-potongan DNA diperoleh dari kerja enzim yang mampu mengenali urutan nukleotida tertentu dan memotong DNA pada tempat yang dikenali.

b. Potongan-potongan tersebut kemudian disisipkan ke dalam molekul DNA lain yang berfungsi sebagai vektor. Vektor yang berisi potongan DNA ini disebut sebagai molekul DNA rekombinan.

c. Vektor yang membawa potongan DNA asing tersebut kemudian ditransfer ke dalam

bereplikasi dan membentuk banyak copy potongan DNA yang disisipkan tsb. Copy yang identik inilah yang disebut klon (clones).

d. Sel sel inang kemudian menurunkan molekul-molekul DNA rekombinannya tersebut kepada anakannya sehingga terbentuklah suatu populasi sel yang membawa urutan klon.

e. Potongan-potongan klon DNA tersebut dapat dipisahkan dari sel-sel inang untuk dilakukan proses purifikasi dan analisis.

f. Klon DNA dapat ditranskripsikan, mRNAnya ditranslasikan dan produk gennya diisolasi dan dipelajari.

Kelompok enzim yang paling penting dalam tekhnologi rekombinan ini adalah dari kelas enzim restriksi endonuklease.

 Enzim ini diisolasi dari bakteri, dan mampu mendegradasi kromosom virus yang menginfeksi bakteri tersebut.

 Karena itu enzim-enzim restriksi ini mempunyai keistimewaan yaitu mampu mengenali suatu urutan nukleotida tertentu dan sekaligus mampu memotong urutan tersebut.

 Tempat pengenalan (recognition site) urutan nukleotida tersebut bersifat palindromik, yaitu bisa dibaca dari depan atau belakang, bisa dibaca dari arah 5’- ke 3’ atau sebaliknya dari utas benang DNA.

Vektor adalah pembawa sisipan molekul DNA. Vektor diperoleh dari plasmid dan

bakteriofage.

Pasmid: molekul utas ganda DNA yang mampu bereplikasi sendiri di dalam sel bakteri dan bersifat ekstrakromosomal.

Dikarenakan setiap klon potongan DNA begitu kecil, maka beberapa klon terpisah harus disusun menjadi sebuah genom. Serangkaian potongan klon DNA yang dihasilkan dari satu individu tertentu disebut perpustakaan (library). Pustaka klon bisa menggambarkan keseluruhan genom, sebuah kromosom tunggal atau sejumlah gen yang ditrakskripkan pada suatu sel. Suatu pustaka genom biasanya mengandung minimal satu kopi seluruh

urutan (sequences)

 Suatu pustaka yang menggambarkan gen aktif dari sutu sel dapat disusun dengan membuat molekul-molekul cDNA (complementary DNA).

 Jika kita mulai dari suatu populasi molekul mRNA yang mengandung ekor 3’ poly A, maka poly dT dapat digunakan sebagai primer untuk dipasangkan dengan sisa poly A.  Poly dT akan berfungsi sebagai titik awal sintesis sebuah benang DNA dengan

menggunakan enzim reverse transcriptase. à dihasilkan molekul dupleks utas ganda benang RNA-DNA.

 Benang RNA dapat dihilangkan dengan dengan alakali atau enzim ribonuclease H.  Benang tunggal DNA selanjutnya akan digunakan sebagai cetakan (template) untuk

sintesis benang DNA komplemennya dengan enzim DNA polymerase I. Biasanya akan terbentuk loop pada proses sintesis ini.

Loop akan dibuka dengan enzim S1 nuclease sehingga bisa dihasilkan molekul benang ganda DNA yang selanjutnya bisa diklon ke dalam suatu plasmid atau vektor fage.

3. Menjelaskan bioinformatika.

Bioinformatika adalah ilmu yang mempelajari tentang informasi yang disimpan dalam suatu materi organik. Materi ini berupa gen yang berada dalam DNA. Pada manusia, DNA tersebut terdapat dalam kromosom. Dalam kromosom tersebut terdapat informasi-informasi seperti watak, bentuk tubuh, umur, dan informasi-informasi lain tentang seorang individu. 4. Penelusuran Gen.

Penelusuran gen dapat dilakukan dengan pembacaan materi genetik yang telah dikembangkan oleh human genome project. Dengan menelusuri gen mana yang mengalami kelainan, maka gen tersebut dapat diobati dengan terapi gen.

MODUL IV . HOMEOSTASIS

1. Larutan, Kelarutan, Konsentrasi, dan Ion Hidrogren

Larutan adalah campuran homogen (komposisinya sama), serba sama (ukuran partikelnya), tidak ada bidang batas antara zat pelarut dengan zat terlarut (tidak dapat dibedakan secara langsung antara zat pelarut dengan zat terlarut), partikel- partikel penyusunnya berukuran sama (baik ion, atom, maupun molekul) dari dua zat atau lebih. Dalam larutan fase cair, pelarutnya (solvent) adalah cairan, dan zat yang terlarut di dalamnya disebut zat terlarut (solute), bisa berwujud padat, cair, atau gas. Dengan demikian, larutan = pelarut (solvent) + zat terlarut (solute). Khusus untuk larutan cair, maka pelarutnya adalah volume terbesar.

Sifat larutan : semua larutan mempunyai sifat-sifat kologativ, yaitu: sifat-sifat yang tergantung hanya atas konsentrasi dari partikel-partikel zat terlarut yang ada dan tidak tergantung atas identitasnya (ciri-cirinya) dari zat terlarut. Sifat koligatif tsb adalah

a. Tekanan uap b. Titik didih c. Titik beku

d. Tekanan osmotic : tekanan hidrostatik yang dibutuhkan untuk menjaga aliran netto pelarut melewati satu membran semipermeabel ke dalam satu larutan.

 Larutan isotonik adalah larutan yang tekanan osmosanya = lar. NaCl 0,9%

 Larutan hipertonik adalah Larutan yang tekanan osmosanya > dari lar. 0,9% NaCl.

 Larutan hipotonik adalah Larutan yang tekanan osmosanya < dari lar. NaCl 0,9%. Larutan dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

a) Larutan tak jenuh yaitu larutan yang mengandung solute (zat terlarut) kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh. Larutan tak jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion < Ksp berarti larutan belum jenuh ( masih dapat larut). b) Larutan jenuh yaitu larutan yang mengandung sejumlah maksimum zat terlarut yang

larut dalam sejumlah zat pelarut. Larutan jenuh terjadi apabila bila hasil konsentrasi ion = Ksp berarti larutan tepat jenuh.

c) Larutan sangat jenuh (kelewat jenuh) yaitu suatu larutan yang mengandung lebih banyak solute daripada yang diperlukan untuk larutan jenuh. Atau dengan kata lain, larutan yang tidak dapat lagi melarutkan zat terlarut sehingga terjadi endapan. Larutan

sangat jenuh terjadi apabila bila hasil kali konsentrasi ion > Ksp berarti larutan lewat jenuh (mengendap).

Macam larutan

Konsentrasi Larutan :

 Molaritas (M): adalah konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam istilah jumlah mol zat terlarut yang terkandung dalam satu liter larutan,

 Persen (%): adalah konsentrasi larutan yang menyatakan sejumlah bagian zat terlarut dalam 100 bagian larutan

 Persen (berat/berat - w/w%): adalah konsentrasi larutan yang menyatakan sejumlah gram zat terlarut dalam 100 gram dari larutan

 Persen (berat/volum – w/v%): adalah konsentrasi yang menyatakan gram zat terlarut yang terkandung dalam 100 ml larutan

Persen (volum/volum - v/v%): adalah konsentrasi yang menyatakan sejumlah volume cairan zat terlarut dalam 100 volume campuran.

Ion Hidrogen

Ion hidrogen adalah unsur hidrogen yang memiliki muatan. Berdasarkan muatannya, ion hidrogen dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Kation (bermuatan positif)

Kation hidrogen terbentuk saat hidrogen kehilangan elektronnya.

- Hidron: nama umum bagi ion positif isotop hidrogen manapun (H+) - Proton: 1H+ (lebih tepatnya, kation protium)

- Deuteron: 2H+, D+ - Triton: 3H+, T+

b. Anion (bermuatan negatif)

Anion hidrogen terbentuk saat hidrogen mengalami penambahan elektron. - Hidrida: nama umum bagi ion negatif isotop hidrogen manapun - Deuterida: 2H-,

D-- Tritida: 3H-,

T-2. Konsep Asam dan Basa. Teori asam basa Arrhenius:

 Asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen dalam larutan.  Basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida dalam larutan.

Asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion hidronium (H3O+_{) sedangkan basa}

melepaskan ion hidroksida (OH-_{). Larutan Asam dan Basa Misalnya, bila suatu molekul}

polar seperti asam klorida (HCl) dilarutkan dalam air, daerah bermuatan negatif pada molekul air menarik daerah bermuatan positif dari molekul HCl. H+ _{akan terpisah dari}

molekul yang polar dan akan terbentuk ion hidronium, H3O+

Teori asam dan basa Bronsted-Lowry:

 Asam adalah donor proton (ion hidrogen).  Basa adalah akseptor proton (ion hidrogen).

Teori ini memperluas pemahaman anda mengenai asam dan basa.

Teori

 Asam adalah akseptor pasangan elektron.

 Basa adalah donor pasangan elektron.

3. Pengaturan Sistem Homeostatis.

Homeostasis : Pengaturan kondisi–kondisi statis atau konstan dalam “lingkungan dalam”.

a. Kemampuan sistem untuk

- mengatur lingkungan dalam

- mempertahankan kondisi konstan, stabil b. Fungsi bersama semua organ

- paru-paru

- jantung, pembuluh, darah

- ginjal: [ion] konstan, pembuangan - pencernaan: makanan

- hormon, syaraf

Lingkungan internal tubuh yg harus dipertahankan homeostasisnya adalah: a. Konsentrasi molekul nutrisi

b. Konsentrasi O2 & CO2 c. Konsentrasi zat sisa d. pH

e. Konsentrasi cairan, garam & elektrolit f. Suhu

Regulasi Homeostasis

a. Kontrol saraf

- Sensoris: panca indera

- Pusat: otak dan medulla spinalis - Motorik: pelaksana keinginan - Otonom: kontrol bawah sadar b. Kontrol Endokrin

- tiroid, insulin, paratiroid - kortisol, aldosteron c. Reproduksi

- Penerusan kehidupan

- Pengganti generasi yang menjadi tua - Dorongan kuat pada usia reproduksi d. Kontrol Intrinsik

- Genetik

- Kontrol fungsi setiap organ - Kontrol hubungan antar organ

Pengaturan [O2] & [CO2]

a. Fungsi penyangga O2 hemoglobin

- Interstitium: O2 lepas kalau [O2] rendah

- Penentu: sifat kimia hemoglobin b. CO2 adalah sisa utama oxidasi sel

- CO2 merangsang pusat pernafasan

- nafas cepat dan dalam à CO2 dibuang

- menumpuk: reaksi oksidatif terhenti

Pengaturan Tekanan Darah Arteri

a. Baroreseptor:

- a. karotid dan arkus aorta

b. TD naik à baroreseptor dirangsang à pusat vasomotor ditekan à simpatis ↓ - pembuluh arteriol melebar

- kekuatan pompa jantung berkurang - tekanan darah turun

Jenis Sistem Pengatur

a. Umpan Balik Negatif (Negative Feedback) - Negatif dibandingkan stimulus awal

 ekstrasel: CO2↑ à ventilasi ↑ à CO2↓  tekanan darah ↑ à reaksi-reaksi à TD ↓

- Mengembalikan kelebihan atau kekurangan ke angka normal b. Adaptasi (Feedforward/Adaptive)

c. Umpan Balik Positif (Positive Feedback) - Ruptur pembuluh darah:

- bekuan darah ßà trombosit: à à lobang tertutup - Melahirkan

- kontraksi uterus ßà serviks teregang à à anak lahir - jarang digunakan tubuh

4. Cairan Tubuh dan Elektrolit. Tubuh Manusia

a. Berisi cairan berkisar antara 55-80 % b. Pada orang dewasa terdiri dari 56% cairan Cairan tubuh dibagi dalam dua kelompok besar yaitu :

a. Cairan intraseluler adalah cairan yang berda di dalam sel diseluruh tubuh a) 2/3 total cairan tubuh

b) Berisi :

 Ion - Na+, K+, Cl- (Dengan konsentrasi yang berbeda dengan yang berada pada cairan ekstraseluler)

 Nutrisi - O2, glukosa, asam amino, asam lemak.  Produk akhir metabolisme sel : CO2, H+, Panas

b. Cairan ekstraseluler adalah cairan yang berada di luarsel. (disebut sebagai lingkungan dalam / “milleu interiur”)

Terdiri dari tiga kelompok yaitu : cairan intravaskuler (plasma) adalah cairan didalam sistem vaskuler, cairan intersitial adalah cairan yang terletak diantara sel, cairan interstitial dan cairan transeluler adalah cairan sekresi khusus seperti cairanserebrospinal, cairan intraokuler, dan sekresi saluran cerna

a) 1/3 total cairan tubuh

b) b. Dalam gerakan konstan melalui difusi dan osmosis c) Berisi :

 Ion : Na+_{, K}+_{, Cl}

- Nutrisi : O2, glukosa, asam lemak, asam amino  Produk akhir metabolisme sel : CO2, H+, Panas

 Terdapat pada : pembuluh darah dan cairan interseluler

Elektrolit Tubuh Manusia

Zat terlarut yang ada dalam cairan tubuh terdiri dari elektrolit adalah zat terlarut yang bila dilarutkan dalam air memben-tuk satu larutan yang meneruskan arus listrik dan

nonelektrolit adalah zat terlarut yang tidak terurai dalam larutan dan tidak bermuatan

listrik, seperti : protein, urea, glukosa, oksigen, karbon dioksida danasam-asam organik. Sedangkan elektrolit tubuh mencakup natrium (Na+),kalium (K+), Kalsium (Ca++), magnesium (Mg++), Klorida (Cl-), bikarbonat(HCO3-), fosfat (HPO42-), sulfat (SO42-). Komposisi dari elektrolit-elektrolit tubuh : ANION & KATION

Regulating Body Fluid Volumes

a. Intake Cairan :Selama aktifitas dan temperatur yang sedang seorang dewasa minum

kira-lira1500 ml per hari, sedangkan kebutuhan cairan tubuh kira-kira 2500 ml per harisehingga kekurangan sekitar 1000 ml per hari diperoleh dari makanan, danoksidasi selama proses metabolisme.Berikut adalah kebutuhan intake cairan yang diperlukan berdasarkan umur dan berat badan.

Pengatur utama intake cairan adalah melalui mekanisme haus. Pusat hausdikendalikan berada di otak Sedangakan rangsangan haus berasal dari kondisidehidrasi intraseluler, sekresi angiotensin II sebagai respon dari penurunantekanan darah, perdarahan yang mengakibatkan penurunan volume darah.Perasaan kering di mulut biasanya terjadi bersama dengan sensasi haus walupunkadang terjadi secara sendiri. Sensasi haus akan segera hilang setelah minumsebelum proses absorbsi oleh tractus gastrointestinal.

b. Output Cairan :

Kehilangan caiaran tubuh melalui empat rute (proses) yaitu :

a. Urine :Proses pembentukan urine oleh ginjal dan ekresi melalui tractus urinarius merupakan proses output cairan tubuh yang utama. Dalam kondisi normal output urine sekitar 1400-1500 ml per 24 jam, atau sekitar 30-50 ml per jam pada orang dewasa. Pada orang yang sehat kemungkinan produksi urine bervariasi dalam setiap harinya, bila aktivitas kelenjar keringat meningkat makaproduksi urine akan menurun sebagai upaya tetap mempertahankan keseimbangan dalam tubuh. b. IWL (Insesible Water Loss) :IWL terjadi melalui paru-paru dan kulit, Melalui

tubuh melalui proses ini adalah berkisar 300-400 mL per hari, tapi bila proses respirasi atau suhu tubuh meningkat maka IWL dapat meningkat.

c. Keringat : Berkeringat terjadi sebagai respon terhadap kondisi tubuh yang panas, respon ini berasal dari anterior hypotalamus, sedangkan impulsnya ditransfer melalui sumsum tulang belakang yang dirangsang oleh susunan syaraf simpatis pada kulit.

d. Feces :Pengeluaran air melalui feces berkisar antara 100-200 mL per hari, yang diatur melalui mekanisme reabsorbsi di dalam mukosa usus besar (kolon)

Faktor Yang Berpengaruh Pada Keseimbangan Cairan Dan Elektrolit

a. Umur : Kebutuhan intake cairan bervariasi tergantung dari usia, karena usia akan berpengaruh pada luas permukaan tubuh, metabolisme, dan berat badan. Infant dan anak-anak lebih mudah mengalami gangguan keseimbangan cairan dibanding usia dewasa. Pada usia lanjut sering terjadi gangguan keseimbangan cairan dikarenakan gangguan fungsi ginjal atau jantung.

b. Iklim :Orang yang tinggal di daerah yang panas (suhu tinggi) dan kelembaban udaranya rendah memiliki peningkatan kehilangan cairan tubuh dan elektrolit melalui keringat. Sedangkan seseorang yang beraktifitas di lingkungan yang panas dapat kehilangan cairan sampai dengan 5 L per hari.

