BiOkiMiA HoRmoNBy:

Elni Sumarni

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI

Program Study S1 Keperawatan

https://stikeskotasukabumi.wordpress.com

Pengertian Hormon

Kata hormone berasal dari bahasa yunaniyang berarti “menimbulkan ataumembangkitkan”.

Hormone adalah suatu zat kimia yang bertugas sebagai pembawa pesan (chemical messenger)

Hormon terdapat dengan konsentrasi sangatrendah dalam cairan ekstrasel, 10-15 – 10-9

Hormon disekresi oleh jaringan-jaringantertentu kedalam darah. Dan berlaku sebagaipengatur kegiatan jaringan tertentu.

Endokrinologi merupakan suatu cabangilmu biokimia medis yang mempelajarihormone dan aktivitasnya.

Sekresi Hormonal

1. hormon disintesis dalam suatu jaringandiangkut oleh sistem sirkulasi untukbekerja pada organ lain disebut sebagaifungsi Endokrin

2. hormon yang bertindak setempat disekitar mana mereka dilepaskan tanpamelalui sirkulasi dalam plasma di sebutsebagai fungsi Parakrin

3. Hormon juga dapat bekerja pada seldimana dia disintesa disebut sebagaifungsi Autokrin.

Reseptor Hormon

Reseptor Hormon: Molekul pengenalspesifik dari sel tempat hormon berikatansebelum memulai efek biologiknya

Umumnya pengikatan Hormon Reseptor inibersifat reversibel dan nonkovalen

Reseptor hormon bisa terdapat padapermukaan sel (membran plasma) ataupun intraselluler.

Interaksi hormon dengan reseptorpermukaan sel akan memberikan sinyalpembentukan senyawa yang disebut sebagaisecond messenger (hormon sendiridianggap sebagai first messenger)

Struktur Reseptor Hormon

Setiap reseptor hormon mempunyai sedikitnya dua daerahdomain fungsional yaitu :

1. Domain pengenal akan mengikat hormon

2. Regio skunder menghasilkan (tranduksi) signal yang merangkaikan pengaturan beberapa fungsi intrasel

Reseptor untuk hormon Glukokortikoid mempunyai beberapadomain fungsionalyaitu:

1. Regio pengikat hormon dalam bagian terminal karboksil

2. Regio pengikatan DNA yang berdekatan

3. Sedikitnya dua regio yang mengaktifkan transkripsi gen

4. Sedikitnya dua regio yang bertanggung jawab atastranslokasi reseptor dari sitoplasma ke nukleus

5. Regio yang mengikat protein renjatan panas tanpa adanyaligand

Klasifikasi hormon berdasarkan

senyawa kimia pembentuknya

1. Golongan Steroid→turunan darikolestrerol

2. Golongan Eikosanoid yaitu dari asamarachidonat

3. Golongan derivat Asam Amino dengan molekul yang kecil→Thyroid,Katekolamin

4. GolonganPolipeptida/Protein→Insulin,Glukagon,GH,TSH

Berdasarkan sifat kelarutan molekul

hormon

1. Lipofilik : kelompok hormon yang dapatlarut dalam lemak

2. Hidrofilik : kelompok hormon yang dapatlarut dalam air

Berdasarkan lokasi reseptor hormon

1.Hormon yang berikatan dengan hormondengan reseptor intraseluler

2.Hormon yang berikatan dengan reseptorpermukaan sel (plasma membran)

Fungsi hormon

mengatur beberapa asfek

metabolisme

mengatur pertimbuhan sel dan

jaringan, denyut jantung, tekanan

darah, fungsi ginjal,

pergerakan saluran gastrointestinal

sekresi enzim-enzim pencernaan,

laktasi dan system reproduksi.

Kerja Hormon

Pada tingkat sel dimulai dengan pengikatan hormondengan reseptor spesifiknya, yang terletak padapermukaan sel atau didalam sitosol sel target.

Reseptor adalah molekul pengenal yang terikat pada sel

Reseptor tersebut mempunyai kekhasan dan afinitaskuat bagi molekul hormonnya.

