RESUME BIOKIMIA
OLEH : AMONA RATNA
AYU MAYASARI (04.11.2979)
HELENA LIPAT OLA (04.11.2992)
KELAS E KP II
MATERI :
1. KESEIMBANGAN ASAM BASA
2. TRANSPORT OKSIGEN DAN KARBONDIOKSIDA
3. KURVA DISOSIASI OKSIHEMOGLOBIN DAN FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI.
1.KESEIMBANGAN
ASAM BASA
Asamseringdikenalisebagaizatberbahayadankorosif.Hal
inibenaruntukbeberapajenisasam yang digunakan di laboratorium,
sepertiasamsulfatdanasamklorida.Tetapiasam yang
tidakberbahayajugabanyakditemuidalamkehidupansehari –
hari.Misalnyapadacukadanbuah – buahan.Sepertihalnyaasam,
basajugaseringdigunakandalamkehidupansehari – hari.Misalnyadalam pasta gigi,
deterjen, ataucairanpembersih.Secaraumum, asamdapatdikenalidaribaudanrasanya
yang tajam / asam.Sedangkanbasabersifatlicindanrasanyapahit.Biladiteteskanpadakertas
litmus, asamakanmemberikanwarnamerahdanbasaakanmemberikanwarnabiru.
TEORI-TEORI ASAM BASA
a).. Teori
Arrhenius
Menurut
Arrhenius (1884), asamadalahzat yang melepaskan ion H+atau H3O+dalam
air. Sedangkanbasaadalahsenyawa yang melepas ion OH- dalam
air.
HA + aq à H+(aq) + A-(aq)
BOH +
aq à B+(aq) + OH-(aq)
Di dalam air, ion
H+ tidak berdiri sendiri, melainkan membentuk ion dengan H2O.
H+ + H2O à H3O+ (ion
hidronium)
Berdasarkan jumlah
ion H+ yang dapat dilepaskan, asam dapat terbagi menjadi
1.
Asam monoprotik à melepaskan 1 ion H+
Contoh : asam klorida (HCl)
HCl à H+(aq) + Cl-(aq)
2.
Asam diprotik à melepaskan 2 ion
H+
Contoh : asam sulfat (H2SO4)
H2SO4à H+(aq) + HSO4-(aq)
HSO4-à H+(aq) + SO42-(aq)
3.
Asam triprotik à melepaskan 3 ion H+
Contoh : asam fosfat (H3PO4)
H3PO4à H+(aq) + H2PO4-(aq)
H2PO4-à H+(aq) + HPO42-(aq)
Bila asam dan basa
direaksikan, maka produk yang akan terbentuk adalah senyawa netral (yang
disebut garam) dan air. Reaksi ini disebut sebagai reaksi pembentukan garam
atau reaksi penetralan, yang akan mengurangi ion H+ dan OH-
serta menghilangkan sifat asam dan basa dalam larutan secara bersamaan. Jika
asam yang bereaksi dengan basa adalah asam poliprotik, maka akan dihasilkan
lebih dari satu jenis garam.Senyawa NaHSO4disebutsebagaigaramasam,
yaitugaram yang
tebentukdaripenetralanparsialasampoliprotik.Garamasambersifatasam,
sehinggadapatbereaksidenganbasamembentukprodukgaram lain yang netraldan air.
b). Teori Brönsted – Lowry
Teori Arrhenius ternyata hanya berlaku pada larutan dalam
air. Teori ini tidak dapat menjelaskan fenoena pada reaksi tenpa pelarut atau
dengan pelarut bukan air. Pada tahun 1923, Brönsted – Lowry mengungkapkan bahwa
sifat asam – basa ditentukan oleh kemempuan senyawa untuk melepas / menerima
proton (H+). Menurut Brönsted – Lowry, asam adalah senyawa yang
memberi proton (H+) kepada senyawa lain.
Contoh
:HCl +
H2O à H3O+ + Cl-
Sedangkan basa adalah senyawa yang menerima proton (H+)
dari senyawa lain.
Contoh : NH3 + H2O à NH4+ + OH-
Dalam larutan,
asam / basa lemah akan membentuk kesetimbangan dengan pelarutnya.