c. Diet : Diet seseorag berpengaruh terhadap intake cairan dan elektrolit. Ketika intake nutrisi tidak adekuat maka tubuh akan membakar protein dan lemak sehingga serum albumin dan cadangan protein akan menurun padahal keduanya sangat diperlukan dalam proses keseimbangan cairan sehingga hal ini akan menyebabkan edema.

d. Stress : Stress dapat meningkatkan metabolisme sel, glukosa darah, dan pemecahan glykogen otot. Mrekanisme ini dapat meningkatkan natrium dan retensi air sehingga bila berkepanjangan dapat meningkatkan volume darah.

e. Kondisi Sakit :Kondisi sakit sangat berpengaruh terhadap kondisi keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh Misalnya :

- Trauma seperti luka bakar akan meningkatkan kehilangan air melalui IWL. - Penyakit ginjal dan kardiovaskuler sangat mempengaruhi proses

regulatorkeseimbangan cairan dan elektrolit tubuh.

- Pasien dengan penurunan tingkat kesadaran akan mengalami gangguanpemenuhan intakecairan karena kehilangan kemampuan untuk memenuhinya secara mandiri.

f. Tindakan Medis : Banyak tindakan medis yang berpengaruh pada keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh seperti : suction, nasogastric tube dan lain-lain.

g. Pengobatan : Pengobatan seperti pemberian deuretik, laksative dapat berpengaruh padakondisi cairan dan elektrolit tubuh.

h. Pembedahan : Pasien dengan tindakan pembedahan memiliki resiko tinggi mengalami gangguan keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh, dikarenakan kehilangan darah selama pembedahan

5. Termoregulasi dan Termodinamika.

Termoregulasi manusia berpusat pada hypothalamus anterior terdapat tiga komponen pengatur atau penyusun sistem pengaturan panas, yaitu termoreseptor, hypothalamus, dan saraf eferen serta termoregulasi dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya.

Mekanisme pengaturan suhu tubuh merupakan penggabungan fungsi dari organ-organ tubuh yang saling berhubungan. Didalam pengaturan suhu tubuh mamalia terdapat dua jenis sensor pengatur suhu, yautu sensor panas dan sensor dingin yang berbeda tempat pada jaringan sekeliling (penerima di luar) dan jaringan inti (penerima di dalam) dari tubuh.Dari kedua jenis sensor ini, isyarat yang diterima langsung dikirimkan ke sistem saraf pusat dan kemudian dikirim ke syaraf motorik yang mengatur pengeluaran panas dan produksi panas untuk dilanjutkan ke jantung, paru-paru dan seluruh tubuh. Setelah itu terjadi umpan balik, dimana isyarat, diterima kembali oleh sensor panas dan sensor dingin melalui peredaran darah.

Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Melalui evaporasi berfungsi menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Kontriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Manusia menggunakan baju merupakan salah satu perilaku unik dalam termoregulasi.

HEAT LOSS , melalui :

 Konduksi adalah penjalaran panas melalui media dari suhu tinggi ke suhu rendah.

Penjalaran panas karena tumbukan antar molekul media. konduksi tergantung kepada besarnya perbedaan temperatur dan konduktivitas termal dari bahan. Semakin padat suatu media, maka konduktivitas termalnya semakin besar. Beberapa material seperti logam merupakan konduktor yang baik, sedang udara merupakan penghantar yang jelek.

 radiasi terjadi jika udara berhubungan langsung dengan tubuh dan temperatur

obyek ke obyek lain dengan pancaran tanpa mengalami kontak dari obyek tersebut. Benda hitam merupakan penyerap radiasi yang sangat baik sehingga disebut radiator. Kehilangan panas melalui radiasi terjadi jika udara berhubungan langsung dengan tubuh dan temperatur sekeliling obyek sangat rendah.

 konveksi apabila temperatur sekeliling obyek lebih rendah dibanding suhu

tubuh.Kehilangan panas akibat evaporasi jika antara output evaporasi kulit dan pernafasan dari paru.Temperatur 15-20C sekitar 0,4-0,5 liter penguapan melalui kulit disebut perspirasi insensibilis.Mekanisme umpan balik terjadi pada mekanisme aktivitas dingin yaitu menggigil, kelaparan, aktivitas otot, penyempitan pembuluh darah, kulit mengkerut.Mekanisme aktivitas panas, misal pelebaran pembuluh darah, berkeringat, peningkatan pernafasan, nafsu makan berkurang, lesu

 Evaporasi (penguapan) adalah peralihan panas dari bentuk cairan menjadi gas.

Kehilangan panas secara evaporasi dapat terjadi apabila : (1) perbedaan tekanan uap air antara keringat pada kulit dan udara;(2) temperatur lingkungan rendah dari normal sehingga evaporasi dari keringat dapat terjadi dan dapat menghilangkan panas dari tubuh dan itu dapat terjadi jika temperatur basah kering di bawah temperatur kulit; (3) Adanya gerakan angin (4) kelembaban rendah. Jika udara kering evaporasi dapat terjadi, tapi apabila udara lembab, maka evaporasi tidak terjadi. Kehilangan panas melalui evaporasi merupakan gabungan evaporasi melalui kulit dan pernafasan. Pada temperatur 15-200C, sekitar 0,4-0,5 liter penguapan melalui kulit disebut perspirasi insensibilis. Pada suhu 70-80 F, kehilangan panas melalui radiasi sebesar 60-65 %, melalui evaporasi sebesar 20-30 %.

Transfer Panas

 Konduksi merupakan induksi panas dari suatu obyek yang suhunya lebih tinggi ke

obyek lain dengan jalan kontak langsung. Kecepatan konduksi tergantung kepada besarnya perbedaan temperatur dan konduktivitas termal dari bahan. Beberapa material seperti logam merupakan konduktor yang baik, sedang udara merupakan penghantar yang jelek.

 Konveksi disebabkan adanya aliran dari massa jenis udara panas yang sangat ringan

dibandingkan udara dingin.

 Radiasi berupa transfer energi panas dari permukaan obyek ke obyek lain tanpa

mengalami kontak dari obyek tersebut. Benda hitam merupakan penyerap radiasi yang sangat baik sehingga disebut radiator.

 Evaporasi dapat terjadi apabila : perbedaan tekanan uap air antara keringat pada kulit

dan udara; temperatur lingkungan rendah dari normal sehingga evaporasi dari keringat dapat terjadi dan dapat menghilangkan panas dari tubuh dan itu dapat terjadi jika temperatur basah kering di bawah temperatur kulit; Adanya gerakan angin dan adanya kelembaban.

Termodinamika

Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa energi total suatu sistem, termasuk energi sekitarnya, adalah konstan dan Hukum Termodinamika II menyatakan bahwa entropi total sebuah sistem harus meningkat bila proses ingin berlangsung spontan. Satuan energi yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari di dalam tubuh adalah berupa ATP (Adenosin Tripospat).

6. Darah.

VOLUME DARAH TOTAL : 6 L (85 ml/kg BB) ATAU 7-8% BB Fungsi darah :

a. Respirasi selular

- Oksigen di dalam darah

 Dari paru-paru Dihantarkan darah à ke sel-sel tubuh

- Fungsi oksigen untuk oksigenasi selular (=inspirasi selular =oksidasi selular) - Karbondioksida di dalam darah.

 Dari sel-sel tubuh Dihantarkan darah à Ke paru-paru à Keluar

tubuh à Ekspirasi selular b. Fungsi Nutrisi

- Zat pakan yang diserap dalam saluran pencernaan dihantarkan darah ke sel-sel tubuh. Selanjutnya digunakan atau disimpan.

c. Fungsi Ekresi

- Sisa metabolisme atau zat-zat yang tidak dipakai, dibawa melalui darah ke organ Ekskresi selanjutnya dibuang atau dinetralkan.

d. Fungsi Imunitas

- Leukosit, antibodi Zat-zat protektif lainnya dihantarkan darah ke sel-sel yang membutuhkan.

- Hormon dari Kelenjar Endokrin dihantarkan darah ke sel-sel yang membutuhkan.

f. Fungsi mengatur tekanan osmotik

- Konsentrasi zat-zat Terlarut (terutama protein) didalam darah diatur darah agar tekanan osmotik darah normal.

g. Fungsi Keseimbangan Cairan Tubuh

- Cairan darah mengalir terus menerus ke sel atau rongga jaringan.

- Selama perjalanannya cairan darah akan ditahan/ditambah sesuai dengan keadaan tempat.

h. Fungsi mengatur suhu tubuh

- cairan darah mempunyai berat jenis panas tinggi sehingga berkemampuan menyimpan panas banyak

- cairan darah bersirkulasi cepat sehingga panas dengan cepat disebarkan:

 Keseluruh tubuh

 Ke permukaan tubuh (proses penguapan)

 Ke paru-paru (proses penguapan)

i. Fungsi mengatur keseimbangan elektrolit/asam basa darah

- Konsentrasi H+ _{dan OH}- _{cairan darah = konsentrasi cairan tubuh}

(relatif stabil)

j. Fungsi pengaturan tekanan darah melalui : - Pengaturan volume darah, dan - Zat-zat terlarut

k. Fungsi menghindarkan pendarahan Melalui proses pembekuan darah.

KOMPOSISI DARAH

a. PLASMA DARAH à 55 %; terdiri dari: - 91 % Air

- 8 % substansi lain yang terdiri dari:

 70 % protein darah seperti albumin, fibrinogen, dan globulin.

 20% enzim.

 0,9 % zat yang terdiri dari: asam amino, lemak, glukosa, urea, garam, dan sodium bikarbonat

 0,1 % hormon, antibodi, gas b. SEL-SEL DARAH à 45 %; terdiri dari:

- Jumlah untuk pria 5,0-5,5 Juta/dL - Jumlah untuk wanita 4,5 -5,0 Juta/dL

- Bentuk bulat atau bikonkaf (bg tepi lbh tebal dari bg tengah), tanpa inti, diameter 7,5 mikron, luas 120 mikron2, volume 85 mikron3

- Mengandung jar. bunga karang (stroma) dan hemoglobin (Hb)

- Membran sel terdiri dari: protein 65%, lipid (lemak) 32 % dan karbohidrat 3 %

- Protein : stromatin

- Lipid: sefalin, lesitin & kholesterol - Karbohidrat: glukosa

b) Sel darah putih (leukosit) Sifat-sifat sel darah putih:

- Amoeboid à dapat merubah bentuk

- Fagositosit à dapat memakan terutama bakteri, virus, parasit lainnya - Diapedesis à dapat keluar masuk jaringan dan pembuluh darah Berdasarkan ada/tidak adanya granul/partikel

- Granulosit: neutrophil, eosinophil (asidophil), basophil Besarnya lbh krg 10 -12 mikron & bergranul

Neutrophil: inti tdd: lebih dr 2 à 3,4 atau 5, granul kecil & halus à jumlah 62 %

Eosinophil (asidophil): inti 2 (dua) à granul besar & kasar à jumlah 8 % Basophil: inti tidak jelas apakah 2 (dua) atau lbh dari 2, tetapi granulnya dapat di buktikan à kombinasi antara kecil & halus serta besar & kasar à jumlah 0,5 – 1 %

- Agranulosit: limphosit, monosit Tidak mempunyai granul

Besarnya lebih kurang 12 – 15 mikron

Limphosit: intinya hampir sebesar selnya sendiri à jumlah 18 %

Monosit: 2 (dua) macam inti à ginjal (kacang merah) & tapal kuda à jumlah 13 %

Berdasarkan banyaknya inti: - Polinukleus/Polimorphi:

- Neutrophil, eosinophil (asidophil), basophil, monosit - Mononuleus/monomorphi: limphosit

c) Keping-keping darah (thrombosit)

- Berkoloni setiap keluar dari pembuluh darah atau ada luka - Jumlah 150000 – 400000 sel/dL

- Membantu dalam proses pembekuan darah atau koagulasi - Proses pembekuan darah :

Produksi Sel Darah

• Lahir à sampai tua dilakukan oleh sumsum tulang (1.5-3.5 Kg) dan dibantu oleh hepar dan limpha.

• <21 tahun sumsum tulang dari tulang besar. • >21 tahun sumsum tulang dari tulang kecil. • Sum-sum tulang merah: produksi sel darah.

• Sum-sum tulang kuning: produksi lemak dan pembuluh darah

Pembentukan dan Pematangan Sel Darah Merah

Proeritroblast (hemasitoblast) (20 jam) à eritroblast basophilik (20 jam) Hb mulai dibentuk à eritroblast polikromatophilik (25 jam) àeritroblast ortokromatophilik = normoblast (30 jam) à Hb selesai dibentuk à retikulosit (sdm muda) (72 jam) à sel darah merah (120 hari)à telah menjalankan tugas sepanjang 700 mil

Yaitu mekanisme untuk menghentikan perdarahan/ keluarnya darah dari pembuluh darah misalnya akibat trauma

Ada beberapa fase: 1. Vasokonstriksi

- Penyempitan pembuluh darah untuk mengurangi derasnya aliran darah keluar melalui luka.

- Akibat trauma yg mengoyak dinding pembuluh darah secara refleks otot polos dinding pembuluh darah berkontraksi (lumen pembuluh darah menyempit) mengurangi derasnya aliran darah keluar melalui luka.

- Sel-sel endotel akan mensekresi endothelin 2. Pembentukan sumbat trombosit

- Akibat robekan pembuluh darah serabut kolagen penyusun dinding pembuluh darah dan elemen-elemen subendotelial menjadi terpapar dan bersentuhan dengan darah  trombosit melekat/ tersangkut pada kolagen  trombosit melepas tromboksan dan ADP yg merekatkan trombosit-trombosit  gumpalan trombosit akan menyumbat luka. Sumbat trombosit ini sering disebut sebagai trombus putih dan relatif rapuh.

- memerlukan faktor von willebrand (vwf) , suatu protein plasma. 3. Pembentukan trombus merah

- Anyaman serabut fibrin yang rapat menjaring sel-sel darah termasuk eritrosit. - Bersifat stabil dan mampu menghentikan perdarahan lebih baik

- Proses pembentukan trombus merah atau fibrin clot ini disebut juga sebagai proses koagulasi darah.

- Faktor-faktor pembekuan darah sebagian besar berupa protein khusus baik berupa enzim protease atau bukan, serta ion Ca2+ _{yang terlarut dalam plasma dan}

fosfolipid pada membran trombosit. 4. Fibrinolisis

- Supaya pembuluh darah yang rusak dapat diperbaiki sesudah perdarahan berhenti dan luka membaik bekuan perlu dilarutkan melalui fibrinolisis.

- Tissue type plasminogen activator (TPA) yang ada pada jaringan vaskular akan

mengikat bekuan fibrin. Kemudian TPA akan mengaktivasi plasminogen (juga berikatan dengan bekuan fibrin) menjadi plasmin, suatu protease serin yang akan melisis bekuan fibrin dan melarutkan bekuan.

MODUL V. METABOLISME

1. Karbohidrat.

Karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen.

Fungsi karbohidrat

1. Fungsi utamanya sebagai sumber energi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori) 2. Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil energi.

3. Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.

4. Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.

5. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa rnisalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat.

6. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi.

Klasifikasi Karbohidrat:

a. Monosakarida : terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. macam-macam monosakarida : denagn ciri utamanya memiliki jumlah atom C berbeda-beda :

- Triosa (C3) : Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton - Tetrosa (C4) : threosa, Eritrosa, xylulosa

- Pentosa (C5) : Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, Ribulosa - Hexosa (C6) : Galaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosa - Heptosa (C7) : Sedoheptulosa

b. Disakarida : senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida. Contohnya:

- Sukrosa : glukosa + fruktosa (C 1-2) - Maltosa : 2 glukosa (C 1-4)

- Trehalosa ; 2 glukosa (C1-1)

- Laktosa ; glukosa + galaktosa (C1-4)

c. Oligosakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan molekul-molekul monosakarida yang banyak, karena merupakan gabungan dari 3-6 monosakarida. Contoh dari oligosakarida misalnya maltotriosa

d. Polisakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang.

Macam-macam polisarida : - Amilum/tepung

- Glikogen - Inulin

- Dekstrin dari hidrolisis pati - Selulosa (serat tumbuhan) - Khitin

- Glikosaminoglikan - Glikoprotein

Metabolisme Karbohidrat 2 tahap :

1. Cytoplasmic anaerobic phosporylation : Glikolisis

2. Mitochondrial Aerobic Phosporylation : Dekarboxilasi oksidatif , Krebs Cycle dan Fosforilasi Oksidatif Glukosa Glikoge n Glukosa Fosfat Ribosa Fosfat RNA/DN A Triosa Fosfat Piruvat Laktat Protein CO2 Asilgliserol (Lemak)

Asetil-KoA Asam Lemak 2CO2 Siklus Asam Kolester ol Fosforilasi Oksidatif

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

a. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

b. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

c. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

d. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.

e. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.

f. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh energi.

Reaksi yang berkaitan : a. Glikogenesis

Jika kita memiliki glukosa melampaui kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis.

Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan.