MAKALAH VITAMIN, MINERAL, DAN HORMON
UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Biokimia yang dibina oleh Prof. Dr. H. Subandi, M. Si., dan Safwatun Nida, S. Si., M. Pd.
Oleh : Bintang Prayoga 130351615597 130351615597 Dian Puji Lestari 130351615589 130351615589 Hari Agung 120351410893
UNIVERSITAS UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PRODI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM 15 September 2015
BIOKIMIA | BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
BAB I I. A
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
Semenjak tahun 1973, James Lind seorang dokter angkatan laut berkebangsaan Skotlandia membuktikan bahwa makanan yang kurang bervariasi dan kurangnya sayur mayur serta buah-buahan segar dapat menyebabkan penyakit sariawan perut, maka diketahui betapa pentingnya suatu zat selain karbohidrat, protein, lemak dan mineral bagi kehidupan dan kesehatan kesehata n tubuh. Zat tersebut t ersebut kita sebut sebagai vitamin. Vitamin merupakan senyawa organik, secara alamiah terdapat dalam bahan pangan. Vita berarti hidup, vitamin berupa penghidupan. Dengan demikian vitamin merupakan zat organik yang diperlukan untuk kelangsungan hidup dan menjaga fungsi normal tubuh dan tidak dapat dibentuk di dalam tubuh. Dengan demikian vitamin merupakan zat gizi e sensial. Vitamin berfungsi untuk mengatur proses metabolisme, dan apabila kekurangan vitamin akan menimbulkan penyakit defensiensi atau hipovitaminosis. Vitamin sete lah dapat diisolasi dalam bentuk murni diketahui mempunyai sifat kelarutan yang berbeda, yaitu ada yang bersifat larut dalam air dan ada yang bersifat larut dalam lemak. Dengan demikian pembagian vitamin secara umum didasarkan atas sifat kelarutan tersebut. Ketika vitamin pertama kali diklasifikasikan, setiap komponen diberi nama dengan urutan huruf dalam alphabet. Kemudian, ada kecenderungan untuk mengganti nama yang hanya dengan huruf tersebut dengan nama kimia. Penggunaan nama kimia menjadi lebih beralasan ketika vitamin diketahui merupakan for mula kimia. Unsur mineral merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup di samping karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin, vitamin, baik dala m bentuk ion atau elemen bebas. Mineral juga dikenal sebagai zat anorganik atau kadar abu karena jika bahan biologis dibakar, semua senyawa o rganik akan rusak dimana sebagian besar karbon berubah menjadi gas karbon dioksida, hidrogen menjadi uap air, dan Nitrogen menjadi uap Nitrogen. Sebagian besar mineral akan tertinggal t ertinggal dalam bentuk abu dalam bentuk senyawa anorganik sederhana, serta akan ter jadi penggabungan penggabungan antar individu atau dengan oksigen sehingga terbentuk garam anorganik. Berbagai unsur anorganik (mineral) terdapat dalam bahan biologi, tetapi tidak atau belum semua mineral tersebut terbukti esensial, sehingga terdapat mineral esensial dan non esensial. Di dalam tubuh unsur mineral berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Meskipun banyak elemen-elemen mineral telah jelas diketahui fungsinya pada
BIOKIMIA | BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
makanan ternak, belum banyak penelitian sejenis dilakukan pada manusia. Karena itu peranan berbagai unsur mineral bagi manusia masih belum sepenuhnya diketahui. Hormon berasal dari kata Hormaein yang artinya memacu atau menggiatkan atau merangsang. Dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang tidak terlalu banyak (sedikit), tetapi jika kekurangan atau berlebihan akan mengakibatkan hal yang tidak baik (kelainan seperti penyakit) penyakit) sehingga dapat mengganggu mengganggu pertumbuhan dan perkembangan serta proses metabolisme tubuh. Hormon merupakan senyawa kimia, berupa protein yang mempunyai mempunyai fungsi untuk memacu atau menggiatkan menggiatkan proses metabolisme tubuh. Dengan adanya hormon dalam tubuh maka organ akan berfungsi menjadi lebih baik. Hormonologi Hormonologi merupakan merupakan ilmu yang mempelajari mengenai mengenai seluk beluk hormon. hormon. Pada makhluk hidup, khususnya manusia hormon dihasilkan oleh kelenjar yang tersebar dalam tubuh. Cara kerja hormon di dalam tubuh tidak dapat diketahui secara cepat perubahannya, perubahannya, akan tetapi memerlukan waktu yang lama. Tidak seperti sistem saraf yang cara kerjanya dengan cepat dapat dilihat perubahannya. Hal ini karena hormon yang dihasilkan akan langsung diedarkan oleh darah melalui pembuluh darah, darah, sehingga memerlukan waktu yang panjang. panjang.
II.
TUJUAN
1. Mengetahui struktur dan fungsi vitamin 2. Mengetahui fungsi dan sumber mineral 3. Mengetahui struktur dan fungsi hormon
III.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana pengertian, struktur, dan fungsi macam-macam vitamin di dalam tubuh ? 2. Bagaimana pengertian, dan fungsi mineral berdasarkan jumlah kebutuhannya kebutuhannya di dalam dala m tubuh ? 3. Bagaimana pengertian dan fungsi macam-macam hormon berdasarkan tempat pembentukannya pembentukannya di dalam tubuh ?
BIOKIMIA | BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
BAB II ISI I.
VITAMIN
Vitamin adalah kelompok nutrien organik yang dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk berbagai fungsi biokimia dan umumnya tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga harus dipasok dari makanan. Suatu vitamin didefinisikan sebagai senyawa organik yang harus ada pada diet dalam jumlah kecil untuk mempertahankan integritas metabolik normal. Definisi vitamin menyebabkan penyakit spesifik yang dapat disembuhkan atau dicegah hanya dengan memperbaiki kandungan vitamin yang bersangkutan dalam diet. I. A
Vitamin Larut-Lipid
Vitamin larut-lipid adalah senyawa hidrofobik yang dapat diserap secara efisien hanya jika penyerapan lemak berlangsung normal, vitamin diangkut dalam darah dalam bentuk lipoprotein atau melekat pada protein pengikat spesifik. Vitamin kelompok ini memiliki beragam fungsi, misalnya vitamin A untuk penglihatan dan diferensiasi diferens iasi sel; vitamin D untuk metabolisme kalsium dan da n fosfat serta diferensiasi sel; se l; fitamin E untuk antioksidan; dan vitamin K untuk pembekuan darah. A. 1 Vitamin A
BIOKIMIA | BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Dua Kelompok Senyawa Memiliki Aktivitas Vitamin A Retinoid
terdiri
dari
retinol, retinaldehida, dan asam retinoat (vitamin A preformed, hanya
ditemukan
dalam
makanan yang berasal dari hewan);
karotenoid
yang
terdapat di tumbuhan terdiri dari
karoten
terkait;
dan
senyawa
banyak
yang
merupakan prekusor vitamin A karena senyawa-senyawa ini dapat diuraikan untuk menghasilkan retinaldehida, kemudian retinol dan asam retinoat (Gambar 44-1). α-, β, dan γ-kaoten serta kriptoxantin secara kuantitatif adaah karotenoid provitamin A terpenting. Meskipun tampaknya satu molekul βkaroten seharusnya menghasilkan dua retinol, namun dalam praktiknya tidak demikian; 6 μg β-karoten setara dengan 1 μg retinol jadi. Oleh karena itu , jumlah total vitamin A dalam makanan dinyatakan sebagai mikrogram ekuivalen retinol. β-karoten dan karetenoid provitamin A lainnya diuraikan di mukosa usus oleh karoten dioksigenase, menghasilkan retinaldehida yang di reduksi menjadi retinol, diesterifikasi dan diekskresikan dalam kilomikron bersama dengan ester-ester yang dibentuk dari retinol makanan. Aktivitas karoten dioksigenase diusus rendah sehingga dalam sirkulasi dapat muncul β-karoten (berasal dari makanan) dalam jumlah yang relatif besar. Sementara bagian utama yang diserang oleh karoten diksigenase adalah ikatan sentral βkaroten,
namun
pemutaran
asimetrik
juga
terjadi,
menghasilkan
pembentukan 8’-, 10’-, dan 12’-apo-karotenal, yang dioksidasi menjadi asam retinoat, tetapi tidak dapat digunakan sebagai sumber retinol atau retinaldehida.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Vitamin A memiliki Fungsi dalam Penglihatan Di retina, retinaldehida berfungsi sebagai gugus prostetik protein opsin
peka-sinar, yang embentuk rodopsin (pada sel batang) dan iodopsin pada sel kerucut. Semua sel kerucut mengandung hanya satu tipe opsin , dan hanya peka terhadap satu warna. Di epitel pigmen retina, all-trans-retinol mengalami isomerasi menjadi 11cis-retinaldehida.
Senyawa
ini
bereaksi dengan sebuah residu lisin dan opsin, membentuk holoprotein rodopsin. Seperti diperlihatkkan di Gambar 44-2, penyerapan sinar oleh
rodopsin
menyebabkan
isomerasi retinaldehida dari 11-cis menjadi all-trans-, dan perubahan bentuk opsin. Hal ini menyebabkan pembesaran
retinaldehida
dari
protein, dan inisiasi impuls saraf. Penyusunan bentuk awal rodopsin yang tereksitasi, yaitu batorodopsin terjadi
dalam
proses
iluminasi
selama pikodetik. Kemudian terjadi serangkaian
perubahan
struktur
yang menyebabkan terbentuknya metarodopsin II, yang memicu suatu kaskade penguatan nukleotida guanin dan kemudian impuls saraf. Tahap terakhir adalah hidrolisis untuk membebaskan all-trans-retinaldehida dan opsin. Kunci dalam inisiasin siklus penglihatan adalah ketersediaan 11cis-retinaldehida dan begitupula dengan vitamin A. Pada keadaan defisiensi, baik waktu untuk beradaptasi ke keadaan gelap maupun kemampuan untuk melihat di cahaya menjadi temaram terganggu.
Asam Retinoat Berperan dalam Regulasi Ekspresi Gen dan Diferensiasi Jaringan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Peran besar vitain A adala mengontrol diferensiasi dan pergantian sel. Asam all-trans-retinoat dan asam 9-cis-retinoat (Gambbar 44-1) mengatur pertumbuhan, perkembangan, dan diferensiasi jaringan; keduanya memiliki efek berbeda di jaringan yang berbeda. Seperti hormon tiroid dan steroid serta vitamin D, asam retinoat berikatan dengan reseptor di nukleus yang mengikat elemen respons DNA dan mengatur transkripsi gen spesifik. Terdapat dua famili reseptor retinoid X (RXR) mengikat asam 9-cis-retinoat. Reseptor retinoid X juga membentuk dimer aktif dengan berbagai reseptor hormon di nukleus.
Defisiensi Vitamin A erupakan Masalah Kesehatan Masyarakat yang Penting di Seluruh Dunia Defisiensi vitamin A merupakan penyebab kebutaan terpenting yang
dapat dicegah. Tanda paling awal defisiensi adalah kurang kepekaan terhadap sinar hijau yang diikuti dengan gangguan beradaptasi terhadap cahaya temaram, dan diikuti dengan buta senja. Defisiensi yang berkepanjangan akan menyebabkan xeroftalmia: keratinasi kornea dan kebutaan. Vitamin A juga berperan penting dalam diferensiasi sel sistem imun, dan bahkan defisiensi ringan menyebabkan peningkatan kerentanan terhadap infeksi. Sintesis protein pengikat retinol juga berkurang sebagai respons terhadap infeksi (protein ini adalah suatu protein fase akut negatif), yang mengurangi konsentrasi vitamin dalam sirkulasi dan semakin meperlemah respons imun.
Kelebihan Vitamin A bersifar Toksik Kapasitas tubuh untuk metabolisme vitamin A hanya terbatas, dan
asupan yang berlebihan dapat menyebabkan penimbunan yang melebihi kapasitas protein pengikat sehingga vitamin A dalam bentuk tidak-terikat merusak jaringan. Gejala toksisitas berpengaruh pada susunan saraf pusat (nyeri kepala, mual, ataksia, dan anoreksia, semuanya berkaitan dengan peningkatan tekanan cairan serebrospinal); hati (hepatomegali disertai perubahan histologis dan hiperlipidemia); homeostasis kalsium (penebalan tulang panjag, hiperkalsemia, dan klasifikasi jaringan lunak); dan kulit (kekeringan berlebihan, deskuamasi, dan alopsia).
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
A. 2 Vitamin D
Vitamin D adalah Suatu Hormon Vitamin D bukan hanya vitamin karena senyawa ini dapat di sintesis di kulit, dan pada kebanyakan kondisi hal tersebut merupakan sumber utama vitamin D. Sumber dari makanan hanya diperlukan jika pajanan terhadap matahari kurang memadai. Fungsi utama vitamin D adalah mengatur penyerapan kalsium dan homeostasis; sebagian besar kerja vitamin ini diperantarai oleh reseptor nukleus yang mengatur ekspresi gen. Defisiensi, yang menyebabkan rakitis pada anak dan osteomalasia pada dewasa, terus menjadi masalah di belahan bumi utara, dimana pejanan sinar matahari kurang memadai.
Vitamin D Disintesis di Kulit 7-Dehidrokolesterol
(suatu
zat
perantara
dalam
sintesis
kolesterol yang menumpuk di kulit) mengalami reaksi nonenzimatik jika terpajan oleh sinar ultraviolet, yang menghasilkan pravitamin D
(Gambar 44-3). Pravitamin D menjalani reaksi lebih lanjut dalam waktu beberapa jam untuk membentuk kolekalsiferol yang diserap ke dalam aliran darah. Di daerah yang beriklim sedang, konsentras vitamin D plasma paling tinggi pada akhir musim panas dan paling rendah pada akhir musim dingin. Di belahan dunia yang melewati sekitar lintag 40 o utara atau selatan, radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang yang sesuai sangatlah rendah pada musim dingin.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Vitamin D Dimetabolisme Menjadi Metabolit Aktif, Kalsitriol, di Hat i dan Ginjal Kolikalsiferol, baik yang di sintesis di kulit maupun dari makanan, mengalami dua kali dihidroksilasi untuk menghasilkan metabolit aktif, 1,25-dihidroksivitamin D atau kalsitriol (Gambar 44-4). Ergokarsiferol dari makanan yang diperkaya mengalami hidroksilasi serupa untuk menghasilkan erkalsitriol. Di hati, kolekalsiferol dihidroksi menjadi bentuk turunan 25-hidroksi, yaitu ka lsidiol. Senyawa ini dibebaskan ke sirkulasi dalam keadaan terikat globulin pengikat vitamin D yang merupakan bentuk simpanan utama vitamin ini. Di ginjal,
kalsidiol
mengalami
1-hidroksilasi
untuk
menghasilkan
metabolit aktif 1,25 dihidroksi-vitamin D (kalsitriol), atau 24hidroksilasi untuk menghasilkan metabolit yang mungkin inaktif, 24,25dihidroksivitamin D (24-hidroksikardiol).
Metabolisme Vitamin D Mengatur dan Diatur oleh Homeostasis Kalsium Fungsi utama vitamin D yaitu mengontrol homeostasis kalsium, dan selanjutnya metabolisme vitamin D diatur oleh faktor-faktor yang berespons terhadap konsentrasi kalsium dan fosfat plasma. Kalsitriol bekerja untuk mengurangi sintesis dirinya sendiri dengan mereduksi 24hidroksilase dan menekan 1-hidroksilase di ginjal. Fungsi uta ma vitamin
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
D adalah mempertahankan konsentrasi kalsium plasma. Kalistriol mencapai hal ini melalui tiga cara : 1.
Senyawa ini meningkatkan penyerapan kalsium di usus
2.
Senyawa ini mengurangi ekskresi kalsium (dengan merangsang penyerapan di tubulus distal ginjal)
3.
Senyawa ini memobilisasi mineral tulang Selain itu, kastriol berperan dalam sekresi insulin, sintesis dan
sekresi hormon paratiroid, inhibisi pembentukan interleukin oleh limfosit T aktif dan imunoglobulin oleh limfosit B aktif, diferensiasi s el prekusor monosit, dan modulasi proliferasi sel. Pada kebanyakan efek ini, vitamin D berfungsi layaknya suatu hormon steroid, berikatan dengan reseptor di nukleus dan meningkatkan ekspresi gen meskipun senyawa ini juga memiliki efek cepat pada pengangkut kalsium di mukosa usus.
Defisiensi Vitamin D Mengenai Anak dan Dewasa Pada penyakit defisiensi vitamin D rakitis, tulang anak kekurangan mineral akibat buruknya penyerapan kalsium. Masalah serupa timbul akibat defisiensi sewaktu lonjakan pertumbuhan di masa remaja. Osteomalasia pada dewasa terjadi akibat demineralisasi tulang, terutama pada wanita jarang terkena sinar matahari, sering ter jadi setelah beberapa kali hamil. Meskipun vitamin D esensial bagi pencegahan dan pengobatan osteomalasia pada usia lanjut, namun tidak banyak bukti yang menunjukkan bahwa vitamin ini bermanfaat untuk mengobati osteoporosis.
Kelebihan Vitamin D Bersifat Toksik Sebagian bayi peka terhadap asupan vitamin D serendah 50 μg/hari sehingga terjadi peningkatan konsentrasi kalsium plasma. Keadaan ini dapat menyebabkan kontraksi pembuluh darah, peningkatan tekanan darah, dan kalsinosis-kalsifikasi jaringan lunak. Meskipun asupan berlebihan vitamin D dari makanan bersifat toksik, pajaan yang berlebihan terhadap sinar matahari tidak menyebabkan keracunan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
vitamin D karena terbatasnya kapasitas untuk membentuk prekursor vitamin tersebut. 7-dehidrokolesterol, dan pajanan berkepanjangan provitamin D oleh sinar matahari menyebabkan terbentuknya senyawa – senyawa inaktif.
A. 3 Vitamin E
Vitamin E Tidak Memiliki Fungsi Metabolik yang Jelas
Belum ada fungsi khas vitamin E yang disepakati secara tegas. Vitamin ini berfungsi sebagai antioksidan larut lipid di membran sel, tempat banyak dari fungsinya dapat dilakukan oleh antioksidan sintetik, dan penting dalam mempertahankan fluiditas membran sel. Senyawa ini juga memiliki peran (relatif t idak jelas) dalam pembentukan sinyal sel. Vitamin E adalah nama generik untuk dua famili senyawa, tokoferol dan tokotrienol (Gambar 44-5). Berbagai vitamer berbeda memiliki potensi biologis berbeda; yang paling aktif adalah D-α-tokoferol, dan asupan vitamin E biasanya dinyataka dalam miligram ekuivalen D-α-tokoferol.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
DL-α-tokoferol sintetik tidak memiliki potensi biologis yang sama dengan senyawa alami.
Vitamin E Adalah Antioksidan Larut-Lipid Utama di Membran Sel dan Lipoprotein Plasma Fungsi utama vitamin E adalah sebagai antioksidan pemutus rantai yang menangkap radikal-bebas di membran sel dan lipoprotein plasma dengan bereaksi dengan radikal peroksida lipid yang dibentuk oleh peroksidasi asam lemak tak jenuh ganda. Produk radikal tokoferoksil relatif tidak reaktif, dan akhirnya membentuk senyawa nonradikal. Umumnya, radikal tokoferoksil direduksi kembali menjadi tokoferol oleh reaksi dengan vitamin C dari plasma (Gambar 44-6). Radikal monodehidroaskorbat yang terbentuk kemudian mengalami
reaksi enzimatik atau nonenzimatik untuk menghasilkan askorbat dan dehidroaskorbat yang keduanya bukan merupakan radikal. Stabilitas radikal bebas tokoferoksil memiliki arti bahwa senyawa ini dapat terus masuk kedalam sel dan berpotensi memicu suatu reaksi berantai. Oleh karena itu vitamin E juga dapat seperti antioksidan lain, memiliki efek pro-oksidan terutama pada konsentrasi tinggi. Hal ini dapa menjelaskan mengapa meskipun studi-studi membuktikan adanya keterkaitan antara konsentrasi vitamin E dalam darah dan penurunan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
insiden aterosklerosis, uji-uji klinis dengan vitamin E dosis tinggi tidak meberikan hasil yang memuaskan.
Defisiensi Vitamin E Pada hewan percobaan, defisiensi vitamin E menyebabkan resorpsi janin dan atrofi testis. Defisiensi vitamin E dalam makanan pada manusia tidak diketahui meskipun pasien malabsorpsi lemak berat, fibrosis kistik, dan beberapa bentuk penyakit hati kronik mengidap defisiensi karena mereka tidak mampu menyerap vitamin atau mengangkutnya, yang memperlihatkan kerusakan saraf dan membran otot. Bayi prematur lahir dengan cadangan vitamin yang kurang memadai. Membran eritrosit sangat rapuh akibat peroksidasi sehingga terjadi anemia hemolitik.
A. 4 Vitamin K
Vitamin
K
Dibutuhkan
untuk
Membentuk
Berbagai
Protein
Pembekuan Darah Vitamin K ditemukan sebagai hasil penelitian terhadap penyebab gangguan pendarahan, penyakit pendarahan ( sweet clover ) pada hewan ternak dan ayam yang diberi makan diet bebas lemak. Faktor yang hilang dalam makanan ayam tersebut adalah vitamin K, sementara makanan hewan ternak mengandung dikumarol, suatu antagonis vitamin tersebut. Antagonis vitamin K digunakan untuk mengurangi koagulasi darah pada pasien yang beresiko mengalami trombosis; antagonis yang paling banyak digunakan adalah war farin.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Tiga senyawa yang memiliki aktivitas biologis vitamin K (Gambar 44-7): 1.
Fikounion yang terdapat normal dalam sumber makanan, sayuran hiaju.
2.
Menakuinon yang disintesis oleh bakteri usus, dengan panjang rantai samping yang berbeda-beda
3.
Menadion dan menadiol diasetat yang merupakan senyawa buatan yang dapat dimetabolisme menjadi filokuinon.
Menakuinon
diserap
dalam
jumlah tertentu, tetapi belum jelas jumlah aktivitas
menakuinon
yang
biologisnya
dapat
menginduksi
tanda-tanda
defisiensi
K
vitamin
dengan
hanya pemberian diet rendahfilokuinon
tanpa
menghambat
kerja bakteri usus.
Vitamin K Adalah Koenzim untuk Karboksilasi Glutamat dan Modifikasi Pascasintetis Protein Pengikat Kalsium
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Vitamin K adalah kofaktor untuk karboksilasi residu glutamat pada modifikasi pascasintetis protein untuk mebentuk asam amino taklazim γ-karboksi-glutamat (Gla) (Gambar 44-8). Pada walnya, vitamin K hidrokuinon dioksidasi menjadi epoksida, yang mengaktifkan sebuah residu glutamat di substratprotein menjadi sebuah karbanion, yang bereaksi secara nonenzimatis dengan karbondioksida untuk membentuk γ-karboksiglutamat. Vitamin K epoksida warfarin, dan kuinon direduksi menjadi hidrokuinon aktif untuk reduktase peka-warfarin yang sama atau sesuatu reduktase kuinon yang tidak peka-warfarin. Dengan adanya warfarin, vitamin epoksida tidak dapat direduksi, tet api menumpuk dan diekskresikan. Jika vitamin K (sebagai kuinion) terdapat diet dengan jumlah yang cukup, vitamin ini dapat direduksi menjadi hidrokuinon aktif oleh enzim insensitif-warfarin, dan karboksilasi dapat berlanjut, dengan pemakaian stoikiometrik vitamin K dan ekskresi epoksida. Vitamin K dosis tinggi adalah antidotum untuk keracunan warfarin. Protombin dan beberapa protein lain pada sistem pembekuan darah (Faktor VII, IX, dan X dan protein S dan C) masing-masig mengandung 4-6
residu
γ-karboksiglutamat.
γ-Karboksiglutamat
mengikat ion kalsium sehingga protein-protein pembekuan darah dapat berikatan dengan membran. Pada defisiensi vitamin K, atau dengan adanya warfarin, suatu prekursor abnormal protombin (preprotombin) yang tidak atau sedikit mengandung γ-karboksiglutamat, dan tidak dapat mengikat kalsium, akan dilepaskan kedalam sirkulasi.
Vitamin K Juga Penting dalam Sintesis Protein Pengikat-Kalsium Tulang Terap warfarin bagi wanita hamil dapat menyebabkan kelainan tulang pada janin (sindrom warfarin janin). Di tulang terdapat dua protein yang mengandung γ-karboksiglutamat, osteokalsin, dan matriks tulang protein Gla. Osteokalsin juga mengandung hidroksiprolin sehingga pembentukannya bergantung pada vitamin K dan C. Selain itu sintesisnya diinduksi oleh vitamin D. Pembebasan osteokalsin kedalam sirkulasi menunjukkan indeks status vitamin D.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
I. B
Vitamin Larut-Air
B. 1 Vitamin B1 (Tiamin)
Vitamin
B1 (Tiamin)
Berperan
Penting
dalam
Metabolisme
Karbohidrat Tiamin memiliki peran sentral dalam metabolisme penghasil energi, dan khususnya metabolisme karbohidrat (Gambar 44-9).
Tiamin difosfat adalah koenzim untuk tiga kompleks multienzim yang mengatalisis reaksi dekarboksilasi oksidatif: piruvat degidrogenase
dalam
metabolisme
karbohidrat;
α-ketoglutarat
dehodrogenase dalam siklus asam sitrat; dan asam keto dehidrogenase rantai bercabang pada metabolisme leusin, isoleusin, dan valin. Pada masing-masing kasus, tiamin difosfat menyediakan sebuah karbon reaktif pada gugus tiazol yang membentuk suatu karbanion, yang kemudian menambah gugus karbonil pada misal piruvat. Senyawa tambahan kemudian mengalami dekarboksilasi dan mengeluarkan CO2. Tiamin trifosfat juga merupakankoenzim untuk transketolase, pada jalur pentosa fosfat.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Tiamin difosfat memiliki peran dalam hantaran saraf; senyawa ini memfosforilasi (sehingga mengaktifkan) kanal klorida di membran saraf.
Defisiensi Tiamin Mempengaruhi Sistem Saraf dan Jantung Defisiensi tiamin dapat menyebabkan tiga sindrom, seperti ; suatu neuritis perifer kronik, beriberi, yang dapat berkaitan satu atau tidak dengan gagal jantng dan edema; beriberi pernisiosa (fulminan) akut (beriberi shoshin) dengan gejala yang predominan berupa gagal jantung dan kelainan metabolik tanpa neuritis perifer; dan ensefalopati Wernicke disertsi psikosis Korsakoff, yang terutama berikatan dengan penyalahgunaan alkohol dan narkotik. Peran tiamin difosfat dalam piruvat dehidrogenase memiliki arti bahwa pada defisiensi terjadi gangguan perubahan piruvat menjadi asetil KoA. Pada orang dengan diet karbohidrat yang relatif t inggi, hal ini menyebabkan meningkatnya kadar laktat dan piruvat plasma, yang dapat menyebabkan asidosis laktat yang mengancam jiwa.
Status Nutrisi Tiamin dapat Dinilai dari Pengaktivan Transketolase Eritrosit Pengaktivan apo-transketolase (protein enzim) yang terdapat pada produk hasil lisis eritrosit oleh penambahan tiamin difosfat dengan cara in vitro telah dijadikan indeks status nutrisional tiamin.
B. 2 Vitamin B2 (Riboflavin)
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Vitamin B2 (Riboflavin) Berperan Penting dalam Metabolisme Penghasil-Energi
Riboflavin menyediakan gugus-gugus reaktif koenzim flavin mononukleotida (FMN) dan flavin adenin dinukleotida (FAD) (Gambar 44-10). FMN dibentuk oleh fosforilasi ribloflavin dependen-ATP, sementara FAD disintesis oleh reaksi lebih lanjut dengan ATP dengan gugus AMP yang dipindahkan ke FMN. Sumber utama riboflavin dalam makanan adalah susu dan produk susu. Selain itu, karena warnanya yang kuningterang, riboflavin sering digunakan sebagai zat aditif makanan.
Koenzim
Flavin
Adalah
Pembawa
Elektron
dalam
Reaksi
Oksidoreduksi Reaksi-reaksi ini mencangkup rantai respiratorik mitokondria, enzim-enzim kunci dalam oksidasi asam lemak dan asam amino, dan siklus asam sitrat. Reoksidasi flavin tereduksi dalam oksigenase fungsicampuran berlangsung melalui pembentukan radikal flavin dan flavin hidroperoksida, disertai pembentukan intermediet radikal superoksida dan perhidroksil serta hidrogen peroksida. Oleh karena itu, flavin oksidase berperan signifikan dalam stres oksidan total di tubuh.
Definisi Riboflavin Banyak Dijumpai, tetapi Tidak Mematikan Meskipun roboflavin berperan sentral dalam metabolisme lipid dan karbohidrat, dan defisiensi riboflavin terjadi di banyak negara, namun defisiensi ini tidak mematikan karena penghematan riboflavin di jaringan sangat efisien. Defisiensi riboflavin ditandai oleh keilosis,
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
deskuamasi dan peradangan lidah, dermatitis seboroik. Status gizi riboflavin dinilai dengan mengukur pengaktifan glutation reduktase eritrosit oleh FAD yang ditambahkan in vitro.
B. 3
Niasin
Niasin Bukan Suatu Vitamin Sejati Niasin ditemukan
sebagai
nutrien sebagai nutrien sewaktu
penelitian
tentang
pelagra
dilakukan. Niasin bukan suatu
vitamin
sejati
karena zat ini dapat disintesis dalam tubuh dari asam amino esensial triptofan. Dua senyawa asam nikotinat dan nikotinaminda memiliki aktivitas biologis niasin; fungsi metaboliknya adalah sebagai cincin nikotinamida pada koenzim NAD dan NADP dalam reaksi oksidasi/reduksi (Gambar 44-11). Sekitar 60mg triptofan setara dengan 1 mg niasin dalam makanan. Kandungan niasin dalam makanan dinyatakn dengan : mg niasin ekuivalen = mg niasin yang sudah ada + 1/60 x mg triptofan
Karena sebagian besar niasin dalam sereal tidak dapat digunakan secara biologis, jumlah ini tidak diperhitungkan.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
NAD Adalah Sumber ADP-Ribosa Selain perannya sebagai koenzim, NAD adalah sumber ADPribosa
untuk
ADP-ribosilasi
protein
dan
poliADP-ribosilasi
nukleoprotein yang berperan dalam mekanisme perbaikan DNA.
Pelagra Disebabkan oleh Defisiensi Triptofan dan Niasin. Pelagra ditandai oleh dermatitis fotosesitif. Sering dengan perkembangan penyakit, timbul demensia dan mungkin diare. Pelagra yang tidak diobati akan menyebabkan kematian. Meskipum etiologi nutrisional pelagra telah dipastikan, dan triptofan atau niasin mencegah atau menyembuhkan penyakit ini, namun faktor tambahan, termasuk defisiensi riboflavin atau vitamin B6 (keduanya diperlukan untuk membentuk nikotinamida dari triptofan) dapat berperan penting. Pada sebagian besar ledakan kasus pelagra, wanita dua kali lebih banyak terkena daripad pria, yang mungkin diakibatkan inhibisi metabolisme triptofan oleh metabolit-metabolit estrogen.
Pelagra Dapat Terjadi Akibat Penyakit Meskipun Asupan Triptofan dan Niasin Memadai Sejumlah penyakit genetik yang menyebabkan gangguan metabolisme triptofan berkaitan dengan timbulnya pelagra meskipun asupan triptofan dan niasin tampaknya memadai. Penyakit Hartnup adalah penyakit genetik yang jarang dijumpai. Pada penyakit ini terjadi gangguan pada mekanisme pengangkutan triptofan di membran sel sehingga terjadi malabsorbsi di usus dan kegagalan mekanisme resorpsi di ginjal yang menyebabkan pengeluaran sejumlah besar triptofan dari tubuh.
Pada
sindrom
karsinoid,
terjadi
metastasis
tumor
sel
enterokromafin di hati yang menyintesis 5-hidroksitriptamin. Produksi 5-hidroksitriptamin yang berlebihan dapat membentuk 60% dari metabolisme triptofan total tubuh dan menimbulkan pelagra karena terjadi pengalihan yang menghindari sintesis NAD.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Niasin Bersifat Toksik Jika Berlebihan Asam nikotinat digunakan untuk mengobati hiperlipidemia dan jika digunakan dalam kisaran 1-6g/hari dapat menyebabkan dilatasi pembuluh darah dan flushing serta iritasi kulit. Asupan asam nikotinat dan nikotinamida yang melebihi 500mg/hari juga meneyebabkan kerusakan hati.
B. 4
Vitamin B5 (Pantothenic Acid)
Vitamin B5 dikenal juga sebagai asam pantotenat. Ditemukan pada semua makhluk hidup dan memiliki peran esensial dalam metabolisme energi semua jaringan tubuh. Pantothenic acid juga berperan penting dalam penyembuhan luka dan diperlukan untuk menjaga kesehatan rambut dan kulit.
Defisiensi Vitamin B5 Dengan banyaknya jenis makanan yang dapat menjadi sumber
vitamin B5 maka tidak begitu tampak adanya bukti nyata defisiensi asam pantotenat selain defisiensi yang dipicu oleh diet bebas asam pantotenat. Defisiensi asam pantotenat menunjukkan gejala seperti kelelahan, sakit kepala, hilangnya konsentrasi, otot mudah mengalami kram, insomnia, hilangnya nafsu makan, perubahan perilaku, turunnya kekebalan, gangguan pencernaan, dan pertumbuhan terhambat atau berat badan turun. Orang lanjut usia, orang yang mengkonsumsi obat penurun kolesterol dan alkoholik merupakan kelompok yang paling beresiko terkena defisiensi.
Asam Pantotenat Sebagai Bagian dari KoA dan ACP Berfungsi Sebagai Pembawa Radikal Asil
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Asam pantotenat memiliki peran utama dalam metabolisme kelompok asil saat berbentuk sebagai gugus fungsional pantotoin dari koenzim A atau protein pembawa asil (ACP) (Gambar 44-18). Gugus pentatoin dibentuk setelah penggabungan pantotenat dan
sistein,
yang
menyediakan
gugus prostetik — SH dari KoA dan ACP. KoA ikut serta dalam reaksi siklus asam sitrat, oksidasi asam lemak,
asetilasi,
kolesterol.
ACP
dan
sintesis
berperan
serta
dalam sintesis lemak. Vitamin didistribusikan secara luas pada semua bahan makanan, dan definisi vitamin pada manusia belum pernah dilaporkan secara jelas selain dalam penelitian yang menjelaskan deplesi secara khusus. B. 5
Vitamin B6
Vitamin B6 Penting dalam Metabolisme Asam Amino dan Glikogen, Juga dalam Kerja Hormon Steroid
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Terdapat enam senyawa yang memiliki aktivitas vitamin B 6 (Gambar 44-12): piridoksin, piridoksal, piridoksamin, dan turunan 5fosfatnya. Koenzim aktif adalah piridoksal 5’-fosfat. Sekitar 80% vitamin B6 total dalam tubuh adalah perikdal fosfat di otot, sebagian besar berhaitan dengan glikogen fosforilase. Bentuk ini tidak dapat digunakan pada keadaan defisiensi, tetapi dibebaskan jika terjadi kelaparan, saat cadangan glikogen terkuras dan kemudian dapat digunakan, terutama di hati dan di ginjal untuk memenuhi peningkatan untuk memenuhi kebutuhan glukoneogenesis dari asam amino.
Vitamin B6 Memiliki Beberapa Peran dalam Metabolisme Piridoksal fosfat adalah suatu koenzim bagi banyak enzim yang terlibat dalam metabolisme asam amino, khususnya transaminasi dan dekarboksilasi.
Vitamin
ini
juga
mrupakan
kofaktor
glikogen
fosforilase, dan gugus fosfat penting untuk katalis. Selain itu B 6 penting bagi kerja hormod steroid. Peridoksal fosfat mengeluarkan kompleks hormon-reseptordari ikatan dengan DNA dan mengehntikan kerja hormon. Pada defisiensi vitamin B 6 terjadi peningkatan kepekaan terhadap kerja estrogen, endrogen, kortisol, dan vitamin D konsentrasi rendah.
Defisiensi Vitamin B6 Jarang Dijumpai Meskipun gejala klinis defisiensi jarang dijumpai, namun terdapat bukti bahwa cukup banyak orang yang status vitamin B 6-nya marginal. Defisiensi tingkat sedang menyebabkan kelainan metabolisme triptofan dan metionin. Peningkatan kepekaan terhadap kerja hormon steroid mungkin dalam pembentukan kanker dependen-hormon pada payudara, uterus, dan prostat, dan status vitamin B6 mungkin mempengaruhi prognosis.
Status Vitamin B6 Dinilai dengan Mengukur Transaminase Eritrosit Metode yang paling luas digunakan untuk menilai status vitain B6 adalah dengan pengaktivan transaminase eritrosit oleh piridoksal
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
fosfat yang ditambahkan secara in vitro, dan dinyatakan sebagai koefisien pengaktivan.
Vitamin B6 Menyebabkan Neuropati Sensorik Jika Berlebihan Timbulnya neuropati sensorik pernah dilaporkan pada pasien yang mengonsumsi 2-7 g piridoksin per hari untuk berbagai alasan (terdapat sedikit bukti bahwa vitamin iniefektif dalam mengobati sindrom
parahaid).
Penghentian
pemberian
dosis
tinggi
ini
meninggalkan kerusakan residual; laporan lain menyatakan bahwa asupan melebihi 200 mg/hari berkaitan dengan kerusakan saraf.
B. 6
Vitamin B12
Vitamin B12 Hanya Ditamukan dala Makanan yang Berasal dari Hewan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Istilah “vitamin B12” digunakan sebagai penjelasan umum bagi golongan kobalamin – yaitu golongan korinoid (senyawa mengandung kobalt yang memiliki cincin korin) dengan aktivitas biologis vitamin (Gambar 44-13). Sebagai korinoid yang merupakan faktor pertumbuhan bagi mikroorganisme tidak hanya tidak memiliki aktivitas vitamin B12, tetapi mungkin juga bersifat antimetabolit terhadap vitamin. Walaupun disintesis secara ekslusif oleh mikroorganisme, pada kenyataannya vitamin B12 hanya ditemukan dalam makanan yang berasal dari hewan dan tidak ada tumbuhan yang merupakan sumber vitamin ini. Hal ini berarti vegetarian ketat (Vegan) beresiko mengalami defisiensi vitamin B12. Sejumlah kecil vitamin yang dibentuk oleh bakteri di permukaan buah mungkin memadai untuk memenuhi kebutuhan, tetapi preparat vitamin B12 yang dibuat melalui fermentasi oleh bakteri sudah tersedia.
Penyerapan Vitamin B12 Memerlukan Dua Protein Pengikat Vitamin B12 diserap dalam keadaan terikat pada faktor intrinsik, suatu glikoprotein kecil yang diekskresikan oleh sel parietal mukosa lambung. Asam lambung dan pepsin membebaskan vitamin dari ikatan dengan protein dalam makanan dan menyebabkan vitamin dapat berikatan
dengan
kobalofilin.,
suatu
protein
pengikat
yang
diekskresikan di air liur. Di duodenum, kobalofilin mengalami hidrolisis sehingga vitamin dibebaskan untuk berikatan dengan faktor intrinsik. Oleh karena itu, insufisiensi pankreas dapat menjadi faktor dalam timbulnya defisiasi vitamin B 12, yang menyebabkan ekskresi vitamin B12 yang terikat pada kobalofilin. Faktor intrinsik hanya mengikat vitamer vitamin B12 aktif dan bukan korinoid lain. vitamin B 12 diserap dari sepertiga distal ileum melalui reseptor yang mengikat kompleks faktor intrinsik- vitamin B12, tetapi tidak mengikat faktor intrinsik atau vitamin dalam bentuk bebas.
Terdapat Tiga Enzim Dipendam- Vitamin B12
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Metilmaloni KoA
mutase,
leusin
aminomutase, metionin
dan sintase
(Gambar 44-14) adalah enzim yang dependen pada
vitamin
Metilmalonil dibentuk
sebagai
B12. KoA zat
perantara dalam katabolisme valin dan oleh karboksilasi proponil KoAyang berasal dari katabolisme isoleusin, kolesterol, dan (jarang) asam lemak dengan jumlah atom carbon ganjil. Senyawa ini juga terbentuk secara lagsung dari propionat, produk utama fermentasi mikroba dalam hewan pemamah biak. Metilmalonil KoA mutase (Gambar 20-2). Aktivasi enzim ini sangat berkurang pada defisiensi vitamin B12, yang menyebabkan akumulasi metilmalonol KoA dan ekskresi asam metilmalonat dalam urine, yang menjadi alat untuk menilai status nutrisional vitamin B12.
Defisiensi Vitamin B12 Menyebabkan Anemia Pernisiosa Anemia
pernisiosa
terjadi
jika
defisiensi
vitamin
B12
mengganggu metabolisme asam folat yang menyebabkan defisiensi folat fungsional. Hal ini mengganggu eritropoiesis sehingga prekusor imatur eritosit dibebaskan kedalam sirkulasi (anemia megaloblastik). Penyebab tersering anemia pernisiosa adalah kegagalan penyebab vitamin B12 dibandingkan dengan defisiensi dari makanan. Hal ini dapat terjadi akibat gangguan sekresi faktor intrinsik akibat penyakit auutoimun yang menyerang sel parietal atau karena terbentuknya antibodi antifaktor intrinsik.
B. 7
Asam Folat
Terdapat Banyak Bentuk Folat dalam Makanan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Bentuk aktif asam folat
(pteroil
adalah
glutamat)
tetrahidrofolat
(Gambar 44-15). Folat dalam makanan
dapat
dimiliki
hingga tuju residu glutamant. Tambahan
yang
dihubungkan oleh ikatan γ peptida. Selain itu, semua folat dengan tambahan 1 karbor di Gambar 44-15 juga ditemukan dalam makanan. Tingkat penyerapan berbagai folat ini berfvariasi, dan asupan folat dihitung sebagai ekuivalen dalam makanan --- jumlah μg folat makanan + 1,7 x μg asam folat (digunakan untuk memperkaya makanan).
Tetrahidrofolat Adalah Pembawa Unit Satu Karbon
Tetrahidrofolat dapat membawa fragmen – fragmen satu karbon yang melekat pada N -5- N -10 (Gugus meitlen atau metenil). 5-formilhidrofolat lebih stabil daripada folat se hingga digunakan dalam farmasi (dikenal
sebagai
asam
folinat)
atau
senyawa
sintetik/rasemat
(leukoforin). Titik masuk utama untuk fragmen 1-karbon kedalam folat adalah metilen-tetrahidrofolat (Gambar 44-16) yang dibentuk oleh glisin, serin, dan kolin dengan tetrahidrofolat. Serin adalah sumber terpenting folat substitusi untuk reasi biosintetik, dan aktivitas serin hidrosimetiltransforase diatur oleh status substitusi folat dan kesediaan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
folat. Reaksi ini bersifar reversibel, dan di hati dapat membentuk serin dan glisin sebagai substrat untuk glukoneogenesis. Metilen-, metenil-, dan 10-formil-tetrahidrofolat dapat saling di konversi. Jika folat 1karbon tidak dipelukan, terjadi oksidasi formil-tetrahidrofolat untuk menghasilkan
karbondioksida
yang
berfungsi
mempertahankan
kompartemen folat bebas.
Inhibitor Metabolisme Folat Digunakan Sebagai Obat Antibakteri, Antimalaria, dan Kemoterapi Metilasi deoksiuridin monofosfat (dUMP) menjadi timidin monofosfat (TMP), yang dikatalisis oleh timidilat sitase, ese nsial untuk membentuk DNA. Fragmen 1 karbon metilen-tetrahidrofolat direduksi menjadi gugus metil disertai pembebasan dehidrofolat yang kemudian direduksi kembali menjadi tetrahidrofolat oleh dehidrofolareduktase. Timidilat sintasedan dihidrofolat reduktase terutama aktif di jaringan yang laju pembelahan selnya tinggi. Metotreksat, suatu analog 10-metiltetrahidrofolat, menghambat dihidrofolat reduktase dan digunakan sebagai obat anti kanker. Dihidrofolat reduktase pada sebagian bakteri dan parasirt berbeda dari enzim yang terdapat pada manusia; inhibitor enzim-enzim
ini
dapat
digunakan
sebagai
obat
anti
bakteri
(mis.trimotoprim) dan obat anti malaria (mis.pirimetamin).
Defisiensi Vitamin B12 Menyebabkan Defisiensi Folat Fungsional“Perangkap Folat” Jika berfungsi sebagai donor metil, S -adenosil metionin membentuk homosistein, yang dapat megalami remitilasi oleh metiltetrahidrofolat dan dikatalisis oleh metionin sintase, suatu enzim di dependen-vitamin B12 (Gambar 44-14). Karena reduksi metilentetrahidrofolat menjadi metil-tetrahidrofolat bersifat ireversibel dan sumber
utama
tetrahidrofolat
untuk
jaringan
adalah
metil-
tetrahidrofolat, peran metionin sintase menjadi vital, dan merupakan penghubung antara fungsi folat dan vitamin B 12. Gangguan metionin sintase pada definisi pada vitamin B 12 menyebabkan penimbunan metil-
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
tetrahidrofolat---“perangkat folat”. Oleh karena itu, terdapar difinisi fungsional folat sebagai efek sekunder dari definisi vitamin B12.
Defisiensi Folat Menyebabkan Anemia Megaloblastik Definisi asam flat iti sendiri atau definisi B12 fungsional asam folat, mempengaruhi sel yang cepat membelah karena sel ini sangat membutuhkan timisin untuk membentuk DNA. Secara kritis, definisi ini mempengaruhi sumsum tulang, menyebabkan anemia migaloblastik.
Suplemen Asam Folat Mengurangi Risiko Cacat Tuba Neuralis dan Hiperhomosisteinemia dan Mungkin Mengurangi Insidens Penyakit Kardiovaskular dan Beberapa Kanker Suplemen folat 400 μg/hari yang dimulai sebelum konsepsi menyebabkan penurunan bermakna insidens spina bifida dan cacat tuba neuralis (neural tube deffect ) lainnya. Peningkatan homosistein darah adalah faktor resiko penting untuk aterosklerosis, trombosis, hipertensi. Keadaan ini terjadi akibat gangguan meti-tetrahidrofolat oleh metilentetrahidrofolat reduktase, sehingga terjadi definisi fungsional folat yang menyebabkan kegagalan remetilasi homosistein menjadi metionin. Orang dengan varian metilen-tetrahidrofolat reduktase abnormal tidak mengalami hiperhomosisteinemia. Jika asupan folatnya relatif tinggi, tetapi belum diketahui apakah hal ini mempengaruhi insiden penyakit kardiofaskular. Terdapat
juga
bukti
bahwa
status
folat
yang
rendah
menyebabkan gangguan metilasi area-area CpG di DNA yang merupakan faktor dalam perkembangan kanker kolorektum dan kanker lain. Sejumlah penelitian menyarankan bahwa suplementasi folat atau penambahan folat dalam makanan dapat mengurangi resiko timbulnya kanker.
Penambahan Folat ke Dalam Makanan Menimbulkan Risiko Bagi Sebagian Orang
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Suplemen folat akan memperbaiki anemia megalobastik akibat definisi vitamin B12, namun mempercepat terjadinya kerusakan saraf (ireversibel) yang ditemukan pada difinisi vitamin B 12. Terdapat juga antagonisme antara asam folat dan obat anti konvulsan yang digunakan dalam penyakit epilepsi.
B. 8
Vitamin H (Biotin)
Struktur Kimia Biotin
Defisiensi Biotin dalam Makanan Sampai Saat ini Belum Diketahui Struktur biotin, dan karboksibiotin (zat perantara metabolik aktif) diperlihatkan pada Gambar 44-17. Biotin tersebar luas di banyak makanan sebagai biostin (ε-amino-biotinillisin), yang dibebaskan pada proteolisis. Senyawa ini disintesis oleh flora usus melebihi kebutuhan. Definisi
belum
ditemukan, kecuali pada orang
yang
mendapat
hanya nutrisi
parenteral
total
berbulan
bulan,
selama dan
sejumlah kecil orang yang memakan mentah
putih dalam
telur jumlah
yang sangat banyak. Putih telur mengandung avidin, suatu
protein
yang
mengikat biotin dan menyebabkan biotin tidak dapat diserap.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Biotin Adalah Koenzim dari Enzim Karboksilase Biotin berfungsi memindahkan karbondioksida dalam jumlah kecil reaksi karboksilasi ( Asetil-KoA, piruvat, propionil-KoA, dan metilkrotonil-KoA
karbonsilakse).
Holokarboksilase
sintetase
mengatalisis pemindahan biotin menjadi residu lisin dan apo-enzim untuk membentuk residu biostin dari holoenzim. Zat antara reaktif adalah 1- N -karboksi-biotin, yang dibentuk dari bikarbonat dalam sebuah reaksi dependen-ATP. Kelompok karboksi kemudian diubah menjadi substrat untuk karboksilasi. Memiliki peranan dalam mengatur siklus sel, yang bekerja dengan melakukan biotinilasi pada inti protein utama.
B. 9
Vitamin C (Asam Askorbat)
Asam Askorbat Merupakan Vitamin Hanya Untuk Beberapa Spesies Vitamin
C
(Gambar 44-19) adalah suatu manusia
vitamin dan
bagi primata
lain, marmut, kelelawar, burung dari orde passerina, sebagian besar ikan, dan invertebrata; binatang lain mensintesis vitamin C sebagai zat antara dalam jalur asam uronat pada metabolisme glukosa. Pada spesies yang mengangapnya sebagsi sebuah vitamin terdapat penghalang pada jalur karena ketiadaan adanya gulunolakton oksidase. Asam askorbat dan dehidroaskorbat memiliki aktivitas sebagai vitamin.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Vitamin C adalah Koenzim untuk Dua Kelompok Hidroksilase Asam askorbat memiiki peranan khusus dalam hidrosilase yang mengandung-tembaga dan hidrisilase mengandung-besi terkait-αketoglutarat. Asam ini juga meningkatka aktivitas beberapa enzim lain secara in vitro, walaupun hal ini merupakan akt ivitas pengurangan yang tidak spesifik. Selain itu asam ini memiliki beberapa efek neoenzim akibat aktivitasnya sebagai agen pereduksi dan “pemadam” radikal oksigen. Dopamin β-hidroksilase merupakan enzim yang mengandungtembaga yang terlibat dalam sintesis katekolamin, norepinefrin, dari tirosin pada medula adrenal dan sistem saraf pusat. Selama hidrosilasi, Cu+ dioksidasi menjadi Cu 2+ ; proses reduksi kembali Cu+, khususnya memerlukan askorbat yang dioksidasi menjadi monodehidroaskorbat. Sejumlah hormon peptida memiliki amida terminal karboksi yang berasal dari terminal residu glisin. Glisin ini dihidroksilasi pada αkarbon oleh enzim mengandung-tembaga, peptidilglisin hidroksilase yang sekali lagi memerlukan askorbat untuk reduksi Cu2+. Sejumlah hidroksilase yang mengandung-besi dan memerlukan askorbat memiliki mekanisme reaksi yang umum, yaito hidroksilase substrat dihubungkan dengan dekarboksilase α-ketoglutarat. Banyak dari enzim-enzim ini terlibat dalam modifikasi prekursor protein. Prolin dan lisin hidroksilase dibutuhkan untuk memodifikasi pasca sintesis dar i prolagen menjadi kolagen, dan prolin hidroksilase juga dibutuhkan untuk pembentukan osteokalsin dan komponen C1q dari komplemen. Aspartat β-hidroksilase dibutuhkan untuk memodifikasi pasca sintesis prekursor protein C, protease dipendens-vitamin K yang menghidrolisis faktor V pada jalur pembekuan darah. Trimetilisin dan γ-butirobetain hidroksilase dibutuhkan untuk sintesis karnitin.
Defesiensi Vitamin C Menyebabkan Skorbut
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Tanda-tanda defesiensi vitamin C adalah perubahan kulit, kerapuhan kapiler darah, kelunakan gusi, gigi tangga, dan fraktur tulang. Banyak gejala tersebut dapat disebabkan kurangnya sintesis kolagen.
Asupan Vitamin C yang Lebih Tinggi Mungkin Memberikan Manfaat Pada asupan diatas sekitar 100 mg/hari, kapasitas tubuh untuk memetabilisme vitamin C mengalami kejenuhan, dan asupan yang lebih tinggi akan diekskresi dalam urin. Walaupun demikian, tambahan aturan lain bahwa vitamin C meningkatkan absorbsi besi, dalam hal ini bergantung dengan adanya vitamin dalam usus. Oleh karena itu peningkatan asupan vitamin C mungkin memberikan manfaat. Terdapat sangat sedikit bukti baik yang menyatakan bahwa vitamin C dosis t inggi dapat mencegah Common cold meskipun vitamin ini dapat mengurangi durasi dan beratnya gejala.
II.
MINERAL
Mineral merupakan unsure isensial bagi fungsi normal sebagian enzim dan sangat penting dalam pengendalian komposisi cairan tubuh 65% adalah air dalam bobot tubuh. Komponen-komponen anorganik tubuh manusia terutama adalah Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Besi, Fosfor, Klorida dan Sulfur. Sebagian dari unsur-unsur tersebut adalah mineral-mineral tulang dan ion-ion dapat sebagai cairan tubuh. Yodium merupakan mineral yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif sangat kecil, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting untuk pembentukan hormon tiroksin. Hormon tiroksin ini sangat berperan dalam metabolisme sehingga dalam keadaan konsumsi yodium yang rendah, kelenjar gondok akan berupaya membuat konpensasi dengan membesrakan kelenjarnya. Berdasarkan jenisnya, mineral dibagi 2 macam yaitu, sebagai berikut: 1. Makromineral (terdiri dari: kalsium, Al, Mg, P, sodium (Na), dan sulfur) 2. Mikromineral (terdiri dari: Fe, I2, Flour, Mn, Zinc, cuprum, cobalalt dan kromium).
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Semua jaringan tubuh hewan atau manusia, pangan dan pakan mengandung zat Anorganik yan di sebut unsur hara atau mineral dengan jumlah yang berbeda beda.Dalam abu zat Anorganik tersebut dalam bentuk oksida, carbonat dan sulfat. Pada saat ini diketemukan 22-23 mineral yang dipandang merupakan unsur esensial untuk ternak dari kemampuan 22-23 unsur tadi 7 unsur disebut macro mineral dan 15-16 unsur disebut micro mineral. Ketujuh unsur macro mineral tersebut adalah: calcium, phosporus, magnesium, sodium, sulphur, potasium dan chlorine. Ada tiga fungsi utama mineral yaitu: 1. Sebagai kompenen utama tubuh (structural element) atau penyusun kerangka tulang, gigi dan otot-otot. Ca, P, Mg, Fl dan Si untuk pembentukan dan pertumbuhan gigi sedang P dan sekolah luar biasa untuk penyusunan protein jaringan. 2. Merupakan unsur dalam cairan tubuh atau jaringan, sebagai elektrolit yang mengatur tekanan osmuse (Fluid balance), menegatur kese imbangan basa asam dan permeabilitas membran. Contoh adalah Na, K, Cl, Ca dan Mg 3. Sebagai aktifator atau terkait dalam peranan enzyme dan hormon
II. A
Sumber dan Fungsi Mineral
Kalsium dan fosfor Tubuh manusia mengandung sekitar 22 gram kalsium per kg berat badan tanpa lemak. Kira-kira 99% kalsium terdapat dalam tulang dan gigi. Peranan kalsium tidak saja pada pembentukan tu lang dan gigi, namun juga memegang peranan penting pada berbagai proses fisiologik dan biokhemik di dalam tubuh, seperti pada pembekuan darah, eksitabilitas saraf otot, kerekatan seluler, memelihara dan meningkatkan fungsi membran sel, mengaktifkan reaksi enzim dan sekresi hormon. Bahan makanan yang kaya akan kalsium : susu, keju dan es kr im, brokoli, kacang-kacangan dan buah-buahan. Aneka macam makanan mengandung kalsium dan fosfor. Kalsium dan fosfor dalam bentuk hidrosiapati adalah komponen terpenting pada struktur keras dari tulang dan gigi. Kalsium berperan dalam perangsangan saraf dan otot,
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
penggumpalan darah, perantara dalam tanggap hormonal dan beberapa aktivitas enzim. Tubuh manusia mengandung sekitar 12 gram fosfor per kilogram jaringan tanpa lemak.Fosfor adalah bagian dari senyawa tinggi energi ATP yang diperlukan dalam suplai energi untuk kegiatan seluler. Karena peranannya yang sangat penting dalam metabolisme pada jaringan hewan dan tanaman maka mineral ini umumnya terdapat dalam setiap bahan makanan.
Magnesium Sumber dari magnesium di antaranya adalah : sayur-sayuran hijau, kedelai, dan kecipir. Sedangkan fungsi dari magnesium adalah : 1. Sebagai aktifator enzim peptidase dan enzim lain yang memecah gugus Phospat 2. Sebagai obat pencuci perut 3. Meningkatkan tekanan osmotic 4. Membantu mengurangi getaran otot Orang
dewasa
pria
membutuhkan
magnesium
sebanyak
350mg/hari dan untuk dewasa wanita membutuhkan magnesium sebanyak 300mg/hari. Jika terjadi defisiensi, maka akan menimbulkan gangguan metabolic, insomania, kejang kaki serta telapak kaki dan tangan gemetar.
Fe (Besi) Jumlah seluruh besi di dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 3.5 g, di mana 70 persennya terdapat dalam hemoglobin, 25 persennya merupakan besi cadangan (iron storage) yang terdiri dari feritin edan homossiderin terdapat dalam hati, limfa dan sum-sum tulang. Besi simpanan berfungsi sebagai cadanga n untuk memproduksi homoglobin dan ikatan-ikatan besi lainnya yang mempunyai fungsi fisiologis.Sumber besi di antaranya adalah: telur, daging, ikan, tepung, gandum,roti sayuran hijau, hati, bayam, kacang-kacangan, kentang, jagung dan otot.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Fungsi besi di antaranya adalah : 1. Untuk pembentukan hemoglobin baru. 2. Untuk mengembalikan hemoglobin kepada nilai normalnya setelah terjadi pendarahan. 3. Untuk mengimbangi sejumlah kecil zat besi yang secara konstan dikeluarkan tubuh, terutama lewat urine, feses dan keringat. 4. Untuk menggantikan kehilangan zat besi lewat darah tubuh. Kebutuhan akan zat besi untuk berbgai jenis kelamin dan golongan usia adalah sebagai berikut: 1. Untuk laki-laki dewasa : 10 mg/hari 2. Wanita yang mengalami haid : 12 mg/hari 3. Anak-anak umur 7-10 tahun : 2,3-3,8 mg/hari 4. Orang dewasa : 10-15 mg/hari Zat besi yang tidak mencukupi bagi pembentukan sel darah, akan mengakibatkan anemia, menurunkan kekebalan individu, sehingga sangat peka terhadap serangan bibit penyakit
Natrium Tubuh manusia mengandung 1.8 gram natrium 1.8 gram natrium (Na) perkilo gram berat badan bebas lemak, dimana sebagian besar terdapat dalam cairan ekstraseluler. Kandungan natrium dalam plasma sekitar 300-355 mg/100 ml.Karena natrium merupakan kation utama dari cairan ekstraseluler, pengontrolan osmolaritas dan volume cairan tubuh sangat tergantung pada ion natrium dan risio natrium terhadap ion lainnya. Natrium mampu membuat membran sel menjadi permeabel, sementara itu transmisi syaraf dan kontraksi otot melibatkan pertukaran natrium ekstraseluler dan kalium ekstraseluler. Hanya sejumlah kecil natrium berada dalam intraseluler. Dalam tulang, natrium dalam tulang kira-kira sebanyak 30-45% dari total natrium tubuh. Pangan nabati mengandung natrium lebih sedikit di bandingkan dengan pangan hewani.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Iodium Sumber iodium di antaranya adalah : sayur-sayuran, ikan laut, dan rumput laut. Sedangkan funsi dari iodium di antaranya dalah se bagai komponen esensial tiroksin dan kelenjar tiroid.
Floor Sumber floor di antaranya adalah air, makanan laut, tanaman, ikan dan makanan hasil ternak. Sedangkan fungsi floor di antaranya adalah 1. Untuk pertumbuhan dan pembentukkan struktur gigi 2. Untuk mencegah karies gigi Kebutuhan floor antara dari panas dan daerah kurang panas berbeda.
Khlor Sumber dari khlor di antaranya adalah garam, keju, ikan, udang, bayam dan seledri. Sedangkan fungsi dari khlor diantaranya adalah : 1. Activator amylase dan pembentukan HCl lambung 2. Mengaktifkan enzim amylase dalam mulut untuk memecah pati. 3. Membantu menjaga tekanan osmotic
Zinc Sumber utama Zinc adalah daging, unggas, telur, ikan, susu, keju, hati, lembaga gandum, ragi, selada, roti dan kacang-kacangan. Sedangkan fungsi Zinc di antaranya adalah : 1. Meningkatkan keaktifan enzim 2. Meningkatkan pertumbuhan Jika
terjadi
defisiensi
maka
menyebabkan
kegagalan
pertumbuhan dan gangguan kesembuhan luka
Tembaga
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Sumber utama dari tembaga adalah susu dan sereal. Sedangkan fungsi dari tembaga adalah berperan dalam kegiatan enzim pernafasan sebagai kofaktor bagi enzim tironase dan sitokromokdiase.
Kobalt Merupakan koostifuen vitamin B12 yang diperlukan bagi perkembangan normal sel-sel darah merah. Sumber utamanya adalah vitamin B12, B1, dan sayuran berdaun hijau. Kobalt mempunyai fungsi untuk keseimbangan tubuh ruminansia.
III.
HORMON
Organisme multiseluler memerlukan mekanisme untuk komunikasi antar sel agar dapat memberi respon dalam beradaptasi/ menyesuaikan diri dengan lingkungan eksternal maupun internal yang selalu berubah-ubah. Oleh karena itu dibutuhkan sistem endokrin dan susunan saraf untuk mengkomunikasikan berbagai jaringan dan sel (Mutiara, 2004:1). Salah satu sistem komunikasi utama dalam tubuh adalah hormon (Montgomery, Rex dkk. 1993:1138). Berikut beberapa pengertian hormon menurut para ahli :
Hormon merupakan senyawa kimia, ada dalam darah dengan kadar yang sangat rendah, yang mempunyai pengaruh pengatur pada metabolisme alat atau jaringan spesifik. Hormon di sekresikan lansung ke dalam darah dengan jumlah yang sangat kecil oleh sel khusus, sering dikelompokkan bersama dalam struktur anatomik berbeda yang di sebut kelenjar e ndoktrin. Hormon-hormon di angkut lewat darah ke jaringan spesifik yang di sebut jaringan sasaran, dimana mereka melakukan pengaruh pengaturannya (Montgomery, Rex dkk. 1993:1139).
Hormon adalah zat organik yang di perlukan untuk kelanjutan hidup dan fungsi normal tubuh, dimana zat itu dapat di buat oleh tubuh kita. Hormon hanya di butuhkan dalam jumlah kecil, sehingga dapat di anggap sebagai pengatur kimiawi untuk proses-proses vital yang berlansung dalam tubuh manusia. Hormon di keluarkan oleh kelenjar-kelenjar endoktrin. (Gultom, Togu. 2001 : 119).
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Hormon adalah suatu pesan kimia yang di sintesis pada sel-sel khusus dan di transpor ke sel sasaran yang jauh letaknya melalui peredaran darah. Kebanyakan hormon di sekresi lansung ke dalam sirkulasi darah. (Colby, S Diane. 1999 : 263). Dari penjelasan beberapa ahli mengenai hormon maka dapat disimpulkan
bahwa hormon adalah zat organik yang dibuat oleh tubuh (dikeluarkan oleh kelenjar endokrin) dan dibutuhkan untuk tubuh. Hor mon di sekresikan langsung ke dalam darah dengan jumlah yang sangat kecil, sehingga dapat di anggap sebagai pengatur kimiawi untuk proses-proses vital yang berlansung dalam tubuh manusia.
III. A
Klasifikasi Hormon Berdasarkan Tempat Pembentukannya
1.
Hipotalamus o
Hormon pelepas-hormon luteinisasi/hormon stimulasi-folikel (LHRH/FSHRH) memiliki fungsi Merangsang sekresi LH dan FSH
o
Kortikotropin-releasing hormon (CRH) memiliki fungsi Merangsa ng sekresi ACTH
o
Thyrotropin-releasing hormon (TRH) memiliki fungsi Merangsang sekresi TSH
o
Hormon pelepas-somatotropin (SRH) memiliki fungsi Mera ngsang sekresi SH
o
Hormon pelepas-prolaktin (PRH) memiliki fungsi Merangsang sekre si PRL
o
Hormon pelepas-melanotropin (MRH) memiliki fungsi Merangsang sekresi β-MSH
o
Somatostatin (SRIH) memiliki fungsi Menghalangi sekresi SH
o
Hormon penghambat-pelepas laktin (PRIH) memiliki fungsi Menghalangi sekresi PRH
o
Hormon penghambat-pelepas melanotropin (MRIH) memiliki fungsi Menghalangi sekresi β-MSH
2.
Hipofisis A.
Neurohipofisis Oksitosin
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Oksitosin mengatur kontraksi uterus dan pengeluaran air susudari kelenjar susu.
Vasopresin/ADH Vasopresin mengatur tekanan darah dan air tubuh.
B.
Adenohipofisis
Somatotropin (SH) mempunyai efek anabolik pada banyak jaringan.
Prolaktin memacu produksi air susu dalam kelenjar susu.
Hormon stimulasi folikel (FSH) Persiapan ovulasi dan sintesis estrogen pada ovarium dan sperma pada testes
Hormon luteinisasi (LH) Merangsang sintesis hormon seks pada ovarium dan testes.
Tirotropin (TSH) memproduksi dan melepaskan T 4 dan T3
Adrenokortikotropin (ACTH) fungsi utama merangsang sintesis steroid pada korteks adrenal.
3.
Melanotropin (β-MSH) fungsi utama pigmentasi
Pineal Menghasilkan hormon melatonin , yang berfungsi untuk merangsang pematangan organ reproduksi dan mengatur irama sirkardian.
4.
Tiroid o
Hormon Tiroksin (T4), berfungsi untuk mengatur metabolisme karbohidrat dan lemak
o
5.
Hormon Triodo (T3), berfungsi untuk sintesis protein Paratiroid Menghasilkan Parathormon yang berfungsi untuk mengatur kadar kalsium dan fosfat dalam darah.
6.
Timus Menghasilkan hormon Timosin, yang berfungsi untuk mematangkan limfosit T dengan cara menfagositosis benda asing.
7.
Pancreas o
Insulin
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
Efek utama insulin adalah menurunkan kadar g lukosa dan kadar asam lemak bebas dalam plasma. o
Glukagon Glukagon menaikkan kadar glukosa dan kadar asa m lemak bebas dalam plasma.
8.
Kelenjar adrenal o
Mineralokortikoid Mineralokortikoid menyebabkan absorpsi kembali natrium, dan sampai taraf lebih kecil, meningkatkan ekskresi ion kalium dan hidrogen.
o
Glukokortikoid Glukokortkoid mempunyai pengaruh terhadap metabolisme protein, karbohidrat, dan lipid. Pengaruh ini termasuk peningkatan katabolisme protein, lepasnya kalsium dari tulang sebagai akibat dari hilangnya matriks osteoid (osteoporosis), pengaruh antikekebalan dengan penurunan yang dihubungkan pada limfosit dan lekosit eosinofil dalam sirkulasi, peningkatan glukoneogenesis, dan perkuatan lipolisis. Kerja glukokortkoid yang lain adalah menghambat produksi prostaglandin dalam jaringan tertentu.
9.
Gonad o
Testosteron Fungsi hormon testosteron mempertahankan proses pembentukan sperma dan menumbuhkan cirri-ciri kelainan sekunder
o
Estrogen Fungsi hormon estrogen untuk mempertahankan pembentukan ovum dan cirri-ciri kelainan sekunder.
o
Progesteron Fungsi hormon progesteron mengatur pembentukan plasenta dan produksi air susu.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
10.
Usus/ Gastrointestinal o
Gastrin Gastrin memiliki fungsi utama yaitu merangsang sekresi asam lambung dan enzim pankreas.
o
Sekretin Sekretin memiliki fungsi utama yaitu mengatur sekresi eksokrin pankreas.
o
Koleistokinin Koleistokinin memiliki fungsi utama yaitu merangsang sekresi enzim pencernaan.
o
Glukagon usus Glukagon usus memiliki fungsi utama yaitu memicu sekresi insulin.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
BAB III PENUTUP III. A KESIMPULAN
Vitamin adalah kelompok nutrien organik yang dibutuhkan dalam jumlah kecil untuk berbagai fungsi biokimia dan umumnya tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga harus dipasok dari makanan. Menurut kelarutannya, vitamin dibagi menjadi dua yaitu larut-lipid dan larut-air, namun tidak dalam keduanya. Dalam peranannya, vitamin memiliki vungsi dan karakteristik tersendiri tergantung dengan rumus molekulnya. Berikut adalah fungsi dan penyakit defisiensi vitamin tertentu.
VITAMIN
PENYAKIT
FUNGSI
DEFISIENSI
Pigmen penglihatan di retina; A
Retinol, Beta regulasi karoten
ekspresi
gen
dan
Buta
senja,
xeroftalmia;
diferensiasi sel ( Beta karoten keratinisasi kulit adalah suatu antioksidan)
D
Kalsiferol
Memelihara
keseimbangan Rakitis = gangguan
kalsium;
meningkatkan
pengerapan Ca2+ di usus dan tulang; memobilisasi regulasi
mineral
ekspresi
tulang; osteomalasia
gen
dan
diferensiasi sel
E
K
B1
Tokoferol, tokotrienol
Anti
oksidan
tulang terutama
di
Sangat
jarang –
disfungsi
pembentukan sinyal sel
serius
Koenzim
Gangguan
Beta
menakuinon
enzim
=
demineralisasi
membran sel; berperan dalam
Filokuinon;
Tiamin
mineralisasi
dalam
pembentukan
karboksiglutamat pembekuan
saraf
dalam pembekuan darah,
darah
dan penyakit
matriks tulang
pendarahan
Koenzim dalam privatdan Alfa
Kerusakan
ketoglutarat dehidrogenase, dan perifer
saraf
(beriberi)
atau lesi susunan
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
transketolase; mengatur kanal Cl- saraf dalam hantaran saraf
pusat
(sindrom WernickeKorsakoff)
B2
Riboflavin
Koenzim dalam reaksi oksidasi
Lesi
dan
mulut, bibir, dan
reduksi;
gugus
prostetik
flavoprotein
di
lidah,
sudut
dermatitis
seboroik
Asam Niasin nikotinat, nikotinamida
Koenzim dalam reaksi oksidasi
Pelagra
dan reduksi, bagian fungsional
dermatitis
NAD dan NADP; berperan dalam
fotosensitif,
regulasi
kalsium
intrasel
–
dan psikosis depresif
pembentukan sinyal sel Piridoksin, B6
piridoksal, piridoksamin
Koenzim dalam transaminasi dan Penyakit dekarboksilasi asam amino dan
metabolisme asam
glikogen
amino, kejang
fragmen Kobalamin
modulasi
kerja hormon steroid Koenzim
B12
fosforilase;
dalam
pemindahan
satu-karbon
dan
metabolisme asam float
Anemia pernisiosa =
anemia
megaloblastik dengan degenerasi medula spinalis
Asam float
Koenzim
dalam
pemindahan
fragmen satu-karbon
Anemia megaloblastik
Koenzim pada reaksi karboksilasi Gangguan H
C
Biotin
Asam Askorbat
dalam
glukoneogenesis
dan
metabolisme lemak
sintesis asam lemak, berperaan dan
karbohidrat,
dalam regulasi siklus sel
dermatitis
Koenzim
Skorbut
dalam
hidroksilasi
prolin dan lisin pada sintesis kolagen,
–
gangguan
antioksidan; penyembuhan
meningkatkan penyerapan besi
luka, berkurangnya sementum
gigi,
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG
perdarahan subkutis
Unsur mineral merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup di samping karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin. Kekurangan atau
kelebihan
mineral
dapat
menyebabkan
penyakit.
Berdasarkan
dari
kebutuhannya, mineral terbagi menjadi 2 kelompok yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral diperlukan untuk fungsi normal pada sel tubuh. Tubuh membutuhkan jumlah besar dari sodium, potasium, kalsium, magnesium, klorida, dan fosfat. Mineral ini disebut makromineral. Namun tubuh membutuhkan sedikit tembaga, florida, yodium, zat besi, selenium, dan seng. Hormon adalah zat organik yang dibuat oleh tubuh (dikeluarkan oleh kelenjar endokrin) dan dibutuhkan untuk tubuh. Hormon di sekresikan langsung ke dalam darah dengan jumlah yang sangat kecil, sehingga dapat di anggap sebagai pengatur kimiawi untuk proses-proses vital yang berlansung dalam tubuh manusia. Berdasarkan tempat pembentukannya, hormon dibagi menjadi 10 macam yaitu pada hipotalamus, hipofisis, pineal, tiroid, paratiroid, timus, pancreas, kelenjar adrenal, gonad, dan usus/ gastrointestinal.
BIOKIMIA | PENDIDIKAN IPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG