MAKALAH

BIOFARMASETIKA

OLEH

KELOMPOK 4

Irmawati F1F2 12018

Yamin F1F2 12 023

Nenitry Wahyuni F1F1 11016

Feny Riskiana Poko F1F1 11090

Yuyun Manan F1F1 11028

Endryani F1F1 11068

Novrianti F1F1 11018

Juliani Endang Fajarwati F1F1 11074

Waode Disma Tiara Zarmianti F1F1 11024

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSIATAS HALU OLEO

KENDARI

2013

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah swt, karena atas

limpahan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya penulis masih diberikan kesehatan dan

kekuatan untuk membuat makalah Transpor Terfasilitasi ini.

Tidak lupa pula penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada

semua pihak yang telah mendukung penulis, sehingga makalah Transpor

Terfasilitasi ini dapat terselesaikan dengan tepat waktu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam

makalah ini olehnya itu saran dan kritik yang membangun tetap penulis nantikan

demi kesempurnaan makalah ini.

Kendari, 16 September 2013

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................................. 1

DAFTAR ISI ................................................................................................................. 3

BAB I ............................................................................................................................ 4

PENDAHULUAN ........................................................................................................ 4

A. Latar Belakang ....................................................................................................... 4

B. Rumusan Masalah .................................................................................................. 5

C. Tujuan .................................................................. Error! Bookmark not defined.

BAB II ........................................................................................................................... 6

PEMBAHASAN ........................................................................................................... 6

A. Pengertian Difusi Terfasilitasi ............................. Error! Bookmark not defined.

B. Mekanisme Obat dalam Melintasi Membran Sel secara Difusi Terfasilitasi ........ 6

C. Contoh Obat yang Mengalami Difusi Terfasilitasi ................................................ 7

D. Keuntungan dan Kerugian Difusi Terfasilitasi ...................................................... 8

BAB III ......................................................................................................................... 6

PENUTUP ................................................................................................................... 16

A. Kesimpulan .......................................................................................................... 16

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan

sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Setiap sel yang hidup harus selalu

memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa-sisa

metabolismenya. Di tubuh manusia, obat harus menembus sawar (berrier) sel

di berbagai jaringan. Umumnya obat melintasi lapisan sel ini dengan

menembusnya, bukan dengan melewati celah antar sel. Peristiwa ini dikenal

dengan transport lintas membran.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan

terciptanya transport lintas membran membran. Transport lintas membran

digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-

molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor

aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.

Umumnya absorbsi dan distribusi obat terjadi secara difusi pasif.

Mula-mula obat harus berada dalam larutan air pada permukaan membrane sel

kemudian molekul obat akan melintasi mebran dengan melarut dalam lemak

membrane. Pada proses ini obat bergerak dari sisi yang kadarnya lebih tinggi

ke sisi lain. Setelah taraf mantap dicapai, kadar obat bentuk non ion kedua sisi

membran akan sama.

Salah satu proses difusi yang dikenal yaitu difusi terfasilitasi, yaitu

suatu proses transport yang terjadi dengan bantuan suatu faktor pembawa

(carrier) yang merupakan komponen membran sel tanpa menggunakan energi,

sehingga tidak dapat melawan perbedaan kadar maupun potensial listrik.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dikaji dalam makalah ini yaitu :

1. Apa pengertian difusi terfasilitasi ?

2. Bagaimana mekanisme obat dalam melintasi membran sel secara difusi

terfasilitasi ?

3. Apa contoh obat yang mengalami difusi terfasilitasi ?

4. Apa keuntungan dan kerugian dari difusi terfasilitasi ?

C. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan makalah ini yaitu :

1. Untuk mengetahui pengertian difusi terfasilitasi

2. Untuk mengetahui mekanisme obat dalam melintasi membran sel secara

difusi terfasilitasi.

5. Untuk mengetahui contoh obat yang mengalami difusi terfasilitasi

3. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian dari difusi terfasilitasi

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Difusi Terfasilitasi (Transporter Fasilitatif)

Difusi berasal dari kata diphus yang artinya menyebar. Proses difusi

merupakan transport menurun yang artinya materi yang berasal dari daerah

berkosentrasi tinggi ke daerah yang berkosentrasi rendah. Cairan sel biasanya

bersifat hipertonis dan cairan di luar sel bersifat hipotonis, sehingga air akan

mengalir dari luar ke dalam sampai keduanya bersifat isotonis. Contoh lain

sederhana adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada

masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.

Suatu senyawa selalu berdifusi melewati membran dari satu bagian yang

konsentrasinya lebih tinggi ke bagian lain yang lebih rendah, tetapi difusi

tidak selalu terjadi melalui lapis ganda lemak atau kanal terbuka. Sejumlah

senyawa harus berikatan secara selektif dengan protein membran terlebih

dahulu, hal ini dikenal dengan sebutan Transporter Fasilitatif (difusi

terfasilitasi) yang akan membantu proses difusi.

Istilah Transporter Fasilitatif digunakan di sini untuk membedakan

protein transporter aktif, yang aktivitasnya terangkai dengan proses pelepasan

energi. Secara teknik, istilah transporter digunakan hanya untuk protein

membran yang hanya dapat mengikat cairan dari satu sisi membran pada satu

waktu dan perubahan konformasi adalah mekanisme kerja pergerakan

senyawa melewati membran. Definisi ini membedakan transporter dengan

kanal yang jika terbuka dapat mengikat cairan dari sisi lain membran pada

waktu yang sama.

Gambar 1. Proses Transpor Membran

Transporter Fasilitatif (Difusi terfasilitasi) biasanya adalah untuk

senyawa-senyawa yang memiliki ukuran molekul besar. Karena ukuran

molekul besar, senyawa itu tidak bisa langsung menembus lipid bilayer tetapi

mencari jalan lain yaitu melalui bantuan protein sehingga senyawa itu bisa

menembus lipid. Selain itu juga bisa dibantu oleh protein pembawa. Protein

pembawa ini memiliki mekanisme berikatan dengan senyawa yang akan

masuk kemudian protein ini akan membawa senyawa itu menembus lipid

bilayer kemudian melepaskannya di dalam. Protein pembawa ini spesifik

untuk senyawa tertentu. Jadi tidak semua senyawa dapat membentuk ikatan

dengan protein ini.

Karena bekerja secara pasif, tanpa terkait dengan sistem pelepasan

energi, Transporter Fasilitatif dapat memediasi pergerakan solute sama

baiknya di kedua arah. arah pergerakan bergantung sepenuhnya pada

konsentrasi relatif senyawa pada kedua sisi membran. Seperti enzim,

Transporter Fasilitatif sangat spesifik untuk molekul yang diangkut, Jadi tidak

semua senyawa dapat membentuk ikatan dengan protein ini, misalnya antara

stereoisomer D dan L. Selain itu, transporter juga menunjukkan kinetic tipe-

terjenuhkan. Tidak seperti kanal ion, yang dapat menghantar jutaan ion per

detik, kebanyakan Transporter Fasilitatif hanya dapat melewatkan ratusan

sampai ribuan molekul solute per detik melewati membran.

B. Mekanisme Obat Melintasi Membran Sel Secara Difusi Terfasilitasi

Obat mirip seperti substansi fisiologi seperti hormon dan

neurotransmiter, harus mencapai dan berinteraksi dengan atau melewati

membran agar dapat memberi pesan untuk marangsang (stimulasi) atau

menghambat (inhibit) fungsi seluler. Kebanyakan obat deberikan untuk

memberi efek pada tubuh sel yang jaraknya jauh dari tempat pemberian obat

(misalnya mau memberikan efek sistemik). Untuk berpindah melewati tubuh

dan mencapi tempat reaksi, metabolisme , dan ekskresi (pegeluaran), molekul

obat harus melintasi berbagai membran sel .

Gambar 2. Cara Masuk dan Berpindahnya Molekul Obat melewati tubuh ke

Tempat Kerja (Aksi), Metabolisme, dan Ekresi (Pengeluaran)

Sebagai contoh, molekul dari obat oral (yang masuk melalui mulut)

harus melewati membran sel saluran Gastrointestinal (pencernaan), hati, dan

kapiler untuk mencapai aliran darah, lalu disirkulasikan ke sel target,

meninggalkan aliran darah dan menempel di reseptor sel, melaksanakan

kinerja (aksi) obat, kembali lagi ke aliran darah, di sirkulasikan ke hati,

mencapai enzim yang memetabolisme obat di dalam sel hati, keluar kembali

ke aliran darah (sebagai metabolit/sampah metabolisme), disirkulasikan ke

ginjal, dan dikeluarkan melalui urin. Beberapa cara transport dan mekanisme

digunakan untuk memindahkan molekul obat melewati tubuh, seperti pada

gambar berikut .

Gambar 3. Mekanisme Transport Obat. Molekul obat melalui membran sel

berpindah kedalam dan keluar tubuh sel melalui penetrasi langsung

ke membran sel (dinding sel), difusi melalu gerbang atau saluran

terbuka, atau menempel pada protein pembawa.

Ketika obat diabsorbsi tubuh, obat ditransportasikan ke dan dari sel

target melalui mekanisme seperti difusi pasif, difusi terpasilitasi, dan transport

aktif.

Difusi pasif, mekanisme paling umum, meliputi perpindahan obat dari

area yang berkosentasi tinggi ke area lain yang konsentrasinya lebih rendah.

Sebagai contoh, setelah obat oral diberikan, konsentasi awal obat tinggi di

saluran pencernaan (gastrointestinal) dari pada di dalam darah. Ini

mendukung perpindahan obat ke dalam aliran darah. Ketika obat

disirkulasikan, kosentarasi obat lebih tinggi di dalam darah daripada

kosentrasi di tubuh sel, jadi obat berpindah (dari pembuluh kapiler) ke dalam

cairan disekitar sel atau kedalam sel sendiri. Difusi pasif terus berlanjut

hingga mencapi kondisi seimbang (equilibrium) antara jumlah obat di jaringan

jumlah obat di dalam darah.

Penembusan membran sel secara difusi pasif dibedakan menjadi tiga,

yaitu difusi pasif melalui pori (cara penyaringan), difusi pasif dengan cara

melarut dalam lemak penyusun, dan difusi terfasilitasi. Difusi terfasilitasi

mempunyai peroses yang mirip, perbedaanya molekul obat di kombinasi

dengan subsatansi pembawa, seperti enzim atau protein lainnya. Dalam

penyerapan obat, difusi terfasilitasi memegang peranan yang sangat kecil.

Secara difusi terfasilitasi, kadang-kadang beberapa bahan obat yang

mempunyai garis tengah lebih besar 4, dapat melewati membran sel karena

ada tekanan osmosa, yang disebabkan karena ada perbedaan kadar antar

membran. Pengangkutan ini berlangsung dari daerah dengan kadar tinggi ke

daerah dengan kadar yang lebih rendah, dan berhenti setelah mencapai

kesimbangan. Gerakan ini tidak memerlukan energi dan terjadi secara spontan.

Membran sel bersifat permeabel terhadap senyawa polar tertentu, kecepatan

penetrasinya 10 10.000 kali lebih besar disbanding kelarutan dalam lemak.

Di sini terjadi suatu mekanisme khusus yang dapat dijelaskan dengan teori

pembawa membran (protein pembawa atau protein transporter).

Diduga molekul obat membentuk kompleks dengan suatu molekul

pembawa dalam membran, yang bersifat mudah larut dalam lemak, sehingga

dengan mudah bergerak menembus membran. Pada sisi membrane yang lain

(sisi 2), kompleks akan terurai melepas molekul obat, dan molekul pembawa

bebas kembali ke tempat semula, berinteraksi lagi dengan molekul obat lain,

demikian seterusnya sehingga tercapai suatu keadaan keseimbangan.

Gambar 4. Proses penetrasi molekul obat yang bersifat hidrofil ke membran

sel dengan bantuan pembawa.

Pembawa dapat berupa enzim atau ion yang muatannya berlawanan

dengan muatan molekul obat. Penembusan obat ke dalam membran sel di atas

dapat berjalan dengan cepat bila ada ada katalisator enzim dan ukuran bentuk

kompleks cukup kecil.

Contoh mekanisme difusi terfasilitasi yaitu proses molekul glukosa

melewati membran. Seperti terlihat pada gambar di bawah.

Gambar 3. Mekanisme Difusi Glukosa

Gradien yang mendukung difusi glukosa masuk ke dalam sel

dipertahankan oleh posforilasi gula setelah gula masuk ke sitoplasma,

sehingga menurunkan konsentrasi glukosa intraseluler.

Manusia, dan mamalia lain yang telah diteliti memiliki paling sedikit

lima protein yang berperan pada transporter glukosa (dikenal dengan isoform).

Isoform, diistilahkan dengan GLUT1 sampai GLUT5, dibedakan oleh jaringan

tempat transporter berada.

Insulin adalah hormon yang dihasilkan oleh sel endokrin pancreas yang

memiliki peranan kunci dalam mempertahankan kadar gula darah. Insulin

mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel. Insulin

meningkatkan mekanisme difusi terfasilitasi glukosa ke dalam sel-sel

tergantung insulin tersebut melalui fenomena transporter recruitment. Insulin

akan meningkatkan metabolisme glukosa oleh hati dengan merangsang

langkah pertama metabolisme glukosa, fosforilasi glukosa menjadi glukosa-6-

fosfat.

Peningkatan kadar glukosa darah memicu sekresi insulin, yang

menstimulasi asupan glukosa ke berbagai sel target, terutama otot rangka dan

sel lemak (adipose). Sel yang responsive-insulin bekerjasama dengan isoform

lazim pada transporter fakultatif glukosa, yaitu GLUT4. Jika level insulin

rendah, sel-sel ini mengandung transporter relative sedikit pada

permukaannya. Malahan, transporter terdapat pada membran vesikel

sitoplasmik. Jika level insulin meningkat sebagai respon peningkatan level

glukosa darah, hormon bekerja pada sel target untuk menstimulasi translokasi

vesikel dari sitoplasma menuju permukaan sel, dimana transporter akan

dilebur ke dalam membraneplasma dan mentranspor glukosa masuk ke dalam

sel.

3. Contoh Obat Yang Mengalami Difusi Terfasilitasi

Hiperglikemia merupakan suatu kondisi dimana kadar glukosa dalam

darah lebih tinggi dibandingkan kondisi normal. Hiperglikemia

mengindikasikan penyakit diabetes mellitus, yang disebabkan tubuh tidak

dapat menghasilkan atau menggunakan insulin secara cukup. Insulin

merupakan hormon yang dilepas oleh sel pankreas jika konsentrasi glukosa

melebihi kadar normalnya (70-110 mg/dL). Penggunaan insulin berdampak

pada metabolisme selular dimulai ketika insulin berikatan dengan reseptor

protein pada membran sel. Efek insulin pada sel target yaitu peningkatan

uptake glukosa pada seluruh sel target akibat peningkatan protein yang

mentransport glukosa pada membran sel. Protein ini mentransport glukosa ke

dalam sel melalui difusi terfasilitasi.

Terapi diabetes mellitus dititikberatkan pada terapi makanan, yaitu

dengan mengatur pola makan penderita. Pemberian antidiabetikum oral pada

penderita DM tipe 2 dilakukan jika terapi makanan tidak berhasil. Sedangkan

untuk DM tipe 1, dilakukan terapi insulin. Berikut adalah jenis-jenis

antidiabetikum oral beserta mekanismenya:

Golongan Sulfonilurea

Sulfonilurea menurunkan glukosa darah dengan menstimulasi pelepasan

insulin dari sel pankreas melalui pengikatan subunit SUR1 dan memblokade

ATP-gated kanal ion K+. Selanjutnya terjadi perubahan fisiologis pelepasan

sekret serta penurunan konduktansi kanal ion. Penurunan konduktansi K+

menyebabkan depolaisasi membran dan influks Ca2+

melalui voltage-sensitive

kanal Ca2+

. Pemberian sulfonilurea pada pasien DM tipe 2 dapat

meningkatkan pelepasan insulin dari pankreas. Sulfonilurea juga dapat

meningkatkan kadar insulin lebih lanjut dengan menurunkan clearance

hepatik hormon. Sulfonilurea diberikan untuk mengontrol hiperglikemia pada

pasien DM tipe 2 yang tidak dapat dicapai hanya dengan perubahan pola

makan. Contoh obat golongan sulfonilurea antara lain tolbutamid,

asetoheksamid, tolazamid, dan glibenklamid.

Repaglinid

Repaglinid merupakan obat peningkat sekresi insulin yang termasuk golongan

meglitinid. Seperti sulfonilurea, repaglinid menstimulasi pelepasan insulin

dengan menutup ATP-gated kanal K+ pada sel pankreas. Obat ini diasorpsi

secara cepat dan mencapai konsentrasi maksimum pada darah setelah 1 jam,

sehingga dikonsumsi dengan dosis berulang. Efek samping utama yang terjadi

adalah hipoglikemia.

Nateglinid

Seperti sulfonilurea dan repaglinid, nateglinid menstimulasi sekresi insulin

dengan blokade ATP-gated kanal K+ pada sel pankreas. Nateglinid

menghasilkan efek yang lebih cepat dibandingkan agen antidiabetikum oral

lainnya. Efek terapetik utama nateglinid adalah penurunan kenaikan glukosa

darah pada pasien DM tipe 2.

Golongan Biguanida

Contoh obat golongan biguanida adalah metformin. Metformin menurunkan

kadar glukosa terutama dengan menurunkan produksi glukosa di hari dengan

meningkatkan kerja insulin pada otot dan lemak. Pada tingkat molekular, kerja

metformin dimediasi melalui aktivasi AMP kinase. Metformin juga bekerja

dengan meningkatkan sensitivitas reseptor insulin. Metformin diberikan

tunggal atau kombinasi dengan sulfonilurea untuk memperbaiki kontrol

glukosa dan konsentrasi lipid pada pasien yang buruk dalam merespon diet

atau sulfonilurea tunggal.

Golongan Tiazolidindion

Tiazolidindion merupakan agonis selekif dari PPAR (peroxisome

proliferator-activated receptor-). Obat ini mengikat ke PPAR- dan

mengaktivasi gen pengekspresi insulin yang meregulasi metabolisme

karbohidrat dan lemak. Tiozolidindion meningkatkan sensitivitas insulin pada

jaringan perifer serta dapat meningkatkan transport glukosa pada otot dan

jaringan adiposa dengan mempercepat sintesis dan translokasi transporter

glukosa. Selain itu, tiazolidindion juga mengaktivasi gen yang meregulasi

metabolisme asam lemak pada jaringan perifer. Contoh obat golongan

tiazolidindion antara lain troglitazon, rosiglitazon, dan pioglitazon. Obat-obat

ini dapat dikombinasi dengan insulin atau agen antihiperglikemia oral lain.

Inhibitor -glukosidase

Inhibitor -glukosidase mereduksi absorpsi pati, dekstrin, dan disakarida

dengan menghambat kerja -glukosidase pada usus. Inhibisi enzim ini

memperlambat absorpsi karbohidrat. Inhibitor -glukosidase tidak

menstimulasi pelepasan insulin, dan penggunaannya dikombinasikan dengan

agen antidiabetikum oral dan/atau insulin. Obat ini harus dikonsumsi saat

memulai makan. Contoh obat golongan ini adalah acarbose dan miglitol.

4. Keuntungan Dan Kerugian Difusi Terfasilitasi

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan isi makalah yang telah dipaparkan maka kesimpulan yang

diperoleh terkait dengan tujuan pembuatan makalah ini yaitu :

1. Difusi terfasilitasi, yaitu suatu proses transport yang terjadi dengan

bantuan suatu faktor pembawa (carrier) yang merupakan komponen

membran sel tanpa menggunakan energi, sehingga tidak dapat melawan

perbedaan kadar maupun potensial listrik.

2. Mekanisme difusi terfasilitasi dapat dijelaskan dengan teori pembawa

membran (protein pembawa atau protein transporter). Diduga molekul

obat membentuk kompleks dengan suatu molekul pembawa dalam

membran, yang bersifat mudah larut dalam lemak, sehingga dengan mudah

bergerak menembus membrane.

3. Beberapa contoh obat yang melalui difusi terfasilitasi antaralain obat

golongan antidiabetikum oral (sulfonilurea, Repaglinid, Nateglinid,

Golongan Biguanida, Golongan Tiazolidindion, Inhibitor -glukosidase).

4.

DAFTAR PUSTAKA

Agrica, 2009, difusi, http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/difusi-osmosis-dan-

imbibisi, diakses pada 15 September 2013.

Anonim,2013,http://klanapujangga.wordpress.com/2011/03/31/prosesdifusiosmos

ispermeabilitas-dan-semi-permeabilitas/. Diakses pada 15 September

2013.

Brunton, L.Laurence (editor). 2006. Goodman&Gilmans The Pharmacological Basis of Therapeutics 11

th Edition. New York: McGraw-Hill.

Nugroho, E.Agung, 2012, Farmakologi (Obat-Obat Penting Dalam Pembelajaran

Ilmu Farmasi Dan Kesehatan), Pustaka Pelajar, Yogyakarta.

Siswandono, Soekardjo Bambang, 2011, Kimia Medisinal Edisi 2, Airlangga

Univercity Press, Surabaya.