Ø Asam konjugasi : asam yang terbentuk dari basa yang
menerima proton
Ø
Ø Basa konjugasi : basa yang terbentuk dari asam yang
melepas proton
TeoriBrönsted –
Lowry memperkenalkanadanyazat yang dapatbersifatasammaupunbasa, yang
disebutsebagaizatamfoter. Contohnya adalah
air. Di dalam larutan basa, air akan bersifat asam dan mengeluarkan ion positif
(H3O+). Sedangkan dalam larutan asam, air akan bersifat
basa dan mengeluarkan ion negatif (OH-).
c). Teori Lewis
Lewis
mengelompokkan senaywa sebagai asam dan basa menurut kemampuannya melepaskan /
menerima elektron. Menurut Lewis,
Ø Asam : - senyawa yang menerima pasangan elektron
- senyawa dengan elektron valensi < 8
Ø Basa : - senyawa yang mendonorkan pasangan elektron
- mempunyai pasangan elektron bebas
Contoh : Reaksi
antara NH3 dan BF3
H3N
:
+ BF3à H3NàBF3
Nitrogen
mendonorkan pasangan elektron bebas kepada boron. Pasangan elektron bebas yang
didonorkan ditandai dengan tanda panah antara atom nitrogen dan boron.
Kelebihan teori
Lewis ini adalah dapat menjelaskan reaksi penetralan yang dilakukan tanpa air.
Misalnya pada reaksi antara Na2O dan SO3. Menurut
Arrhenius, reaksi penetralan ini harus dilakukan dalam air.
KONSEP PH
Air memiliki sedikit sifat elektrolit. Bila terurai, air
akan membentuk ion H+ dan OH-. Kehadiran asam atau basa
dalam air akan mengubah konsentrasi ion – ion tersebut. Untuk suatu larutan
dalam air, didefinisikan pH dan pOH larutan untuk menunjukkan
tingkat keasaman.
Derajat keasaman (pH) Asam / Basa Kuat
Penentuan pH asam / basa kuat dihitung dengan persamaan
pH = -
log [H+]
pOH = -
log [OH-]
Hasil kali ion [H+] dan [OH-] dalam
air selalu konstan, dan disebut tetapan air (Kw).
Kw = [H+] [OH-] = 10-14
pH +
pOH = 14
Derajat keasaman
(pH) Asam / Basa Lemah
Asam dan basa lemah hanya terurai sebagian dalam air.
Bila asam lemah terurai dalam air :
HA + H2O = H3O+ + A-
Tetapan kesetimbangan untuk asam lemah (Ka)
dinyatakan sebagai :
Ka =
NilaipHasamlemahdinyatakansebagai:
pH
=
M adalah nilai konsentrasi larutan yang akan ditentukan
derajat keasamannya.
Basa lemah terurai dalam air dengan reaksi
NH3 + H2O = NH4+ + OH-
Tetapankesetimbanganuntukasamlemah
(Ka) dinyatakansebagai :
Kb
=
Nilai pOH basa
lemah dinyatakan sebagai :
pOH
=
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)
Bila suatu larutan mengandung asam dan basa lemah,
larutan tersebut dapat menyerap penambahan sedikit asam / basa kuat. Penambahan
asam kuat akan dinetralkan oleh basa lemah, sedangkan penambahan basa kuat akan
dinetralkan oleh asam lemah. Larutan seperti ini disebut sebagai larutan
penyangga atau larutan buffer. Pada
umumnya, larutan penyangga merupakan pasangan asam – basa konjugasi yang dibuat
dari asam / basa lemah dan garamnya. Untuk larutan penyangga, nilai pH dan pOH
dinyatakan sebagai
pH = pKa + log
pOH =pKb + log
Larutan penyangga
mempunyai peran yang besar dalam kehidupan. Salah satu contoh larutan penyangga
adalah H2CO3 / HCO3- dalam darah,
yang bertugas menjaga agar pH darah tetap netral.
Hidrolisa
Bila garam
bereaksi dengan air, maka akan terurai dan melepaskan asam atau basa bebas.
BA + H2O =
BOH + HA
Proses ini disebut
sebagai hidrolisa. Salah satu produk reaksi ini (HA atau BOH) akan terurai
kembali bila asam atau basa tersebut merupakan elektrolit kuat. Tetapan
kesetimbangan reaksi hidrolisa (Kh) dinyatakan sebagai
Kh =
( bila garam terbentuk dari basa kuat dan
asam lemah )
atau Kh =
( bila garam terbentuk dari asam kuat dan
basa lemah )
Perbandingan
antara bagian yang terhidrolisa dengan kadar garam semula disebut derajat
hidrolisa.
2.TRANSPORTASI OKSIGEN DAN
KARBONDIOKSIDA
v Transport
oksigen dalam darah
Oksigen dapat ditranspor dari pulmo ke
jaringan melalui dua jalan :
(a) secara fisik larut dalam
plasma.
(b) secara kimia berikatan
dengan hemoglobin sebagai oksihemoglobin (HbO2), ikatan kimia oksigen dan
hemoglobin ini bersifat reversibel.
Fisiologi Transport Oksigen
Setelahmengalami
proses ventilasi, perfusi dan difusi oksigen akan ditransportasikan dari
sirkulasi pulmoner ke seluruh jaringan tubuh secara fisik terlarut dalam plasma
dan secara kimia terikat dengan hemoglobin.2-4
- Secara fisika
Pada suhu 37o
C 1 ml plasma mengandung 0,00003 ml oksigen tiap tekanan parsial oksigen 1 torr
(1 mmHg). Jadi jika tekanan parsial oksigen arteri dianggap 100 mmHg maka
oksigen yang terlarut dalam 1 ml plasma ialah 0,003 ml atau 0,3 ml tiap 100 ml
plasma .6,7
- Secara kimia
Hemoglobin merupakan suatu protein
dengan berat molekul kira-kira sebesar 64.500, terdiri atas 4 rantai
polipeptida yaitu 2 rantai a dan 2 rantai b yang masing-masing terikat pada
molekul hem. Hem sendiri merupakan suatu kompleks yang dibentuk oleh cincin
porfirin dan atom fero (Fe2+).5,7 Unit globin dari
oksihemoglobin memiliki bentuk konformasi T (tense) yang mempunyai afiniti
rendah terhadap oksigen dan konformasi R (relaxed) yang mempunyai afiniti
tinggi. Apabila berikatan dengan oksigen maka terjadi pemecahan ikatan
elektrostatik yang menyebabkan bentuk T berubah menjadi bentuk R yang
mengakibatkan tempat pengikatan oksigen pada hemoglobin yang lain lebih
terpajan dan lebih besar.
v Transport karbondioksida dalam Darah
Transport CO2 dari jaringan kepulmo melalui
tiga cara berikut:
(a) Secara fisik larut dalam
plasma (10 %).
(b)
Berikatan dengan gugus amino pada Hb dalam sel darah merah (20%).
(c)
Ditransport sebagai bikarbonat plasma (70%).
Reaksi ini reversibel dan
dikenal dengan nama persamaan dapa asam bikarbonat-asam karbonik. Hiperventilasi adalah ventilasi alveolus
dalam keadaan kebutuhan metabolisme berlebihan alkalosis sebagai akibat eksresi
CO2 berlebihan ke pulmo. Hipoventilasi adalah ventilasi alveoli yang tak dapat
memenuhi kebutuhan metabolisme, sebagai akibat dari retensi CO2 oleh pulmo
Mekanisme Pertukaran Karbon
Dioksida Dan Oksigen
Pertukaran gas antara oksigen dan karbon dioksida
terjadi melalui proses difusi. Proses tersebut terjadi di alveolus dan di sel
jaringan tubuh.Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan
molekul-molekul secara bebas melalui membran sel dari konsentrasi tinggiatau
tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah.Proses pertukaran
oksigen dan karbon dioksida.Oksigen masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari
rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus oksigen mengalami difusi ke kapiler
arteripori-pori. Masuknya oksigen dari luar (lingkungan) menyebabkan tekanan
parsial oksigen (P02) di alveolus Iebih tinggi dibandingkandengan P02 di
kapiler arteri paru-paru. Karena proses difusi selalu terjadi dari daerah yang
bertekanan parsial tinggi ke daerah yangbertekanan parsial rendah, oksigen akan
bergerak dari alveolus menuju kapiler arteri paru-paru.Oksigen di kapiler
arteri diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin sampai menjadi jenuh.
Makin tinggi tekanan parsial oksigen dialveolus, semakin banyak oksigen yang
terikat oleh hemoglobin dalam darah. Hemoglobin terdiri dari empat sub unit,
setiap sub unit terdiridari bagian yang disebut heme. Di setiap pusat heme
terdapat unsur besi yang dapat berikatan dengan oksigen, sehingga setiap
molekulhemoglobin dapat membawa empat molekul oksigen berbentuk oksihemoglobin.
Reaksi antara hemoglobin dan oksigen berlangsung secarareversibel (bolak-balik)
yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu, pH, konsentrasi oksigen dan
karbon dioksida, serta tekananparsial.Hemoglobin akan mengangkut oksigen ke
jaringan tubuh yang kemudian akan berdifusi masuk ke sel-sel tubuh untuk
digunakan dalamproses respirasi. Proses difusi ini terjadi karena tekanan
parsial oksigen pada kapiler tidak sama dengan tekanan parsial oksigen di
sel-seltubuh.Di dalam sel-sel tubuh atau jaringan tubuh, oksigen digunakan
untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin banyak oksigenyang
digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbon dioksida yang terbentuk
dari proses respirasi. Hal tersebut menyebabkan tekananparsial karbon dioksida
atau (PCO2) dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan PCO2 dalam kapiler
vena sel-sel tubuh. Oleh karenanyakarbon dioksida dapat berdifusi dari sel-sel
tubuh ke dalam kapiler vena sel-sel tubuh yang kemudian akan dibawa oleh
eritrosit menuju keparu-paru. Di paru-paru terjadi difusi CO2 dari kapiler vena
menuju alveolus. Proses tersebut terjadi karena tekanan parsial CO2 padakapiler
vena lebih tinggi daripada tekanan parsial CO2 dalam alveolus.Karbon dioksida
dalam eritrosit akan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Akibat
terbentuknya asam karbonat, pH darah menjadiasam, yaitu sekitar 4,5. Darah yang
bersifat asam dapat melepaskan banyak oksigen ke dalam sel-sel tubuh atau
jaringan tubuh yangmemerlukannya
. Pertukaran gas oksigen dan karbon
dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal :
a. Pernafasan Eksternal
Ketika kita menghirup udara dari
lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang
mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang
sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran
oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru
dinamakan pernapasan eksternal.
b. Pernafasan Internal
Berbeda dengan pernapasan eksternal,
proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam
jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida
tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.
Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam
paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan
tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel.
3.KURVA DISOSIASI OKSIHEMOGLOBIN DAN FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI
Defenisi
KDO ialah suatu kurva yang
menggambarkan hubungan antara saturasi oksigen atau kejenuhan hemoglobin
terhadap oksigen dengan tekanan parsial oksigen pada ekuilibrium yaitu pada
keadaan suhu 370 C, pH 7,40 dan Pco2 40 mmHg. Sedangkan
saturasi oksigen adalah perbandingan hemoglobin yang terikat oksigen dengan
kapasiti oksigen yang dapat dinyatakan dengan.5,6
Faktor yang mempengaruhi KDO
a. SUHU
KDO normal ditentukan secara
fisiologis pada suhu 370C jika terjadi peningkatan suhu akan
menyebabkan tekanan parsial oksigen meningkat seperti tampak pada tabel
2,sehingga afiniti oksigen terhadap hemoglobin akan menurun akibatnya semakin
mudah penglepasan oksigen.9 Pada keadaan ini KDO akan bergeser ke
kanan atau sebaliknya jika terjadi penurunan suhu KDO akan bergeser ke kiri.2-6,8
Hubungan nilai suhu dengan pH, Pco2Pada
aktiviti terjadi peningkatan suhu tubuh dan kebutuhan oksigen di jaringan.
b. pH
Peningkatan ion hidrogen (H+)
atau karbondioksida akan menurunkan afiniti oksigen terhadap hemoglobin. Ini
dikenal dengan efek Bohr. Dan sebaliknya oksigenisasi dari hemoglobin akan
menurunkan afiniti karbondioksida ini yang dikenal dengan efek Haldane. Kedua
efek tersebut muncul karena interaksi antara oksigen, ion hidrogen dan
karbondioksida dengan hemoglobin. Pada jaringan kapiler karbondioksida akan
berdifusi sebagai gas terlarut dan berikatan dengan rantai hemoglobin membentuk
karbominohemoglobin atau berikatan dengan air (H2O) membentuk garam
(bikarbonat) dengan bantuan enzim karbonik anhidrase. Ion hidrogen yang
dihasilkan oleh kedua reaksi di atas akan menstabilkan bentuk konformasi T pada
hemoglobin yang mengakibatkan oksigen dilepas ke jaringan.
c.
