2. Kimia dalam Tubuh

2. Kimia dalam Tubuh
Dr. Yuni K. Krisnandi
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
1
Kimia dalam tubuh manusia
Aspek kimia apa saja yang terdapat dalam
tubuh manusia????
1. Unsur, senyawa pembentuk tubuh
Contoh ?????
1. Proses kimia
Contoh ????
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
2
Unsur-unsur dalam tubuh
Unsur-unsur Makro
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
3
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
4
Unsur-unsur Mikro – Trace element
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
5
Di mana unsur-unsur tersebut
banyak ditemukan???
1. Darah
–
–
–
–
3. Tulang
Air (H2O)
O2
CO2
Hemoglobin
- P, Ca
- Hidroksil-apatit
- kolagen
2. Gigi
4. Rambut
– Ca, F
– Hidroksil-apatit
- Keratin
- pigmen
dst dst dst…
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
6
Sifat Fisika & Kimia darah
• Darah sedikit lebih pekat daripada air, dan
kekentalannya 2-4 kali air.
• Darah terdiri dari sel-sel yang tersuspensi di
dalam cairan
– Dapat dipisahkan dengan cara filtrasi
– Tapi lebih umum dipisahkan dengan metode
sentrifugasi
Plasma darah ~55%
Buffy coat
Sel darah merah ~45%
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
7
Komposisi darah???
• Darah terdiri dari material sel : (99% sel darah
merah, sel darah putih+ keping darah ~1%)
– Air, asam amino, protein, karbohidrat, lipid, elektrolit,
gas terlarut sampah dari sel, hormon, vitamin, lipid
(lemak)..
• Setiap sel darah merah mengandung 1/3
hemoglobin (v/v)
• Setiap plasma darah mengandung 92% air
• Gas dalam darah yang utama adalah oksigen,
carbon dioksida, dan nitrogen.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
8
pH Darah
• pH Darah adalah 7,4 dan harus dijaga selalu tetap 7,4
• Perubahan sedikit saja dari pH 7,4 maka seluruh sistem
metabolisme akan rusak.
– pH Darah di atas 7,4 = alkalosis
– pH Darah di bawah 7,4 = acidosis
• Untuk itu Buffer Darah sangat penting untuk mempertahankan pH darah.
• Walaupun Darah banyak mengandung Kation (Na+, K+,
Ca2+ and Mg2+) dan anion (Cl-, PO43- and SO42-) yang
dapat mempertahankan pH darah (Buffer Darah)
• Namun, Buffer primer di dalam darah adalah hemoglobin
dalam darah merah dan ion bikarbonat (HCO3-) di
dalam plasma.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
9
Buffer Darah
Aktifitas kita dapat
menyebabkan pH
darah turun atau
naik, karena itu
diperlukan larutan
buffer untuk menjaga
pH darah = 7,4.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
10
Pengaruh aktivitas  pH DARAH
• Organ-organ utama
yang membantu
meng-kontrol
konsentrasi CO2 dan
HCO3- dalam darah 
kontrol pH darah
• Mengeluarkan CO2
dari darah 
menaikkan pH
• Mengeluarkan HCO3dari darah  ???
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
11
Darah: media transportasi O2 dan CO2
• Darah mempunyai fungsi sangat penting dalam
transportasi O2 dan CO2.
• 98 % total Oksigen di dalam tubuh di sirkulasi
melalui hemoglobin yang terdapat dalam sel
darah merah.
• Rata-rata dalam tubuh manusia, setiap 100 mL
darah mengandung 15 gram hemoglobin.
• Darah pada saat bekerja selalu berada dalam
keadaan ;
– Oxyhemoglobin : berikatan dengan oksigen
– Deoxyhemoglobin: tidak berikatan dengan oksigen
4O2 + Hb
21/9/06
nH+ + Hb(O2)4
Kimia Kehidupan - YKK
12
Hemoglobin ….
Hemoglobin = heme + globin
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
13
Transport Oksigen di Dalam Paru-Paru
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
14
Transport Oksigen di Dalam Jaringan
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
15
Efek Bohr
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
16
2. Kimia Gigi
Enamel  Ca, F, Hidroksiapatite
Saliva mencegah terjadinya pelarutan gigi.
Bagaimana caranya?  harus mengerti:
1. Ionic product
2. Solubility product  Konsep Ksp  hasil kali kelarutan
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
17
Reaksi kimia pada gigi
Keutuhan enamel gigi sangat dipengaruhi
oleh kondisi mulut
Gigi
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
18
3 Kimia rambut
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
19
4 Elektrolit
• Umumnya unsur-unsur yang terdapat dalam
tubuh berada dalam bentuk garam yang larut
dalam air
• Garam dalam air akan terionisasi membentuk
anion (negatif) dan kation (positif)
• Larutan garam tersebut disebut sebagai
elektrolit, karena dapat menghantar arus listrik
• Elektorit sangat penting bagi tubuh
• Elektrolit memegang peranan penting bagi
berbagai fungsi organ tubuh.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
20
Elektrolit
• Dalam melakukan aktivitas Tubuh memerlukan Energi
• Bentuk energi yang banyak digunakan oleh tubuh a.l.;
Energi Kimia, Energi Listrik, Energi Mekanik,
Energi Elektromagnit, dlsb.
• Energi yang dibentuk oleh elektrolit adalah Energi
Listrik dan Energi Elektromagnetik
• Di dalam dan di luar Sel terdapat Cairan Tubuh yang
berupa Larutan Elektrolit.
• Larutan elektrolit di luar dan di dalam Sel mengandung jumlah Anion dan Kation yang sama, sehingga
Tubuh tidak bermuatan atau netral.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
21
Energi Listrik
• Umumnya, sedikit kelebihan jumlah anion di dalam sel
terakumulasi pada permukaan dinding dalam sel, demikian pula dengan kation yang terdapat di luar
membran sel.
• Perbedaan konsentrasi ion dipermukaan dalam dan di
luar Sel ini, akan menimbulkan perbedaan potensial
yang dapat menghasilkan energi listrik.
• Perbedaan potensial yang dihasilkan Sel ini, sama
seperti Baterei yang mempunyai dua kutub positiv dan
negativ yang akan menghasilkan arus listrik jika dihubungkan dengan kawat.
• Energi Listrik dalam tubuh juga dapat terbentuk akibat
adanya perpindahan ion-ion melalui Membran Sel.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
22
Energi
• Berbagai jenis Energi digunakan tubuh untuk
menjalankan seluruh sistem yang ada di
dalamnya.
• Misalnya, sistem syaraf menggunakan Energi
Listrik untuk menghasilkan getaran (impulse)
syaraf agar dapat mengirim pesan dari satu sel
kepada sel lain yang ada dalam tubuh.
• Energi ini juga digunakan untuk gerakan otot,
sekresi glandular, ekskresi, pertahanan
temperatur, dan daya pikir.
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
23
referensi
•
•
•
•
http://chemistry.about.com/cs/5/f/blbloodcomp
http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabT
http://www.ncl.ac.uk/dental/oralbiol/oralenv/tut
Buku-buku kimia dasar
21/9/06
Kimia Kehidupan - YKK
24