Biokimia Darah - Repository Unand

BIOKIMIA DARAH
Husnil Kadri
Fakultas Kedokteran Unand
Padang
BIOSINTESIS HEMOGLOBIN
(PORFIRIN)
Struktur Porfirin
•
•
•
•
Porfirin adalah senyawa siklik yg dibentuk oleh
4 cincin pirol.
Masing-masing cincin dihubungkan oleh 4
jembatan metenil (-HC=).
Sifat khas porfirin adalah atom nitrogennya
mampu mengikat ion logam.
Contoh;
- heme pada Hb mengikat Fe
- klorofil pada tumbuhan hijau mengikat Mg
3
Beberapa Hemoprotein
Protein
- Hemoglobin
- Mioglobin
- Sitokrom c
- Sitokrom
P450
- Katalase
- Triptofan
pirolase
Fungsi
mengangkut oksigen di dalam darah
menyimpan oksigen di dalam otot
keterlibatan pada rantai transpor elektron
hidroksilasi xenobiotik
degradasi hidrogen peroksida
oksidasi triptofan
4
Sintesis Heme di Mitokondria
•
•
•
85% sintesis heme terjadi dalam sel
pembentuk eritrosit pada sumsum tulang
Heme disintesis dari suksinil KoA + glisin.
Piridoksal
fosfat
diperlukan
untuk
mengaktifkan glisin.
5
Sintesis Heme di Mitokondria
6
Pengaturan Sintesis Heme
•
Enzim regulator adalah ALA-sintase.
•
Heme bertindak sebagai regulator negatif
(umpan balik negatif) sintesis enzim ALAsintase.
•
Jika heme meningkat, maka sintesis ALA-sintase
akan menurun.
7
Porfiria
•
•
•
Merupakan gangguan genetik biosintesis heme.
Umumnya autosomal dominan, kecuali porfiria
eritropoitik kongenital.
Gejala;
- nyeri abdomen
- gangguan neuropsikiatri
- fotosensitifitas kulit
- bila berat = prototipe manusia srigala
8
Dasar Biokimia Porfiria
Mutasi DNA
Abnormalitas enzim pada sintesis heme
Akumulasi ALA & PBG atau
Akumulasi porfirinogen
penurunan heme dlm sel &
di kulit & jaringan tubuh
Cairan tubuh
Tanda & gejala
neuropsikiatrik
Oksidasi spontan porfirinogen
menjadi porfirin
Fotosensitifitas
9
Terapi Porfiria
•
•
Hanya simptomatik.
Represor ALA-sintase;
- glukosa
- hematin (bentuk hidroksida dari heme)
- b-karoten untuk fotosensitifitas
- preparat tabir surya
• Kontraindikasi;
- preparat anestesi
- alkohol
- griseofulvin & barbiturat
10
Fungsi Utama Darah
1. Respirasi;
pengangkutan O2 dan CO2
2. Nutrisi;
pengangkutan hasil absorpsi usus
3. Ekskresi;
pengangkutan sisa metabolik ke ginjal,
paru-paru, kulit, & usus
Fungsi Utama Darah
4. Keseimbangan asam-basa
5. Keseimbangan air;
antara sirkulasi darah dan jaringan
6. Pengaturan suhu tubuh
7. Pertahanan terhadap infeksi;
oleh sel darah putih & antibodi
Fungsi Utama Darah
8. Pengangkutan hormon &
pengaturan metabolisme
9. Pengangkutan metabolit
10. Koagulasi
Komponen Darah
–55% plasma
– 45% sel
• 99% eritrosit
• < 1% leukosit dan platelet
Plasma Darah
• Komponen:
– Air = 90-92%
– Protein = 6-8%
– Glukosa, karbohidrat, asam amino
– Elektrolit – Na, K, Ca, Cl, HCO3– Nitrogen nonprotein – asam laktat, urea,
kreatinin
– Gas respirasi – O2 dan CO2
Hemoglobin
•
Satu mol. Hb dewasa (HbA) mempunyai;
- 4 gugus heme
- Setiap heme mengandung 1 ion Fe2+
- 4 subunit protein globin
- Setiap subunit mengikat 1 mol. O2
- 1 mol. Globin mengikat 1 mol. CO2
•
Subunit rantai terdiri dari 2 a dan 2 b;
- a masing-masing = 141 asam amino
- b masing-masing = 146 asam amino
Protein Plasma
- Bagian utama unsur padat dalam plasma.
- Konsentrasi total protein plasma + 7-7,5 g/dl.
- Berbagai protein plasma dapat dipisahkan
menurut karakteristik kelarutannya.
- Metode pemisahan tsb antara lain;
1. Salting-out (Na2SO4 23%, dll)
2. Elektroforesis
Protein Plasma
1. Sebagian besar disintesis di hepar.
2. Umumnya disintesis sbg preprotein pada
poliribosom terikat membran. Preprotein
akan mengalami modifikasi pascatranslasi.
3. Hampir semuanya berupa glikoprotein,
kecuali albumin.
4. Bersifat polimorfisme (ciri bawaan pd
populasi dgn sedikitnya 2 macam fenotipe).
contoh; gol. Darah ABO
Protein Plasma
• Lebih dari 200
• Paling banyak
– Albumin - 4-5 g/100 mL
- g-globulins - ~1 g/100 mL
– fibrinogen - 0.2-0.4g/100 mL
Albumin
- Merupakan protein utama dalam plasma.
- Mempertahankan 75-80% tekanan osmotik.
- Berfungsi mengikat berbagai macam ligand,
seperti; asam lemak bebas, Ca, Cu, Zn,
hormon steroid, bilirubin, metheme
Albumin
- Albumin juga dapat mengikat obat-an,
seperti; sulfonamid, penisilin-G,
dikumarol, aspirin
-
Penyakit hepar akan memperlihatkan rasio
albumin/globulin yang menurun.
Transferin
•
Adalah b1-globulin berbentuk glikoprotein
yang disintesis di hepar.
•
Berfungsi sebagai alat transpor besi (Fe3+)
untuk dibawa ke jaringan.
•
Jika besi tidak diikat oleh transferin, maka
akan menjadi prooksidan.
Ceruloplasmin
•
Protein ini adalah a2-globulin yang
mengandung 90% Cu plasma.
Tetapi 10% Cu terikat longgar pd albumin,
sehingga mudah dilepas ke jaringan.
•
Ceruloplasmin mengandung ferroksidase
yang mengkatalisis ion Fe2+ --> Fe3+,
karena hanya ion Fe3+ yang mampu
berikatan dgn apotransferin.
g-Globulins
• 20% protein plasma
• Terutama berupa immunoglobulin
yang akan berikatan dengan
antigen dalam sistem immun
Imunoglobulin Plasma
•
Disintesis dalam sel plasma.
•
Sel plasma adalah turunan Sel-b yang
mensintesis dan mensekresikan imunoglobulin sebagai respon terhadap pajanan
berbagai antigen.
•
Semua imunoglobulin mengandung paling
kurang 2 rantai ringan dan 2 rantai berat.
Haptoglobin
•
Merupakan glikoprotein plasma yang
mengikat hemoglobin ekstrakorpuskular.
•
Membentuk komplek Hb-Hp (HemoglobinHaptoglobin).
•
Hb ekstrakorpuskular merupakan hasil
penguraian + 10% Hb yang dilepas ke dlm
sirkulasi.
Kepustakaan
•
Marks, DB., Marks, AD., Smith CM. 1996. Basic medical
biochemistry: a clinical approach. Dalam: B.U. Pendit,
penerjemah.
Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah
Pendekatan Klinis. Eds. J. Suyono., V. Sadikin., L.I.
Mandera. Jakarta: EGC, 2000: 612 - 4.
•
Murray, RK. 2003. Porfirin dan pigmen empedu. Dalam:
Andry Hartono, penerjemah. Harper’s Biochemistry. 25th
ed. Eds. R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W.
Rodwell. McGraw-Hill Companies, New York: 342 - 9.
•
Schumm, DE. 1992. Essentials of biochemistry. Dalam:
Moch. Sadikin, penerjemah. Intisari Biokimia. Jakarta:
Bina Aksara, 1993: 147.
30
Kepustakaan
•
Harbut, C. 150 Blood. Download 19-10-2010.
http://www.cerritos.edu/charbut/AP150/lec_otl/150%20Blood.ppt
•
Rand, ML., Murray, RK. 2003. Protein plasma, imunoglobulin, dan
pembekuan darah.
Dalam: Andry Hartono, penerjemah. Harper’s
Biochemistry. 25th ed. Eds. R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W.
Rodwell. McGraw-Hill Companies, New York: 702 - 11.
•
Simpson, S. Chapter 19 Blood. Download 19-10-2010.
•
Sheardown, H. Blood Biochemistry. McMaster University. Download 2005-2007.