biokimia

15
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Sistem pernapasan berperan dalam keseimbangan O2 dan CO2 dan pertukarannya. Proses transport O2 keseluruh tubuh diperankan oleh Hemoglobin (Hb) yang terkandung dalam eritrosit. Hb berikatan dengan O2 dan selanjutnya melepaskan O2 (deoksihemoglobin). Derivat Hb dapat ditentukan dengan pengenceran. Membran sel biologis terdiri dari lipid dan protein yang dihubungkan oleh ikatan nonkovalen. Lipid sebagai sekat non permeabel sedangkan protein sebagai katalisator reaksi intrasel. Proses oksidasi dapat berlangsung secara enzimatik dan nonenzim dengan melibatkan logam seperti Fe. Hasil dari oksidasi adalah radikal bebas yang dalam peroksidasi lipid berbentuk malondialdehide (MDA). Sehingga semua hal diatas dapat diketahui dengan praktikum ini. B. Tujuan Praktikum 1. Memperlihatkan bahwa Hb dapat mengikat dan melepas O2

description

mm

Transcript of biokimia

BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangSistem pernapasan berperan dalam keseimbangan O2 dan CO2 dan pertukarannya. Proses transport O2 keseluruh tubuh diperankan oleh Hemoglobin (Hb) yang terkandung dalam eritrosit.Hb berikatan dengan O2 dan selanjutnya melepaskan O2 (deoksihemoglobin). Derivat Hb dapat ditentukan dengan pengenceran.Membran sel biologis terdiri dari lipid dan protein yang dihubungkan oleh ikatan nonkovalen. Lipid sebagai sekat non permeabel sedangkan protein sebagai katalisator reaksi intrasel.Proses oksidasi dapat berlangsung secara enzimatik dan nonenzim dengan melibatkan logam seperti Fe. Hasil dari oksidasi adalah radikal bebas yang dalam peroksidasi lipid berbentuk malondialdehide (MDA). Sehingga semua hal diatas dapat diketahui dengan praktikum ini.B. Tujuan Praktikum1. Memperlihatkan bahwa Hb dapat mengikat dan melepas O22. Memperlihatkan ikatan Hb dengan CO lebih larut dibanding dengan O23. Demonstrasi spektrum derivat Hb4. Memperlihatkan pengaruh larutan hipotonik dan pelarut organik terhadap membran sel darah merah5. Penetapan kadar Hb Kuantitatif

BAB IIKAJIAN TEORIHemoglobin adalah metalprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalam sel merah dalam darah mamalia dan hewan lainnya. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi.Hemoglobinmerupakanprotein yang kaya akan zat besi. Memiliki afinitas (daya gabung) terhadap oksigen dan dengan oksigen itu membentuk oxihemoglobin di dalam sel darah merah. Dengan melalui fungsi ini maka oksigen dibawa dari paru-paru ke jaringan-jaringan.Sebuah molekul hemoglobin memiliki empat gugus haeme yang mengandung besi fero dan empat rantai globin.Hemoglobin adalah suatu molekul yang berbentuk bulat yang terdiri dari 4 subunit. Setiap subunit mengandung satu bagian heme yang berkonjugasi dengan suatu polipeptida. Heme adalah suatu derivat porfirin yang mengandung besi. Polipeptida itu secara kolektif disebut sebagai bagian globin dari molekul hemoglobin.Pada pusat molekul terdiri dari cincin heterosiklik yang dikenal dengan porfirin yang menahan satu atom besi, atom besi ini merupakan situs/lokal ikatan oksigen. Porfirin yang mengandung besi disebut heme. Nama hemoglobin merupakan gabungan dari heme dan globin, globin sebagai istilah generik untuk protein globular. Ada beberapa protein mengandung heme dan hemoglobin adalah yang paling dikenal dan banyak dipelajari.Pada manusia dewasa, hemoglobin berupa tetramer (mengandung 4 submit protein), yang terdiri dari dari masing-masing dua sub unit alfa dan beta yang terikat secara non kovalen.Sub unitnya mirip secara struktural dan berukuran hampir sama. Tiap sub unit memiliki berat molekul kurang lebih 16.000 Dalton, sehingga berat molekul total tetramernya menjadi 64.000 Dalton. Tiap sub unit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen.Hemoglobin di dalam darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh. Mioglobin berperan sebagai reservoir oksigenyaitumenerima, menyimpan dan melepas oksigen di dalam sel-sel otot. Sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada di dalam.Oksihemoglobin 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 di mana iaakan digunakan dalam proses glikolisis dan produksiATPmelalui proses fosforilasi oksidatif. Sedangkan deoksi hemoglobin adalah bentuk hemoglobin yang tidak lagi mengikat oksigen. Oksi hemoglobin membuat warna darah lebih terang dari normal karena banyak mengandung oksigen.Halini dapat kita lihat dipembuluh nadi dimana warna darah terlihat lebih terang. Sebaliknya deoksihemoglobin itu dapat kita lihat pada pembuluh vena dimana darahnya terlihat lebih gelap karena melepaskan oksigen.Kadar normal hemoglobinKadar hemoglobin menggunakan satuan gram/dl. Yang artinya banyaknya gram hemoglobin dalam 100 mililiter darah.Nilai normal hemoglobin tergantung dari umur pasien :Bayi baru lahir : 17-22 gram/dlUmur 1 minggu : 15-20 gram/dlUmur 1 bulan : 11-15 gram/dlAnak anak : 11-13 gram/dlLelaki dewasa : 14-18 gram/dlPerempuan dewasa : 12-16 gram/dlLelaki tua : 12.4-14.9 gram/dlPerempuan tua : 11.7-13.8 gram/dlNilai diatas dapat berbeda pada masing masing laboratorium namun tidak akan terlalu jauh dari nilai diatas. Ada pula laboratorium yang tidak membedakan antara lelaki atau perempuan dewasa dengan lelaki atau perempuan tua.Kadar hemoglobin dalam darah yang rendah dikenal dengan istilah anemia. Ada banyak penyebab anemia diantaranya yang paling sering adalah perdarahan, kurang gizi, gangguan sumsum tulang, pengobatan kemoterapi dan abnormalitas hemoglobin bawaan.Kadar hemoglobin yang tinggi dapat dijumpai pada orang yang tinggal di daerah dataran tinggi dan perokok. Beberapa penyakit seperti radang paru paru, tumor dan gangguan sumsum tulang juga bisa meningkatkan kadar hemoglobin.Fungsihemoglobin antara lain :1. Mengatur pertukaran oksigen dengan karbondioksida di dalam jaringan jaringan tubuh.2. Mengambil oksigen dari paru-paru kemudian dibawa ke seluruh jaringan-jaringan tubuh untuk dipakai sebagai bahan bakar.3. Membawa karbondioksida dari jaringan-jaringan tubuh sebagai hasil metabolisme ke paru-paru untuk di buang, untuk mengetahui apakah seseorang itu kekurangan darah atau tidak, dapat diketahui dengan pengukuran kadar hemoglobin. Penurunan kadar hemoglobin dari normal berarti kekurangan darah yang disebut anemiaBeberapa faktor-faktor yang mempengaruhi kadar hemoglobin adalah :1.Kecukupan Besi dalam TubuhBesi dibutuhkan untuk produksi hemoglobin, sehingga anemia akan gizi besi akan menyebabkan terbentuknya sel darah merah yang lebih kecil dan kandungan hemoglobin yang rendah. Besi juga merupakan mikronutrien essensil dalam memproduksi hemoglobin yang berfungsi mengantar oksigen dari paru-paru kejaringan tubuh, untuk dieksresikan ke dalam udara pernafasan, sitokrom, dan komponen lain pada sistem enzim pernafasan seperti sitokrom oksidase, katalase, dan peroksidase. Besi berperan dalam sintesis hemoglobin dalam sel darah merah dan mioglobin dalam sel otot. Kandungan 0,004 % berat tubuh (60-70%) terdapat dalam hemoglobin yang disimpan sebagai ferritin di dalam hati, hemosiderin di dalam limpa dan sumsum tulang.Kurang lebih 4% besi di dalam tubuh berada sebagai mioglobin dan senyawa-senyawa besi sebagai enzim oksidatif seperti sitokrom dan flavoprotein. Walaupun jumlahnya sangat kecil namun mempunyai peranan yang sangat penting. Mioglobin ikut dalam transportasi oksigen menerobos sel-sel membran masuk kedalam sel-sel otot. Sitokrom, flavoprotein, dan senyawa-senyawa mitokondria yang mengandung besi lainnya, memegang peranan penting dalam proses oksidasi menghasilkan Adenosin Tri Phosphat (ATP) yang merupakan molekul berenergi tinggi. Sehingga apabila tubuh mengalami anemia gizi besi maka terjadi penurunan kemampuan bekerja.Kecukupan besi yang direkomendasikan adalah jumlah minimum besi yang berasal dari makanan yang dapat menyediakan cukup besi untuk setiap individu yang sehat pada 95% populasi, sehingga dapat terhindar kemungkinan anemia .2.Metabolisme Besi dalam TubuhBesi yang terdapat di dalam tubuh orang dewasa sehat berjumlah lebih dari 4 gram. Besi tersebut berada di dalam sel-sel darah merah atau hemoglobin (lebih dari 2,5 g),myoglobin(150 mg),phorphyrin cytochrome, hati, limpa sumsum tulang (> 200-1500 mg). Ada dua bagian besi dalam tubuh, yaitu bagian fungsional yang dipakai untuk keperluan metabolik dan bagian yang merupakan cadangan. Hemoglobin, mioglobin, sitokrom, serta enzim hem dan nonhem adalah bentuk besi fungsional dan berjumlah antara 25-55 mg/kg berat badan. Sedangkan besi cadangan apabila dibutuhkan untuk fungsi-fungsi fisiologis dan jumlahnya 5-25 mg/kg berat badan. Ferritin dan hemosiderin adalah bentuk besi cadangan yang biasanya terdapat dalam hati, limpa dan sumsum tulang. Metabolisme besi dalam tubuh terdiri dari proses absorpsi, pengangkutan, pemanfaatan, penyimpanan dan pengeluaran.

BAB IIIMETODOLOGIA. Alat dan Bahan1. Uji oksihemoglobin dan Deoksihemoglobin Darah segar Pereaksi stokes Larutan NH4OH2. Uji karbonmonoksidahemoglobin (HbCO) Darah segar Sumber gas CO Pereaksi stokes NH4OH3. Uji untuk methemoglobin Darah segar Pereaksi K3Fe (CN)6 Pereaksi stokes4. Penetapan kadar Hb dengan metode sianmethemoglobin Darah yang akan diperiksa Pipet sahli 0,2 ml Pipet volumetric 5 ml Pereaksi Drabkin (larutan NaHCO3, 52mg KCN beracun dan 18 mg K3Fe(CN)6 dalam 1 L air suling (simpan dalam botol) Spektofotometer dan kuvetStandar Hb5. Hemolisis sel darah merah Darah segar Larutan NaCl 2%6. Pengaruh pelarut organic terhadap membrane sel darah merah Darah segar Larutan NaCl 0,9% Kloroform Eter 8. Pengukuran kadar peroksida lipid dalam serum Hemolisat darah Larutan asam trikloroasetat (TCA) 10% Larutan TBA 0,67%B. Cara KerjaA. Uji oksihemoglobin dan Deoksihemoglobina. OksiHb1. Ke dalam sebuah tabung reaksi encerkan 2 ml darah dengan 6 ml air . Campur dengan baik dan perhatikan warna merah terang dari oksihemoglobin yang terbentuk.2. Bagi 2 isi tabung tersebut sehingga masing-masing tabung berisi 4 ml. gunakan tabung 1 sebagai kontrol.b. Pembentukan deoksiHb1. Isi tabung ketiga dengan 2 ml pereaksi Stokes dan tambahkan NH4OH secukupnya untuk melarutkan endapan yang segera terbentuk. Campuran ini merupakan larutan pereduksi yang kuat.2. Masukkan beberapa tetes larutan Stokes ke dalam tabung 2. Terlihat perubahan warna karena terbentuknya deoksiHb. Bandingkan dengan tabung 1.c. Pembentukan kembali oksiHb dari deoksiHb1. Kocok kuat-kuat tabung yang berisi deoksiHb, maka akan terjadi kembali oksigenasi dari udara. Perhatikan dan catat warna HbO2 yang kembali terbentuk.2. Oksigenasi dan deoksigenasi kembali ini dapat dilakukan berulang-ulang.B. Uji karbon monoksida hemoglobin (HbCO)1. Encerkan 2 mL darah dengan 8 mL air suling. Bagi 2 darah encer itu (masing-masing 5 mL) dalam dua tabung reaksi.2. Pada tabung 1 alirkan gas CO (dalam lemari asam). Oksihemoglobin akan berubah menjadi karbonmonoksihemoglobin. Bandingkan warna kedua tabung tadi. 3. Pindahkan masing-masing 1 mL dari tabung 1 (yang berisi HbCO) ke dalam tabung 3 dan 4, dan masing-masing 1 mL dari tabung 2 (yang berisi HbO2) ke dalam tabung 5 dan 6. 4. Tambahkan pereaksi stokes pada tabung ke 3 dan 5. Jelaskan hasil yang didapat!5. Encerkan isi tabung 4 dan 6 dengan 4 mL air suling. Bandingkan warna kedua cairan itu. OksiHb berwarna kekuning-kuningkan, sedangkan HbCO bersemu kemerahan (carmine tint).C. Uji untuk methemoglobin1. Encerkan 1 mL darah dengan 4 mL air suling dalam tabung reaksi.2. Ke dalam tabung itu tambahkan beberapa tetes K3Fe(CN)6 33%. Perhatikan dan catat perubahan warna yang terjadi. Kemudian tambahkan pereaksi Stokes ke dalam tabung itu dan kocok kuat-kuat. Perubahan apakah yang terlihat?3. Encerkan 3 mL darah dengan 3 mL air suling dan panaskan sebentar, lalu tambahkan 6 mL K3Fe(CN)6. Campur dengan membalik-balikkannya. Perhatikan gelembung- gelembung oksigen yang terbentuk.D. Penetapan kadar Hb dengan metode sianmethemoglobin1. Pipetkan dengan pipet volumetric 5 mL perekasi drabkin ke dalam sebuah tabung reaksi2. Tambahkan 0,02 mL darah yang akan diperiksa pada tabung yang berisi pereaksi Drabkin, bilas pipet tersebut 3 kali dengan pereaksi Drabkin dalam tabung tersebut3. Diamkan selama 10 menit4. Pindahkan campuran tersebut ke dalam kuvet spektofometer dan tentukan serapannya pada 540nm. Sebagai blanko digunakan pereaksi Drabkin5. Tentukan kadar Hb dalam 9% dari standar Hb yang disediakan dengan rumus sbb6. Kadar Hb =Ru/Rs x 10 g%= g%E. Hemolisis sel darah merah1. Ke dalam 10 tabung reaksi, isiskan campuran berikut: TabungAir suling (mL)NaCl 2% (mL)%NaCl

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2. Campurkan dengan baik3. Tambahkan 2 tetes suspense ke dalam setiap tabung dan kocok dengan membalik-balikkan tabung perlahan. Diamkan 1 jam4. Perhatikan dan catatlah derajat hemolisis pada tiap tabungF. Pengaruh pelarut organic terhadap membrane sel darah merah1. Ke dalam 6 tabung reaksi, masukkan setiap 10 mL larutan NaCl 0,9%.2. Tabung pertama digunakan sebagai kontrol dan pada ke 5 tabung lainnya tambahkan setiap 2 tetes kloroform, eter, aseton, toluen, dan alkohol secara berurutan.3. Tambahkan ke dalam tiap tabung 2 tetes suspensi darah, biarkan selama setengah jam. Perhatikan warna yang terbentuk dan bandingkan dengan kontrol.G. Pengukuran kadar peroksida lipid dalam serumBahanUji (mL)Blanko

Hemolisatdarah0,25 -

Akuades-0,25

Larutan TCA 10% dingin0,500,50

Kosong, pusing, ambilsupernatan

Larutan TBA 0,067%0,750,75

Masukkanpenangasmendidih 10 menit, didinginkan/ bacaserapanpadapanjanggelomang 532 nm

Hasil A 532 kadar MDA

Daftar pustaka1. Almatsier, Sunita.Prinsip Dasar Ilmu Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 20032. Brooker, Christine.Kamus Saku Keperawatan edisi 31. EGC Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta 20013. Ganong, William F.Fisiologi Kedokteran.EGC Penerbit Buku Kedokteran. Jakarta. 1985 4. Pearce, Evelyn R. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis.PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 2005