BIOKIMIA DARAH

Husnil Kadri Fakultas Kedokteran Unand Padang

BIOSINTESIS HEMOGLOBIN(PORFIRIN)

Struktur PorfirinPorfirin 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*

Beberapa Hemoprotein Protein Fungsi

- Hemoglobin mengangkut oksigen di dalam darah- Mioglobin menyimpan oksigen di dalam otot- Sitokrom c keterlibatan pada rantai transpor elektron- Sitokrom P450 hidroksilasi xenobiotik- Katalase degradasi hidrogen peroksida- Triptofan pirolase oksidasi triptofan*

Sintesis Heme di Mitokondria85% sintesis heme terjadi dalam sel pembentuk eritrosit pada sumsum tulangHeme disintesis dari suksinil KoA + glisin.Piridoksal fosfat diperlukan untuk mengaktifkan glisin.

*

Sintesis Heme di Mitokondria

*

Pengaturan Sintesis Heme Enzim regulator adalah ALA-sintase.

Heme bertindak sebagai regulator negatif (umpan balik negatif) sintesis enzim ALA- sintase.

Jika heme meningkat, maka sintesis ALA-sintase akan menurun.

*

PorfiriaMerupakan gangguan genetik biosintesis heme.Umumnya autosomal dominan, kecuali porfiria eritropoitik kongenital.Gejala;- nyeri abdomen- gangguan neuropsikiatri- fotosensitifitas kulit- bila berat = prototipe manusia srigala*

Dasar Biokimia PorfiriaMutasi DNA

Abnormalitas enzim pada sintesis heme

Akumulasi ALA & PBG atau Akumulasi porfirinogenpenurunan heme dlm sel & di kulit & jaringan tubuhCairan tubuh

Tanda & gejala Oksidasi spontan porfirinogenneuropsikiatrik menjadi porfirin

Fotosensitifitas*

Terapi PorfiriaHanya simptomatik.Represor ALA-sintase;- glukosa - hematin (bentuk hidroksida dari heme)- b-karoten untuk fotosensitifitas- preparat tabir suryaKontraindikasi; - preparat anestesi- alkohol- griseofulvin & barbiturat*

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 DarahKomponen:Air = 90-92%Protein = 6-8%Glukosa, karbohidrat, asam aminoElektrolit Na, K, Ca, Cl, HCO3- Nitrogen nonprotein asam laktat, urea, kreatininGas respirasi O2 dan CO2

HemoglobinSatu 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 PlasmaSebagian besar disintesis di hepar.Umumnya disintesis sbg preprotein pada poliribosom terikat membran. Preprotein akan mengalami modifikasi pascatranslasi.Hampir semuanya berupa glikoprotein, kecuali albumin.Bersifat polimorfisme (ciri bawaan pd populasi dgn sedikitnya 2 macam fenotipe).contoh; gol. Darah ABO

Protein PlasmaLebih dari 200

Paling banyakAlbumin - 4-5 g/100 mL- g-globulins - ~1 g/100 mLfibrinogen - 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.

TransferinAdalah 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.

CeruloplasminProtein 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-Globulins20% protein plasmaTerutama berupa immunoglobulin yang akan berikatan dengan antigen dalam sistem immun

Imunoglobulin PlasmaDisintesis dalam sel plasma.

Sel plasma adalah turunan Sel-b yang mensintesis dan mensekresikan imuno- globulin sebagai respon terhadap pajanan berbagai antigen.

Semua imunoglobulin mengandung paling kurang 2 rantai ringan dan 2 rantai berat.

HaptoglobinMerupakan glikoprotein plasma yang mengikat hemoglobin ekstrakorpuskular.

Membentuk komplek Hb-Hp (Hemoglobin-Haptoglobin).

Hb ekstrakorpuskular merupakan hasil penguraian + 10% Hb yang dilepas ke dlm sirkulasi.

KepustakaanMarks, 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. Harpers 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.*

KepustakaanHarbut, 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. Harpers 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 20-05-2007.

***Constant - same amino acid sequence for all of the moleculesVariable - varies between molecules- results in specificity of moleculesTwo heavy and two light chains joined by disulfide bonds. Variable region - red - binds the antigen Constant region (black) can activate complement pathway or attach the Ab to cells such as macrophages*The basic antibody unit is a monomer, IgA is a dimer and IgM is a pentamer