fbs 2 - case 1 d ketoacidosis
DESCRIPTION
MedicalTRANSCRIPT
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
FBS 2 – CASE 1
REDOX SYSTEM AND THERMODYNAMIC
DIABETIC KETOACIDOSIS
PROBLEM
Seorang anak perempuan mengalami koma. Dua minggu sebelumnya mengalami sakit tenggorokan,
demam sedang, kehilangan nafsu makan, kehausan dan sering buang air kecil saat malam. Pada hari
pertama anak ini masuk rumah sakit mengalami muntah, mengantuk dan susah untuk bangun. Pada
saat pemeriksaan anak ini mengalami dehidrasi, kulit dingin, bernafas dalam dan nafasnya berbau
buah. Tekanan darahnya 90/60 dan denyut nadinya 115 per menit.
HIPOTESIS
Diagnosisnya anak ini menderita diabetes mellitus tipe 1 dengan ketoasidosis dan koma (DKA).
MEKANISME
Sebelumnya sudah menderita diabetes mellitus tipe 1 dengan gejala sering buang air lalu ditambah
dengan sakit tenggorokan → demam sedang → kehilangan nafsu makan dan kehausan → dehidrasi
→ mengantuk → susah untuk bangun → koma dengan gejala tekanan darah 90/60 dan denyut
nadinya 115 per menit.
Karena kehilangan nafsu makan maka terjadi ketogenesis. Ketoasidosis terjadi karena adanya
ketogenesis dengan intensitas atau kecepatan tinggi. Gejala ketoasidosis adalah nafasnya dalam dan
berbau buah yang mengakibatkan muntah.
LEARNING ISSUE
Biokimia (Termodinamika, reaksi redoks dan xenobiotik).
PEMBAHASAN (I.D.K)
1. Hukum Termodinamika
Definisi menjelaskan peristiwa perpindahan panas atau pertukaran energi dalam bentuk kalor
untuk kerja.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
a. Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa jumlah energi dalam suatu sistem dan
lingkungannya adalah tetap dan konstan.
→ Sistem total energi tidak hilang atau bertambah selama terjadi perubahan.
→ Energi dapat dipindahkan dari sistem satu ke sistem yang lain dan juga dapat diubah
menjadi energi yang lain.
→ Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
→ Energi kimia dapat diubah menjadi energi panas, listrik, atau mekanik.
Rumus :
∆E = Q – W ∆E = perubahan energi internal
Q = kalor / panas
W = usaha / kerja
Mencari tekanan spontan :
∆H = ∆E +P . ∆V ∆H = perubahan entalpi
∆E = perubahan energi internal
P = tekanan
∆V = perubahan volume
Contoh : CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O + panas
b. Hukum Termodinamika II menyatakan bahwa entropi total suatu sistem harus
meningkat jika suatu proses terjadi secara spontan.
→ Entropi adalah tingkat kekacauan atau ketidakteraturan sistem yang menjadi maksimal
sewaktu mendekati keseimbangan.
Rumus :
∆G = ∆H – T . ∆S ∆G = perubahan energi bebas
∆H = perubahan entalpi
T = suhu mutlak
∆S = perubahan entropi
Contoh : Suatu besi panas, mendinginkan diri. Besi akan mengeluarkan panas yang
menaikkan entropi lingkungan (spontan). Suhu panas suhu yang lebih rendah.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
2. Hubungan antara perubahan energi bebas dalam keadaan T dan P yang konstan
∆G = ∆H – T . ∆S ∆G = perubahan energi bebas
∆H = perubahan entalpi
T = suhu mutlak
∆S = perubahan entropi
Entalpi = pertambahan panas dalam suatu reaksi dengan tekanan konstan.
∆H = ∆E +P . ∆V
Entropi = ukuran yang menyebabkan seberapa jauh suatu sistem dari keseimbangan.
∆S semesta = ∆S sistem + ∆S sekitar
→ ∆G < 0 (negatif) reaksi berlangsung secara spontan dan bersifat eksergonik dimana reaksi
ini menghasilkan energi.
→ ∆G > 0 (positif) reaksi berlangsung secara tidak spontan dan bersifat endergonik dimana
reaksi ini membutuhkan energi agar reaksi dapat berjalan.
3. Kondisi sistem biologik dan bagaimana sistem biologik bekerja
Definisi sistem biologik sistem dalam makhluk hidup yang tersusun dari komponen-
komponen biologi.
→ Menggunakan energi kimia untuk menjalankan proses kehidupan.
→ Sistem biologik pada manusia bersifat isotermis, yaitu suhu tubuh dipertahankan konstan.
Bila suhu tinggi, maka akan terjadi denaturasi enzim. Bila suhu rendah, maka akan terjadi
keadaan dimana enzim menjadi inaktif.
→ Menggunakan enzim sebagai katalisator yang bekerja pada pH optimal masing-masing.
Agar enzim dapat bekerja optimal, sistem biologik bekerja pada :
- Suhu isotermis 36,8o – 37,2
o C
- pH 7,35 – 7,45
4. Sumber energi sistem biologik
→ Autotrofik memanfaatkan proses eksergonik sederhana seperti energi sinar matahari
(fotosintesis pada tumbuhan).
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
→ Heterotrofik memperoleh energi bebas dengan menggabungkan metabolisme dan
penguraian molekul organik kompleks dalam lingkungan organisme tersebut.
Sumber energi sistem biologik adalah berasal dari makanan (karbohidrat, protein, lemak) yang
harus diubah dulu menjadi energi yang siap pakai, yaitu ATP.
1) Ekstraksi energi dari karbohidrat
a. Glikolisis
- Memecah glukosa menjadi 2 piruvat
- Mentransfer elektron ke NAD
- Memproduksi 2 ATP
b. Dekarboksilasi oksidatif yang terjadi di mitokondria
- Piruvat menjadi asetil koA
- Melepaskan CO2
- Mentransfer elektron ke NAD
c. Siklus Asam Sitrat (Siklus Kreb’s) yang terjadi di matriks mitokondria
- Melepaskan CO2
- Memproduksi GTP (seperti ATP)
- Mentransfer elektron ke NAD dan FAD
d. Rantai transport elektron yang terjadi di membran dalam mitokondria yang merupakan
proses pengangkutan elektron melalui penangkap elektron (sitokrom) yang
menghasilkan ATP sampai akhirnya elektron ditangkap oleh O2.
O2 + 4H+ +4e
- 2 H2O
- Menerima elektron dari NAD dan FAD
- Memproduksi 34 ATP dan air
Produk akhir : ATP, CO2, H2O
2) Ekstraksi energi dari lemak
a. Memecah TG menjadi asam lemak dan gliserol
b. Oksidasi beta
- Memecah asam lemak menjadi asetil koA
- Mentransfer elektron ke NAD dan FAD
c. Siklus Asam Sitrat (Siklus Kreb’s)
d. Rantai transport elektron
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Produk akhir : ATP, CO2, H2O
3) Ekstraksi energi dari protein
a. Memecah protein menjadi asam amino
b. Memecah gugus amino diubah menjadi urea untuk diekskresi (karena mengandung
gugus amina)
c. Kerangka karbon memasuki jalur pemecahan
Produk akhir : ATP, CO2, H2O, urea
5. Ketogenesis
Definisi oksidasi asam lemak membentuk badan keton (proses pembentukan badan keton)
yang terjadi di hati untuk menghasilkan energi.
Ketogenesis diatur tiga tahap penting :
1) Kontrol mobilisasi asam lemak bebas dari jaringan adiposa.
2) Oksidasi beta dari asam lemak bebas dikontrol oleh gerbang masuk CPT-I (karnitin
palmitoiltransferase I) ke dalam mitokondria dan keseimbangan ambilan asam lemak yang
tidak dioksidasi mengalami esterifikasi.
3) Pemisahan asetil koA antara jalur ketogenesis dan siklus asam sitrat.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
6. Ketogenesis pada oksidasi asam lemak intensitas tinggi
Jika oksidasi asam lemak intensitas tinggi, maka hati akan menghasilkan banyak asetoasetat dan
β-hidroksi butirat (badan keton). Asetoasetat secara terus menerus akan mengalami
dekarboksilasi menjadi aseton. Meningkatnya produksi ketiga zat ini sama artinya dengan
meningkatnya produksi badan keton. Badan keton ini bersifat asam, sehingga jika diproduksi
berlebihan dalam jangka waktu panjang akan menimbulkan ketoasidosis.
7. Komponen rantai respirasi pada mitokondria
a. Ubiquinon (koenzim Q atau Q) menghubungkan flavoprotein dengan sitokrom b
b. Protein besi-sulfur (Fe-S) memegang peranan penting dalam mekanisme oksidoreduktasi
antara flavin dan Q yang hanya melibatkan 1 elektron
c. NADH-Q oksidoreduktase memindahkan elektron dari NADH ke ubiquinon
d. Suksinat-Q reduktase menyalurkan elektron dari beberapa substrat dengan potensial
redoks yang lebih positif daripada NAD+
/ NADH ke ubiquinon
e. Q-sitokrom C oksidoreduktase memindahkan elektron dari Q ke sitokrom C
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
f. Sitokrom C reduktase memindahkan elektron ke oksigen dan menyebabkan elektron
tersebut tereduksi menjadi air
8. Teori kemiosmotik pada fosforilasi oksidatif
Energi dari oksidasi menimbulkan potensial elektrokimia melalui pemompaan proton dan dapat
diubah menjadi ikatan fosfat berenergi tinggi pada ATP.
Ada tiga prinsip, yaitu:
a. Pembawa elektron utama tersusun menjadi 3 kompleks yang terentang melintasi membran
dalam mitokondria dan mempunyai susunan vektorial dalam membran. Ini memungkinkan
proton dipompa menembus membran dalam mitokondria dari matriks ke ruang antar
membran sedang elektron dipindah dari satu pembawa ke pembawa yang lain.
b. Membran dalam mitokondria bersifat impermeabel terhadap proton, sehingga pemompaan
proton menimbulkan potensial elektrokimia. Proton yang sudah dipompa ke sisi sitosolik
membran tidak dapat kembali ke dalam matriks sehingga menyebabkan konsentrasi proton
dalam mitokondria. Oleh karena itu kondisi ini menghasilkan gradien potensial elektrokimia
transfer-elektron atau gaya proton motif (yaitu gaya yang cenderung mendorong proton
masuk kembali).
c. Potensial elektrokimia dapat mendorong sintesis ATP melalui pengambilan proton ke
matriks via saluran ATP-sintase, kompleks protein berukuran besar yang mempunyai
sejumlah subunit yang membentuk pori-pori atau saluran melintasi membran dalam
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
mitokondria dan sebuah bagian kepala pembentuk ATP yang mendekat ke matriks. Proton
masuk melalui pori-pori dan kembali ke matriks. Bagian kepala mengkatalis penambahan
fosfat ke ADP. Tanpa ada gradien proton transfer-membran, ATP-sintase mengkatalis proses
sebaliknya, yaitu hidrolisis ATP.
(versi singkatnya)
Aliran elektron pada rantai respiratorik menghasilkan ATP melalui proses fosforilasi oksidatif.
Teori kemiosmotik menyatakan bahwa proses ini berkopel dengan gradien proton yang melewati
membran dalam mitokondria. Sehingga daya gerak proton yang ditimbulkan oleh perbedaan
potensial elektrokimia (negatif di sisi matriks) memicu proses pembentukan ATP. Kompleks I,
III, IV, bekerja sebagai pompa proton. Karena membran dalam mitokondria bersifat
impermeabel terhadap ion secara umum dan terhadap proton, akhirnya proton terakumulasi di
ruang antar membran yang menghasilkan daya gerak proton.
9. Reaksi redoks dan kegunaannya
→ Reaksi reduksi-oksidasi
→ Setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi
→ Tidak bisa hanya reduksi saja atau oksidasi saja karena keduanya merupakan satu kesatuan
→ Pemindahan elektron dari senyawa reduktor (mengalami oksidasi) ke senyawa oksidator
(mengalami reduksi)
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
→ Dari donor ke akseptor
Definisi umum (tidak dapat diterapkan untuk semua reaksi redoks) :
→ Reduksi adalah reaksi yang kehilangan oksigen
→ Oksidasi adalah reaksi yang mendapatkan oksigen
Definisi reaksi yang melibatkan transfer elektron :
→ Reduksi adalah reaksi yang mendapatkan elektron (biloks ↓)
→ Oksidasi adalah reaksi yang melepaskan elektron (biloks ↑)
Aturan dalam reaksi redoks :
1) Senyawa atau elemen yang tidak bermuatan bilangan oksidasinya (biloks 0)
Contoh : O2, H2, Zn
2) Senyawa atau elemen yang bermuatan memiliki biloks yang sama dengan muatannya
Contoh : O2-
, Ag+
3) Hidrogen dalam senyawa biloksnya selalu +1
4) Beberapa elemen selalu memiliki biloks yang sama jika mereka berada dalam suatu senyawa
Contoh : Li, Na, K selalu +1; Mg, Ca selalu +2; Cl, Br, I, selalu -1
Kegunaan reaksi redoks :
a. Biosintesis
b. Respirasi sel
c. Fosforilasi oksidatif
d. Mengubah ADP menjadi ATP
e. Menjaga keseimbangan antara NAD+ / NADH dan NADP
+ / NADPH
f. Sumber energi untuk aktifitas spesifik (misalkan : sekresi, absorpsi, gerak, dll)
g. Fotosintesis
h. Penyepuhan emas
i. Peleburan biji logam
j. Penyambungan besi
10. Oksidan
Definisi akseptor elektron pada reaksi reduksi-oksidasi.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Sumber oksidan :
1) Endogeneous berasal dari dalam tubuh organisme
a. Auto oksidasi
b. Oksidasi enzimatik
c. Fagositosis dalam respirasi
d. Transfer elektron di mitokondria
e. Oksidasi ion logam transisi
f. Kerja enzim
2) Eksogeneous berasal dari luar tubuh organisme
a. Makanan
b. Obat-obatan
c. Rokok
d. Radiasi sinar UV
Macam oksidan :
1) Hidrogen peroksida (H2O2) H2 berikatan dengan O2 secara tidak lengkap pada proses
sistem transport elektron.
2) Superoksida (O2-.) dibentuk do dalam sel darah merah oleh proses auto-oksidasi. Hb
menjadi methemoglobin (± 3% Hb di sel darah merah manusia mengalami auto-oksidasi per
hari). Di jaringan lain superoksida dibentuk untuk kerja enzim-enzim, seperti sitokrom
reduktase dan xantin oksidase.
3) Radikal hidroksil (OH.) merupakan molekul khusus yang sangat reaktif dan dapat bereaksi
dengan protein, lipid, asam nukleat, dan molekul lain untuk mengubah struktur molekul-
molekul tersebut dan menyebabkan kerusakan jaringan.
4) Radikal peroksil (ROO.) dihasilkan ketika terbentuknya peroksida dari asam lemak yang
mengandung ikatan rangkap yang diselingi metilen, yaitu asam lemak yang terdapat pada
PUFA.
Metabolisme penghasil oksidan :
1) Reaksi yang melibatkan Fe2+
; dapat ditulis sebagai Fe2+
+ O2 Fe3+
+ O2-.
a. Fosforilasi oksidatif
b. Oksigenasi hemoglobin
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
c. Hidroksilasi oleh enzim monooksigenase
d. Ion Fe bebas
2) Hidrogen Peroksida
a. O2- + O2
- + 2H
+ H2O2 + O2
b. AH2 + O2 A + H2O2
3) Superoksida
a. O2 + e- O2
-.
b. 2O2 + NADH 2O2-. + NAD
+ + H
+
c. 2O2 + NADPH 2O2-. + NADP
+ + H
+
4) Radikal hidroksil
a. Reaksi Fenton ( Fe2+
+ H2O2 Fe3+
+ OH. + OH
-)
b. Reaksi Haber Weiss (O2-. + H2O2 O2 + OH
. + OH
-)
5) Radikal Peroksil
a. RH + OH. R
. + H2O
b. CR2 = CR2- + OH
. CR2
-. – CR2
-
c. R. + O2 ROO
.
d. ROO. + RH ROOH + R
.
Efek oksidan bagi tubuh :
1) Positif Sel inflamasi (radang) yang mensekresikan oksidan untuk merusak patogen
(kuman, bakteri penyebab infeksi) dengan cara fagositosis.
Sel inflamasi dibagi menjadi polinuklear (granulosit atau neutrofil) dan
mononuklear (monosit dan makrofag).
2) Negatif Injury cellular yaitu terputusnya rantai asam lemak menjadi berbagai senyawa
yang bersifat toksis. Pengaruhnya untuk tubuh adalah kerusakan membran sel
sehingga membahayakan kehidupan sel. Contoh : antara dua rantai asam lemak
dan rantai peptida yang timbul akibat oksidan.
Kerusakan DNA dimana terjadi hidroksilasi basa timin dan sitosin, pembukaan
inti purin dan pirimidin, serta terputusnya rantai fosfodiester DNA. Kerusakan
yang tidak terlalu parah dapat diperbaiki dengan sistem perbaikan DNA tetapi jika
kerusakannya parah maka rantai DNA akan terputus sehingga terjadi mutasi dan
onkogen serta berakibat kanker.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Kerusakan protein karena adanya reaksi dengan asam amino (sistein).
Pengaruhnya untuk tubuh adalah hilangnya pembentukan ikatan disulfida yang
menimbulkan ikatan intra dan inter molekul protein kehilangan fungsi biologisnya
(pada enzim kehilangan aktifitasnya).
Penurunan kekebalan tubuh.
11. Reaksi yang terjadi bila bakteri merangsang neutrofil
1) Saat terjadi kontak dengan bakteri, neutrofil akan mengalami letusan respiratorik dan
menghasilkan superoksida melalui reaksi yang dikatalis oleh NADPH oksidase.
2) Superoksida secara spontan diubah menjadi H2O2 dan O2 oleh enzim superoksida dismutase.
3) Enzim katalase mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2.
4) Enzim mieloperoksisase mengubah H2O2 dengan halida menjadi asam hipohalosa seperti
pada reaksi berikut : H2O2 + X- + H
+ HOX + H2O
5) Enzim glutation peroksidase yang mengandung selenium juga akan bekerja pada reaksi
berikut : 2 GSH + H2O2 GSSG + H2O
Enzim glutation juga dapat menggunakan peroksida lain sebagai substrat OH- dan H
+ dapat
dibentuk dari H2O2 dalam satu reaksi non-enzimatik yang dikatalis oleh Fe2+
(Reaksi
Fenton). O2 dan H2O2 adalah substrat dalam reaksi Haber-Weiss yang dikatalis oleh besi
yang juga menghasilkan OH dan OH- superoksida dapat membebaskan ion besi. Karena itu
pembentukan OH mungkin adalah salah satu mekanisme yang berperan dalam cedera
jaringan akibat kelebihan besi.
12. Antioksidan
Definisi zat yang mencegah atau menunda terjadinya reaksi oksidasi. Contoh : OH.
Macam-macam antioksidan :
1) Primer dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk mencegah pembentukan radikal bebas dan
mencegah dampak radikal bebas sebelum sempat bereaksi. Contoh : superoksida dismutase
(SOD), katalase, glutation peroksidase, NADPH.
2) Sekunder tidak dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk menetralisir radikal bebas yang
sudah terbentuk dan mencegah terjadinya reaksi rantai. Contoh : vitamin A, β-carotene,
vitamin E, dan vitamin C.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
3) Tersier dihasilkan oleh tubuh. Berfungsi untuk memperbaiki kerusakan sel-sel dan
jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Contoh : metionin sulfoksida reduktase.
Tipe-tipe antioksidan :
1) Antioksidan preventif mengurangi laju inisiasi reaksi berantai.
Mencangkup dua enzim :
a. Katalase dengan reaksi sebagai berikut : 2 H2O2 2 H2O + O2
b. Peroksidase dengan reaksi sebagai berikut :
→ R + H2O2 RO + H2O
→ 2 GSH + H2O2 GSSG + H2O
→ GSH + OH. GS
. + H2O
2 GS. GSSG
→ Cys-SH + OH. Cys-S
. + H2O
2 Cys-S. Cys-S-S-Cys
2) Antioksidan pemutus rantai
→ R. + AH RH + A
.
→ ROO. + AH ROOH + A
.
Mencangkup:
Vitamin E dan β-carotene bersifat lipofilik, berfungsi untuk mencegah peroksidasi lipid
yang ada pada membran sel.
Vitamin C dan glutation, sistein bersifat hidrofilik, berfungsi untuk menetralisir radikal
bebas di sitosol.
Antioksidan dalam tubuh juga mencangkup enzim katalase dan peroksidase serta
superoksida dismutase (SOD) yang berfungsi untuk mencegah penimbunan O2-. dengan
reaksi sebagai berikut : 2 O2-. + 2H
+ H2O2 + O2
13. Stress Oksidatif dan reaksi pentingnya
Definisi kondisi dimana keseimbangan antioksidan berubah menjadi pro-oksidan akibat
produksi oksigen yang meningkat (misalkan setelah menelan bahan-bahan kimiawi dan obat-
obatan) atau akibat tingkat antioksidan yang menurun (misalkan inaktifasi enzim yang terlibat
dalam pembuangan oksigen).
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Senyawa dan reaksi kimia yang dapat menghasilkan oksigen berpotensi toksis disebut sebagai
pro-oksidan.
Kondisi ini jika dibiarkan terus menerus dalam jangka waktu yang lama maka akan
menimbulkan kerusakan yang serius.
Reaksi penting stress oksidatif :
1) Produksi superoksida
O2 + e- O2
-.
2) NADPH oksidase
2 O2 + NADPH 2 O2-. + NADPH + H
+
3) Superoksida dismutase
O2-. + O2
-. H2O2 + O2
4) Katalase
2 H2O2 2 H2O + O2
5) Mieloperoksidase
H2O2 + X- + H
+ HOX + H2O
6) Glutation peroksidase
2 GSH + R-O-O-H GSSG + H2O + R-OH
7) Reaksi Fenton
Fe2+
+ H2O2 Fe3+
+ OH. + OH
-
8) Reaksi Haber-Weiss
O2-. + H2O2 O2 + OH
. + OH
-
9) Glukosa-6-fosfat-dehidrogenase (G6PD)
G6P + NADP 6 fosfoglukonat + NADPH + H+
10) Glutation reduktase
GSSG + NADPH + H+ 2 GSH + NADP
14. Radikal Bebas
Definisi molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya.
Sumber radikal bebas (peroksidasi lemak) :
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Peroksidasi lemak adalah reaksi penyerangan radikal bebas terhadap asam lemak tidak jenuh
jamak yang mengandung tiga ikatan rangkap. Reaksi ini secara alami terjadi di dalam tubuh yang
diakibatkan oleh pembentukan radikal bebas secara endogen dari proses metabolisme tubuh.
Peroksida lemak diinisiasi oleh radikal bebas seperti radikal anion superoksida, radikal hidroksil,
dam radikal peroksil. Radikal bebas secara berkesinambungan dapat dibuat oleh tubuh kita.
Setiap radikal bebas yang terbentuk oleh tubuh dapat memulai suatu reaksi berantai yang akan
terus berlanjut sampai radikal bebas dihilangkan oleh radikal bebas lain dan oleh sistem
antioksidan tubuh.
Reaksi peroksidasi lemak :
1) Inisiasi tahap awal pembentukan radikal asam lemak.
LH + oksidan L. + oksidan-H
Lipid dinyatakan sebagai LH, biasanya berupa asam lemak tidak jenuh jamak. Peroksidasi
lemak merupakan reaksi rantai radikal bebas yang diinisiasi oleh abstraksi atom hidrogen
pada gugus metilen rantai asam lemak.
2) Propagasi reaksi yang melibatkan radikal bebas dimana jumlah yang dihasilkan sama.
L. + O2 LOO
.
LOO. + LH L
. + LOOH
Apabila radikal karbon bereaksi dengan oksigen, maka akan terbentuk radikal peroksil.
Radikal peroksil dapat menghasilkan abstraksi atom hidrogen pada lemak yang lain. Apabila
terjadi abstraksi atom hidrogen lemak lain oleh radikal peroksil, akan terbentuk lemak
hidroperoksida.
3) Terminasi reaksi yang berujung pada penurunan jumlah radikal bebas.
L. + L
. LL
LOO. + L
. LOOL
Perbedaan oksidan dan radikal bebas!
Semua radikal bebas pasti oksidan, tetapi tidak semua oksidan adalah radikal bebas. Radikal
bebas lebih berbahaya dibandingkan dengan senyawa oksidan non-radikal. Hal ini berkaitan
dengan tingginya reaktiftas radikal bebas yang mengakibatkan terbentuknya senyawa radikal
baru sehingga akan terjadi reaksi berantai. Reaktidfitas radikal bebas adalah upaya untuk
mencari pasangan elektron. Radikal baru adalah senyawa yang berasal dari senyawa yang
elektronnya diambil untuk berpasangan dengan radikal sebelumnya.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
15. Xenobiotik dan fasenya
Definisi senyawa yang asing bagi tubuh berupa obat-obatan, zat aditif makanan, polutan,
insektisida, dan karsinogen kimia. Xenobiotik berasal dari bahasa Yunani ‘xenos’ yang artinya
orang asing.
Fase dalam metabolisme xenobiotik :
1) Fase 1 reaksi yang sering terjadi dan yang merupakan reaksi utama adalah hidroksilasi.
dikatalis oleh enzim monooksigenase atau sitokrom P450.
reaksi-reaksi lain yang terjadi adalah deaminasi (pemutusan gugus amina),
dehalogenasi (pemutusan gugus halogen), desulfurasi (pemutusan gugus sulfur),
epoksidasi (pembentukan epoksida atau eter siklik), peroksigenasi (pembentukan
peroksida), dan reduksi. Reaksi-reaksi ini juga dikatalis oleh enzim
monooksigenase atau sitokrom P450.
ada reaksi-reaksi lain yang melibatkan hidrolisis juga terjadi pada fase ini, tetapi
enzim yang mengkatalis bukan enzim monooksigenase atau sitokrom P450
melainkan enzim esterase).
tujuan dari fase 1 adalah merubah xenobiotik dari bentuk yang inaktif menjadi
aktif secara biologis (prodrug dan prokarsinogen). Reaksi ini merupakan reaksi
detoksifikasi atau aktifasi.
RH + O2 + NADPH + H+ R-OH + H2O + NADP
RH merupakan perwakilan senyawa xenobiotik atau senyawa endogen yang biasanya
bersifat lipofilik. Dengan adanya hidroksilasi maka akan diubah menjadi senyawa yang
bersifat hidrofilik. Senyawa xenobiotik diubah menjadi lebih polar dan merupakan derivat
yang terhidroksilasi.
2) Fase 2 terjadi konjugasi pada senyawa hasil pada fase 1 (senyawa terhidroksilasi) dengan
asam glukoronat, sulfat, asetat, glutation, beberapa asam amino, dan metil.
ada reaksi glukoronidasi, sulfasi, konjugasi dengan glutation, asetilasi, dan
metilasi.
a. Glukoronidasi reaksi konjugasi yang paling sering terjadi.
Donor : asam UDP-glukoronidasi
Katalis : berbagai glukoronosil transferase yang terdapat di RE dan sitosol
b. Sulfasi terjadi pada sebagian alkohol, alilamin, dan fenol.
TEAM SOCCA MIRACLE 2013 FBS 2–CASE 1
Donor : adenosin-3’-fosfat-5’-fosfosulfat (sulfat yang aktif)
Katalis : γ-glutamil transferase (GGT)
c. Konjugasi dengan glutation
Katalis : glutation S-transferase
d. Asetilasi (penambahan gugus asetil)
Donor : asetil koA
Katalis : asetil transferase
e. Metilasi (penambahan gugus metil)
Donor : S-adenosil metionin
Katalis : metil transferase
tujuan dari fase 2 adalah merubah xenobiotik menjadi semakin hidrofilik
sehingga dapat larut dan diekskresikan keluar tubuh.