Hormon

Hormon adalah zat aktif yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin, yang masuk kedalam peredaran darah untuk mempengaruhi jaringan secara spesifik. Umumnya letak jaringan penghasil hormon dan jaringan target letaknya berjauhan. Istilah hormon ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1904 oleh William Baylissdan Ernest Starling untuk menerangkan kerja sekretin, suatu molekul yang dihasilkan duodenum yang merangsang keluarnya sel pankreas.

Dimasa lalu jika kita manusia memerlukan, atau membuat sediaan hormon untuk kasus tertentu (misal sediaan untuk pengobatan) maka sumber yang paling praktis adalah dari ternak seperti sapi, babi, dan biri-biri.

Tetapi beberapa hormon sifatnya sedemikian khas sehingga yang berasal dari binatang itu tidak efektif pada manusia, misalnya hormon pertumbuhan FSH dan LH (Luteinizing Hormon). Hormon dari hewan ini sering kali menimbulkan efek imunologis.

Sekarang sudah ada cara baru untuk membuat atau merancang hormon ini, dengan cara rekayasa genetika. Melalui rekayasa genetika ini, DNA dari mikroba dapat diarahkan untuk memproduksi rangkaian asam amino yang urutannya sesuai dengan hormon manusia yang diinginkan. Dengan cara baru ini dapat dibuat hormon alami dalam jumlah besar dan dalam waktu singkat. Hormon hasil rekayasa genetis ini juga tidak menimbulkan reaksi imunologis karena sama dengan hormon manusia asli.

Hormon terdiri atas berbagai macam senyawa yang dapat digolongkan dalam tiga kelompok yaitu:

a. Steroid, yaitu androgen, estrogen, dan andrenokortikoid

b. Derivat asam amino, yaitu epinefrin dan tiroksin

c. Peptida – protein, yaitu insulin, glukagon, parathormon, oksitosin, vasopresin, hormon yang dikeluarkan oleh mukosa usus dan lain-lainnya.

Mekanisme Kerja

Penelitian tentang mekanisme kerja hormon dimulai pada tahun 1950, pada saat itu Earl Sutherland meneliti bagaimana epinefrin dan glukagon bekerja pada reaksi pemecahan glikogen dan pembentukan glukosa oleh hati. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa reaksi pemecahan glikogen menjadi glukosa dipercepat oleh adanya hormon-hormon tersebut.

Pada reaksi pemecahan ini epinefrin dan glukagon telah mengakibatkan terbentuknya suatu zat baru yang tahan panas sebagai zat antara, zat tersebut adalah AMP sklik atau adenosin 3, 5 monofosfat.

AMP (Adenosil Monofosfat)

AMP siklik ini terbentuk dari ATP oleh enzim adenil siklase. Kemudian AMP siklik ini dapat dihidrolisis oleh enzim fosfodiesterase menjadi AMP.

AMP Siklik menjadi AMP

Jadi kesimpulan dari penelitian Sutherland terhadap mekanisme kerja hormon adalah sebagai berikut:

Adanya rangsangan dari luar maupun dari dalam menyebabkan kelenjar endokrinmemproduksi dan mengeluarkan hormon ke dalam plasma darah.

Setelah sampai pada sel yang menjadi tujuan, hormon bergabung dengan reseptor dan meningkatkan aktivitas adenil siklase yang terdapat pada membran.

Aktivitas adenil siklase yang meningkat ini menyebabkan peningkatan pembentukan AMP siklik yang terdapat dalam plasma sel yang dapat mengubah proses di dalam sel tersebut, misalnya aktivitas enzim, permeabilitas membran dan sebagainya.

Keseluruhan proses yang berubah ini dapat terwujud dalam tindakan sebagai jawaban fisiologik atau usaha yang dilakukan oleh manusia.

Hal-hal yang penting diperhatikan dalam mekanisme kerja hormon ini ialah:

1.    Sel mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.

2.    Penggabungan hormon dengan reseptornya dalam membran plasma dapat merangsang siklase adenil yang juga terdapat dalam membran plasma.

3.    Peningkatan aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah AMP siklik dalam sel.

4.    AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau beberapa proses.

Mekanisme Kerja Hormon Protein.

Reseptor hormon protein bersifat spesifik dan terdapat pada membran plasma sel target. Interaksi hormon dengan reseptornya mengakibatkan perangsangan atau penghambatan enzim adenilsiklase yang terikat pada reseptor tersebut.

Interaksi hormon-reseptor ini mengubah mengubah kecepatan sintesis siklik AMP dari ATP. Selanjutnya siklik AMP berfungsi sebagai mediator intrasel untuk hormon tersebut dan seluruh sistem ini berfungsi sebagai suatu mekanisme spesifik sehingga efek spesifik suatu hormon dapat terjadi.

Untuk protein ini siklik AMP menyebabkan aktivasi enzim-enzim protein kinase yang terlibat dalam proses fosforilasi pada sintesis protein dalam sel. Siklik AMP ini mempengaruhi kecepatan proses ini.

Hormon-hormon yang bekerja dengan cara diatas ialah hormon tropik adenohipofisis misalnya MSH (melanocyte stimulating hormone), glukagon, hormon paratiroid, dan gonadropin. Beberapa hormon membutuhkan ion Ca sebagai mediator intraselularnya (intracellular messenger, second messenger), molekul lain yang juga dapat bekerja sebagai mediator intrasel adalah GMP, diasilsgliserol, dan inositol trifosfat.

Mekanisme Kerja Hormon Steroid

Hormon steroid melewati membran sel masuk ke dalam sitoplasma setiap sel, baik sel target hormon steroid maupun sel lainnya. Tetapi reseptor hormon steroid hanya terdapat  di dalam sel target yaitu dalam sitoplasmanya.

Bila hormon steroid berikatan dengan reseptor sitoplasma maka kompleks hormon-reseptor tersebut dengan atau tanpa modifikasi akan di transportasi ketempat kerjanya (sites of action) di dalam inti sel yaitu pada kromatin. Selanjutnya terjadilah beberapa hal yang berhubungan dengan peningkatan sintesis protein sesuai dengan fungsi masing-masing sel target.

Jenis-jenis Hormon.

