Upload
muhamad-arif-tri-hapsoro
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/13/2018 Biokimia Sistem Pencernaan Fix Pemicu1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-sistem-pencernaan-fix-pemicu1 1/4
Biokimia Sistem Pencernaan
Sebesar 7 liter cairan disekresikan oleh sistem pencernaan sepanjang hari yang
tersusun dari air dan ion-ion, utamanya , K +, Cl-, HCO3- dan H+.1 Sejumlah getah
pencernaan disekresikan ke rongga saluran cerna oleh kelenjar-kelenjar eksokrin yang
menghasilkan sekret spesifik. Masing-masing sekret pencernaan terdiri atas air, elektrolit,
dan konstituen organik spesifik yang penting dalam proses pencernaan seperti enzim,
garam empedu, atau mukus. Sekresi semua getah pencernaan membutuhkan energi baik
untuk transport aktif beberapa bahan mentah ke dalam sel, maupun sintesis produk
sekretori oleh retikulum endoplasma.
Pada stimulasi neural atau hormonal yang tepat, sekret dilepaskan ke dalam rongga
saluran cerna. Selain itu, sel endokrin yang terletak di dinding saluran cerna
mensekresikan hormon gastrointestinal ke dalam darah yang membantu mengontrol
motilitas pencernaan dan sekresi kelenjar eksokrin.
Sekresi asam.
Sel parietal dalam di kelenjar gastric mensekresikan asam hidroklorida ke dalamlumen lambung. Sekresi asam di lambung rata-rata 1-3 liter per hari dan bisa membuat
pH lumen menjadi sebesar 1. Sementara itu, pH sitoplasma sel parietal adalah sekitar 7,2
yang berarti sel memompa H+melawan gradien konsentrasi yang mencapai 2,5 juta kali
lebih terkonsentrasi di lumen.
Proses pemompaan dimulai saat H+
dari air di dalam sel parietal dipompa ke dalam
lumen lambung oleh H+-K
+-ATPase bertukaran dengan K
+yang masuk ke dalam sel. Cl-
kemudian mengikuti H+ melalui kanal klorida yang terbuka, menghasilkan sekresi HCl
oleh sel. Sementara asam disekresikan ke dalam lumen, bikarbonat yang dibuat dari CO2
dan OH- air diserap ke dalam darah. Aktivitas buffer dari HCO3- membuat darah yang
meninggalkan lambung kurang asam, menghasilkan µalkaline tide¶ yang bisa diukur
ketika makanan dicerna.Asam lambung sangat penting untuk mengaktivasi pepsinogen menjadi pepsin serta
melakukan denaturasi protein supaya mudah dicerna.
Sekresi Bikarbonat.
Sekresi bikarbonat ke dalam duodenum menetralkan asam yang masuk dari lambung.
Sejumlah kecil bikarbonat disekresikan oleh sel duodenal, tetapi kebanyakan dihasilkan
oleh pankreas yang menghasilkan larutan NaHCO3. Bagian eksokrin pankreas terdiri dari
lobulus yang disebut acini. Sel asinar mensekresikan enzim pencernaan dan sel duktus
mensekresikan larutan NaHCO3. Pankreas juga mensekresikan hormon dari sel islet yang
terselip di antara sel-sel asinar.
Produksi bikarbonat membutuhkan enzim carbonic anhydrase dengan kadar yang
tinggi. Bikarbonat yang dihasilkan dari CO2 dan air disekresikan oleh pertukaran apikalCl
--HCO3-. Klorida masuk ke dalam sel pada kotransporter NKCC basolateral dan keluar
melalui kanal CFTR apikal. Cl- luminal kemudian masuk kembali ke dalam sel bertukaran
dengan HCO3-
yang memasuki lumen. Ion hidrogen dihasilkan bersamaan dengan
bikarbonat yang meninggalkan sel pada pertukaran Na+-H+ basolateral. H+ kemudian
direabsorpsi ke dalam sirkulasi intestinal membantu keseimbangan HCO3- yang
memasuki darah saat sel parietal mensekresika H+
ke dalam lambung.
5/13/2018 Biokimia Sistem Pencernaan Fix Pemicu1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-sistem-pencernaan-fix-pemicu1 2/4
Pergerakan sodium dan air pada jaringan ini diproses secara pasif, dikendalikan oleh
gradien elektrokimia dan osmosis. Pergerakan ion negatif dari ECF ke lumen menarik
Na+, yang menurunkan gradien elektrokimia melalui hubungan antar sel yang bocor.
Sekresi Na+ dan HCO3- ke dalam lumen menghasilkan gradien osmosis, dan air mengikuti
melalui peristiwa osmosis. Hasil bersihnya adalah sekresi larutan sodium bikarbonat.
Sekresi NaCl.
Sel Crypt pada usus halus dan kolon mensekresikan larutan isotonik NaCl yang
bercampur dengan mukus yang disekresikan oleh sel goblet untuk membantu melumasi
gut. Sekresi Cl- sama seperti pada sel pankreas. Klorida dari ECF memasuki sel melalui
transporter NKCC, kemudian keluar ke dalam lumen melalui kanal CFTR apikal.
Enzim Pencernaan Disekresikan Ke dalam Lumen
Enzim pencernaan disekresikan oleh kelenjar eksokrin (kelenjar saliva dan pankreas)
maupun sel epitelial pada mukosa lambung dan usus halus. Enzim merupakan protein
yang disintesis retikulum endoplasma kasar, dipaket oleh komplek golgi ke dalam
vesikula sekretori dan kemudian disimpan sampai dibutuhkan. Sesuai permintaan, merekadikeluarkan melalui eksositosis.
Beberapa enzim pencernaan disekresikan ke dalam sebuah bentuk proenzyme yang
belum aktif, dikenal juga sebagai zymogens. Zymogen harus diaktifkan terlebih dahulu
sebelum bisa digunakan. Aktivasi yang lambat ini menyebabkan enzim dapat disimpan
dalam sel tanpa merusak sel. Jalur kontrol untuk pelepasan enzim bervariasi meliputi
sinyal neural, hormonal dan parakrin. Biasanya, stimulasi neuron parasimpatik pada
nervus vagus meningkatkan sekresi enzim.
Sel Terspesialisasi Mensekresikan Mukus
Mukus adalah sekret kental yang tersusun dari glikoprotein yang secara kolektif
disebut mucin. Fungsi utama mukus adalah membentuk mantel pelindung pada mukosa
gastrointestinal dan melumasi isi perut. Mukus dibuat di sel eksokrin terspesialisasi yangdisebut sel mukus pada lambung dan sel goblet pada usus. Sel goblet menyusun 10-24%
populasi sel usus. Kelenjar saliva juga mensekresikan mukus.
Sinyal untuk pelepasan mukus meliputi persarafan parasimpatik, variasi neuropeptida
yang ditemukan pada sistem saraf enterik dan sitokin dari imunosit. Infeksi parasit dan
proses inflamasi pada isi perut juga menyebabkan peningkatan substansial pada
pengeluaran mukus.
Saliva merupakan cairan hyposmotic kompleks yang disekresikan oleh kelenjar saliva
pada rongga mulut. Komponen saliva meliputi air, ion-ion, mukus dan protein seperti
enzim dan immunoglobulin. Dalam keadaan istirahat, saliva sedikit asam, dengan pH 6-7.
Komposisi ionik saliva ditentukan oleh dua langkah transport epithelial. Kelenjar
saliva merupakan kelenjar eksokrin dengan epithelium sekretori (acinus) yang terbuka kelingkungan luar melalui sebuah duktus. Cairan yang disekresikan oleh sel asinar
menyerupai cairan ekstraseluler pada komposisi ioniknya. Saat cairan melalui duktus
untuk menuju rongga mulut, sel epitelial disepanjang duktus menyerap kembali Na+ dan
mensekresikan K+ sampai rasio ion pada cairan dalam duktus menyerupai cairan
intraselluler (tinggi K+ dan rendah Na+).
Sintesis asam atau garam empedu.
5/13/2018 Biokimia Sistem Pencernaan Fix Pemicu1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-sistem-pencernaan-fix-pemicu1 3/4
Asam empedu yang utama adalah kolat, kenodeoksikolat, deoksikolat dan litokolat.
Garam empedu merupakan steroid dengan 24 C yang disintesis hati dari kolesterol. Asam
kolat dan kenodeoksikolat (asam empedu primer ) dibentuk di hati sementara deoksikolat
dan litokolat (asam empedu sekunder) dibentuk dari asam empedu primer di usus oleh
bakteri. Asam empedu berkonjugasi dng glisin dan taurin di hati. Contoh : asam kolat
à gliko- dan taurokolat à disekresi ke empedu à disimpan dalam kandung empedu à
dilepaskan ke usus pada waktu makan à membantu pencernaan dan absorpsi lipid.3
Lebih dari 95% garam empedu direabsorbsi di ileum untuk dibawa ke hati.
Kemudian, disekresi kembali ke empedu lalu usus sehingga terjadi sirkulasi
enterohepatik.
Sintesis pigmen empedu/katabolisme hem.
Pigmen empedu terdiri bilirubin dan biliverdin yang berasal dari pemecahan hem
(senyawa porfirin besi). Bila hemoglobin dihancurkan, globin akan dipecah menjadi
asam-asam amino sementara Fe dilepaskan dari hem dan bagian porfirin dikatabolisme.
Proses itu akan menghasilkan biliverdin (hijau). Selanjutnya biliverdin direduksi menjadi bilirubin (kuning). Bilirubin (nonpolar) di transpor ke hati oleh albumin plasma untuk
dikonjugasi dengan glukuronat menjadi bilirubin diglukuronida (lebih polar) yang
nantinya, akan disekresi ke empede. Di usus, glukuronat dilepaskan dan bakteri usus
mengubah bilirubin menjadi urobilinogen dan urobilin yang akan disekresi melalui feses
dan urin (setelah direabsorpsi).
Protein
Pencernaan Protein
Protein pertama kali dicerna di lambung, kemudian dilanjutkan di usus halus.
Enzim pencerna protein (protelitik, protease) umumnya disekresikan dalam bentuk zymogen (bentuk inaktif), yang akan aktif setelah masuk ke lumen saluran cerna. Secara
struktural, zimogen biasanya berukuran lebih besar (panjang) daripada enzim aktifnya.
Jadi proses pengaktifan zimogen biasanya melibatkan pemutusan struktur untuk
menghasilkan bentuk yang lebih kecil, aktif, dan memiliki aktivitas proteolitik.
Pencernaan di lambung
Pepsinogen
Pepsinogen disekresikan oleh chief cell lambung. Enzim ini diaktifkan oleh asam
lambung dengan menambahkan ion H+. Selanjutnya, pepsin yang sudah aktif akan
bersifat autokatalitik yang bisa mengaktifkan pepsinogen lainnya. Pepsin merupakan
satu-satunya enzim yang dapat bekerja pada pH yang rendah mencapai 1-2. Kerja enzim
ini akan menghasilkan peptida yang lebih kecil dan asam amino bebas.Rennin
Enzim ini sangat penting untuk neonatus, tapi sudah tidak ada pada orang dewasa.
Dengan bantuan kalsium, rennin berfungsi untuk mengubah kasein susu menjadi
parakasein yang dapat dicerna oleh pepsin.
Pencernaan di duodenum
5/13/2018 Biokimia Sistem Pencernaan Fix Pemicu1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biokimia-sistem-pencernaan-fix-pemicu1 4/4
Pada duodenum terdapat protease pankreas yang disekresi sebagai proenzim. Jenisnya
di antaranya adalah tripsin, kimotripsin, elastase (endopeptidase) dan karboksipeptidase
(eksopeptidase) yang spesifitasnya berbeda untuk berbagai asam-asam amino.
Tripsinogen diaktifkan oleh enterokinase yang dihasilkan sel epitel duodenum menjadi
tripsin. Selanjutnya, tripsin bisa mengaktifkan tripsinogen lain, kimitripsinogen,
proelastase dan prokarboksipeptidase menjadi bentuk aktifnya. Fungsi utama dari enzim-
enzim ini adalah memecah polipeptida memnjadi asam amino dan oligopeptida.
Pencernaan di usus halus
Proses penyempurnaan pencernaan protein menjadi asam amino dilakukan di usus
halus. Fungsi ini dibantu oleh enzim amino peptidase pada membran brush border dan
dipeptidase di dalam sel epitel. Amino peptidase akan mengubah oligopeptida menjadi
asam amino sedangkan dipeptidase mengubah dipeptida menjadi asam amino.
Penyerapan proteinPenyerapan protein berlangsung melalui 2 cara yaitu:
1) Transpor aktif sekunder (tergantung Na+ dan menggunakan energi), cara ini banyak
terjadi di sisi mukosal (sisi antara lumen usus dengan epitel usus).
2) Transpor terfasilitasi sesuai gradien konsentrasi yang biasa terjadi di sisi serosal (sisi
antara epitel usus dengan kapiler darah). Walaupun demikian generalisasi bisa
terjadi, setiap protein ko-transpor dan protein untuk transpor terfasilitasi memiliki
banyak jenis dan spesifik untuk karakteristik asam amino tertentu.