peristiwa kimiawi pada sinapsis

MODUL PERKULIAHAN
PERISTIWA KIMIAWI (SISTEM HORMON )
Peristiwa Kimiawi
1. Penemuan Transmisi Kimiawi pada Sinapsis
2. Urutan Peristiwa Kimiawi pada Sinaps
3. Hormon
Fakultas
Psikologi
2014
4
Program
Studi
Psikologi
Tatap
Muka
04
Kode MK
Disusun Oleh
61045
Firman Alamsyah AB, MA
Abstract
Kompetensi
Peristiwa Kimiawi mempelajari
penemuan transmisi kimiawi pada
sinapsis, urutan peristiwa kimiawi
pada sinaps dan hormon
Mampu
menyebutkan,
mengidentifikasi,
menjelaskan,
menjabarkan
tentang
peristiwa
kimiawi
BIOPSIKOLOGI
Firman Alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
PERISTIWA KIMIAWI PADA SINAPSIS
Sherrington memang telah menyimpulkan beberapa karakteristik sinapsis
dengan tepat, tetapi ia membuat satu kesalahan fatal. Dia mengetahui bahwa
kecepatan transmisi sinyal pada sinaps lebih lambat daripada transmisi sinyal di
sepanjang akson, dia menganggap transmisi tersebut berjalan dengan impuls listrik
karena impuls melalui proses kimiawi terlalu lambat. Sekarang, kita telah mengetahui
bahwa sebagian proses pada sinapsis justru memanfaatkan proses kimiawi.
Sherrington dan peneliti lain di eranya tidak pernah menduga bahwa proses kimiawi
adalah proses yang dapat diandalkan.
 Penemuan Transmisi Kimiawi pada Sinapsis
Sebuah sistem saraf yang disebut sebagai sistem saraf simpatetik dapat
meningkatkan irama jantung, merelaksasi otot perut, mendilatasi pupil mata, dan
lain sebagainya. Seorang peneliti muda Inggris bernama T. R Elliot pada tahun
1905 melaporkan fakta yang ditemukannya, bahwa pemberian hormon adrenalin
pada permukaan jantung, otot perut dan pupil mata akan menghasilkan efek
yang sama seperti sistem saraf simpatetik. Elliot kemudian menyimpulkan bahwa
saraf simpatetik bekerja dengan cara mengeluarkan hormon adrenalin atau
senyawa kimia sejenis.
Namun, bukti yang diajukan oleh Elliot kurang meyakinkan, karena efek
hormon adrenalin pada organ tersebut mungkin sebenarnya ditimbulkan oleh
rangsangan listrik. Pada saat itu penelitian Sherrington sedang berada di puncak
kejayaannya, sehingga sebagian besar peneliti tidak memedulikan bukti yang
diajukan Elliot dan tetap menganggap bahwa sinaps mentransmisi impuls listrik.
Seorang
peneliti
Jerman
bernama
Otto
Loewi
melihat
adanya
kemungkinan bahwa impuls memang berupa proses kimiawi, tetapi ia tidak dapat
menemukan cara untuk benar-benar membuktikannya sampai dia menemukan
ide pada tahun 1920. Pada penelitiannya,Loewi menstimulasi saraf vagus pada
jantung kodok secara berulang-ulang, sehingga detak jantungnya melambat.
Selanjutnya, ia mengalirkan cairan dari jantung kodok tersebut ke jantung kodok
kedua (yang tidak distimulasi). Ternyata, jantung kodok kedua menunjukkan
penurunan detak jantung.
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4.1
Pengaliran cairan
Loewi menstimulasi salah satu saraf vagus jantung kodok, sehingga
detak jantungnya menurun. Ketika dia mengalirkan cairan ke jantung kodok
berikutnya, maka jantung tersebut juga menurun detak jantungnya.
Meskipun Loewi telah mempresentasikan penelitiannya, peneliti pada tiga
dekade
berikutnya
tetap
meyakini
bahwa
sebagian
besar
sinapsis
mentransmisi listrik dan peristiwa transmisi kimia merupakan pengecualian.
Hingga akhirnya pada tahun 1950-an, para peneliti menetapkan bahwa
transmisi kimia adalah tipe komunikasi utama pada sistem saraf. Penetapan
tersebut mengubah pemahaman kita dan mendasari berbagai penelitian
untuk mengembangkan obat-obatan baru dalam praktik psikiatri (Carlsson,
2001).