A.  Hormon Saluran Pencernaan.

Gastrin

Gastrin diproduksi oleh mukosa pilorik dan terbentuknya hormon ini  dirangasang oleh adanya protein dari makanan atau mungkin juga oleh asam lambung. Rangsangan mekanik berupa gerakan lambung juga dapat meningkatkan produksi gastrin. Hormon ini dibawa oleh darah ke sel-sel tujuan dan mengakibatkan sel-sel tersebut mengeluarkan HD lebih banyak. Molekul gastrin adalah suatu heptapeptida.

Sekretin

Sekretin diproduki oleh mukosa usus, dan diangkut oleh darah ke pankreas. Hormon ini merangsang pankreas untuk mengeluarkan cairan pankreas yang mengandung banyak bikarbonat. Sekretin merupakan polipeptida yang kemungkinan juga merangsang aliran cairan usus dan merupakan salah satu faktor yang meningkatkan sekresi ampedu oleh hati.

Kolesistokinin

Kolesistokinin diproduksi oleh mukosa usus halus. Kolesistokinin merangsang pankreas untuk mengeluarkan cairan pankreas yang mengandung banyak enzim.

Pankreozimin

Pankreozimin diproduksi oleh mukosa usus halus bagian atas. Pengeluaran hormon pankreozimin dirangsang oleh adanya beberapa zat antara lain kasein, dekstrin, maltosa, laktosa, dan lain-lain. Pankreozimin merangsang keluarnya cairan pankreas yang mengandung banyak bikarbonat maupun enzim tinggi.

Pankreozimin bersifat tahan terhadap panas, tidak dapat dirusak oleh asam, namun tidak stabil terhadap alkali.

B.     Hormon Adenohipofisis

Sekresi hormon hipofisis selian dikontrol oleh hipotalamus, dipengaruhi banyak faktor antara lain oleh obat hormon alamiah, atau antagonis hormon. Hormon hipofisis mengatur sintesis dan sekresi hormon serta zat-zat kimia di sel target, sebaliknya hormon yang disekresi tersebut juga mengatur sekresi hipofisis.

Pada vertebrata dikenal 10 hormon yang dihasilkan kelenjar hipofisis, 6 diantranya sudah diketahui kegunaannya pada manusia, sisanya belum diketahui peranannya.

Pada saat ini susunan asam amino semua hormon hipofisis telah diketahui dan beberapa telah dapat disintesis sebagian maupun keseluruhan. Sehingga memudahkan pembuatan hormon secara masal dalam waktu cepat dengan metode rekayasa genetik.

Proses ini penting sebab pada umumnya hormon hipofisis sangat spesifik untuk tipa spesies, sehingga sumber untuk penggunaan klinis yang memenuhi syarat hanya mungkin didapat dari ekstrak hipofisis manusia.

1. Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan merupakan polipeptida dengan berat molekul 22.000. atau sekitar 10 % dari berat kelenjar hipofisis kering. Fungsi hormon pertumbuhan jelas untuk pertumbuhan, defisiensi hormon ini pada anak-anak menyebabkan kekerdilan (dwarfisme) sedangkan kelebihan hormon ini menyebabkan gigantisme pada anak atau akromegali pada orang dewasa.

Hormon pertumbuhan terutama mempengaruhi metabolisme karbohidrat dan lemak, dengan mekanisme kerja yang belum jelas. Hormon pertumbuhan memperlihatkan efek antiinsulin yaitu meninggikan kadar gula darah, tetapi disamping itu juga berefek seperti insulin yaitu menghambat penglepasan asam lemak dan merangsang penyerapan asam amino oleh sel.

Pada keadaan lapar hormon pertumbuhan menyebabkan mobilisasi lemak dari depot lemak untuk masuk ke peredaran darah. Hormon ini agaknya mengalihkan sumber energi dari karbohydrat ke lemak.

Sekresi hormon pertumbuhan secara fisologis diatur oleh hipotalamus. Hipotalamus menghasilkan faktor penglepas hormon pertumbuhan (GHRF = growth hormone releasing factor) yang merangsang sekresi hormon pertumbuhan . selain itu dalam hipotalamus juga menghasilkan somatostatin (GH-RIH = growth hormone releasing inhibitory hormone) yang menghambat sekresi beberapa hormon salah satunya hormon pertumbuhan.

Pada waktu istirahat sebelum makan pagi kadar hormon pertumbuhan sekitar 1-2 ng/ml, sedangkan pada keadaan puasa meningkat perlahan mencapai 8 ng/ml. Kadar ini meningkat segera setelah seseorang tertidur. Pada orang dewasa hormon pertumbuhan meningkat hanya ketika tidur, namun pada anak dan remaja hormon pertumbuhan juga meningkat pada waktu bangun tidur. Kerja fisik, stress dan rangsangan emosi merupakan stimulus fisiologi untuk meningkatkan sekresi hormon ini.

Sediaan :

- DOPAMIN = merangsang sekresi hormon pertumbuhan pada orang normal, tetapi pada kasus akromegali justru menghambat sekresi hormon pertumbuhan tersebut.

- BROMOKRIPTIN = dipakai untuk menekan sekresi hormon pertumbuhan pada penderita tumor hipofisis, mengendalikan kadar prolaktin.

- SOMATREM (1 mg setara dengan 2,6 IU hormon pertumbuhan) = hormon pertumbuhan hasil rekayasa genetik, mengadung gugus metionin tambahan pada terminal-N. Pemberian secara IM dan SC.

- SOMATROPIN (1 mg setara dengan 2,6 IU hormon pertumbuhan) = hormon hasil rekayasa genetik yang secara kimia identik dengan hormon pertumbuhan manusia.

2. Prolaktin

Pada manusia satu-satunya fungsi prolaktin yang jelas adalah untuk masa laktasi. Prolaktin mempengaruhi fungsi kelenjar susu dalam mempersiapkan, memulai, dan mempertahankan laktasi. Sekresi Prolaktin adalah hisapan bayi saat menyusui (suckling) sekresi prolaktin menghambat gonadotropin yang selanjutnya mempengaruhi fungsi ovarium. Itu semua menjelaskan infertilitas sementara pada ibu menyusui.