Difosfoglisera
Metabolisme sel darah merah
tergantung oleh glikolisis dan 2,3 DPG. 2,3 DPG dibentuk melalui jalan pintas
tanpa menghasilkan ATP dengan bantuan enzim DPG sintesis. Pada keadaan normal
1,3 DPG akan diubah menjadi 3 fosfogliserat dengan bantuan enzim fosfogliserat
kinase dengan menghasilkan ATP dan selanjutnya akan menjadi fosfoenolpiruvat,
piruvat, dan laktat.5,9 seperti tampak pada gambar 6. Kadar 2,3 DPG
sangat rendah namun dapat berikatan dengan hemoglobin pada rantai b . Ikatan
ini akan menstabilkan konformasi T sehingga akan terjadi penurunan afiniti
oksigen terhadap hemoglobin.
d. Karbonmonoksida
Karbonmonoksida dapat berikatan
dengan hemoglobin menjadi karbosihemoglobin (HbCO). Dalam keadaan normal
karbonmonoksida dihasilkan pada proses penghancuran sel darah merah namun
jumlahnya kecil dan kurang dari 1% yang berikatan dengan hemoglobin.14
Jumlah karbonmonoksida akan meningkat pada perokok sekitar 5%.14,15
Ikatan karbonmonoksida dengan hemoglobin lebih kuat 200-250 kali dibandingkan
ikatan oksigen dengan hemoglobin.Pada keadaan kadar karboksihemoglobin lebih
dari 30% akan terjadi asidosis metabolik dengan hiperlaktamia yang akan
meningkatkan risiko kematian.
b.PO2 atautekanan parsial O2
Apabila PO2 darah meningkat , misalnya seperti di
kapiler paru, Hb berikatan dg sejml besar O2 mendekati 100% jenuh, PO2 60-100
mmHg : Hb >/90% jenuh (afinitas Hb terhadap O2 bertambah) dan kurva
disosiasi oksigen hemoglobin bergerak ke kiri.
Dan apabila PO2 menurun, misal di kapiler sistemik PO2 antara 40 & 20 mmHg (75-35% jenuh) : sejml besar O2 dilepas dr Hb setiap penurunan PO2 , afinitas Hb terhadap O2 berkurang dan kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
c. PCO2 atau tekanan parsial CO2
PCO2 darah meningkat di kapiler sistemik sehingga CO2 berdifusi dari sel ke darah mengikuti penurunan gradiennya menyebabkan penurunan afinitas Hb terhadap O2 (Hb lebih banyak membebaskan O2) kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
PCO2 darah menurun di kapiler paru sehingga CO2 berdifusi dari darah ke alveoli menyebabkan peningkatan afinitas Hb terhadap O2 ( Hb lebih banyak mengikat O2) kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kiri.
Dan apabila PO2 menurun, misal di kapiler sistemik PO2 antara 40 & 20 mmHg (75-35% jenuh) : sejml besar O2 dilepas dr Hb setiap penurunan PO2 , afinitas Hb terhadap O2 berkurang dan kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
c. PCO2 atau tekanan parsial CO2
PCO2 darah meningkat di kapiler sistemik sehingga CO2 berdifusi dari sel ke darah mengikuti penurunan gradiennya menyebabkan penurunan afinitas Hb terhadap O2 (Hb lebih banyak membebaskan O2) kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kanan.
PCO2 darah menurun di kapiler paru sehingga CO2 berdifusi dari darah ke alveoli menyebabkan peningkatan afinitas Hb terhadap O2 ( Hb lebih banyak mengikat O2) kurva disosiasi oksigen hemoglobin bergeser ke kiri.
e.BPG
Peningkatan
BPG yang dihasikan dari suatu metabolit glikolisis dan terdapat dalam darah
sehingga Hb berikatan dg BPG dapat mengurangi afinitas Hb thd O2 dan kurva
bergeser ke kanan. Hormon tiroksin, GH, epinefrin, norepi & testosteron
dapat meningkatkan pembentukan BPG dan kadar BPG meningkat pada orang yg
tinggal di dataran tinggi.
Penurunan BPG di darah menyebabkan ikatan Hb terhadap O2 semakin kuat karena Hb tidak diikat oleh BPG afinitas Hb terhadap O2 bertambah
Penurunan BPG di darah menyebabkan ikatan Hb terhadap O2 semakin kuat karena Hb tidak diikat oleh BPG afinitas Hb terhadap O2 bertambah
Tidak ada komentar:
Posting Komentar