Urutan peristiwa kimiawi pada sinapsis
Memahami peristiwa-peristiwa kimiawi pada sinaps merupakan hal yang
sangat mendasar bagi psikologi biologis. Berikut peristiwa-peristiwa utama
yang terjadi:
1. Neuron
menyintesis
zat
kimia
yang
akan
berfungsi
sebagai
neurotransmitter. Neuron menyintesis neurotransmitter yang berukuran
lebih kecil pada ujung-ujung akson dan menyintesis neurotransmitter yang
berukuran lebih besar (peptida) pada badan sel.
2. Neuron mentransportasi neurotransmitter peptida ke arah ujung-ujung
akson.
(Neuron
tidak
mentransportasikan
neurotransmitter
yang
berukuran kecil karena ujung-ujung akson adalah tempat pembuatannya).
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
3. Potensial aksi berkondukdi di sepanjang akson. Potensial aksi pada
terminal postsinaptik menyebabkan ion kalsium dapat memasuki neuron.
Ion kalsium melepaskan neurotransmitter dari terminal postsinaptik ke
celah sinaptik. Celah sinaptik adalah rongga antara neuron prasinaptik
dan neuron postsinaptik.
4. Molekul neurotransmitter yang telah dilepaskan, berdifusi lalu melekat
dengan reseptor sehingga mengubah aktivitas neuron postsinaptik.
5. Selanjutnya,
neurotransmitter
melepaskan
diri
dari
resptor.
Neurotransmitter dapat diubah menjadi zat kimia yang tidak aktif
tergantung pada zat kimia penyusunnya.
6. Molekul neurotransmitter dapat dibawa kembali ke neuron prasinaptik
untuk didaur ulang atau dapat berdifusi dan hilang. Pada beberapa kasus,
vesikel yang kososng akan ditransportasi kembali ke badan sel.
7. Meskipun belum ada penelitian yang benar-benar memberi jawaban, tetapi
neuron postsinaptik mungkin melepaskan pesan-pesan umpan balik
negatif yang akan memperlambat pelepasan neurotransmitter baru oleh
neuron prasinaptik.
Gambar 4.2
Peristiwa penting dalam transmisi pada sinaps
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id

Tipe-tipe Neurotransmitter
Pada sebuah sinaps terdapat neurotransmitter yang dilepaskan oleh neuron
pertama dan akan mempengaruhi neuron selanjutnya. Para peneliti telah
mengidentifikasi zat kimia yang dianggap sebagai neurotransmitter; saat ini ada
lebih dari 100 zat kimia (Borodinsky et al., 2004).
Nama-nama neurotransmitter
Asam amino
Glutamat, GABA, glisin, aspartat, dan mungkin
asam amino lain
Asam
amino
yang Asetilkolin
termodifikasi
Monoamina
(hasil Indoleamina: serotonin
modifikasi asam amino)
Katekolamina: dopamin, norefinefrin, epinefrin
Peptida (rantai asam Endorfin, substansi P, neuropeptida Y dan lainamino)
lainnya
Purin
ATP, adenosin, dan mungkin purin lain
Gas-gas
Nitrit oksida (NO) dan mungkin gas-gas lain

Asam amino: asam yang mengandung gugus amina (NH2)

Peptida: rantai asam amino (rantai asam amino yang panjang disebut
dengan polipeptida, apabila banyak polipeptida bergabung disebut dengan
protein. Tidak ada pembeda yang jelas antara peptida, polipeptida dan
protein).

Asetikolin: (sebuah kelompok yang hanya memiliki satu anggota) sebuah zat
kimia yang mirip dengan asam amino, perbedaannya terletak pada
penggantian gugus NH2 dengan gugus N(CH3)

Monoamina: neurotransmitter yang memiliki satu gugus amina (NH2),
terbentuk dari hasil metabolisme asam amino tertentu.

Purin: sebuah kelompok zat kimia yang terdiri dari adenosin dan beberapa
turunannya

Gas-gas: nitrit oksida dan gas-gas lain yang mungkin.
Sebagian besar neurotransmitter merupakan asam amino, turunan asam amino atau
rantai asam amino. Gas nitrit oksida (rumus kimia NO) merupakan pengecualian
yang luar biasa, karena ia merupakan sebuah gas yang dilepaskan oleh sejumlah
neuron lokal yang kecil. (Nitrit oksida berbeda dengan nitrat oksida [N2O] yang juga
dikenal sebagai gas tertawa). Nitrit oksida dalam jumlah besar dapat bersifat racun
dan sangat sulit untuk dibuat dalam laboratorium.
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id

Sintesis Neurotransmitter
Seperti sel-sel tubuh lainnnya, makanan merupakan bahan dasar sintesis
bahan kimia yang dibutuhkan oleh neuron. Hubungan antara senyawa kimia
antara dopamine, epinefrin dan norepinefrin adalah berkerabat dekat dan
digolongkan dalam satu kategori yaitu katekolamin (Cathecolamine) karena
ketiga senyawa tersebuut memiliki gugus katekol dan amin, sebagaimana dalam
gambar berikut:
Gambar 4. 3
Jalur sintesis
Setiap jalur sintesis diawali oleh senyawa yang ditemukan dalam makanan
yang kita makan.
Gambar 4.3
Jalur Sintesis Asetilkolin, Dopamin, Norepinefrin, Epinefrin dan Serotonin
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id

Transpor Neurotransmitter
Terdapat banyak neurotransmitter yang disintesis di terminal prasinaptik
dengan
dengan
titik
pelepasannya,
contohnya
asetilkolin.
Namun,
neurotransmitter yang molekulnya besar disintesis di dalam badan sel, lalu
dibawa di dalam akson menuju terminal prasinaptik,contohnya: neurotransmitter
golongan peptida.
Laju pengangkutan bervariasi mulai dari 1 mm pada akson yang tipis, hingga
100 mm per hari pada akson yang lebih tebal. Walaupun dengan laju tertinggi,
transportasi neurotransmitter dari badan sel ke terminal prasinaptik tetap
memakan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari di dalam akson yang
panjang.
Oleh karena itu, setelah melepaskan neurotransmitter golongan peptida,
neuron
membutuhkan
waktu
yang
cukup
lama
untuk
membentuk
neurotransmitter yang sama. Neuron melakukan reabsorpsi dan daur ulang
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
neurotransmitter, tetapi tidak untuk neurotransmitter golongan peptida. Oleh
karena itu, suplai neurotransmitter golongan peptida pada sebuah neuron akan
lebih cepat berkurang daripada neurotransmitter golongan lain.

Daftar Beberapa Kelenjar
Organ
Hormon
Hipotalamus
Fungsi
Beragam jenis hormon pelepas
Mendorong atau menghambat
beragam hormon melalui kelenjar
pituitari
Pituitari anterior
 Hormon perangsang tiroid
 Merangsang kelenjar tiroid
(Thyroid Stimulating Hormone/
TSH)
 Hormon perangsang folikel
(Follicle Stimulating Hormone/
dan pematangan ovum (pada
FSH)
wanita) serta produksi sperma (pada
 Hormon adrenokortikotropik
(Adrenocorticotropic Hormone/
ACTH)
Pituitari posterior
 Meningkatkan produksi estrogen
pria)
 Meningkatkan sekresi hormonhormon steroid dari kelenjar adrenal
 Prolaktin
 Meningkatkan produksi susu
 Somatotropin atau hormon
 Meningkatkan pertumbuhan tubuh
pertumbuhan (Growth Hormone/
termasuk lonjakan pertumbuhan
GH)
pada saat pubertas
 Oksitosin
 Mengendalikan kontraksi rahim,
pelepasan susu, beberapa ciri-ciri
perilaku parental dan kenikmatan
seksual
 Vasopresin (hormon antidiuretik)
 Mengonstriksi pembuluh darah,
meningkatkan tekanan darah dan
mengurangi volume urine
Pineal
Melatonin
Meningkatkan rasa kantuk,
mempengaruhi siklus tidur-terjaga,
serta memiliki peran dalam pubertas
Tiroid
Paratiroid
 Tiroksin
Meningkatkan laju pertumbuhan,
 Triiodotironin (Triiodothyronine)
pertumbuhan dan pematangan
Hormon paratiroid
Meningkatkan kandungan kalsium dan
menurunkan kandungan kalium dalam
darah
Korteks adrenal
 Aldosteron
 Menurunkan sekresi garam oleh
ginjal
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
 Kortisol, kortikosteron
 Merangsang hati untuk
meningkatkan kadar gula dalam
darah,serta meningkatkan
metabolisme protein dan lemak
Medula adrenal
Epinefrin, norepinefrin
Pengaruhnya serupa dengan sistem
saraf simpatetik
 Insulin
Pankreas
 Meningkatkan pemasukan glukosa
ke dalam sel serta pengubahan
glukosa menjadi lemak
 Glukagon
 Meningkatkan pengubahan lemak
menjadi glukosa
 Estrogen
Ovarium
 Memicu perkembangan karakteristik
seksual wanita
Testis
 Progesteron
 Mempertahankan kehamilan
Androgen
Memicu produksi sperma,
pertumbuhan rambut kemaluan dan
karakteristik seksual pria
Hati
Somatomedin
Merangsang pertumbuhan
Ginjal
Renin
Mengubah protein dalam darah
menjadi angiotensin yang
mengendalikan tekanan darah yang
dapat menyebabkan kehilangan cairan
tubuh secara berlebihan (hypovolemic
thrist)
Timus
Timusin dan lainnya
Mendukung respon imun
Sel-sel lemak
Leptin
Menurunkan nafsu makan,
meningkatkan aktivitas dan diperlukan
untuk memulai pubertas
Gambar 4.4
Letak Beberapa Kelenjar Endokrin Utama
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4.5
Letak Hipotalamus dan Kelenjar Pituitari di Dalam Otak
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
HORMON
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Hormon adalah suatu zat kimia yang pada umumnya disekresikan oleh
kelenjar dan sel-sel lain, hormon ditransportasikan oleh darah menuju organ target.
Neurotransmitter dapat dianalogikan seperti sinyal pada kabel telepon, di mana
pesan dikirim langsung dan khusus untuk penerima. Hormon dapat dianalogikan
sebagai stasiun radio yang menyampaikan pesan kepada siapapun yang menyetel
gelombang stasiun radio tersebut. Hormon berguna untuk mengatur perubahan
jangka panjang pada beberapa bagian tubuh sekaligus.
Gambar 4.6
Hormon-hormon pada Kelenjar Pituitari
Diantara beragam tipe hormon, terdapat hormon protein dan hormon
peptida yang tersusun dari rantai asam amino dan melekat dengan reseptor pada
membran sel yang menyebabkan aktivasi penyampai pesan kedua di dalam sel
tersebut. Proses yang melibatkan penyampai pesan kedua ini sama persis seperti
yang terjadi pada sinapsis metabotropik. Pada kenyataannya, banyak zat kimia yang
berperan ganda, sebagai hormon dan juga neurotransmitter, contohnya: epinefrin,
norepinefrin, insulin dan oksitosin.
Hormon yang bersirkulasi di otak, akan mempengaruhi aktivitas otak, begitu
pula hormon yang disekresi otak akan mempengaruhi sekresi hormon lain. Kelenjar
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
pituitari (pituitary gland) yang melekat pada hipotalamus terdiri dari dua kelenjar yang
jelas berbeda yaitu:
1. Kelenjar pituitari anterior; tersusun atas jaringan kelenjar, menyintesis
hormon walaupun hipotalamus yang mengontrol sekresinya. Pelepasan
keenam hormon tersebut diatur oleh kelenjar hipotalamus untuk
menyekresikan hormon pelepas (releasing hormone) yang akan
mengalir dalam darah menuju kelenjar pituitari anterior.
2. Kelenjar pituitari posterior; terdiri atas jaringan saraf sebagai perluasan
hipotalamus. Neuron di dalam hipotalamus menyintesis hormon oksitosin
dan vasopresin (hormon antidiuretik) yang turun melalui akson menuju
kelenjar pituitari posterior dan akan melepaskan hormon-hormon tersebut
ke dalam darah.
Di dalam kelenjar pituitari anterior, hormon tersebut menstimulasi atau
menginhibisi hormon-hormon berikut ini:
Hormone adrenokortikotropik
Mengendalikan
Adrenocorticotropic Hormone/ ACTH
adrenal
Hormon perangsang Tiroid
Mengendalikan
Thyroid Stimulating Hormone/ TSH
tiroid
Prolaktin
Mengendalikan sekresi kelenjar susu
Somatotropin atau hormon pertumbuhan
Mengendalikan pertumbuhan tubuh
sekresi
korteks
sekresi
kelenjar
Growth Hormone/ GH
Gonadotropin
Mengendalikan sekresi gonad
Hormon Perangsang Folikel
Follicle Stimulating Hormone/ FSH
Hormon Peluteinane
Luteinizing Hormone/ LH
Hipotalamus mempertahankan jumlah sirkulasi hormon tertentu melalui sistem
umpan balik negatif, sebagaimana ditunjukkan dalam gambar berikut ini:
Gambar 4. 7
Umpan Balik Negatif yang Mengendalikan Hormon Tiroid
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
Kalat, W. J. 2010. Biopsikologi. Penerbit Salemba Humanika. Edisi ke 9. Jakarta Selatan.
2014
4
Biopsikologi
Firman alamsyah AB, MA
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id