Pengaturan sekresi prolaktin diatur oleh hipotalamus. Kadar prolaktin dalam darah 5-10 ng / ml, pada pria sedikit lebih rendah. Kadar meningkat pada masa hamil, pada saat stress, dan hipoglikemia.

3. Gonadotropin

Hipofisis menghasilkan 2 jenis gonadotropin yang mengatur alat reproduksi, yaitu FSH dan LH. Keduanya diatur oleh hipotalamus melalui satu hormon pelepas LHRH  ( LH releasing hormone) atau nama lainya GnRH (Gonadotropin releasing hormone).

Pada wanita FSH menyebabkan perkembangan folikel primer menjadi folikel Graaf. Setelah folikel berkembang maka LH akan merangsang folikel untuk mensekresi estrogen dan progesteron.

Pada pria FSH berfungsi menjamin terjadinya spermatogenesis, kemudian LH merangsang sel leydig untuk mensekresi testosteron. 

C. Hormon Tiroid dan Antitiroid

1. Hormon Tiroid

Pada orang dewasa, berat kelenjar tiroid kira-­kira 25-30g. Kelenjar ini menghasilkan hormon tiroid, terutama tiroksin (T₄) dan triyodotironin (T₃), keduanya adalah asam amino yang mengan­dung yodium dalam struktur molekulnya. Di dalam kelenjar tiroid, T₄ dan T₃ terdapat dalam bentuk ikatan dengan tiroglobulin, yaitu suatu protein de­ngan berat molekul 670.000,

Hampir semua gangguan fungsi tiroid terjadi karena gangguan sintesis hormon tiroid. Dengan demikian perlu diketahui biosintesis hormon ter­sebut. Secara garis besar biosintesis tiroid terdiri dari 4 tahap yaitu : (1) ambilan (uptake) ion yodidaoleh tiroid; (2) oksidasi yodida dan yodinasi gugus tirosil; (3) perubahan radikal yodotirosil menjadi radikal yodotironil dalam triglobulin; dan (4) penglepasan T₃ dan T₄ kedalam darah (lihat gambar).

Ambilan Yodida

Yodium yang berasal dari makanan mencapai darah dalam bentuk yodida.Mekanisme transport aktif yodida ke tiroid dihambat oleh sejumlah ion misalnya tiosianat dan perklorat. Transport aktif yodida sertai transport kalium, karena itu mekanisme transport dihambat oleh glikosida jantung yang menghambat kumulasi kalium dalam sel. Sistem transport pemekatan yodida ini dipacu oleh tirotropin (TSH).

Oksidasi dan Yodinasi

Yodida yang diserap tiroid segera dioksidasi menjadi yodium. Yodium yang terbentuk itu cepat sekali bereaksi dengan gugus tirosil pada tiroglobulin, mula-mula terbentuk monoyodotirosin (MIT), kemudian diyodotirosin (DIT). Reaksi oksidasi yodida menjadi yodium adalah reaksi enzimatik, yang menggunakan  enzim peroksidase. Reaksi tersebut dirangsang oleh TSH dan dihambat oleh tiourea, aminobenzen, dan imidazol.

Pembentukan Tiroksin dan Triyodotironin

Yodium yang terdapat dalam tiroid 20-30% berbentuk  MIT, 30-45% berbentuk DIT, kira- kira 25% berbentuk T₄, dan hanya sedikit berbentuk T₃. Perbandingan jumlah T₃ dan T₄ tergantung pada berbagai faktor, antara lain perbandingan jumlah MIT dan DIT yang tersedia; dan ini tergantung dari jumlah yodium yang tersedia dalam tiroid.

Sekresi dan korversi hormon tiroid

Tiroksi dan triyodotironin disintesis dan disimpan sebagai bagian dari molekul tiroglobulin, karena itu untuk sekresinyadiperlukan proses proteolisis. Molekul triglobulin dibentuk oleh 300 residu karbohidrat dan 5.500 residu asam amino dan hanya 2-5 diantaranya adalah T₄: dengan demikian untuk melepaskanhormon tiroid, molekul tiroglobulin harus dipecahmenjadi gugus-gugus asam amino. Mekanisme ini dipacu oleh tirotropin.

Jenis protein yang berikatan dengan hormon tiroid dalam plasma adalah :       α-globulin, pre-albumin dan albumin. Kira-kira 85% tiroksin dalam plasma terikat globulin sebagai TBG (thyroxine -bindinc globulin), sisanya terikat pre-albumin sebagai TBPA(thyroxine-binding prealbumin) dan hanya kira-kira 1 % dalam bentuk bebas.

Kadar TBG dalam plasma dapat dipengaruhi oleh berbagai keadaan, umpamanya pada kadar estrogen plasma meninggi (pada kehamilan, terapi estrogen, penggunaan kontrasepsi oral), kadar TBG meninggi pula. Jadi dalam keadaan tersebut jumlah tiroksin yang terikat sebagai TBG bertam­bah. Pengikatan ini dapat dihambat secara kompetitif oleh aspirin, dilantin, atau steroid anabolic lain.

Fungsi dan mekanisme kerja tiroid

Mekanisme kerja tiroksin belum seluruhnya  diketahui. Yang telah diketahui ialah hormone tiroid secara langsung masukkedalam nudeus tanpa berikatan dengan reseptor dalam sitoplasma.  Tiroksin berperan penting pada pembentukankalori,Pada metabolisme karbohidrat, protein dan kolesterol serta pada proses pertumbuhan.

Pembentukan kalori -  Tiroksinmeninggikan konsumsi oksigen hampir pada semua jaringan yang aktif dalam proses metabolisme kecuali pada otak, hipofisis anterior, dan limpa. Dengan meningkatnya taraf metabolisme oleh tiroksin, maka kebutuhan badan akan semua zat makanan (karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral) juga bertambah. Apabila kebutuhan ini  tidak mencukupi, maka protein dan lemak endogen serta persediaan zat makanan lain dalam badan akan dimobilisasi. Kadang-kadang proses tersebut begitu hebat sehingga timbul gejala defisiensi vitamin dan osteoporosis. Tiroksin berperan penting dalam termogenesis (pengaturan suhu badan) yaitu pada suhu dingin sekresi tiroksin bertambah, maka pembentukan kalori juga bertambah. Karena tiroksin penting untuk perubahan karoten menjadi vitamin A di dalam hati   maka pada hipotiroidisme sering didapati karotenemia dengan gejala kulit penderita nampak kekuning-kuningan selain itu, pada penderita tersebut jugasering terdapat anemia karena metabolisme sumsum tulang berkurangdangangguan absorpsi beberapa jenis vitamindalam usus, antara lain vitamin B₁₂

Metabolisme Protein - Tiroksin pada kadar yang sedang, memperlihatkan efek anabolik beru­pa sintesis RNA dan protein yang bertambah. Pada hewan percobaan terbukti bahwa tiroksin merangsang semua enzim yang berhubungan dengan proses oksidasi dalam jaringan. sebaliknya, pada kadar yang tinggi tiroksin justru menghambat sintesis protein sehingga terjadi imbangan nitrogen negatif.

Metabolisme lemak dan kolesterol –Tiroksin merangsang proses lipolisis dan pengle­pasan asam lemak bebas dari jaringan lemak. Tiroksin merangsang sintesis kolesterol, tetapi juga merangsang hati untuk metabolisme kolesterol. penurunan kadar kolesterol disebabkan karena proses metabolisme melebihi proses sintesisnya.

Sistem Syaraf - Pada pasien hipotiroidismedewasa kecepatan berfikir lambat sekali dan kadar protein meninggi dalam cairan serebrospinal, hal ini dapat diperbaiki dengan pemberian hormon tiroid. Pada hipertiroidisme justru terjadi keadaan yangsebaliknya, penderita selalu gelisah, mudah ter­singgung dan proses berfikirnya cepat sekali.

Gangguan Fungsi

1. Hipotiroidisme.

Gejala klinik yang tampak pada kretinisme berupa gangguan pertumbuhan badan (kretinisme) yaitu cebol, perkembanganmental terganggu, perut buncit ka­rena tonus otot abdominal kurang, dan lidah mem­besar. Biasanya gejala timbul sangat perlahan-­lahan dan sukar sekali dikenal sebelum seluruh gejala timbul. Sering gejalanya belum dikenal sam­pai anak berumur 2-3 tahun, sedangkan terapi harus dimulai sedini mungkin, segera setelah lahir. Oleh sebab itu biasanya gejala gangguan mental tidak bisa dihilangkan pada penderita tersebut. Kre­tinisme dapat disebabkan oleh tidak terbentuknyakelenjar tiroid dan bisa disebabkan oleh defisiensi yodium pada kehamilan.

2. Hipertiroidisme

Dibedakan 2 jenis hipertiroidisme, yaitu penyakit grave (penyakit Basedow) dan penyakit Plummer. Pada penyakit Gravetiroid membesar secara difus dan sering disertai gejala pada mata, sedangkan pada penyakit Plummergejala pada mata  tidak ada dan biasanya disebabkan oleh hipersekresi hormon tiroid oleh satu nodulus tiroid saja.

Semua gejala hipertiroidisme terjadi karena pembentukan panas yang terlalu banyak, dan aktivitas syaraf simpatis yang bertambah. Seperti kulit kemerahan, panas, basah, otot lemah, tremor, nadi cepat dan denyut jantung lebih keras. Semuanya ini mengakibatkan nafsu makan bertambah, dan bila kebutuhan tersebut tidak dicukupi maka berat badan akan menurun. Penderita biasanya sukar tidur, sering merasa cemas dan gelisah, tidak tahan hawa panas dan perutnya sering mulas. Beberapa penderita mungunjukkan gejala payah jantung, osteopo­rosis, miopati dan sebagainya.

Sediaan:

Bubuk tiroid (Tiroid USP) mengandung tiroksin dan triyodotironin.

Tablet ekstrak tiroidtersedia sebagai tablet salut enteral atau tablet biasa 6,5 mg, 16 mg, 32 55 mg, 195 mg dan 325 mg.

Tiroglobulin (Proloid) tersedia dalam tablet  16mg, 32 mg, 65 mg, 100 mg. 195 mg dan 325 mg.

Tiroksin dipasarkan sebagai tablet 0,2 mg, mg, 0,8 mg, dan 2 mg.

Natrium levotiroksin terdapat dalam bentuk tablet dan sediaan suntikan (IV).

Natrium liotironin (1-triyodotironin) terdapatdalam bentuk tablet

2. Antitiroid

Ada 4 golongan penghambat sintesis hormon tiroid : (1) antitiroid, yang mengganggu sintesis hormon secara langsung (2) penghambat ion yang menghalangi mekanisme transport yodida; (3) yodida yang pada konsentrasi tinggi memiliki efek supresi terhadap kelenjar tiroid dan (4) yodium radioaktif yang merusak kelenjar dengan radiasi ion.

(a.) Mekanisme kerja Antitiroid yang mengganggu sintesis hormone secara langsung.

Antitiroid menghambat sintesis hormon tiroid dengan jalan menghambat proses pengikatan ion antitiroid juga menghambat proses peng­gabungan dari gugus yodotirosil untuk membentuk yodotironin. Cara kerjanya dapat dijelaskan dengan adanya hambatan terhadap enzim peroksidase se­hingga oksidasi ion yodida dan gugus yodotirosil terganggu.

Efek samping

Reaksi yang paling sering timbul adalah de­mam obat, yang terutama terjadi dalam pengo­batan. Gejala lain yang jarang sekali timbul adalah nyeri dan kaku sendi, terutama pada lengan dan pergelangan: nyeri itu dapat pindah ke sendi lain.

Indikasi

Antitiroid digunakan untuk pengobatan hiper­tiroidisme, baik untuk mengatasi gejala klinik sambil menunggu remisi spontan, maupun sebagai per­siapan operasi. Selain itu, obat ini juga dapat di­pakai dalam kombinasi dengan yodium radioaktif,dengan tujuan mempercepat timbulnya perbaikan klinis sementara menunggu efek terapi yodium radioaktif. Efek terapi biasanya baru tampak setelah masa laten yang agak pan­jang, dari beberapa hari sampai 1-2 minggu.

Sediaan:

Propiltiourasiltersedia dalam bentuk tablet 50mg Biasanya diberikan dengan dosis 100 mg

Vetimazol (1-metil-2-merkaptoimidazol) ter­sedia dalam bentuk tablet 5 mg dan 10 mg

Karbimazolsuatuderivat metimazol, terdapat dalam bentuk tablet 5 mg dan 10 mg

vetiltiourasilterdapat sebagai tablet 25 mg.

(b.) Mekanisme kerja dengan menghambat ion yodida.

Yang dimaksudkan dengan penghambat ion adalah obat yang dapat menghambat transport aktif ion yodida ke dalam kelenjar tiroid. contoh obat golongan ini antara lain ialah tio­sianat (SCN), perklorat (D0₄^-), nitrat (NO₃,), fluoroborat (BF₄), fluosulfonat (SO₃F), difluofosfat (PO₂F₂).

Mekanisme kerja obat ini mungkin didasarkan atas penghambatan kompetitif terhadap mekanisme dalam memekatkan ion yodium.

(c.) Penggunaan Yodida.

Yodida terutama digunakan untuk persiapar, operasi tiroid pada hipertiroidisme. Biasanya yodida tidak diberikan tersendiri, tetapi diberikan sete­lah gejala hipertiroidisme diatasi dengan antitiroid, yaitu biasanya diberikan selama 10 hari sebelum oprasi dilakukan.

Sediaannya Natrium yodida dan Kalium yodida tersedia dalam bentuk kapsul, tablet, atau larutan jenuh dalam air.

(d.) Yodida radioaktif

Pada proses radiasi oleh suatu unsur radioaktif dipancarkan sinar-sinar α (inti helium), sinar β (elektron) dan sinar γ(gelombang elektromagnetik yang sejenis dengan sinar X). Sinar α dan β daya tembusnya kecil, ionisasi terjadi pada daerah yang terbatas dan ion yang terbentuk di daerah itu banyak sekali, sehingga efeknya dapat dibatasi pada satu organ saja, dan sinar γ bersifat sebaliknya. Mekanisme kerjanya adalah Sinar yang dipancarkan mempengaruhi jaringan parenkim sekeliling folikel.

Read More

Metabolisme

PENDAHULUAN

Nutrient merupakan bahan kimia yang dibutuhkan nutrisi. Setiap makhluk hidup membutuhkan nutrient organik maupun nutrient nonorganik

Lingkungan fisik hanya menyediakan nutrient anorganik saja. Nutrient organic dapat dibuat dari nutrient anorganik. Prosesnya disebut Assimilasi

I.       NUTRISI PADA TUMBUH-TUMBUHAN

Analisa kimia merupakan cara untuk mengetahui unsur-unsur kimia yang terdapat dalam tubuh tumbuh-tumbuhan

   Kultur air atau kultur pasir

a.       untuk mengetahui unsur-unsur apa saja yang diperlukan

b.      untuk mengetahui dalam bentuk  apa saja dan darimana unsur-unsur tersebut diambil oleh tumbuh-tumbuhan

Unsur-unsur yang diperlukan tumbuh-tumbuhan disebut zat hara

Zat hara terbagi atas beberapa kelompok yaitu :

1.      Macroelemen (zat hara pokok) yaitu unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah relatif banyak. Unsur-unsur tersebut : C-H-O-N-S-P-K-Ca-Mg-Fe

2.      Micro  elemen (zat hara tambahan) yaitu unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit sekali, tapi penting untuk petumbuhan. Unsur-unsur tersebut merupakan : Mn-Zn-B-Cu-Mo

3.      Unsur-unsur yang hanya penting untuk tumbuhan tertentu. Unsur-unsur tersebut merupakan :                         Na-Al-Cl-Si-Co

   Fungsi unsur-unsur tersebut untuk tumbuh-tumbuhan

C-H-O untuk pembentukan karbohydrat

N                     untuk pembentukan protein

P                      untuk pembentukan AND, ARN, ATP, ADP

S                      untuk pembuatan AND, ARN, ATP, ADP

K                     untuk enzym

Ca                    untuk pembuatan dinding sel

Mg                   untuk pembuatan klorofil

Fe                    untuk katalisator

Mikro elemen umumnya penting untuk metabolisme

Semua unsur-unsur yang diperlukan diambil dari dalam tanah oleh akar dalam bentuk larutan

Garam mineral kecuali CO_2­ untuk berfotosintesa dan O₂ untuk berespirasi, yang diambil dari udara dalam bentuk gas

CO₂ masuk melalui stoma dan O₂masuk melalui seluruh epidermis tubuhnya dan lentisel

II.    NUTRIENT ORGANIK

1. Nutrient organic dibuat sendiri dari nutrient anorganik. Prosesnya disebut Assimilasi
2. Untuk berasimilasi diperlukan energi dari luar. Bila energi untuk berasimilasi berasal dari energi matahari, maka assimilasi disebut Fotosintesa dan bila energi berasal dari energi kimia, maka assimilasi disebut Kemosintesa.
3. Beberapa proses assimilasi yang terkenal merupakan Assimilasi C dan Assimilasi N
4. Pada peristiwa ini terjadi pembentukan molekul-molekul kecil, proses demikian disebut Sintesa.

III. ASSIMILASI C  = FOTOSINTESA  =  SINTESA KARBOHIDRAT

Fotosintesa merupakan proses anabolisma dimana karbohidrat disintesa dari CO₂ dan H₂O oleh klorofil dengan bantuan sinar matahari. Proses transfer energi matahari menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat berlangsung pada siang hari

Sumber energi merupakan radiasi matahari. Sinar yang paling efektif untuk berfotosintesa merupakan sinar merah yang bergelombang panjang (lebih dari 680) dari sinar violet-biru yang bergelombang pendek (440-480)

Sinar kuning dan hijau kurang efektif untuk berfotosintesa, bahkan sinar hijau akan dipantulkan seluruhnya oleh daun hijau.

Sinar yang jatuh pada permukaan daun hanya sekitar 1-2 % yang digunakan untuk berfotosintesa, yang lainnya dipantulkan, ditransmisikan atau diserap dalam bentuk panas.

   Bahan baku untuk fotosintesa :

·         CO₂diperoleh dari udara yang masuk melalui stoma. Pada tumbuhan air diperoleh dari air

·         H₂O diperoleh dari dalam tanah yang masuk melalui bulu-bulu akar

   Klorofil

merupakan senyawa organic yang mengandung unsur-unsur C-H-O-N dan satu atom Mg ditengah-tengah

·         Fungsi klorofil

-          donor electron

-          mentransfer energi matahari

-          memantulkan sinar hijau yang tidak bermanfaat untuk berfotosintesa

·         Reaksi fotosintesa secara singkat

6 CO₂ + 12 H₂O ® C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O

·         Secara terperinci reaksi fotosintesa terdiri atas dua fase :

1.      reaksi fotokimia  =  reaksi cahaya  =  reaksi Hill  =  fotolysis

2.      reaksi thermokimia  =  reaksi gelap  =  fikasai CO₂

   Reaksi Hill

terdiri dari transfer electron siklis dan transfer non siklis

1.      Transfer Elekktron Siklis

-          klorofil yang mengabsorbsi cahaya matahari akan melemparkan elektronnya keluar

-          electron yang tereksitasi akan mentransfer energi matahari

-          electron tersebut akan membebaskan energi sedikit demi sedikit dengan cara electron itu pindah dari akseptor satu ke akseptor yang lain

-          energi yang terlepas akan ditangkap ADP menjadi ATP yang kaya energi

-          electron yang sudah tidak berenergi lagi akan memasuki lagi klorofil yang terionisasi tadi hingga klorofil netral kembali

2.      Transfer Elektron Non Siklis

-          klorofil yang mengabsorpsi cahaya akan melemparkan elektronnya dan mejadi netral kembali dengan mendapat electron yang berasal dari air

-          2 H₂O ® 2 H⁺ + 2 OH^-

-          2 OH^-  ® 2 OH + 2 e^-

-          e^- mentransfer energi matahari lalu memindahkannya pada ATP

-          e^- yang sudah tidak berenergi lagi akan memasuki klorofil yang kehilangan elektronnya dan menetralkan lagi

-          2 OH ® H₂O + ½ O₂­

-          2 H^-+ NAPD ® NADPH^-

-          2 e^- dari klorofil akan menetralkan NADPH⁺ ® NADPH₂

-          NADPH₂digunakan untuk mereduksi CO₂ pada proses fiksasi CO₂

   Reaksi Fiksasi CO­₂

Untuk fiksasi CO₂ diperlukan energi. Energi itu diperoleh dari ATP dan NADPH₂ yang terbentuk waktu reaksi cahaya

Setelah energi terlepas ATP menjadi ADP kembali dan NADPH₂menjadi NADP lagi

·         Reaksi Fiksasi CO₂

-          CO₂+ RDP ® PGA (Phosphor Glyser Acid)

-          PGA + NADPH + ATP ® PGAL + NADP + ADP

-          PGL ® C₆H₁₂O₆

-          C₆H₁₂O₆® C₆H₁₀O₅ + H₂O (polymerisasi)

·         Jadi reaksi Fotosintesa secara singkat :

-          6 CO₂+ 12 H₂O + en.mat ® C₆H₁₂O₆+ 6 H₂O + 6 O₂

-          c₆H₁₂O₆® H₂O + C₆H₁₀O₅

·         Bukti-bukti yang terjadi pada proses fotosintesis

1.      pada fotosintesa dikeluarkan O₂ dibuktikan dengan percobaan Ingenhouse dan percobaan Engelmann

2.      pada fotosintesa dihasilkan amylum dibuktikan dengan percobaan Sachs

3.      bahwa O₂yang dihasilkan waktu berfotosintesa berasal dari H₂O dibuktikan dengan percobaan Samuel Ruben dan Martin Kamen

·         Fungsi karbohidrat hasil fotosintesa

1.      penghasil energi (direspirasi dalam mitokondria)

2.      bahan baku pembentuk zat organic lainnya

IV. ASSIMILASI N – SINTESA PROTEIN

Asimilasi N merupakan proses sintesa protein dari asam amino yang berasal dari nitrat. Asam amino mempunyai paling sedikit 4 macam atom yaitu C – H – O – N dan ada pula yang mengandung S dan P. Ada 20 macam asam amino penyusun protein. Umumnya tumbuhan hijau dan bakteri dapat membuat asam amino. Jadi harus mendapat asam amino dalam bentuk yang merupakan penggabungan asam amino tadi.

   Sintesa Protein :

-          tempatnya                         : di Ribosom

-          bahan bakunya      : asam amino (20 macam)

-          perencanaannya     : AND

-          pelaksanaannya     : ARN_d, ARN_t, ARN_r

   Langkah-langkah sintesa protein

1.      ADN bereplikasi, kedua pita nukleotida pada ADN memisahkan diri. Salah satu pita menjadi penentu macam protein yang akan disintesa. Pita ADN tersebut disebut sense = ADN template. Pita ADN pasangan disebut Anti sense. Basa Nitrogen dan Sense merupakan kode (informasi) macam protein apa yang harus disintesa. Tiap 3 basa nitrogen yang berurutan (- triplet) pada Sense disebut satu Codogen

2.      Sense bertranskripsi yaitu memilih ARN yang akan membawa informasi ke Ribosom. ARN yang terpilih disebut ARN_duta Basa Nitrogen dari Sense mempunyai pasangan pada basa nitrogen ARN_d yaitu A – U dan G – C.

Tiap triplet dari ARN_d disebut satu Codon

3.      ARN_dmelepaskan diri dari ADN yang terlepas akan bergabung kembali.

4.      ARN di Ribosom akan menempel pada ARN_ddan ARN_t dalam sitoplasma yang dapat mengartikan kode (informasi) yang dibawa dengan mengikat asam amino yang diinginkan pada salah satu ujungnya, sedangkan ujung ARN_t­ yang lain menempel pada triplet dari ARN_d. ARN_t yang dapat mengartikan kode yang dibawa ARN_dtersebut disebut ARN_transfer (ARN transfer). Basa nitrogen ARN_dmempunyai pasangan pada basa nitrogen ARN_t yaitu : A – U, C – G. Tiap triplet dari ARN_t disebut satu Anti codon. Tiap satu inti kodon dapat megikat asam amino tertentu.

5.      Translasi yaitu pengikatan asam amino oleh anti codon dari ARN_t. Jika seluruh ARN_t sudah berpasangan dengan ARN_d asam-asam amino yang dibawa ARN_t akan bergandengan dan terbentuklah rantai polypeptida protein.

   Fungsi protein

1.      penyusun bagian sel (nucleoprotein lipoprotein)

2.      bahan enzym dan hormon

   Hubungan lingkungan dengan mahluk hidup

Lingkungan fisik menyediakan nutrient-nutrien anorganik. Semua zat organik yang diambil makhluk hidup akan dikembalikan lagi pada lingkungannya. Ada yang dikembalikan dalam bentuk ekskret yang dihasilkan makhluk hidup waktu berekskresi dan sisa-sisa makhluk hidup akan diuraikan (didekomposisi = dimineralisasi) oleh makhluk pengurai (decomposer) seperti jamur dan bakteri kembali menjadi zat-zat organik. Karena itulah terjadilah suatu siklus yang memperlihatkan hubungan antara lingkungan fisik dengan dunia kehidupan.

   Siklus Air

Air yang dikeluarkan waktu proses penguapan atau gutasi pada tumbuhan dan pengeluaran urine oleh hewan, akan menguap menjadi awan yang kemudian akan turun kembali sebagai hujan.

   Siklus Oksigen

-          O₂ di atmosfer digunakan untuk berespirasi

-          Pada proses respirasi dikeluarkan CO₂ dan H₂O

-          Pada waktu Fotosyntesa CO₂ dan H₂O dijadikan karbohidrat

-          Waktu fotosintesa dikeluarkan O₂ yang akan kembali ke atmosfir

   Siklus CO₂

-          CO₂ dari atmosfir waktu berfotosintesa akan menjadi karbohidrat

-          Karbohidrat direspirasi menjadi CO₂ dan H₂O kembali yang kembali ke atmosfir

   Siklus N

Tumbuhan hanya dapat mengambil N yang diperlukan dalam bentuk larutan Nitrat dari tanah . N yang sudah dipakai oleh makhluk hidup akan kembali pada lingkungannya dalam bentuk N₂ yang kembali ke atmosfir atau dalam bentuk NH₃ yang merupakan hasil dekomposisi sisa-sisa organik dalam tanah.

Baik N₂ yang kembali ke atmosfir atau dalam bentuk NH₃ yang merupakan hasil dekomposisi dalam tanah dapat menjadi senyawa Nitrat kembali yang akan memasuki tanah lagi. Proses pembentukan Nitrat dan N₂ disebut Fiksasi N, sedangkan proses pembentukan nitrat dari NH₃ disebut Nitrifikasi.

·         Fiksasi N dapat terjadi dengan cara :

1.      Perpindahan muatan listrik waktu ada kilat di udara, menyebabkan N₂ menjadi senyawa Nitrat yang akan turun terbawa air hujan

2.      Mikroorganisme yang dapat memfiksasi N dari udara, seperti Bakteri Clostridium Pasteurianum, Bakteri Azotobacter Chroococcum, Alga Nostoc

3.      Mikroorganisme yang bersimbiosa dengan Kormophyta untuk memfiksasi N dari udara seperti :

a.       Bakteri Rhyzobium yang bersimbiosa dengan Leguminoceae

b.      Jamur yang bersimbiosa dengan pohon pinus membentuk mychroryza pada akar pinus

c.       Alga biru Anabaena Azollae dengan paku air Azolla Pinata

·         Nitrifikasi

Merupakan proses pembentukan Nitrat dan NH₃yang berasal dari sisa-sisa organik oleh bakteri-bakteri Nitrosomonas.  

Nitrifikasi akan berlangsung kalau dalam tanah terdapat sisa-sisa organik dan cukup O₂

Sebaliknya ada bakteri merugikan kesuburan tanah karena dapat menguraikan nitrat tanah yaitu Bakteri Desulfuricans. Bakteri ini ada di dalam tanah yang anaerob.

·         Menurut caranya tumbuhan berasimilasi, tumbuhan dapat dibagi dalam :

1.      Fotolitotroof, yaitu tumbuhan yang dapat berfotosintesis

2.      Kemolitotroof, yaitu tumbuhan yang dapat berkemosintesa seperti bakteri Nitrosomonas, bakteri Sulfur, bakteri Besi

3.      Fotoorganotroof, yaitu merubah zat organik setengah jadi dengan bantuan energi matahari dijadikan makanannya. Yang termasuk kelompok ini bakteri Purpel

·         Berdasarkan cara memperoleh kebutuhan hidupnya, tumbuhan dibagi atas :

1.      Tumbuhan Autotroof

yaitu tumbuhan yang dapat memenuhi kebutuhan nutrient organik maupun nutrient anorganiknya sendiri

2.      Tumbuhan Heterotroof

disebut juga kemoorganotroof, yaitu tumbuhan yang tidak dapat memenuhi kebutuhan nutrientnya sendiri

·         Tumbuhan heterotrof terbagi atas :

1.      Parasit, yang memperoleh nutrientnya dari makhluk hidup lain

Parasit disebut parasit benar, bila baik nutrient organik maupun anorganik diambilnya dari makhluk hidup lain.

Setengah parasit bila nutrient organik dapat dipenuhinya sendiri, sedangkan nutrient anorganik diperolehnya dari makhluk hidup lain. Tumbuhan pemakan serangga termasuk parasit

2.      Sapotroof, organisme yang mendapat nutrientnya dari sisa-sisa mekhluk hidup

3.      Symbion, organisme yang hidup bersama dengan organisme lain

Syimbiose helotisme (symbiose paratis) ialah hidup bersama dimana salah satu ada yang dirugikan

Symbiose mutualisme, dimana kedu symbion mendapat keuntungan dari hidup bersama ini

Symbiose komensalisme, bila hidup bersama ini tidak ada yang merugi maupun beruntung

   Transportasi

Zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme dalam tubuh harus diangkut. Zat-zat makanan harus ditansportasi ke seluruh tubuh, sedangkan sisa-sisa metabolism eke alat ekskresi. Pada hewan dan manusia yang berdarah alat transportasi itu merupakan darah

   Transportasi pada Tumbuh-tumbuhan

·         Pada tumbuh-tumbuhan transportasi berlangsung dengan tiga cara yaitu :

    1.      Transportasi Ekstrafasikuler

yaitu transportasi dari sel ke sel diluar berkas pembuluh, melalui jaringan parenkim

Prosesnya osmosa dan difusi, sebab sel yang makin dekat ke silinder pusat dan sel yang ke atas, nilai osmotisnya makin tinggi. Transportasi ini diperlancar dengan adanya noktah dan plamodesma. Pengangkutan ekstra fasikuler ini dapat kea rah horizontal maupun kea rah vertikal

2. Transportasi Fasikuler

yaitu pengangkutan kea rah vertikal dengan cepat melalui pembuluh-pembuluh

transportasi fasikuler hanya ada pada Tracheiphyta

Transportasi fasikuler melalui pembuluh tapis yang akan turun sendiri karena beratnya (gravitasi). Transportasi gas melalui ruangruang antar sel

     3.      Tranportasi Zat Organik

     Karbohidrat hasil fotosintesa yang pada waktu siang hari disimpansementara dalam bentuk amylum, malam hari dirubah kemabli mnjadi glukosa lalu ditransportasi ke seluruh sel tubuh

·         Di mesophil daun sebagian air dikeluarkan supaya sel di atas selalu hypertonis terhadap sel yang ada di bawahnya, hingga transportasi dapat tetap berlangsung

Air dapat dikeluarkan dalam bentuk :

Uap   :  prosesnya disebut transpirasi bila uap air itu keluar melalui stoma

Evaporasi  bila uap air itu keluar melalui epidermis daun

Air    : prosesnya disebut gutasi dan air itu keluar melalui gutauda = emmisarium. Air itu keluar dengan energi tekanan akar. Gutasi terjadi saat udara lembab

   Respirasi

Respirasi merupakan proses pembentukan energi yang dapat langsung dipakai untuk proses hidup.

-          Yang direspirasi merupakan glukosa dijadikan ATP lalu langsung dijadikan energi untuk proses hidup.

-          Tempat respirasi dalam oranel mitokondria

-          Proses respirasi ada yang aerob

   Reaksi Respirasi

·         Reaksi respirasi aerob :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ® 6 CO₂ + 6 H₂O + 674 kal

Energi yang terbentuk hasil reaksi ini akan diikat oleh ADP menjadi ATP, ATP akan diuraikan lagi menjadi energi untuk proses hidupnya

   Secara terinci reaksi respirasi terdiri dari tiga urutan proses :

1.      Glikolisis

C₆H₁₂O₆ + di hydrogenese ® ALPG asam piruvat ® asam acetat ® acethyl ko enzym A

Untuk reaksi ini diperlukan enzym glukokinase dan berlangsung dalam sitoplasma tapi diluar mitokondria

2.      Daur Kreb

Acesthyl ko enzym A dijadikan H₂ dan CO₂

Untuk reaksi ini diperlukan enzym dekarboksilase dan enzym dehydrogenase

Acethyl ko enzym A ® H₂+ CO₂

H₂ yang terbentuk pada proses glikolisis akan diikat oleh akseptor NAD menjadi 2 NADH dan terbentuk 2 ATP

H₂ yang terbentuk pada siklus Kreb akan diikat oleh akseptor NAD dan FAD menjadi 8 NADH dan 2 FADH dan terbentuk 2 ATP

3.      Pada Lingkaran Sitokrom

10 NADH + 5 O₂ ® 10 NAD⁺+ 10 H₂O + 30 ATP

2 FADH + O₂ ® 2 FAD + 2 H₂O + 4 ATP

Jadi jumlah ATP yang terbentuk seluruhnya merupakan : 34 ATP – 2 ATP (hasil glikolisis) – 2 ATP (hasil daur krebs)

Untuk electron memasuki mitokondria memerlukan 2 ATP jadi hasil akhir ATP yang terbentuk pada respirasi aerob ini : 38 ATP – 2 ATP = 36 ATP

·         Reaksi respirasi anaerob :

C₆H₁₂O₆ ® CO₂ + energi + alcohol (pada tumbuhan)

C₆H₁₂O₆ ® CO₂ + energi + asam laktat (pada hewan)

Reaksi respirasi secara terperinci seperti pada respirasi aerob, hanya asam piruvat yang terbentuk pada proses glikolisis tidak memasuki daur kreb

Pada tumbuhan : asam piruvat ® acetaldehid ® ethyl alcohol

Pada hewan : asam piruvat ® asam laktat

ATP yang terbentuk pada respirasi anaerob hanyalah ATP yang berbentuk pada proses glikolisis yaitu sejumlah 2 ATP

   Respirasi pada Tumbuh-tumbuhan

Pada tumbuh-tumbuhan yang berespirasi aerob O₂dan CO₂ berdifusi melalui seluruh epidermis tubuhnya dan lentisel

Pada tumbuhan yang berespirasi anaerob, prosesnya disebut :

a.      Fermentasi

-          bila terjadi pada tumbuhan yang tidak mempunyai karbohidrat sendiri karena tidak dapat berfotosintesa seperti pada bakteri dan jamur

-          pada fermentasi glucose yang diuraikan berasal dari luar sel (dari substratnya). Jadi pada fermentasi prosesnya berlangsung di luar sel pada substratnya

-          bila pada fermentasi terdapat sedikit O₂, maka alcohol yang terbentuk oleh bakteri asam cuka akan dijadikan asam acetat

-          proses fermentasi acapkali disebut sesuai dengan hasil tambahan yang terbentuk

misalnya :

Fermentasi alcohol bila hasil tambahannya alcohol. Fermentasi asam cuka bila hasil tambahannya asam cuka

Pembusukan bila hasil tambahannya menghasilkan bau busuk, pada pembusukan yang duraikan protein

b.      Pernafasan intra molekul

    bila respirasi anaerob terjadi pada tumbuhan. Khormophyta yang dapat mesyintesa karbohydrat sendiri. Jadi merupakan proses intraseluler.

 Oleh Heru Setiawan, SKM., M.Biomedik

Read More