Modul 2 mencakup berbagai protein penting pada mata seperti crystallin, rhodopsin, protein cone pigment dan lain-lain. Modul 3 membahas tentang enzim yang berperan penting dalam jalur metabolisme pada mata, seperti lisozim, NaK-ATPase dan lain-lain. Pada bagian pertama, kita membahas sifat-sifat air, pH, dan buffer, dilanjutkan dengan pembahasan tentang cairan mata (cairan aqueous, vitreous, dan lapisan precorneal).
Tema protein menyoroti beberapa protein penting pada mata, seperti kristalin pada lensa mata, kolagen pada kornea, rhodopsin dan pigmen kerucut, serta glikoprotein. Dibahas juga kondisi patologis yang berkaitan dengan metabolisme karbohidrat, seperti diabetes yang tidak terkontrol dan proses biokimia dalam pembentukan katarak. Pada topik lipid dibahas tentang klasifikasi lipid dan fungsinya dalam membran sel, komponen lipid pada lapisan prekorneal dan retina, perlemakan hati dan hiperkolesterolemia juga dibahas.
Bahasanya juga mencakup dasar-dasar proses biokimia / biokimia dalam kasus kelaparan (puasa panjang), diabetes melitus yang tidak terkontrol, perlemakan hati, hiperkolesterolemia, galaktosemia, ketosis. Mampu menjelaskan protein penting pada mata (kolagen, crystalline, rhodopsin dan pigment cone protein) dan peranannya.
AIR DAN CAIRAN MATA
Aqueous humor menyediakan makanan untuk sel-sel endotel kornea, epitel kornea, dan lensa mata. Asam askorbat ditemukan dalam aqueous humor, yang berfungsi sebagai antioksidan untuk jaringan di sekitarnya (lensa dan kornea). Aqueous humor memberikan tekanan hidrostatik untuk mempertahankan bentuk bola mata, aqueous humor juga melindungi mata dari benturan fisik.
Di dalam vitreous kandungan asam askorbat meningkat, kemungkinan asam askorbat berasal dari cairan aqueous yang merembes ke dalam vitreous. Cairan pra-kornea atau lapisan air mata terdiri dari lapisan lipid, lapisan air, dan lapisan musin https://www.youtube.com/watch?v=nGGF_PecOww. Sebaliknya, kadar asam askorbat yang tinggi dalam vitreous menunjukkan bahwa asam askorbat dalam vitreous mungkin berasal dari cairan encer.
Cairan berair memberi nutrisi pada sel-sel endotel kornea, epitel kornea, dan lensa mata. Sementara itu, vitreous seperti gel memberi bentuk pada bola mata, memberikan kekencangan dan melindungi retina.
PROTEIN PADA MATA
Rantai samping asam amino ini memiliki gugus polar (-OH, -SH, -NH dan C=O) yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air. Asam amino asam juga dapat memiliki rantai samping berupa gugus karboksil bermuatan negatif, misalnya asam glutamat dan asam aspartat. Selain itu, asam amino juga dapat memiliki rantai samping berupa atom nitrogen yang bermuatan positif, misalnya lisin, arginin, dan histidin.
Protein ini memiliki susunan asam amino dengan gugus hidrofilik menghadap ke luar (permukaan) sehingga protein ini dapat berdifusi melalui sistem air. Protein sederhana hanya terdiri dari asam amino dan tidak ada gugus kimia lain yang ada di dalamnya. Struktur primer adalah struktur utama protein, mengacu pada urutan spesifik asam amino dalam rantai polipeptida.
Struktur α-helix adalah struktur seperti batang dengan rantai peptida yang melingkar rapat dan rantai samping residu asam amino yang memanjang keluar dari sumbu heliks. Setiap asam amino terdiri dari atom karbon tetrahedral pusat yang dihubungkan dengan gugus amino, gugus asam karboksilat, rantai samping khusus dan atom hidrogen.
ENZIM
Namun aktivitas spesifik Na,K-ATPase pada sel epitel lebih tinggi dibandingkan pada sel serat. Distribusi asimetris aktivitas Na,K-ATPase dalam sel epitel dan sel serat mempengaruhi arus ion yang masuk dan mengelilingi lensa. Aktivitas Na,K-ATPase dalam lensa dan serat epitel juga dipengaruhi oleh fosforilasi protein tirosin.
Selain itu, aktivasi reseptor protein G oleh agonis seperti endotelin-1 juga dapat menyebabkan perubahan aktivitas Na,K-ATPase. Pada penelitian katarak manusia dan hewan, terjadi perubahan aktivitas Na,K-ATPase, namun tidak menunjukkan pola yang jelas. Di seluruh lensa, populasi sel yang dominan adalah sel serat lensa, yang memiliki tingkat metabolisme lebih rendah daripada kebanyakan jenis sel.
Mempertimbangkan bahwa lensa juga diisolasi dari suplai darah langsung dan sel serat lensa yang lebih dalam kekurangan organel subselular, tidak mengherankan jika sel ini menggunakan sedikit oksigen untuk metabolismenya. Terkait dengan pembentukan katarak adalah fakta bahwa poliol dapat menyebabkan ketidakseimbangan osmotik dalam sel serat lensa, menyebabkannya membengkak dan akhirnya pecah karena tidak dapat meninggalkan sel.
KARBOHIDRAT PADA MATA
Terdapat enzim yang berperan mengaktifkan molekul heksosa yaitu enzim heksokinase pada jaringan ekstrahepatik. Molekul glukosa dalam darah akan masuk ke dalam sel terutama karena gradien konsentrasi glukosa antara di dalam sel dan di luar sel. Piruvat (enol) dapat secara spontan membentuk piruvat (keto); proses oksidasi piruvat (keto) berlanjut di mitokondria untuk menghasilkan molekul asetil KoA.
Beberapa molekul yang dapat menghambat aksi alosterik enzim kunci ini adalah molekul ATP dan asam sitrat tingkat tinggi dalam sel. Piruvat (keto) dengan 3 atom C, produk dari jalur EM glikolisis dalam sitoplasma, dapat memasuki mitokondria di mana ia selanjutnya dioksidasi untuk menghasilkan molekul asetil KoA dengan 2 atom C. Umumnya, glukosa atau molekul karbohidrat lainnya dapat memasuki sel dengan difusi yang difasilitasi protein dan sistem transpor aktif.
Protein yang memfasilitasi masuknya glukosa ke dalam sel disebut GLUT (glucose transport protein). Karbohidrat dapat masuk ke dalam sel sendiri (menggunakan difusi yang difasilitasi oleh protein) atau masuk ke dalam sel bersama dengan ion Na+ (menggunakan transpor aktif Na, K, ATPase). Pada diabetes, glukosa tidak dapat masuk ke dalam sel sehingga menyebabkan tingginya kadar glukosa dalam darah (hiperglikemia) dan juga dalam urin.
Adanya GLUT4 pada permukaan membran plasma sel meningkatkan kemampuan sel untuk mengambil glukosa ke dalam sel. Beberapa sel yang tidak bergantung pada insulin untuk masuknya glukosa ke dalam sel, antara lain: sel hati, sel saraf, sel darah merah, sel tulang dan sel fibrosa lensa mata. Pada kondisi DM yang tidak terkontrol, metabolisme berlangsung pada kondisi patologis, sebagai kompensasi kekurangan glukosa yang masuk ke dalam sel.. prekursor pembentukan ATP oleh SAS).
Kadar gula darah yang tinggi dapat berikatan dengan protein (ekstraseluler dan intraseluler) pada sel yang tidak memiliki protein GLUT 4, prosesnya disebut glikasi. Glukosa memasuki sel dan mengaktifkan aldosa reduktase, suatu enzim yang dapat mengubah glukosa menjadi sorbitol, zat antara poliol. Glukosa dalam sirkulasi darah dapat masuk ke dalam sel untuk dimetabolisme karena adanya gradien konsentrasi antara glukosa ekstraseluler dan intraseluler, glukosa ekstraseluler lebih tinggi daripada intraseluler.
ASAM NUKLEAT
Identifikasi asam nukleat dapat dilakukan berdasarkan urutan basa N-nya sehingga suatu molekul asam nukleat dapat digambarkan secara sederhana dengan menuliskan urutan basanya. Selain ikatan glikosidik yang menghubungkan gula pentosa dengan basa N, pada asam nukleat juga terdapat ikatan kovalen melalui gugus fosfat yang menghubungkan gugus hidroksil (OH) pada posisi 5' gula pentosa dan gugus hidroksil. . pada posisi 3' gula pentosa dari nukleotida berikutnya. Gugus fosfat akan membuat asam nukleat bermuatan negatif pada pH netral, maka nama 'asam' untuk molekul polinukleotida meskipun juga mengandung banyak basa N.
Pendeskripsian urutan asam nukleat biasanya dilakukan dengan menuliskan urutan basa N karena basa N menentukan spesifisitas suatu molekul asam nukleat. Dua asam nukleat yang memiliki urutan yang sama tidak berarti sama jika urutannya dibaca dari arah yang berlawanan (satu adalah 5'→ 3', sedangkan yang lainnya adalah 3'→ .5'). Asam nukleat mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen-komponennya ketika berada dalam asam pekat dan pada suhu tinggi, misalnya dalam larutan HClO4 pada suhu di atas 100ºC.
Kondisi ini menyebabkan DNA mengalami denaturasi dimana DNA beruntai ganda menjadi beruntai tunggal (putus) dan kestabilan asam nukleat tampak berkurang. Asam nukleat sebagai bahan genetik mampu menyimpan informasi genetik dan dapat secara akurat meneruskan informasi tersebut dari satu generasi ke generasi berikutnya. Asam nukleat sebagai bahan genetik dapat berubah dari waktu ke waktu sehingga organisme yang bersangkutan akan mampu menyesuaikan diri dengan perubahan kondisi lingkungan.
Untai terdepan adalah untaian DNA baru yang disintesis dalam arah yang sama dengan pertumbuhan garpu replikasi. Dalam hal ini, hanya satu dari dua untai DNA yang berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis molekul RNA. Sedangkan pasangan untai DNA yang memiliki urutan basa yang sama dengan urutan basa RNA disebut sense band.
Namun, transkripsi yang sebenarnya umumnya tidak terjadi pada urutan basa di sepanjang salah satu untai DNA. Jadi, urutan basa yang ditranskripsi dapat berganti-ganti di antara dua untai DNA. 6. Enzim yang berperan dalam pemutusan ikatan hidrogen antara pasangan basa dan pelepasan untaian DNA adalah….
LIPID DAN LIPID PADA MATA
Asam lemak tak jenuh ganda dapat dibagi menjadi dua, yaitu MUFA (asam lemak tak jenuh tunggal) dan PUFA (asam lemak tak jenuh). Sedangkan rantai hidrokarbon asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap yang tidak meregang tetapi membengkok sehingga berwujud cair pada suhu kamar. Asam lemak trans adalah produk sampingan (by-products) dari kejenuhan asam lemak selama hidrogenasi, atau penenatal/pengerasan (hardening) minyak alami dalam margarin.
Lipid kompleks: ester asam lemak yang mengandung senyawa selain alkohol dan asam lemak. Lemak dan minyak merupakan tryster yang terbentuk dari reaksi kondensasi gliserol (1,2,3,propanetrial) dengan asam lemak rantai panjang. Lemak padat pada suhu kamar dan mengandung lebih banyak asam lemak rantai panjang dan jenuh.
Lipase adalah enzim yang dapat mengkatalisis hidrolisis trigliserida dan menghasilkan asam lemak dan gliserida. Lemak : padat pada suhu kamar, mengandung asam lemak jenuh (saturated fat) contoh : mentega dan lemak babi (lemak hewani).
