1
BAB I ENZIM DAN KOENZIM A. Pengertian Enzim Enzim adalah sebuah biomolekul yang berupa protein dan berbentuk bulat. Enzim terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida. Enzim ini akan mengubah senyawa dan mempercepat proses reaksi dengan mengubah molekul awal yang dikenali dan diikat secara spesifik oleh enzim (substrat) menjadi molekul lain (produk). Kemampuan enzim untuk mengaktifkan senyawa lain dengan cara spesifik disebut dengan biokatalisator. B. Fungsi Enzim Fungsi Enzim adalah sebagai katalisator yang mempercepat terjadinya laju sebuah reaksi. Didalam tubuh manusia, enzim berfungsi untuk memperlancar proses pencernaan. Dimulai dari :
2
1. Mulut Enzim Amilase, terdapat didalam saliva (air ludah), dihasilkan oleh kelenjar parotis (kelenjar ludah) dan pankreas. Fungsi untuk mengubah amilum menjadi maltosa (molekul yang lebih sederhana). Contohnya jika kita makan nasi dan mengunyahnya selama 3 menit atau lebih, maka kita akan merasakan rasa manis. Hal tersebut terjadi karena ada efek dari enzim amylase. 2. Lambung Enzim Renin, terdapat didalam lambung, kerjanya dibantu oleh HCl (asam) lambung. Fungsi untuk mengubah kaseinogen menjadi kasein. Enzim Pepsin, terdapat didalam lambung, kerjanya dibantu oleh HCl (asam) lambung. Fungsi untuk mengubah protein menjadi pepton, proteosa dan polipeptida. Enzim Lipase, berfungsi dalam mengubah trigliserida menjadi asam lemak 3. Usus Halus
Enzim Laktase, fungsi mengubah laktosa menjadi galaktosa dan glukosa
Enzim Maltase, fungsi mengubah maltosa (hasil dari kerja Amilase disaliva) menjadi glukosa
Enzim Lipase, fungsi mengubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak
Enzim Enterokinase, fungsi mengubah tripsinogen menjadi tripsin
Enzim Peptidase, fungsi mengubah polipeptida (hasil dari kerja Tripsin dipankreas) menjadi asam amino (protein yang diserap kedalam darah)
Enzim Sukrase, fungsi mengubah sukrosa (diperoleh dari konsumsi buahbuahan seperti tebu dll) menjadi fruktosa dan glukosa
4. Pankreas
Enzim Tripsin, fungsi mengubah protein menjadi polipeptida
Enzim Lipase, fungsi mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol (agar dapat dicerna)
Enzim Amilase, fungsi mengubah amilum menjadi maltosa atau disakarida
3
Enzim Karbohidrase, fungsi mencerna amilum menjadi maltose
C. Sifat Enzim Enzim hanya disintesis oleh sel dan juga di dalam sel Enzim ini mempunyai tempat khusus di dalam sel, misalnya enzim pada siklus Krebs terletak didalam matriks ekstraseluler, sedangkan enzim pada proses glikolisis terletak pada sitoplasma sel.
D. Struktur Enzim Enzim disebut juga dengan Holoenzim, yang terbagi menjadi dua, yaitu apoenzim dan kofaktor. Apoenzim merupakan penyusun utama enzim, yaitu bagian enzim aktif yang terdiri atas protein yang bersifat tidak stabil dan mudah berubah. Sehingga dibutuhkan kofaktor untuk menjaga fungsi enzim tetap normal. Kofaktor merupakan sebuah komponen berupa molekul yang bersifat nonprotein. Kofaktor bisa mempunyai ikatan yang kuat maupun lemah terhadap protein enzim. Jika kofaktor mempunyai ikatan yang kuat dengan protein enzim, maka disebut dengan prostetik. Jika kofaktor terdiri atas
4
molekul organik nonprotein yang terikat secara tidak kuat/renggang terhadap protein enzim, maka disebut dengan koenzim. Kofaktor terbagi menjadi dua lagi, yaitu molekul organik dan nonorganik. Molekul organik (koenzim) contohnya adalah Vitamin. Sedangkan molekul non-organik (ion logam) contohnya adalah Fe+2, Mn+2 Akan tetapi, penting untuk diketahui, bahwa tidak semua enzim memiliki struktur yang lengkap (memiliki apoenzim dan kofaktornya). Contohnya saja seperti enzim ribonuklease pankreas yang hanya terdiri atas polipeptida saja, dan tidak mengandung gugus kimiawi lain. E. Pengertian Dan Definisi Koenzim. Koenzim adalah ko-faktor yang berupa molekul organik kecil yang merupakan bagian enzim yang tahan panas, mengandung ribose dan fosfat, larut dalam air dan bisa bersatu dengan apoenzim membentuk holoenzim. Koenzim yang membentuk ikatan sangat erat baik secara kovalen maupun non kovalen dengan apoenzim di sebut gugus prostetik. Koenzim memiliki fungsi aktif sebagai katalisator yang dapat meningkatkan kemampuan katalitik suatu enzim. Selain itu koenzim juga berfungsi untuk menentukan sifat dari suatu reaksi dan dapat bertindak sebagai transpor elektron dari satu enzim ke enzim yang lain. Contoh koenzim adalah NADH, NADP dan adenosin trifosfat. Koenzim merupakan komponen penting dari enzim yang diperlukan untuk setiap reaksi metabolisme dalam tubuh kita. Koenzim sering di identikan sebagai vitamin karena banyak koenzim ditemukan dalam bentuk derivat vitamin B seperti Niacin, Tiamin, Riboflavin, dl. Koenzim berikatan dengan enzim membentuk holoenzim. Koenzim juga membentuk molekul lain dalam sel yang menjadi sumber energi Sel. Energi sell dibutuhkan molekulmolekul sel untuk melakukan fungsi-fungsi khusus. Contoh dari salah satu fungsi koenzim bagi tubuh adalah retensi memori. Tanpa koenzim, tubuh manusia tidak bekerja dan semua proses sel berhenti.
5
BAB II OKSIDASI BIOLOGI A. Pengertian Oksidasi Reaksi Oksidasi dapat didefinisikan sebagai peristiwa kehilangan elektron atau kehilangan hydrogen, sehingga disebut juga reaksi dehidrogenasi. Bila suatu senyawa dioksidasi maka harus ada senyawa lain yang direduksi, yaitu akan memperoleh elektron atau memperoleh hydrogen.(Sri Widya : 2000) Secara kimiawi, oksidasi di definisikan sebagai pengeluaran electron dan reduksi sebagai penangkapan electron, sebagaimana di lukiskan oleh oksidasi ion fero menjadi feri e (elektron) Fe 2+ ¬ Fe3+ . Dengan demikian, oksidasi selalu disertai reduksi aseptor electron. Prinsip ini osidasi – reduksi ini berlaku pada berbagai sistem biokimia dan merupakan konsep penting yang melandasi pemahaman sifat oksidasi biologi. kita ketahui bahwa banyak oksidasi biologi dapat berlangsung tanpa peran serta molekul oksigen, misalnya : dehidrogenasi. Pengertian sempit oksidasi biologi: reaksi suatu zat dengan molekul oksigen sedangkan Pengertian luas oksidasi biologi : pelepasan hidrogen (dehidrogenasi) atau pelepasan elektron. Dalam oksidasi biologi diperlukan hidrogen/elektron, dalam reaksi, apabila ada yang dioksidasi pasti ada yang direduksi. Misal : XH2 + Y —> YH2 +X (reaksi dehidrogenasi) Y= yang direduksi (aseptor hidrogen) X = yang dioksidasi Enzim yang mengkatalisori : dehidrogenase Respirasi : karbohidrat + O2 —> CO2 +H2O + E Respirasi merupakan proses oksidasi – reduksi : Karbohidrat dioksidasi menjadi CO2 Oksidasi (O2) direduksi membentuk H2O Jadi dalam respirasi Karbohidrat tidak bereaksi dengan oksigen
6
Oksigen berperan sebagai aseptor hidrogen terakhir pada proses oksidasi senyawa karbohidrat Misal : XH2 + Y —-> YH2 + X YH2 + 1/2O2 —-> Y + H2O XH2 x
Y ————-
X
H2O
x YH2
O2
Akseptor Hidrogen Reaksi dapat lebih panjang. Sebelum hidrogen diterima oksigen, dipindah tangankan melalui beberapa aseptor hydrogen Pada setiap hidrogen pindah ke aseptor hidrogen akan keluar energi. Hidrogen terakhir diterima oleh oksigen menjadi H2O. Beberapa aseptor hidrogen adalah : NAD (nikotin amida dinukleotida) NADP (nikotin amida dinukleotida pospat) FAD (flavo adenin dinukleotida) Sitokrom, masing2 dg enz dehidrogenase yg sesuai. Fungsi Reaksi Oksidasi Biologi Di dalam system biologi sel makhluk hidup, reaksi oksidasi reduksi berperan dalam reaksi-reaksi yang menghasilkan energy. Contohnya pada oksidasi glukosa menjadi CO2, air dan energy. Proses oksidasi reduksi ini dapat berlangsung secara anaerob maupun aerob. pada keadaan aerob reaksi berlangsung tanpa adanya oksigen sebagai penerima akhir elektron atau hydrogen. Contohnya adalah proses peragian karbohidrat oleh sel ragi. Karbohidrat seperti pati, glukosa, sukrosa, dll. Dapat diuraikan oleh enzimenzim yang terdapat di dalam ragi menjadi CO2 dan etanol. Pada keadaan aerob reaksi berlangsung dengan menggunakan oksigen sebagai penerima akhir elektron atau hydrogen. Keadaan ini dapat ditemukan pada berbagai sel hidup dalam lingkungan yang cukup oksigen. Hasil akhir oksidasi aerob adalah CO 2 dan air.
7
Dari uraian tersebut, tampak bahwa baik pada keadaan aerob maupun anaerob, oksidasi selalu menghasilkan CO2. Perbedaan hanya pada terbentuknya air (pada oksidasi aerob) dan etanol (anaerob). Dari fakta ini dapat disimpulkan bahwa oksidasi aerob merupakan oksidasi lengkap. Hal ini dapat dipahami karena air tidak dapat dioksidasi lagi, sedangkan etanol masih dapat dioksidasi lebih lanjut. Oksidasi biologi berbeda dengan oksidasi yang terjadi dalam system bukan biologi, tidak berlangsung secara sekaligus tanpa kendali, tetapi secara bertahap. Untuk itu diperlukan sejumlah enzim yang bekerja sama dalam memindahkan elektron atau hydrogen sebuah sel memperoleh energy dari molekul gual atau protein dengan membiarkan atom-atom karbon dan hidrogennya bersenyawa dengan oksigen membentuk CO2 dan H2O. oksidasi sel berlangsung secara bertahap. proses itu dipecah menjadi sejumlah reaksi dan hanya sebagian kecil saja yang secara langsung melibatkan penambahan oksigen. Oksidasi tidak hanya diartikan sebagai penambahan atom-atom oksigen, oksidasi lebih tepat bila digunakan untuk seua reaksi dimana elektron-elektron dipindahkan dari satu atom ke atom yang lain. Oksidasi dalam pengertian ini didefinisikan sebagai pelepasan elektron sedangkan reduksi penambahan elektron. Walaupun secara energy bentuk karbon yang sering dijumpai adalah CO2 dan untuk hydrogen adalah H2O. kedua molekul itu sesungguhnya berada dalam keadaan stabil dan membutuhkan energy aktifasi agar dapat mencapai konfigurasi yang lebih stabil. Katalisator protein yang sangat spesifik atau enzim bergabung dalam molekul-molekul biologi sedemikian rupa sehingga bahan tersebut mengurangi energi aktifasi reaksi-reaksi tertentu yang harus dijalani oleh molekul-molekul tersebut. Sebagian energi yang dilepaskan dalam reaksi oksidasi dimanfaatkan dalam pembentukan ATP. ATP berfungsi sebagai media penyimpan energi yang baik untuk menggerakkan berbagai reaksi kimia yang dibutuhkan oleh sel.
Didalam sel yang sedang bernafas secara aerobik oksidasi menjadi aseti co enzim A dan CO2. Oksidasi dalam tahap ini memerlukan 3 kelompok enzim
8
Kelompok
piruvat
dehidrogenase
meng-oksidasi
dan
mengadakan
dekarboksilasi oksidatif menjadi suatu bentuk asetat yaitu tioester asetil CoA
Daur krebs asam trikarboksilat mengoksidasi karbon menjadi CO2 dan membentuk NADH dan FADH2 Rantai pernafasan dari enzim pemindah elektron mengoksidasi kembali ko enzim NADH dan FADH2 yang telah diproduksi oleh reaksireaksi dehidrogenase dari katabolisme. Pada pernafasan elektron dan proton yang semula diturunkan dari molekul-molekul makanan, akhirnya bereaksi dengan O2 untuk menghasilkan H2O. Rantai pernafasan enzim terletak di membran mitokondria dalam dan akseptor elektron akhiran adalah oksigen. Energi redoks yang diperoleh dengan reaksi-reaksi pertukar elektron ini sebagian di tersimpan oleh penggabungan pemindahan elektron pada fosforilasi ADP. Selain abekerja sebagai akseptor elektron akhir untuk koenzim-koenzim FADH2 dan NADH yang di hassilkan pada dehidrogenasi metokondrial, maka rantai pernafasan dapat memenfaatkan jalur-jalur reaksi tertentu untuk bertindak sebagai akseptor elektron akhir bagi NADH yang di hasilkan didalam sito plasma misalnya glikolisis aerobik
9
BAB III PEMBELAJARAN ATP A. Pengertian ATP ATP adalah sumber utama energi dalam tubuh kita, tetapi apakah Anda tahu apa yang ATP? Temukan jawaban untuk pertanyaan ini dengan rincian tentang fungsi ATP dan produksi dalam artikel ini. Tubuh kita sepenuhnya tergantung pada energi yang diperoleh dari makanan yang kita makan. Makanan mengalami banyak proses dan kemudian akhirnya melepaskan ATP. ATP atau Adenosin Tri-Fosfat adalah unit energi sel. Ini adalah salah satu sumber energi yang paling penting dan utama tubuh. Hal ini digunakan di hampir semua fungsi dan diproduksi oleh dua proses utama: glikolisis dan siklus asam sitrat (Krebs cycle). Tapi sebelum pemahaman tentang produksi molekul-molekul Anda harus terlebih dahulu memahami struktur dan komposisi molekul ATP. B. Struktur Molekul suatu ATP Molekul ATP terdiri dari basa purin, gula pentosa dan gugus fosfat. Basis purin, adenin melekat pada atom karbon 1 'dari ribosa, yang merupakan gula pentosa. Ketiga gugus fosfat yang melekat pada gula pentosa pada posisi atom karbon 5 '. Berikut ini adalah struktur molekul ATP dengan konstituennya. Energi disimpan dalam PPP atau ikatan fosfat yang dilepaskan ketika ikatan rusak dan ATP mengkonversi menjadi ADP melalui proses hidrolisis yang juga dikenal sebagai defosforilasi. ATP + H2O → ADP + Pi + energi (30,6 KJ / mol) Dalam reaksi di atas, ADP adalah Adenosin Di-Fosfat dan Pi adalah fosfat anorganik. Reaksi menunjukkan pemecahan ATP dan pelepasan energi. Reaksi ini juga dapat dibalik dan ADP dapat dikonversi menjadi ATP tetapi akan membutuhkan jumlah energi yang sama yang dilepaskan selama proses yaitu 30,6 KJ. Proses ini dikenal sebagai kondensasi atau fosforilasi. Hal ini terjadi karena molekul ATP adalah sangat tidak stabil dan akan dihidrolisis segera. Ikatan antara gugus fosfat dalam molekul ATP lebih lemah daripada molekul ADP. Oleh
10
karena itu, kita dapat mengatakan bahwa kehadiran satu kelompok fosfat dapat membuat perbedaan dalam produksi energi dan konsumsi molekul. C. Produksi ATP ATP diproduksi di tingkat respirasi seluler. Hal ini diproduksi dan dikonsumsi dalam respirasi anaerobik serta aerobik. Produksi ATP terdiri dari tiga jalur utama yaitu glikolisis, siklus Krebs atau siklus asam sitrat dan fosforilasi transpor elektron atau oksidasi beta. Siklus asam sitrat glikolisis dan berada di bawah respirasi selular. Mari kita memahami diagram respirasi sel dan tiga jalur secara rinci. Glikolisis Ini adalah jalur pertama dari respirasi manusia. Dalam proses ini, satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul piruvat yang digunakan sebagai komponen utama dalam jalur berikutnya. Dalam prosesnya, 2 molekul ATP yang dirilis yang dianggap sebagai molekul yang berat karena mereka memiliki banyak energi. Energi ini disimpan dan digunakan oleh tubuh kemudian. Siklus Krebs atau Siklus Asam Sitrat Setelah glikolisis, jalur selanjutnya adalah siklus Krebs atau siklus asam sitrat. Dua molekul piruvat yang dihasilkan dalam glikolisis tersebut teroksidasi dalam proses yang melepaskan CO2. Molekul-molekul ATP yang dirilis dalam bentuk produk samping dan diserap oleh mitokondria yang kemudian pasokan energi untuk melakukan tugas yang berbeda. Proses ini juga menghasilkan 2ATP molekul. Elektron Transport Fosforilasi Elektron dilakukan melalui NADH yang dihasilkan oleh glikolisis dan siklus asam sitrat, dan FADH2 dihasilkan oleh siklus asam sitrat yang diambil untuk fosforilasi transpor elektron. Dalam proses ini 32 molekul ATP. Oleh karena itu jumlah ATP yang dihasilkan dalam respirasi aerobik dalam 2 + 2 + 32 = 36. Molekul ATP digunakan untuk berbagai tujuan. Jadi untuk semua orang yang bertanya-tanya mengapa ATP merupakan molekul penting dalam metabolisme,
11
jawabannya adalah bahwa ATP memegang banyak energi yang digunakan dalam proses metabolisme banyak. ATP adalah bagian penting dari fotosintesis dan proses sintesis protein. Hal ini juga digunakan dalam kontraksi otot dan sangat membantu dalam transportasi molekul melalui membran. Proses ini juga dikenal sebagai transpor aktif. Mereka juga digunakan dalam mengirimkan sinyal dan dalam proses sintesis DNA.
12
BAB IV METABOLISME DALAM TUBUH MANUSIA
A. PENGERTIAN METABOLISME Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya. B. JENIS-JENIS METABOLISME Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolic, yaitu : Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil untuk dijadikan energy. Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai senyawa organic dari molekul molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh. Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme,baik secara mekanis maupun kimiawi.Metabolisme itu sendiri terdiri dari 2 proses yaitu anabolisme(pembentukanmolekul) dan Katabolisme(Penguraian Pada proses pencernaan makanan,karbohidrat mengalami proses hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul air).Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida Ketika makanan dikunyah,makanan akan bercampur dengan air liur yang mengandung enzim ptialin (suatu α amilase yang disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut).Enzim ini menghidrolisis pati(salah satu polisakarida) menjadi maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga sampai sembilan molekul glukosa.makanan berada di mulut hanya dalam waktu yang singkat dan mungkin tidak lebih dari 3-5% dari pati yang telah dihidrolisis pada saat makanan ditelan. Pepsin mampu mencerna semua jenis protein yang berada dalam makanan.Salah satu hal terpenting dari penceranaan yang dilakukan pepsin adalah kemampuannya untuk mencerna kolagen.Kolagenmerupakan bahan daasar utama jaringan ikat pada kulit dan tulang rawan.
13
Pepsin memulai proses pencernaan Protein.Proses pencernaan yang dilakukan pepsin meliputi 10-30% dari pencernaan protein total.Pemecahan protein ini merupakan proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida. Sebagian besar proses pencernaan protein terjadi di usus.Ketika protein meninggalkan lambung,biasanya protein dalam bentuk proteosa,pepton,dan polipeptida besar.Setelah memasuki usus,produk-produk yang telah di pecah sebagian besar akan bercampur dengan enzim pankreas di bawah pengaruh enzim proteolitik,seperti tripsin,kimotripsin,dan peptidase.Baik tripsin maupun kimotripsin memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil.Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber,yaitu penyerapan melalui dinding usus,hasil penguraian protein dalam sel,dan hasil sintesis asam amino dalam sel.asam amino yang disintesis dalam sel maupun yang dihasilkan dari proses penguraian protein dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam jaringan.dala hal ini hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah. Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh,melainkan akan dirombak di dalam hati menjadi senyawa yang mengandung unsur N,seperti NH3(amonia) dan NH4OH (amonium hidroksida),serta senyawa yyang tidak mengandung unsur N.Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi urea.Pembentukan urea berlangsung di dalam hati karena hanya sel-sel hati yang dapat menghasilkan enzim arginase.Urea yang dihasilkan tidak dibutuhkan oleh tubuh,sehingga diangkut bersama zat-zat lainnya menuju ginjal laul dikeluarkan melalui urin.sebaliknya,senyawa yang tidak mengandung unsur N akan disintesis kembali mejadi bahan baku karbohidrat dan lemak,sehingga dapat di oksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi. Absorpsi hasil pencernaan lemak sebagian besar (70%) terjadi di usus halus.Pada waktu asam lemak dan monogliserida di absorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus,keduanya di ubah kembali menjadi lemak (trigliserida dengan bentuk partikel-partikel kecil(jaringan lemak.Saar dibutuhkam,timbunan lemak tersenit akan diangkut menuju hati.
14
BAB V NUTRISI A. Nutrisi Nutrisi adalah zat-zat gizi atau zat lain yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit, termasuk keseluruhan proses pemasukan dan pengolahan zat makanan oleh tubuh manusia yang bertujuan menghasilkan energi yang nantinya akan digunakan untuk aktivitas tubuh serta mengeluarkan zat sisanya (hasil metabolisme). Nutrisi dapat dikatakan sebagai ilmu tentang makanan, zat-zat gizi dan zat lain yang terkandung, aksi, reaksi, dan keseimbangan yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit. B. STATUS NUTRISI Pemecahan makanan, pencernaan, absorpsi, dan asupan makanan merupakan factor penting dalam menentukan status nutrisi 1. Keseimbangan Energi Energi adalah kekuatan untuk kerja. Manusia membutuhkan energi untuk terus-menerus berhubungan dengan lingkungannya. Keseimbangan Energi = Pemasukan Energi + Pengeluaran atau Pemasukan Energi = Total Pengeluaran Energi ( Panas + kerja+ energi simpanan) 2. Pemasukan Energi Pemasukan energi merupakan energi yang dihasilkan selama oksidasi makanan. Makanan merupakan sumber utama energi manusia. Dari makanan yang dimakan kemudian dipecah secara kimiawi menjadi protein, lemak, dan karbohidrat. Besarnya energi yang dihasilkan dengan satuan kalori. Satu kalori juga disebut satu kalori besar (K) atau Kkal adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 kg air sebesar 1 derajat celcius. Satu kkal = 1 K atau sama dengan 1.000 kalori. Ketika makanan tidak tersedia maka akan terjadi pemecahan glikogen yang merupakan cadangan karbohidrat yang disimpan dalam hati dan jaringan otot. Pengeluaran Energi
15
Pengeluaran energi adalah energi yang digunakan oleh tubuh untuk mensupport jaringan dan fungsi-fungsi organ tubuh. Cadangan energi tubuh berbentuk senyawa fosfat seperti adenosin triphosfat (ATP). Kebutuhan energi seseorang ditentukan oleh Basal Metabolisme Rate (BMR) dan aktifitas fisik. Kebutuhan energi tiap hari ditentukan dengan rumus = (BMR + 24) + (0.1 X Konsumsi kkal setiap hari + energi untuk aktivitas ). Energi untuk aktivitas misalnya : Istirahat = 30 kal/jam , duduk = 40 kal/jam, Berdiri = 60 kal/jam, Menjahit = 70 kal/jam, Mencuci piring = 130 s/d 176 kal/jam, Melukis 400 kal/jam. Jika nilai pemasukan energi lebih kecil dari pengeluaran energi maka akan terjadi keseimbangan negative (-) sehingga cadangan makanan dikeluarkan, hal ini akan berakibat pada penurunan berat badan. Sebaliknya, jiak pemasukan lebih banyak dari pengeluaran energi maka akan terjadi keseimbangan positif (+), kelebihan energi akan disimpan dalam tubuh sehingga terjadi peningkatan berat badan. Basal Metabolisme Rate Bsal Metabolisme Rate adalah energi yang digunakan tubuh pada saat istirahat yaitu untuk kegiatan fungsi tubuh seperti pergerakan jantung, pernapasan, peristaltic usus, kegiatan kelenjar-kelenjar tubuh. Kebutuhan kalori basal dipengaruhi oleh : 1. Usia 2. Jenis Kelamin 3. Tinggi dan Berat Badan 4. Kalainan endokrin 5. Suhu Lingkungan 6. Keadaan Sakit 3.
Karakteristik Status Nutrisi Karakteristik status nutrisi ditentukan dengan adanya Body Mass Index (BMI) dan Ideal Body Weight (IBW). Body Mass Index (BMI)
16
Merupakan ukuran dari gambaran berat badan seseorang dengan tinggi badan. BMI dihubungkan dengan total lemak dalam tubuh dan sebagai panduan untuk mengkaji kelebihan berat badan (over weight) dan obesitas. Rumus BMI diperhitungkan : BB (kg) atau BB (pon) X 704,5 TB (m) TB (inci)2 Ideal Body Weight (IBW) Merupakan perhitungan barat badan optimal dalam fungsi tubuh yang sehat. Berat badan ideal adalah jumlah tinggi dalam sentimeter dikurangi dengan 100 dan dikurangi 10% dari jumlah itu. Kegiatan yang membutuhkan energi, antara lain : 1. Vital kehidupan, pernafasan, sirkulasi darah, suhu tubuh dan lain-lain 2. Kegiatan mekanik oleh otot 3. Aktivitas otot dan syaraf 4. Energi kimia untuk membangun jaringan, enzim, dan hormone 5. Sekresi cairan pencernaan 6. Absorpsi zat-zat gizi di saluran pencernaan 7. Pengeluaran hasil sisa metabolisme Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan energi : 1. Peningkatan Basal Metabolisme Rate 2. Aktivitas tubuh 3. Faktor usia 4. Suhu Lingkungan 5. Penyakit atau status kesehatan C. SISTEM PENCERNAAN Sistem pencernaan makanan merupakan saluran yang menerima makanan dari luar dan mempersiapkannya untuk diserap oleh tubuh dengan jalan proses pencernaan (pengunyahan, penelanan, pencampuran) dengan enzim dan zat cair yang terbentang mulai dari mulut sampai anus. Sistem pencernaan
17
makanan terdiri atas : Saluran Pencernaan dan Organ-organ Asesoris (tambahan). D. NUTRIEN (ZAT-ZAT GIZI) Elemen Nutrien / Zat Gizi 1. Karbohidrat 2. Protein 3. Lemak 4. Vitamin 5. Mineral 6. Air Karbohidrat, lemak dan protein disebut energi nutrein karena merupakan sumber energi dari makanan , sedangakn vitamin, mineral dan air merupakan substansi penting untuk membangun, mempertahankan dan mengatur metabolisme jaringan. Fungsi zat gizi yaitu : a. Sebagai penghasil energi bagi fungsi organ, garakan dan kerja fisik b. Sebagai bahan dasar untuk pembentukan dan perbaikan jaringan c. Sebagai pelindung dan pengatur E. KARBOHIDRAT Karbohidrat merupakan sumber energi utama.. Hampir 80% energi dihasilkan dari karbohidrat. Setiap 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal. Karbohidrat yang disimpan dalam hati dan otot berbentuk glikogen dengan jumlah yang sangat sedikit. Glikogen adalah sintesis dari glukosa, pemecahan energi selama masa istirahat/puasa. Kelebihan energi karbohidrat berbentuk asam lemak. Jenis Karbohidrat Berdasarkan susunan kimianya karbohidrat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu: Monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida
18
Monosakarida merupakan jenis karbohidrat yang paling sederhana dan merupakan molekul yang paling kecil. Dalam bentuk ini molekul dapat langsung diserap oleh pembuluh darah. Jenis dari Monosakarida adalah glukosa dektrosa yang banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran, fruktosa banyak terdapat pada buah, sayuran, madu, dan glukosa yang berasal dari pecahan disakarida. Disakarida Jenis disakarida adalah sukrora, maltosa, dan laktosa. Sukrosa dan maltosa banyak pada makanan nabati, sedangkan laktosa merupakan jenis gula dalam air susu baik susu ibu maupun susuhewan. Polisakarida Merupakan gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Jenis polisakarida adalah zat pati, glikogen dan selulosa. Fungsi Karbohidrat 1. Sumber energi yang murah 2. Sumber energi utama bagi otak dan syaraf 3. Membuat cadangan tenga tubuh 4. Pengaturan metabolisme tubuh 5. Untuk efesiensi penggunaan protein 6. Memberikan rasa kenyang 7. Sumber Karbohidrat Sumber karbohidrat umunya adalah makanan pokok, umumnya berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti beras, jagung, kacang, sagu, singkong, dan lain-lain. Sedangkan pada karbohidrat hewani berbentuk glikogen. Metabolisme Karbohidrat Proses dari makanan sampai dapat digunakan oleh tubuh melalui pencernaan, absorpsi, dan metabolisme. Metabolisme Karbohidrat berbentuk monosakarida dan disakarida diserap melalui mukusa usus. Setelah proses penyerapan (dalam pembuluh darah) semua berbentuk
monosakarida. Monosakarida (Fruktosa,
Galaktosa,
19
Glukosa) yang masuk bersama-sama darah dibawa ke hati. Di dalam hati Monosakarida diubah menjadi glukosa dan dialirkan melaui pembuluh darah ke otot. Di dalam otot glukosa dibakar membentuk glikogen melalui Proses Glikoneogenesis. PROTEIN Protein berfungsi sebagai pertumbuhan, mempertahankan dan mengganti jaringan tubuh. Setiap 1 gram protein menghasilkan 4 kkal. Bentuk sederhana dari protein adalah asam amino. Asam amino disimpan didalam jaringan dalam bentuk hormon dan enzim. Asam amino esensial tidak dapat disintesis didalam tubuh tetapi harus didapatkan dari makanan. Jenis asam amino esensial diantaranya lisin, triptofan, fenilanin, leusin. Berdasarkan susunan kimianya, protein dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu:
Protein sederhana Jenis ini tidak berikatan dengan zat lain, misalnya abumin,dan globulin.
Protein bersenyawa Protein ini dapat membentuk ikatan dengan zat seperti dengan glikogen membentuk glikoprotein, dengan hemoglobin membentuk kromoprotein.
Turunan atau devirat dari protein Termasuk dalam turunan protein adalah albuminosa, pepton, dan gelatin.
Fungsi Protein
Untuk keseimbangan cairan yaitu dengan meningkatkan tekanan osmotic koloid, keseimbangan asam. Pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan Pengaturan metabolisme Sumber energi di samping karbohidrat dan lemak Dalam bentuk kromosom, proein berperan sebagai tempat menyimpan dan meneruskan sifat-sifat keturunan dalam bentuk genes. Sumber protein
20
Protein hawani yaitu protein yang berasal dari hewan seperti susu, daging, telur, hati, udang, ikan, kerang, ayam dan sebagainya. Protein nabati yaitu protein yang berasal dari tumbuhan seperti jagung, kedelai, kacang hijau, terigu, dan sebagainya. Metabolisme Protein Jika makanan yang sudah berada dalam lambung, maka akan dikeluarkan enzim protease yaitu pepsin. Pepsin mengubah protein menjadi albuminosa dan pepton. Albuminosa dan pepton di dalam usus halus diubah menjadi asam-asam amino dengan bantuan enzim tripsin dari pancreas dan selanjutnya diserap atau berdifusi ke aliran darah yang menuju ke hati.Asam-asam amino disebar oleh hati ke jaringan tubuh untuk menganti sel-sel yang rusak dan sebagian digunakan untuk membuat protein darah. Karean protein dapat larut dalam air sehingga umumnya dapat dicerna secara sempurna dan hampir tidak tersisa protein makanan dalam feses. Asam amino yang tidak dapat digunakan ditranspor kembali ke hati kemudian dilepaskan ikatan nitrogennya sehingga terpecah menjadi dua macam zat yaitu asam organic dan amoniak. Amoniak dibuang melalui ginjal, sedangkan asam organic dimanfaatkan sebagai sumber energi. LEMAK Lamak atau lipid merupakan sumber energi paling besar. Berdasarkan ikatan kimianya lemak dibedakan menjadi: Lemak murni yaitu lemak yang terdiri atas asam lemak dan gliserol Zat-zat yang mengandung lemak misalnya fosfolipid, yaitu ikatan lemak dengan garam fosfor, glikolipid yaitu ikatan lemak dengan glikogen. Fungsi Lemak Memberikan kalori, dimana setiap 1 gram lemak dalam peristiwa oksidasi akan memberikan kalori sebanyak 9 kkal. Melarutkan vitamin sehingga dapat diserap oleh dinding usus. Memberikan asam-asam esensial Sumber Lemak
21
Menurut sumbernya lemak berasal dari nabati dan hewani. Lemak nabati mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh seperti terdapat pada kacangkacangan, kelapa dan lain-lainnya. Sedangkan Lemak hewani banyak mengandung asam lemak jenuh dengan rantai panjang seperti pada daging sapi, kambing dan lainnya. Metabolisme Lemak Lemak diserap melalui proses secara pasif dalam bentuk gliserol asam lemak karena larut dalam air. Gliserol asam lemak masuk dalam pembuluh darah dan dibawa ke hati. Kemudian didalam hati dengan proses kimiawi Gliserol diubah menjadi Glikogen. Bersama metabolisme Hidarat Arang gliserol akan menghasilkan tenaga. Lemak yang dibakar mempunyai hasil sampingan yang disebut Colesterol. MINERAL Mineral adalah elemen anorganik untuk tubuh karena perannya sebagai katalis dalam reaksi biokimia. Mineral dapat diklasifikasikan menjadi makromineral yaitu jika kebutuhan tubuh 100 mg atau lebih dan mikromineral jika kebutuhan tubuh kurang dari 100 mg. Termasuk dalam makromineral adalah kalsium, magnesium fosfat sedangkan yang temasuk dalam mikromineral adalah klorida, yodium, iron,zinc. Secara umum fungsi dari mineral adalah :
Membangun jarigan tulang
Mengatur tekanan osmotik dalam tubuh
Memberikan elektemb elektrolit untuk keperluan otot-otot dan saraf
Membuat berbagai enzim
VITAMIN Vitamin adalah substansi organik, keberadaannya sangat sedikit pada makanan dan tidak dapat dibuat di dalam tubuh. Vitamin sangat berperan dalam proses metabolisme karena fungsinya sebagai katalisator. Vitamin dapat diklasifikasikan menjadi : Vitamin yang larut air : Vitamin B kompleks, B1, B2, B3, B12, folic acid, serta vitamin c.
22
Vitamin yang larut dalam lemak : A , D , E , K Fungsi utama vitamin adalah untuk pertumbuhan, perkembangan, dan pemeliharaan kesehatan. AIR Air merupakan zat makanan paling dasar yang dibutuhkan oleh manusia. Tubuh manusia terdiri atas 50-70% air. Bayi memiliki proporsi air yang lebih besar dibandingkan dengan orang dewasa. Semakin tua umur seseorang, maka proporsi air dalam tubuh akan semakin berkurang. Pada oang dewasa asupan air antara 120-1500 cc per hari, namun dianjurkan 1900 cc untuk optimal. Selain itu, air yang masuk ke dalam tutbuh melalui makanan 500-900 cc per hari. Kebutuhan air akan meningkat jika terjadi pengeluran air, misalnya 1. Melalui keringat berlebih 2. Muntah 3. Diare 4. Gejala Dehidrasi MASALAH-MASALAH KEBUTUHAN NUTRISI Secara umum, gangguan nutrisi terdiri dari :
Kekurangan Nutrisi
Kelebihan Nutrisi
Obesitas
Malnutrisi
Diabetes Melitus
Hipertensi
Jantung Koroner
Anoreksia
23
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBUTUHAN NUTRISI
Pengetahuan
Prasangka
Kebiasaan
Kesukaan
24
BAB VI PENGERTIAN KARBONHIDRAT A. Pengertian Pengertian karbohidrat. Karbohidrat merupakan salah satu senyawa organik yang melimpah di bumi. Karbohidrat sendiri terdiri dari karbon, hidrogen, serta oksigen. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi untuk makhluk hidup, terutama sebagai sumber bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan, dan materi pembangun (seperti selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan serta jamur). Pada proses fotosintesis, tumbuhan hijau dapat mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil serta banyak juga mengandung gugus hidroksil. Istilah karbohidrat pada awalnya digunakan pada golongan senyawa yang memiliki rumus (CH2O)n. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana yang terdiri dari satu molekul gula sederhana disebut monosakarida, misalnya glukosa. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari berbagai molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat bercabangcabang
yang
disebut
polisakarida,
misalnya
pati.
Selain monosakarida dan polisakarida terdapat juga disakarida (rangkaian 2 monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian dari beberapa monosakarida). Karbohidrat merupakan sumber energi utama.. Hampir 80% energi dihasilkan dari karbohidrat. Setiap 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal. Karbohidrat yang disimpan dalam hati dan otot berbentuk glikogen dengan jumlah yang sangat sedikit. Glikogen adalah sintesis dari glukosa, pemecahan energi selama masa istirahat/puasa. Kelebihan energi karbohidrat berbentuk asam lemak. Jenis Karbohidrat Berdasarkan susunan kimianya karbohidrat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu: Monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida
25
Monosakarida merupakan jenis karbohidrat yang paling sederhana dan merupakan molekul yang paling kecil. Dalam bentuk ini molekul dapat langsung diserap oleh pembuluh darah. Jenis dari Monosakarida adalah glukosa dektrosa yang banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran, fruktosa banyak terdapat pada buah, sayuran, madu, dan glukosa yang berasal dari pecahan disakarida. Disakarida Jenis disakarida adalah sukrora, maltosa, dan laktosa. Sukrosa dan maltosa banyak pada makanan nabati, sedangkan laktosa merupakan jenis gula dalam air susu baik susu ibu maupun susuhewan. Polisakarida Merupakan gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Jenis polisakarida adalah zat pati, glikogen dan selulosa. Fungsi Karbohidrat
Sumber energi yang murah
Sumber energi utama bagi otak dan syaraf
Membuat cadangan tenga tubuh
Pengaturan metabolisme tubuh
Untuk efesiensi penggunaan protein
Memberikan rasa kenyang
Sumber Karbohidrat
Sumber karbohidrat umunya adalah makanan pokok, umumnya berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti beras, jagung, kacang, sagu, singkong, dan lain-lain. Sedangkan pada karbohidrat hewani berbentuk glikogen.
Metabolisme Karbohidrat
Proses dari makanan sampai dapat digunakan oleh tubuh melalui pencernaan, absorpsi, dan metabolisme. Metabolisme Karbohidrat berbentuk monosakarida dan disakarida diserap melalui mukusa usus. Setelah proses penyerapan (dalam pembuluh darah) semua berbentuk monosakarida. Monosakarida (Fruktosa,
Galaktosa,
26
Glukosa) yang masuk bersama-sama darah dibawa ke hati. Di dalam hati Monosakarida diubah menjadi glukosa dan dialirkan melaui pembuluh darah ke otot. Di dalam otot glukosa dibakar membentuk glikogen melalui Proses Glikoneogenesis.
27
BAB VII HORMON A. Pengertian Hormon Pengertian Hormon adalah zat kimia yang dihasilkan oleh organ tubuh tertentu dari kelenjar endokrin yang berguna memacu fungsi organ tubuh tertentu. Istilah hormon berasal dari bahasa
yunani
yaitu hormein, yang berarti
memacu, atau hormao berarti menggairahkan atau membangkitkan. Semua organisme yang bersifat multiseluler termasuk manusia, hewan dan tumbuhan memproduksi hormon. Hormon memiliki peranan dalam mengendalikan proses pertumbuhan, reproduksi, metabolisme, kekebalan, dan pola dari hidup manusia. Hormon diproduksi oleh kelenjar endokrin yang ada didalam tubuh,macammacam kelenjar endokrin adalah kelenjar hipotalamus, kelenjar tiroid, kelenjar pankreas, kelenjar ovarium, kelenjar pencernaan, kelenjar hipofisis, kelenjar timus, kelenjar adrenal. Hormon tidak memiliki saluran sehingga pada sekresinya masuk pada aliran darah dengan mengikuti peredaran darah keseluruh tubuh, jika sampai ke organ tertentu, hormon akan merangsang terjadinya suatu perubahan. Perubahan tersebut biasanya terjadi pada waktu yang panjang seperti pertumbuhan dan pemasakan seksual, namun ada juga hormon yang memiliki waktu yang relatif pendek seperti kejadian menakutkan. Hormon memiliki banyak fungsi dan peranan. Fungsi hormon adalah sebagai berikut Fungsi Hormon Hormon sangat bermanfaat karena dari fungsi yang dilakukan hormon pada organ tertentu.Fungsi hormon adalah sebagai berikut...
Mempengaruhi dalam metabolisme glukosa, protein dan lemak pada seluruh tubuh
Mengendalikan tekanan darah
Merangsang dalam pembentukan sel darah merah
Mengendalikan dalam perkembangan ciri seksual dan sistem reproduksi
Mengendalikan pembentukan dan pelepasan hormon oleh korteks adrenal
Merangsang pembentukan dan pelepasan dari kelenjar tiroid
28
Mempertahankan
homeostasis
lingkungan sekitarnya)
(keseimbangan
keadaan
tubuh
dengan
29
BAB VIII METABOLISME LEMAK DALAM TUBUH MANUSIA A. PENGERTIAN METABOLISME Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya.
B. JENIS-JENIS METABOLISME Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolic, yaitu : Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil untuk dijadikan energy. Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai senyawa organic dari molekul molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh
C. PROSES METABOLISME Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme,baik secara mekanis maupun kimiawi. Metabolisme itu sendiri terdiri dari 2 proses yaitu anabolisme (pembentukanmolekul) dan Katabolisme (Penguraian molekul). Pada
proses
pencernaan
makanan,karbohidrat
mengalami
proses
hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul air).Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida. Ketika makanan dikunyah,makanan akan bercampur dengan air liur yang mengandung enzim ptialin (suatu α amilase yang disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut).Enzim ini menghidrolisis pati(salah satu polisakarida) menjadi maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga sampai sembilan molekul glukosa.makanan berada di mulut hanya dalam waktu yang singkat dan
30
mungkin tidak lebih dari 3-5% dari pati yang telah dihidrolisis pada saat makanan ditelan. Sekalipun makanan tidak berada cukup lama dlaam mulut untuk dipecah oleh ptialin menjadi maltosa,tetapi kerja ptialin dapat berlangsung terus menerus selama satu jam setalah makanan memasuki lambung,yaitu sampai isi lambung bercampur dengan zat yang disekresikan oleh lambung.Selanjutnya aktivitas ptialin dari air liur dihambat oelh zat asam yang disekresikan oleh lambung.Hal ini dikarenakan ptialin merupakan enzim amilase yang tidak aktif saat PH medium turun di bawah 4,0. Setelah makan dikosongkan dari lambung dan masuk ke duodenum (usus dua belas jari),makanan kemudian bercampur dengan getah pankreas.Pati yang belum di pecah akan dicerna oleh amilase yang diperoleh dari sekresi pankreas.Sekresi pankreas ini mengandung α amilase yang fungsinya sama dengan α-amilase pada air liur,yaitu memcah pati menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya.Namun,pati pada umumnya hampir sepenuhnya di ubah menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya sebelum melewati lambung.
31
BAB IX PROSES PENCERNAAN A. Menelan Mulut adalah awal dari saluran pencernaan. Segera setelah gigitan pertama pada makanan, maka proses pencernaan dimulai. Saat proses mengunyah makanan menjadi bagian yang lebih kecil, maka kelenjar air liur akan memproduksi air liur guna membantu memperhalus makanan. Selain itu, air liur juga mengandung enzim yang mulai mencerna karbohidrat menjadi lebih kecil agar dapat diserap oleh usus. Lidah kemudian akan mendorong makanan yang sudah halus ke belakang mulut menuju esofagus atau kerongkongan. Gerakan peristaltik dari otot halus kemudian membawa makanan menuju perut. B. Pencernaan pada lambung Lambung yang tampak seperti kantong, memiliki dinding-dinding otot yang kuat mengelilinginya. Selain menampung makanan, lambung juga berfungsi sebagai penghancur dan penghalus makanan. Perut akan menghasilkan asam dan enzim yang akan melanjutkan proses cerna makanan. Keluar dari perut, makanan akan memiliki tekstur cair atau menyerupai pasta yang lembut yang kemudian bergerak ke usus halus. Di dalam lambung, proses pencernaan protein dimulai. C. Pencernaan dan penyerapan pada usus halus Jika diukur, usus halus memiliki panjang sekitar 6 meter yang terdiri dari tiga bagian, yaitu usus duabelas jari (duodenum), usus kosong (jejunum), dan usus penyerapan (ileum). Di dalamnya, makanan akan kembali diproses dengan enzim pencernaan yang diproduksi pankreas, dinding usus halus, dan cairan empedu dari kantong empedu. Ketiganya akan bekerja bersama-sama untuk menyelesaikan pencernaan makanan agar menjadi unit-unit kecil yang bisa diserap ke dalam pembuluh darah usus . Enzim pencernaan secara kimiawi akan memecah molekul makanan kompleks menjadi lebih sederhana, kemudian cairan empedu membantu proses pencernaan mekanis yang memecah lemak sehingga menjadi partikel yang lebih kecil. Ketika
32
makanan melalui usus duabelas jari, berarti proses pencernaan selesai. Proses berikutnya adalah penyerapan. Penyerapan makanan umumnya terjadi dalam usus halus jejunum dan ileum. Di sana terdapat banyak lipatan atau disebut jonjot-jonjot usus (vili). Vili memiliki fungsi memperluas permukaan penyerapan, sehingga makanan dapat terserap dengan lebih efisien. Selama proses penyerapan, molekul makanan akan memasuki aliran darah melalui dinding usus. Pembuluh darah mikroskopik atau kapiler dalam vili akan menyerap hasil pencernaan yang berupa protein dan karbohidrat, sedangkan pembuluh getah bening dalam vili akan menyerap lemak. Dari situ, aliran darah akan membawa makanan yang sudah dicerna menuju ke hati. Sel-sel hati kemudian akan menyaring zat-zat berbahaya dalam darah. Hati juga akan menyimpan vitamin larut dalam lemak serta nutrisi yang berlebihan, seperti glukosa untuk disimpan sebagai cadangan. Cadangan nutrisi ini akan dilepaskan ketika tubuh memerlukan energi ekstra misalnya ketika seseorang lari marathon D. Penyerapan pada usus besar Sebagian besar yang masuk ke dalam usus besar adalah sisa-sisa makanan yang tidak dapat dicerna atau diserap dan air. Usus besar terdiri dari enam bagian, dimulai dari sekum, kolon asenden, kolon transversum, kolon desenden, kolon sigmoid, dan diakhiri dengan rektum. Tugas utama usus besar adalah menyerap air dan mineral dari sisa makanan tersebut sehingga membuatnya menjadi lebih padat dan membentuk tinja. Gerak peristaltik kemudian akan mendorong tinja menuju rektum hingga dikeluarkan melalui anus.
33
BAB XI PROSES ABSORPSI DALAM TUBUH MANUSIA A. Pengertian Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gayagaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik. B. Fungsi Absorbsi Meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya Contoh : Formalin yang berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas dapat dihasilkan melalui proses absorbsi.Teknologi proses pembuatan formalin Formaldehid sebagai gas input dimasukkan ke dalam reaktor. Output dari reaktor yang berupa gas yang mempunyai suhu 1820C didinginkan pada kondensor hingga suhu 550C,dimasukkan ke dalam absorber.Keluaran dari absorber pada tingkat I mengandung larutan formalin dengan kadar formaldehid sekitar 37 – 40%. Bagian terbesar dari metanol, air,dan formaldehid dikondensasi di bawah air pendingin bagian dari menara, dan hampir semua removal dari sisa metanol dan formaldehid dari gas terjadi dibagian atas absorber dengan counter current contact dengan air proses. Pembuatan asam nitrat (absorpsi NO dan NO2).Proses pembuatan asam nitrat Tahap akhir dari proses pembuatan asam nitrat berlangsung dalam kolom absorpsi. Pada setiap tingkat kolom terjadi reaksi oksidasi NO menjadi NO 2 dan reaksi absorpsi NO2 oleh air menjadi asam nitrat. Kolom absorpsi mempunyai empat fluks masuk dan dua fluks keluar. Empat fluks masuk yaitu air umpan absorber, udara pemutih, gas proses, dan asam lemah. Dua fluks keluar yaitu asam nitrat produk dan gas buang. Kolom absorpsi dirancang untuk menghasilkan
34
asam nitrat dengan konsentrasi 60 % berat dan kandungan NOx gas buang tidak lebih dari 200 ppm.
35
BAB XII PROSES REABSORPSI DALAM TUBUH MANUSIA A. SISTEM REABSORPSI Sistem reabsorpsi makanan merupakan saluran yang menerima makanan dari luar dan mempersiapkannya untuk diserap oleh tubuh dengan jalan proses pencernaan (pengunyahan, penelanan, pencampuran) dengan enzim dan zat cair yang terbentang mulai dari mulut sampai anus. Sistem pencernaan makanan terdiri atas : Saluran Pencernaan dan Organ-organ Asesoris (tambahan). B. NUTRIEN (ZAT-ZAT GIZI) Elemen Nutrien / Zat Gizi Karbohidrat Protein Lemak Vitamin Mineral Air Karbohidrat, lemak dan protein disebut energi nutrein karena merupakan sumber energi dari makanan , sedangakn vitamin, mineral dan air merupakan substansi penting untuk membangun, mempertahankan dan mengatur metabolisme jaringan. Fungsi zat gizi yaitu : d. Sebagai penghasil energi bagi fungsi organ, garakan dan kerja fisik e. Sebagai bahan dasar untuk pembentukan dan perbaikan jaringan f. Sebagai pelindung dan pengatur C. KARBOHIDRAT Karbohidrat merupakan sumber energi utama.. Hampir 80% energi dihasilkan dari karbohidrat. Setiap 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal. Karbohidrat yang disimpan dalam hati dan otot berbentuk glikogen dengan
36
jumlah yang sangat sedikit. Glikogen adalah sintesis dari glukosa, pemecahan energi selama masa istirahat/puasa. Kelebihan energi karbohidrat berbentuk asam lemak. Jenis Karbohidrat Berdasarkan susunan kimianya karbohidrat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu: Monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida Monosakarida merupakan jenis karbohidrat yang paling sederhana dan merupakan molekul yang paling kecil. Dalam bentuk ini molekul dapat langsung diserap oleh pembuluh darah. Jenis dari Monosakarida adalah glukosa dektrosa yang banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran, fruktosa banyak terdapat pada buah, sayuran, madu, dan glukosa yang berasal dari pecahan disakarida. Disakarida Jenis disakarida adalah sukrora, maltosa, dan laktosa. Sukrosa dan maltosa banyak pada makanan nabati, sedangkan laktosa merupakan jenis gula dalam air susu baik susu ibu maupun susuhewan. Polisakarida Merupakan gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Jenis polisakarida adalah zat pati, glikogen dan selulosa. Fungsi Karbohidrat 8. Sumber energi yang murah 9. Sumber energi utama bagi otak dan syaraf 10. Membuat cadangan tenga tubuh 11. Pengaturan metabolisme tubuh 12. Untuk efesiensi penggunaan protein 13. Memberikan rasa kenyang 14. Sumber Karbohidrat
37
Sumber karbohidrat umunya adalah makanan pokok, umumnya berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti beras, jagung, kacang, sagu, singkong, dan lain-lain. Sedangkan pada karbohidrat hewani berbentuk glikogen. Metabolisme Karbohidrat Proses dari makanan sampai dapat digunakan oleh tubuh melalui pencernaan, absorpsi, dan metabolisme. Metabolisme Karbohidrat berbentuk monosakarida dan disakarida diserap melalui mukusa usus. Setelah proses penyerapan (dalam pembuluh darah) semua berbentuk monosakarida. Monosakarida (Fruktosa,
Galaktosa,
Glukosa) yang masuk bersama-sama darah dibawa ke hati. Di dalam hati Monosakarida diubah menjadi glukosa dan dialirkan melaui pembuluh darah ke otot. Di dalam otot glukosa dibakar membentuk glikogen melalui Proses Glikoneogenesis. PROTEIN Protein berfungsi sebagai pertumbuhan, mempertahankan dan mengganti jaringan tubuh. Setiap 1 gram protein menghasilkan 4 kkal. Bentuk sederhana dari protein adalah asam amino. Asam amino disimpan didalam jaringan dalam bentuk hormon dan enzim. Asam amino esensial tidak dapat disintesis didalam tubuh tetapi harus didapatkan dari makanan. Jenis asam amino esensial diantaranya lisin, triptofan, fenilanin, leusin. Berdasarkan susunan kimianya, protein dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu:
Protein sederhana Jenis ini tidak berikatan dengan zat lain, misalnya abumin,dan globulin.
Protein bersenyawa Protein ini dapat membentuk ikatan dengan zat seperti dengan glikogen membentuk glikoprotein, dengan hemoglobin membentuk kromoprotein.
Turunan atau devirat dari protein Termasuk dalam turunan protein adalah albuminosa, pepton, dan gelatin.
Fungsi Protein
38
Untuk keseimbangan cairan yaitu dengan meningkatkan tekanan osmotic koloid, keseimbangan asam. Pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan Pengaturan metabolisme Sumber energi di samping karbohidrat dan lemak Dalam bentuk kromosom, proein berperan sebagai tempat menyimpan dan meneruskan sifat-sifat keturunan dalam bentuk genes. Sumber protein Protein hawani yaitu protein yang berasal dari hewan seperti susu, daging, telur, hati, udang, ikan, kerang, ayam dan sebagainya.
39
BAB XIII O2 DAN CO2 A. PENGERTIAN Oksigen (O2) adalah satu komponen gas dan unsur vital dalam proses metabolisme untuk mempertahankan kelangsungan hidup seluruh sel-sel tubuh. Oksigenasiadalah peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung Oksigen (O2) kedalam tubuh serta menghembuskan Karbondioksida (CO2) sebagai hasil sisa oksidasi. Penyampaian oksigen ke jaringan tubuh ditentukan oleh sistem respirasi (pernafasan), kardiovaskuler dan hematology SISTEM PERNAFASAN Sistem pernafasan terdiri dari organ pertukaran gas yaitu paru-paru dan sebuah pompa ventilasi yang terdiri atas dinding dada, otot-otot pernafasan, diagfragma, isi abdomen, dinding abdomen dan pusat pernafasan di otak. Pada keadaan istirahat frekuensi pernafasan 12-15 kali per menit. Ada 3 langkah dalam proses oksigenasi yaitu ventilasi, perfusi paru dan difusi. Ventilasi Ventilasi adalah proses keluar masuknya udara dari dan paru-paru, jumlahnya sekitar 500 ml. Ventilasi membutuhkan koordinasi otot paru dan thoraks yang elastis serta persyarafan yang utuh. Otot pernapasan inspirasi utama adalah diagfragma.Diafragma dipersyarafi oleh saraf frenik, yang keluarnya dari medulla spinalis pada vertebra servikal keempat. Udara yang masuk dan keluar terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara intrapleura dengan tekanan atmosfer, dimana pada inspirasi tekanan intrapleural lebih negative (725 mmHg) daripada tekanan atmosfer (760 mmHG) sehingga udara masuk ke alveoli. Kepatenan Ventilasi terganutung pada faktor :
Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan napas akan menghalangi masuk dan keluarnya udara dari dan ke paru-paru.
40
Adekuatnya sistem saraf pusat dan pusat pernafasan
Adekuatnya pengembangan dan pengempisan paru-paru
Kemampuan otot-otot pernafasan seperti diafragma, eksternal interkosa, internal interkosa, otot abdominal.
Perfusi Paru Perfusi paru adalah gerakan darah melewati sirkulasi paru untuk dioksigenasi, dimana pada sirkulasi paru adalah darah deoksigenasi yang mengalir dalam arteri pulmonaris dari ventrikel kanan jantung.Darah ini memperfusi paru bagian respirasi dan ikut serta dalam proses pertukaan oksigen dan karbondioksida di kapiler dan alveolus. Sirkulasi paru merupakan 8-9% dari curah jantung. Sirkulasi paru bersifat fleksibel dan dapat mengakodasi variasi volume darah yang besar sehingga digunakan jika sewaktu-waktu terjadi penurunan voleme atau tekanan darah sistemik. Difusi Oksigen terus-menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan karbon dioksida (CO2) terus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Difusi adalah pergerakan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membrane kapiler. Perbedaan tekanan pada area membran respirasi akan mempengaruhi proses difusi. Misalnya pada tekanan parsial (P) O2 di alveoli sekitar 100 mmHg sedangkan tekanan parsial pada kapiler pulmonal 60 mmHg sehingga oksigen akan berdifusi masuk ke dalam darah. Berbeda halnya dengan CO2 dengan PCO2 dalam kapiler 45 mmHg sedangkan pada alveoli 40 mmHg maka CO2 akan berdifusi keluar alveoli
41
BAB XIV PROSES PRENYAKIT
Penyakit adalah suatu keadaan abnormal dari tubuh atau pikiran yang menyababkan ketidaknyamanan, disfungsi atau kesukaran terhadap orang yang dipengaruhinya. Penyakit bersifat objektif, sedangkan rasa sakit bersifat subjektif. Seseorang yang menderita penyakit belum tentu merasa sakit, sebaliknya tidak jarang ditemukan seseorang yang menderita penyakit belum tentu merasa sakit, sebaliknya tidak jarang ditemukan seseorang yang mengeluh sakit padahal tidka ditemukan penyakit apapun pada dirinya Sakit juga dapat diartikan sebagai kegagalan dari mekanisme adaptasi suatu organisme untuk bereaksi secara tepat terhadap rangsangan / tekanan sehingga timbul pada gangguan pada sistem / fungsi dari tubuh. Definisi sakit sendiri senantiasa
mengalami
perkembangan
seiring
dengan
kemajuan
dan
perkembangan zaman serta IPTEKS. A. Perkembangan Teori Terjadinya Penyakit 1. Penyakit timbul karena gangguan makhluk halus. 2. Teen Hypocrates, bahwa penyakit timbul karena pengaruh Iingkungan terutama: air, udara, tanah, cuaca (tidak dijeIaskan
kedudukan manusia
dalam Iingkungan). 3. Teori Humoral, dimana dikatakan bahwa penyakit timbul karena gangguan keseimbangan cairan dalam tubuh. 4. Teori Miasma, penyakit timbul karena sisa dari mahkluk hidup yang mati membusuk, meninggalkan pengotoran udara dan Iingkungan. 5. Teori jasad renik (teori Germ), terutama setelah ditemukannya mikroskop dan dilengkapi teori imunitas. 6. Teori nutrisi dan Resistensi, hasil pengamatan pelbagai pengamatan epidemiologis. 7. Teori Ekologi lingkungan, bahwa manusia berinteraksi dengan penyebab dalam Iingkungan tertentu dapat menimbulkan penyakit.
42
B. Konsep Dasar Terjadinya Penyakit Segitiga Epidemiologi (Epidemiologic Triangle) Komponen: host,
agent,
environment. Perubahan
pada
salah
satu
faktor/komponen akan mengubah keseimbangan . Hubungan ketiga komponen digambarkan sebagai tuas dalam timbangan: environment sebagai penumpu. Roda (Wheel) Memerlukan identifikasi dari berbagai faktor yang berperan dalam timbulnya penyakit dengan tidak mementingkan pentingnya agent. Besarnya peran dari masing-masing faktor bergantung pada penyakit yang bersangkutan. Jaring-jaring sebab akibat (The Web of causation) Suatu penyakit tidak tergantung pada satu sebab yang berdiri sendiri melainkan sebagai akibat dari serangkaian proses sebab-akibat . Penyakit dapat dicegah dengan memotong rantai pada berbagai titik. C. Teori Terjadinya Penyakit Teori Contagion Di Eropa, epidemi sampar, cacar dan demam tifus merajalela pada abad ke-14 dan 15. Keadaan buruk yang dialami manusia pada saat itu telah mendorong lahirnya teori bahwa kontak dengan makhluk hidup adalah penyebab penyakit menular. Konsep itu dirumuskan oleh Girolamo Fracastoro (1483-1553). Teorinya menyatakan bahwa penyakit ditularkan dari satu orang ke orang lain melalui zat penular (transference) yang disebut kontagion. Menurut teori ini penyakit terjadi karena proses kontak atau bersinggungan dengan sumber penyakit. Pada masa ini telah ada pemikiran konsep penularan yang berawal dari pengamatan terhadap penyakit kusta diMesir.Teori ini tentu dikembangkan berdasarkan situasi penyakit pada masa itu di mana penyakit yang melanda kebanyakan adalah penyakit menular yang terjadi karena adanya kontak langsung. Konsep itu dirumuskan oleh Girolamo Fracastoro (1483-1553). Teorinya menyatakan bahwa penyakit ditularkan dari satu orang ke orang lain melalui zat penular (transference) yang disebut kontagion. Fracastoro membedakan tiga jenis kontagion, yaitu
43
Jenis kontagion yang dapat menular melalui kontak langsung, misalnya bersentuhan, berciuman, hubungan seksua Jenis kontagion yang menular melalui benda-benda perantara (benda tersebut tidak tertular, namun mempertahankan benih dan kemudian menularkan pada orang lain) misalnya melalui pakaian, handuk, sapu tangan. Jenis kontagion yang dapat menularkan pada jarak jauh Pada mulanya teori kontagion ini belum dinyatakan sebagai jasad renik atau mikroorganisme yang baru karena pada saat itu teori tersebut tidak dapat diterima dan tidak berkembang. Tapi penemunya, Fracastoro, tetap dianggap sebagai salah satu perintis dalam bidang epidemiologi meskipun baru beberapa abad kemudian mulai terungkap bahwa teori kontagion sebagai jasad renik. Karantina dan kegiatan-kegiatan epidemik lainnya merupakan tindakan yang diperkenalkan pada zaman itu setelah efektivitasnya dikonfirmasikan melalui pengalaman praktek Teori Hipocrates (460-377 SM) Hipocrates berpendapat bahwa sakit bukan disebabkan oleh hal-hal yang bersifat supranatural tetapi ada kaitannya dengan elemen-elemen bumi, api, udara, air yang dapat menyababkan kondisi dingin, kering, panas dan lembab. Kondisi ini dapat berpengaruh pada cairan tubuh, darah, cairan empedu kuning dan empedu hitam. Pada zaman ini hipocrates telah menghubungkan antara kejadian sakit dengan faktor lingkungan. Ia mengemukakan teori tentang sebab musabab penyakit, yaitu bahwa: Penyakit
terjadi
Penyakit berkaitan
karena
adanya
dengan
kontak
dengan
lingkungan
jasad
eksternal
hidup,
dan
maupun
internal seseorang.Teori itu dimuat dalam karyanya berjudul “On Airs, Waters and Places”. Hippocrates juga merujuk dan memasukkan ke dalam teorinya apa yang sekarang disebut sebagai teori atom, yaitu segala sesuatu yang berasal dari partikel yang sangat kecil. Teori ini kemudian dianggap tidak benar oleh kedokteran modern. Menurut teorinya, tipe atom terdiri dari empat jenis: atom tanah (solid dan dingin), atom udara (kering), atom api (panas),
44
atom air (basah). Selain itu ia yakin bahwa tubuh tersusun dari empat zat: flegma (atom tanah dan air), empedu kuning (atom api dan udara), darah (atom api dan air) dan empedu hitam (atom tanah dan udara). Penyakit dianggap terjadi akibat ketidakseimbangan cairan sementara demam dianggap terlalu banyak Teori ini mampu menjawab masalah penyakit yang ada pada waktu itu dan dipakai hingga tahun 1800-an. Kemudian ternyata teori ini tidak mampu menjawab tantangan berbagai penyakit infeksi lainnya yang mempunyai rantai penularan yang lebih berbelit-belit. Hipocrates (460-377 SM), yang dianggap sebagai Bapak Kedokteran Modern, telah berhasil membebaskan hambatan-hambatan filosofis pada zaman itu yang bersifat spekulatif dan superstitif (tahayul) dalam memahami kejadian penyakit Teori
Humoral
Dikenal
dalam
kehidupan
masyarakat
China
yang
beranggapan bahwa penyakit disebabkan oleh gangguan keseimbangan cairan dalam tubuh. Dikatakan bahwa dalam tubuh manusia terdapat empat macam cairan yaitu putih, kuning, merah dan hitam. Bila terjadi ketidakseimbangan akan menyebabkan penyakit, tergantung dari jenis cairan yang dominan. Teori Miasma Kira-kira pada awal abad ke-18 mulai muncul konsep miasma sebagai dasar pemikiran untuk menjelaskan timbulnya wabah penyakit. Konsep ini dikemukakan oleh Hippocrates. Miasma atau miasmata berasal dari kata Yunani yang berarti something dirty (sesuatu yang kotor) atau bad air (udara buruk). Miasma dipercaya sebagai uap yang dihasilkan dari sisasisa makhluk hidup yang mengalami pembusukan, barang yang membusuk atau dari buangan limbah yang tergenang, sehingga mengotori udara, yang dipercaya berperan dalam penyebaran penyakit. Contoh pengaruh teori miasma adalah timbulnya penyakit malaria. Malaria berasal dari bahasa Italia mal dan aria yang artinya udara yang busuk. Pada masa yang lalu malaria dianggap sebagai akibat sisa-sisa pembusukan binatang dan tumbuhan yang ada di rawa-rawa. Penduduk yang bermukim di dekat rawa sangat rentan untuk
terjadinya
malaria
karena
udara
yang
busuk
tersebut.
Pada waktu itu dipercaya bahwa bila seseorang menghirup miasma, maka ia
45
akan terjangkit penyakit. Tindakan pencegahan yang banyak dilakukan adalah menutup rumah rapat-rapat terutama di malam hari karena orang percaya udara malam cenderung membawa miasma. Selain itu orang memandang kebersihan lingkungan hidup sebagai salah satu upaya untuk terhindar dari miasma tadi. Walaupun konsep miasma pada masa kini dianggap tidak masuk akal, namun dasar-dasar sanitasi yang ada telah menunjukkan hasil yang cukup efektif dalam menurunkan tingkat kematian. Dua puluh tiga abad kemudian, berkat penemuan mikroskop oleh Anthony van Leuwenhoek, Louis Pasteur menemukan bahwa materi yang disebut miasma tersebut sesungguhnya merupakan mikroba, sebuah kata Yunani yang artinya kehidupan mikro (small living) Penyakit timbul karena sisa dari mahluk hidup yang mati membusuk, meninggalkan pengotoran udara dan lingkungan. Pada zaman itu orang percaya bila seseorang menghirup miasma atau uap busuk tadi maka ia akan terjangkit penyakit. Sebagai pencegahannya rumah-rumah dianjurkan ditutup rapat terutama pada malam hari dan tidak banyak keluar malam karena dipercaya miasma muncul terutama pada waktu malam. Selain itu masyarakat juga percaya bahwa miasma dapat dihalau atau diatasi dengan jalan membakar ramuan/ kemenyan (dupa) dan bisa juga diusir dengan bunyi-bunyian keras seperti bel gereja, bedug, petasan, dll. Pada zamannya teori miasma lebih dipercaya dan dapat diterima daripada teori contagion yang dicetuskan oleh Fracastoro karena uap busuk lebih bisa diamati dan tercium baunya.
