Pengantar Biopsikologi

Pengantar Biopsikologi
Minggu ke-3
Pertukaran Energi (1)
Ati Harmoni
Now good digestion wait an appetite, And health on both!
William Shakespeare,
Machbet (III.iv)
A. Nutrisi Heterotrofik
Makan biasanya menyangkut ingesti-mengambil makanan kedalam tubuh- dan digestiproses multilangkah yang menyangkut pemecahan makanan secara mekanik dan kimiawi
makanan menjadi molekul organik besar, pemecahan molekul tersebut menjadi senyawa
yang lebih kecil, dan penyerapan serta pengubahan senyawa tersebut menjadi molekul
yang dapat digunakan dalam metabolisme seluler.
Persyaratan Nutrisi Heterotrofik
•
•
•
•
Nutrisi heterotrofik: nutrisi yang mencakup kebergantungan pada molekul organik
yang tersedia sebelumnya
Heterotrof: organisme yang menggunakan macam nutrisi ini
Molekul organik sumber materi dan energi: gula, asam amino, asam lemak dan
gliserol, dan (untuk tujuan sintesis) vitamin
Manusia sangat sangat mensyaratkan keperluannya akan molekul organik yang
tersedia.
Arginin
Histidin*
Isoleusin
Leusin
Lisin
Asam Amino Esensial
Metionin
Fenilalanin
Treonin
Triptofan
Valin
* Bagi kanak-kanak

Diantara 20 asam amino yang digunakan dalam sintesis protein, sepuluh asam
amino di atas harus dimasukkan dalam diet. Zat-zat tersebut tidak dapat disintesis
dalam tubuh dari prekursor lainnya.
1
Beberapa di antara vitamin pokok
Vitamin
A
(Retinol)
Tiamin
(B1)
Riboflavin
(B2)
Asam
Nikotinat
(Niasin)
Asam folat
(Folasin)
B12
Asam askorbat
( C)
D
E (tokoferol)
K

Penyakit
Defisiensi
Buta Malam
Beri-beri
Merusak saraf
dan jantung
Peradangan
Lidah, Merusak
mata, Lemah
umum
Pelagra (kulit,
lefasin intertin,
dan mungkin
saraf)
Anemia
Anemia Ganas
Sariawan
Racket
(metabolisme
Ca++ dan PO4≡
yang abnormal
berakibat
perkembangan
abnormal tulang
dan gigi)
Tidak ada
penyakit
defisiensi yang
diketahui pada
manusia)
Penggumpal
darah jadi
perlahan
Sumber
Informasi Lain
Susu, Mentega,
minyak hati ikan,
wortel, dan sayuran
lain
Khamir, daging,
butiran padi-padian
tak disosoh
Hati, telur, keju, susu
Prekursor dalam sintesis pigmen
mata yang menyerap cahaya.
Disimpan dalam hati (liver). Racun
dalam dosis tinggi
Koenzim dalam respirasi selular
Daging, khamir, susu
Diubah menjadi nikotin amida, suatu
prekursor NAD dan NADP, dua
koenzim penting untuk reaksi redoks
dalam sel
Digunakan dalam sintesis koenzim
metabolisme asam nukleat
Daun hijau
(sayuran). Disintesis
oleh bakteri usus
Hati
Jeruk, tomat, cabai
hijau
Minyak hati ikan,
mentega, makanan
yang mengandung
steroid yang disinari
cayaha ultraviolet
Gugus prostetik dari enzim
flavoprotein yang digunakan dalam
respirasi selular
Disintesis oleh bakteri dalam usus
Koenzim dalam sintesis kolagen
Disintesis dalam kulit manusia
setelah terkena cahaya ultraviolet.
Beracun dalam dosis tinggi
Kuning telur, selada
hijau, minyak
sayuran
Dapat bereaksi sebagai agen
pereduksi dalam tubuh
Spinaz dan sayuran
hijau lain. Disintesis
oleh bakteri usus
Perlu untuk sintesis protombin, agen
penting dalam penggumpalan darah
Proses pencernaan: bahan makanan padat dipecah menjadi larutan yang berisi
molekul-molekul organik yang relatif kecil dan dapat larut sebelum dapat dipakai oleh
organisme heterotrofik.
Pencernaan Intraselular
•
Banyak jenis protozoa, seperti parasit internal dan invertebrata laut tertentu,
mengambil nutrien atau partikel makanan langsung melalui dinding sel. Nutrien
langsung diserap atau ditelan oleh dinding sel dan kemudian dipecah oleh
2
pencernaan intraseluler (intracellular digestion)-enzim pencernaan yang bekerja pada
setiap sel.
•
•
Pencernaan intraseluler: terjadi setelah bahan padat ditelan oleh sel
Amuba, sebagai contoh, menelan partikel padat (misalnya protozoa kecil-kecil)
melalui indositosis. Mangsa tersebut kemudian tergabung dalam vakuola makanan
didalam sitoplasma amuba. Makanan dicerna oleh lisosom yang bergabung dengan
vakuola makanan. Bagian makanan yang tidak dapat dicerna dibuang keluar.
Pencernaan Ekstraselular
•
•
•
Sel mensekresikan enzim-enzim digestif dan mencernakan makanan di luar sel
(ekstraselular). Molekul-molekul kecil yang dapat larut yang dihasilkan masuk
kedalam sel karena difusi atau transfer aktif melalui membran sel
Kebanyakan hewan (dan manusia) mencernakan makanan secara ekstraselular 
ingesti
Ingesti: makanan dikumpulkan dalam kantung atau tabung dalam tubuh, enzim
dikeluarkan dalam kantung tersebut sehingga pencernaan dapat berlangsung.
Sistem Pencernaan pada Manusia
Kebanyakan manusia adalah omnivora, makan berbagai jenis makanan, karena itu sistem
pencernaan manusia mempunyai kemampuan mekanik maupun kimia untuk memproses
berbagai macam makanan.
•
•
•
•
•
•
•
•
3
 Ingesti
•
Mulut : "dijaga" oleh sepasang bibir (bawah dan atas) yang tersusun atas otototot yang penuh dengan pembuluh darah dan kaya akan saraf sensor. Di dalam
mulut terdapat gigi dan lidah.
–
–
•
•
Pemecahan makanan secara mekanik oleh gigi. Penting karena makanan
menjadi lebih mudah ditelan dan meningkatkan daerah permukaan yang akan
terkena enzim pencerna.
Pencernaan makanan secara kimiawi oleh saliva (musin, amilase). Saliva
dikeluarkan oleh 3 pasang kelenjar kedalam mulut dibawah kontrol sistem
saraf. Musin memungkinkan partikel-partikel kecil makanan terikat bersama
menjadi massa lunak yang mudah ditelan. Amilase, enzim pencerna pati,
menkatalisis hidrolisis pati menjadi maltosa.
Faring (pharynx): makanan dan cairan yang ditelan masuk melalui faring yang
berada di belakang mulut. Faring ini terbuka ke saluran pencernaan maupun
saluran respirasi. Epiglotis menutup trakea saat terjadi kegiatan menelan,
sehingga makanan dari faring akan diteruskan ke esofagus dan bukan ke trakea
(saluran pernapasan).
Esofagus: memanjang dari leher dan rongga dada, merupakan pembawa
makanan dengan cepat ke lambung. Dinding esofagus menagndung kelenjar
yang mengeluarkan musin untuk membasahi jalan makanan. Makanan didorong
ke bawah dengan gerakan relaksasi dan kontraksi yang disebut peristaltik.
 Lambung
Kantung besar di bagian atas rongga perut, berbentuk J, terdapat kelenjar lambung
(dengan 3 macam sel: sel parietal, sel-sel pokok, dan sel penghasil lendir). Sel parietal
menghasilkan cairan yang mengadung HCl, sel pokok mensekresikan pepsinogen,
prekursor enzim pepsin, dan sel penghasil lendir yang menghasilkan lendir yang
menutupi permukaan dalam lambung dan melindunginya dari efek korosif dari enzim
pencernaan dan cairan lambung yang sangat asam. Pemecahan protein dimulai di
dalam organ ini.
 Pangkreas
Kelenjar lonjong berwarna keputihan, terletak dalam simpul yang terbentuk dari
duodenum dan permukaan bawah lambung.
Getah pankreas mengandung zat:
•Natrium bikarbonat (NaHCO3): menetralkan
keasaman isi usus, menaikkan pH
menjadi 8
•Amilase: menghidrolisis pati menjadi campuran maltosa dan glukosa
•Lipase: menghidrolisis lemak menjadi campuran asam lemak dan monogliserida.
4
Aksi lipase dipertinggi oleh empedu. Empedu mengandung garam empedu yang
merupakan steroid amfifil yang berperan dalam mengemulsikan lemak
•Dua protease; tripsin dan kimotripsin: melanjutkan pencernaan protein
•karboksipeptidase: membantu hidrolisis peptida menjadi asam amino
•Nuklease: menghidrolisis asam nukleat (RNA dan DNA) menjadi komponen
nukleotida.
Sekresi getah pankreas dibawah kontrol hormon (sekretin dan kolesistokinin (KSK).
Sekretin mempengaruhi sekresi larutan Na. Bikarbonat
KSK merangsang produksi enzim pencerna.
 Usus Halus
Tempat terjadinya sebagian besar pencernaan makanan dan absorsi nutrien dan air.
Berdiameter sekitar 4 cm tetapi panjangnya mencapai 7-8 meter. Dilengkapi dengan
vilus-vilus (jonjot) yang meningkatkan daerah permukaan usus halus menjadi berlipat
kali. Sel epitel setiap vilus tertutup dengan tonjolan mikrovilus.
Terdiri dari duodenum (30 cm pertama) yang digestif, jejenum (3 m berikutnya), dan
ileum (4 m terakhir) yang dua-duanya berperan dalam penyerapan nutrien.
Gb. Vilus (jonjot)
Amino peptidase: menyelesaikan hidrolisis peptida menjadi asam amino
Disakaridase: menghidrolisis disakarida maltosa, sukrosa, dan laktosa menjadi
komponen monosakarida.
Gula, asam amino, vitamin, garam dan air dari isi usus masuk ke dalam kapiler dalam
vilus dengan difusi. Glukosa diabsorbsi oleh darah dalam kapiler melalui transport aktif.
 Hati
5
•
•
•
Bukan khusus organ pencernaan, tetapi sekresinya, empedu, penting dalam
pencernaan lemak. Empedu dihasilkan terus-menerus oleh hati dan ditampung
dalam kantung empedu, mengandung pigmen empedu (dari pemecahan pigmen
sel darah merah, hemogolbin, dari sel darah merah tua). Pigmen bilirubin (merah)
dan biliverdin (hijau) memberikan warna yang khas pada empedu dan feses.
Mengandung jutaan sel hepatosit yang membantu regulasi kandungan nutrien
dalam darah saat darah melalui hati. Hati pada mamalia merupakan tempat utama
bagi pengambilan dan pengubahan berbagai macam substansi, termasuk racun.
Berperan dalam penyaringan komponen aneh (msl: molekul nonnutritif, alkohol
dan racun lainnya), menyerap kelebihan glukosa dalam darah (diubah menjadi
polisakarida glikogen yang tak dapat larut), deaminasi kelebihan asam amino
(diubah menjadi sisa nitrogen, urea, yang akan dikeluarkan melalui urin), dan
menghasilkan metabolit yang dapat digunakan sebagai energi.
Sistem portal hepatis: sistem pembuluh darah yang membawa darah dari usus melalui hati
sebelum ke peredaran umum.
•
Usus Besar
•
•
•
Menerima sisa cairan dari bahan yang tersisa setelah pencernaan dan absorbsi
dalam usus halus selesai.
Sisa pencernaan berupa air dan bahan-bahan yang tidak dapat dicernakan
(terutama selulosa). Sisa bahan ini merupakan bahan makanan bakteri usus (E.
coli). Bakteri ini menghasilkan gas dan sisa yang berbau.
Fungsi utama: reabsorbsi air.
Diare: usus besar mengeluarkan isinya kedalam rektum dan
keluar dari anus (dubur) sebelum resorbsi selesai.
Konstipasi (bebalan): usus besar mempertahankan isinya untuk waktu lama, massa
(feses) mengering dan menjadi massa yang sangat padat kering.
Ingestion
Digestion
: the taking food pieces into the body to be digestived
: the chemical breakdown of foods into compounds that can be used for
cellular metabolism
6