BIOKIMIA DARAHBIOKIMIA DARAH

Husnil KadriHusnil Kadri

Fakultas Kedokteran Unand Fakultas Kedokteran Unand

PadangPadang

BIOSINTESIS HEMOGLOBIN(PORFIRIN)

Struktur PorfirinStruktur 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 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

4

Sintesis Heme di MitokondriaSintesis 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 Sintesis Heme di Mitokondria

6

Pengaturan Sintesis Heme 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.

7

PorfiriaPorfiria

• 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 PorfiriaDasar Biokimia Porfiria

Mutasi DNA

Abnormalitas enzim pada sintesis heme

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

Cairan tubuh

Tanda & gejala Oksidasi spontan porfirinogenneuropsikiatrik menjadi porfirin

Fotosensitifitas

9

Terapi PorfiriaTerapi Porfiria• Hanya simptomatik.• Represor ALA-sintase;

- glukosa - hematin (bentuk hidroksida dari heme)

- -karoten untuk fotosensitifitas- preparat tabir surya

• Kontraindikasi; - preparat anestesi

- alkohol- griseofulvin & barbiturat

10

Fungsi Utama DarahFungsi 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 DarahFungsi 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 DarahFungsi 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

HemoglobinHemoglobin

• 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 dan 2 - masing-masing=141 asam amino - masing-masing = 146 asam amino

Protein PlasmaProtein 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 PlasmaProtein 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 PlasmaProtein Plasma

• Lebih dari 200

• Paling banyak

– Albumin - 4-5 g/100 mL

--globulins - ~1 g/100 mL

– fibrinogen - 0.2-0.4g/100 mL

AlbuminAlbumin

- 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

AlbuminAlbumin

- Albumin juga dapat mengikat obat-an,

seperti; sulfonamid, penisilin-G,

dikumarol, aspirin

- Penyakit hepar akan memperlihatkan rasio albumin/globulin yang menurun.

TransferinTransferin

• Adalah 1-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.

CeruloplasminCeruloplasmin

• Protein ini adalah 2-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.

-Globulins-Globulins

• 20% protein plasma

• Terutama berupa immunoglobulin yang akan berikatan dengan antigen dalam sistem immun

Imunoglobulin PlasmaImunoglobulin Plasma

• Disintesis dalam sel plasma.

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

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

HaptoglobinHaptoglobin

• Merupakan glikoprotein plasma yang mengikat hemoglobin ekstrakorpuskular.

• Membentuk komplek Hb-Hp (Hemoglobin-Haptoglobin).

• 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

KepustakaanKepustakaan

• 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 20-05-2007.