Reseptor untuk hormon- hormon peptide dan aminayang larut dalam air tidak segera menembus membranesel, terletak pada permukaan luas sel target.

Saat Reseptor hormone berada didalam sel targetditempati oleh molekul hormone, reseptor tersebutmenjalani perubahan yang khas membentuk ataumembebaskan molekul pembawa pesan intraseluler,biasa disebut sebagai pembawa pesan kedua (secondmessenger).

Pembawa pesan ini meneruskan isyarat dari resptorhormone ke beberapa system enzim atau molekul didalam sel yang membawa perintah-perintah yangberasal dari hormone.

Pembawa pesan intraseluler dapat mengatur reaksienzim yang khas atau menyebabkan gen atauserangkaian gen yang tidak aktif menjadi tereksrpresi.

Hormon Hipofise dan

Hipotalamus Hormon-hormon yang disekresi oleh

hipotalamus adalah peptide pendek yang

mempunyai tiga sampai 15 residu asam

amino.

Hormone hipotalamus tidak memasuki

sirkulasi keseluruhan tetapi disalurkan

langsung kekelenjar hipofise yang dekat

melalui pembuluh khusus.

Kelenjar hipofise terdiri dari dua bagian

dengan asal embrio yang berbeda, lobus

anterior dan posterior.

Hipofise anterior

Hipofise anterior menghasilkan hormon-hormon trofik dan tropin, yang mempunyaiafinitas terhadap tingkat kelenjar endokrinyang berikutnya dan merangsang kelenjar ini.

Kortikotropin merangsang korteks adrenal dantirotrofin merangsang kelenjar tiroid untukmengsekresi tiroksin dan triidotironin.

Hormone hipifise anterior berada dibawahkendali hormon-hormon hipotalamus,mensekresikan sejumlah hormone yangmengatur pertumbuhan dan fungsi berbagaikelenjar endokrin atau mempengaruhi reaksimetabolic dalam jaringan sasaran lainnya.

Hormon hipofese anterior

dikelompokan menjadi

1. hormon pertumbuhan (GH),

prolaktin, korionik somatomamotrofin

2. hormon glikoprotein

3. hormon pro-opiomelanokortin

Hormon Pertumbuhan (GH)

Sintesis dan struktur

- GH di sintesis di dalam somatotrop, subklompok sel

asidofilik hipofisis, konsentrasi GH dalam hifofisis

515mg/g

- GH merupakan polipeptida tunggal dengan BM 22.000

pada mamalia.

- Pada manusia struktur GH terdiri dari 191-asam amino

NH2

COOH191150

50

100

Reseptor GH

- Merupakan anggota sitokin-hematopoietin

- Reseptor ini berupa protein dengan BM

70.000.

Kerja Biokimia :

- GH merupakan hormon yang esensial bagi

pertumbuhan pascanatal dan metabolisme

normal karbohidrat, lipid, N, dan Lipid.

Prolaktin (PRL)

Sintesis dan struktur

- Prolaktin disekresi oleh laktotrop merupakan sel

asidofilik pada hipofisis anterior

- Merupakan hormon protein dengan BM 23.000

- Jumlah sel dan ukurannya akan meningkat secara

selama kehamilan

COOH

NH2

50

198

150

100

1

Reseptor

- Mempunyai ukuran yang sama dengan ukuran

reseptor GH

- Mempunyai domain perentang membran

tunggal dan memberi sinyal lewat lintasan yang

serupa dengan GH

KerJa fisiologi dan Biokimia :

- Terlibat proses mengawali dan

mempertahankan laktasi pada mamalia.

- Kadar fisisologi bekerja pada jaringan payudara

yang didukung hormon seks wanita

Patofisiologi Prolaktin :

- PRL yang berlebih menyebabkan

1. ginekomastia (perbersaranpayudara)

2. impotensi

Hormon glikoprotein

Merupakan hormon protein yang paling kompleks, ditemukan dalam glikoprotein hipofise serta plasenta, yaitu hormon prangsang tiroid (TSH), hormon luteinisasi (LH); hormon prangsang-folikel (FSH) dan korionik gonadotrofin (GC)

Memakai cAMP sebagai mesenger intrasel. Terdiri dari 2 sub unit,yakni α danß yang

dihubungkan lewat ikatan nonkovalen

Hormon gonadotropin (FSH, LH, dan hGC) bertanggung jawab terhadap proses gametogenesis dan steroidogenesis dalam kelenjar gonand dengan BM 25.000.

Hipofise posterior

Hipofise posterior menghasilkan dua hormone khas yaitu: 1. oksitosin 2. vasopressin

kedua hormone ini diproduksi dalam hipitalamus dan diangkat lewat aliran aksoplasmik ke ujung-ujung syaraf dalam hipofise posterior,

setelah terdapat stimulasi hormone tersebut dilepas kedalam sirkulasi darah.

Vasopresin

Vasopresin dinamakan juga hormone anti diuretic (ADH)

ADH merupakan hormon nonapeptida yang mengandung molekul sistein pada posisi 1 dan 6 dihubungkan dengan jembatan SS dengan BM 19.000, berada dalam bentuk tak-terikat pada protein dengan waktu paruh 24 menit.

Cys-Tyr-Phe-Gin-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2

arginin Vasopresin

Cys-Tyr-Phe-Gin-Asn-Cys-Pro-Lys-Gly-NH2

Lisin Vasopresin

Fungsi fisiologinya, meningkatkan

tekanan darah dan meningkatkan

penyerapan kembali (reabsorpsi) air

didalam ginjal.

Kekurangan sekresi vasopressin

mengakibatkan diabetes insipidus.

Oksitosin

Oksitosin mempunyai BM 21.000

Cys-Tyr-Ile-Gin-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2

Oksitosin bekerja pada otot-otot polos tertentu terutama di dalam uterus.

Zat ini digunakan dalam proses obstetik untuk mendorong terjadinya kelahiran

Merangsang kontraksi sel-sel mioepitel yang mengelilingi alveoli mammae (laktasi).

Jaringan hormonal yang dikendalikan oleh hipofise-

hipotalamus

Hormon Tiroid

Kelenjar tiroid mensekrasi dua hormone khusus L-tiroksin (T4= tetrayodotironin) dan L-triiodotironin (T3)merupakan turunan tirosin.

Hormone tiroid dibuat sebagai respon terhadap isyarat yang diterima oleh hipotalamus, yang mengsekresi hormone-hormon pelepasan tirotropin.

Tiroksin dan triiodotironin disintesis oleh kelenjar tiroid dan bekerja pada kebanyakan jaringan untuk mengatur kecepatan metabolisme dan perkembangan jaringan.

Struktur

Sintesis

Sintesis hormone tiroid berlangsung dalam folikel kelenjar tiroid yang terdiri atas satu lapis sel epitel yang mengelilingi limen.

Sel-sel folikel mensintesisi protein prekusor yang kaya akan tirosin (triglobulin), yang disekresi kedalam lumen folikel.

Sel juga memekatkan yodium dan mengsekresinya kedalam lumen.

Yodium mula-mula dioksidasi dan kemudian ditambahkan ke residu tirosin dari triglobulin, karena itu mengubahnya menjadi residu mono-dan diyodotironin.

Selanjutnya, sebagian residu tirosin yang teriodinasi bergabung membentuk T3 dan T4. bila sel-sel folikel dirangsang untuk mengsekresi hormone tiroid, prekusor teryodinasi diambil oleh sel dengan cara endositosis dan ditranfer ke lilosom.

Protease lilosom menghidrolisis prekusor, menghasilkan T3 dan T4 yang kemudian di sekresi.

Kerja hormon tiroid

Reseptor hormone tiroid terletak pada inti dan berhubungan dengan kromatin. Perangsangan sel sasaran oleh hormone tiroid mengakibatkan perubahan ekspresi gen.

Hormone tiroid dibawa oleh darah ke daerah targetnya.

Sebagian besar jaringan dirangsang oleh hormone-hormon tiroid, dengan pengecualian pada jaringan otak orang dewasa dan beberapa jaringan reproduktif.

Hormon tiroid aktif merangsang metabolisme hati dan otot.

Sel-sel target diinduksi untuk mensintesis sejumlah besar enzim dan sintesis enzim tertentu. Akibatnya adalah terangsangnya laju metabolisme basal (LMB).

fatofisiologis

- hipertiroidisme, adalah jika sekreasi hormone terlaluberlebih, individu penderita tiroid menunjukan LBM yangmeningkat.

Mereka membakar zat makanan pada laju yang lebihtinggi dan menghasilkan lebih banyak panas tubuh dancenderung hiperaktif.

- Keadaan defisiensi sekresi hormone tiroid,hipotiroidisme, ditandai dengan menurunnya lajumetabolisme dasar.

Penderita ini membakar bahan bakarnya lebih lambat,menghasilkan laju produksi panas yang lebih rendahdan cenderung menjadi malas/lamban, hal inimengakibatkan kegagalan pertumbuhan dan redatasimental.

Hormone yang mengatur

metabolisme kalsium Kalsium dalam tubuh berada dalam didalam tulang

yang bersama-sama dengan fosfat membentukkristal hidroksiapatit. Dan dalam plasma berupakalsium cairan ekstraseluler (ECF).

Kalsium plasma terdapat dalam tiga bentuk :1. Bentuk senyawa komplek dengan asam-asamorganic. Sekitar 6% dari total kalsium membentukkompleks dengan sitrat, fosfat dan anion lainnya.2. Bentuk terikat protein. Kalsium berikatan denganprotein terutama terikat dengan albumin.3. Bentuk terionisasi. Kalsium dalam bentukterionisasi (Ca2+), yang dipertahankan padakonsentrasi antara 1,1 dan 1,3 mmol/L.

Fungsi Ion kalsium

- Mengatur proses eksitabilitas nenromoskular

- Koagulasi darah

- Posses-proses sekresi

- Integritas membran serta pengangkutan membran plasma

- Reaksi enzimatis

- Pelepasan hormon dan kerja intrasel sejumlah hormon

Hormon utama yang terlibat dalam proses homeostasiskalsium ada dua yaitu:

- hormone paratiroid (PTH)

- hormone kalistriol

PTH PTH dengan BM 9500, tidak mengandung molekul

karbohidrat maupun yang terikat secara kovalen lainnya.Aktivitas biologisnya yang penuh terletak dalam ujungsepertiga terminal-N molekul tersebut.

PTH disintesis sebagai molekul prekusor dengan 115-asam amino. Pekusor dekat PTH adalah proPTH yangmempunyai tonjolan pada heksapeptida yang bersifatkatalis pada ujung terminal-N.

produk gen primer dan prekusor dekat bagi proPTHadalah preproPTH. preproPTH

Mekanisme kerja PTH melibatkan membrane reseptor,interaksi hormone reseptor akan mencetuskanserangkaian proses yang khas : aktivasi adenitat –peningkatan cAMP intrasel – peningkatan kadar kalsiumintrasel – foforilasi protein spesifik intra sel oleh enzimkinase – aktivitas enzim atau protein intrasel yangmenjadi perantara kerja PTH.

kalsitriol

Kalstriol merupakan hormone yang dapat menggalakan translokasi kalsium dengan melawan gradien, konsentrasi yang terdapat memintas membrane sel intestinum.disebabkan :

-Produksi kalsitriol dikendalikan dengan dengan ketat

- adanya mekanisme pengendalian kadar Ca+ dalam cairan ekstrasel

Sintesis

Hormone kalstirol dihasilkan oleh serangkaian reaksi enzimatik yang kompleks dan melibatkan transportasi molekul-molekul prekusor dalam plasma kesejumlah jaringan yang berlainan.

Molekul aktifnya diangkut keorgan lain dan dalam organ-organ tersebut, kalstirol mengaktifkan proses biologic dengan cara seperti yang dipakai oleh hormom-hormon steroid.

1. Kulit

2. Hati

3. Ginjal-25OH-D3

4. Jaringan lain

patofisiologis

Hipoparatiroidisme adalah penurunan ion kalsium serum dan kenaiakan kadar fosfat, gejala ringan akan menimbulkan kram otot dan tetani, sedangkan gejala akut menyebabkan paralisasi tetatik otot-otot respiratorius, konvulasi berat dan kematian.

Hiperparatiroidisme yaitu kenaikan ion Ca serum sert PTH dan penurunan kadar fosfat serum. Gejalanya mencakup resorpsi ekstensif tulang dan sejumlah akibat pada ginjal, termasuk batu ginjal dan penurunan fungsi-fungsi ginjal.

Rakitis, kelainan pada usia anak-anak yang ditandai oleh kadar Ca dan P yang rendah dalam plasma dan tulang

Hormon korteks adrenal Hormon korteks adrenal, androgen dan estrogen

adalah hormon-hormon utama steroid yang dapat larut didalam lipid.

Hormone korteks adrenal mempengaruhi metabolisme karbohidrat.

Sekresi hormone korteks adrenal dipengaruhi oleh hipotalamus. Sebagai tanggapan terhadap stress,

hipotalamus mensekresi hormone-hormon pelepasan kortokotropin yang dikirim ke pituitary anterior dan merangsang untuk melepaskan kortikotropin kedalam darah.

Kortikotropin berikatan dengan reseptor pada dinding sel korteks adrenal, merangsang sel ini untuk menghasilkan hormone steroidnya yang bersifat khas. Kebih dari 30 senyawa steroid dibuat oleh korteks adrenal.

Hormon kortek adrena disebut

kortikoid, dan kelompokan kedalam

tiga kelas utama yaitu;

- glukokortikoid,

- mineralokortikoid,

- androgen.

glukokortikoid

Glukokortikoid dengan kortikoid yang berperan penting.

Kortikol mendorong glukoneogenesis dari asam-asam amino dan penyimpanan glikogen dalam hati, meningkatkan glukosa darah, dan menurunkan penggunaan menyeluruh atas glukosa.

Hormone ini juga merangsang pemakaian asam asam lemak dan reaksi ketogenesis.

Glukokortikoid juga mempunyai daya antiinflamasi dan antialergi yang baik.

Sekresi glukortikoid yang berlebihan menimbulkan penyakit Cusing yang menimbulkan kelelahan dan kehilangan masa otot karena pengubahan asam-asam amino secara berlebihan menjadi glukosa dan redistribusi lemak tubuh, sehingga menimbulkan keadaan wajah bulan (moon face).

Mineralokortikoid

Mineralokortikoid muerupakan steroid 21-karbon,yang berfungsi mendorong penahanan Na+ danpelepasan K+ oleh ginjal, melalui kegiatan inihormon-hormon tersebut mempertahankankeseimbangann air dan garam di dalam tubuh.

Kortikosteroid utama dari kelompok ini adalahaldosteron. Hormone ini menunjukan kegiatan-kegiatan glukokortikoid.

Aldosteron disintesis mengikuti lintasanminerallokortikoid dan terjadi didalam zonaglomerulosa. Pregnelon diubah menjadiprogesterone, isomerasi progesterone mengalamihidroksilasi menghasilkan kortikostron yangmempunyai aktivitas glukokortikoid dan merupakanmineralokortikoid lemah.

Androgen

Androgen, zona fasikulata dan retikulasi

korteks adrenal yang menghasilkan zat-zat

prekusor androgen dehidroepiandroteron

dan hormon androgen lemah

androstenedion.

Jenis-jenis steroid ini diubah menjadi

androgen yang lebih potensial di dalam

jaringan dan menjadi sumber fatologis

androgen, jika enzim-enzim steroidogenik

mengalami defisiensi.

Hormon Pankreas dan

Traktus GastrointestinalFungsi biokimiawi utama Fankreas

yang satu adalah biosintesisi beberapa enzim, seperti tripsin kimotripsin dan karboksipeptidase, yang disekresi kedalam usus untuk melakukan pencernaan makanan. Rangkaian fungsi ini dilakukan oleh sel-sel eksokrin.

Fungsi utama pancreas lainnya adalah biosintesis insulin dan beberapa hormone polipeptida yang mengatur metabolisme glukosa dan zat-zat makanan utama lainnya. Fungsi ini dijalankan oleh jaringan eksokrin dari pancreas, sekelompok sel khusus disebut pulau-pulau langerhans.

Pulau-pulau itu berisi beberapa jenis sel yang saling berikatan, tiap jenis membentuk satu macam hormone pancreas.

Hormon-hormon yang disekresi pulau-pulau tersebut adalah glukagon, dibuat oleh sel-sel A; insulin oleh sel-sel B; somatostatin dibuat oleh sel-sel D; dan polipeptida pancreas dibuat oleh sel-sel F.

Insulin

Insulin merupakan hormon hipoglikemik,

insulin adalah protein kecil dengan BM 5700, terdiri atas 2 rantai polipeptida, A dan B yang saling berhubungan melalui dua jembatan disulfide.

Insulin disintesis oleh sel-sel B pada pancreas dalam bentuk prekusor yang tidak aktif disebut proinsulin.

Proinsulin diubah menjadi insulin aktif oleh peptida-peptida spesifik.

Struktur Proinsulin manusia

Insulin disekresi oleh sel-sel B pada pulau kedalam darah melalui proses yang rumit, proses ini membutuhkan Ca+ dan tahap akhir adalah pelepasan isi granula-granula sekresi tempat insulin dan C-peptida dibentuk.

Laju sekresi insulin ditentukan oleh konsentrasi glukosa dalam darah. Ketika glukosa darah naik, laju sekresi insulin meningkat, peningkatan kadar mempercepat masuknya glukosa dari darah kedalam hati dan otot, dimana glukosa tersebut diubah menjadi glikogen.

Kekurangan insulin menyebabkan diabetes melitus, yang ditandai oleh, hiperglikemin, glikosuria, Penghambatan sintesis asm lemak, dan kelebihan oksidasi asam lemak dan pembentukan badan keton

Defisiensi insulin

Defisiensi insulin dan

kelebihan glukagon

Berkuranya

pengembalian

glukosa

Peningkatan

katabolisme

protein

Peningkatan

lipolisis

Hiperglikemia,

glukosuria,

diuresis osmotik,

deplesi elektrolit

Peingkatan

produksi

glikosa

Peningkatan asam

amino plasma,

kehilangan nitrogen

di dalam urine

Peningkatan asam

lemak bebas plasma,

ketogenesis,

ketonuria,ketonemia

Dehidrasi, asidosis

Glukagon Glukagon merupakan hormone polipeptida yang

disekresi oleh sel-sel A pada pulau-pulau pancreas oleh sel-sel sejenis di darah gastrointestinal.

Glukagon dibentuk dari proglukagon dan preproglukagon.

Preproglukagon dilengkapi dengan polipeptida penyambung isyarat di ujung terminal amino, yang dilepas dalam dua tahap untuk menghasilkan hormone aktifnya.

Struktur glikagon

1 10

NH2-His-Ser-Gin-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-

11 20

Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gin-

21 29

Asp-Phe-Val-Gin-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

Glukagon mendorong peningkatan

konsentrasi glukosa darah.

Pengaruh hiperglikemia glukagon terhadap

dua hal,

(I) glukagon mendorong glikogen hati untuk

menghaslkan glukosa darah, dengna

mekanisme yang sama dengan adrenalin.

(2) glukagon menghambat prombakan

glukosa menjadi laktat oleh glikolisis.

somatostatin

Somatostatin merupakan hormone polipeptida yang ditemukan dalam hipotalamus,

Somatostatin dihasilkan oleh sel-sel D pulau pancreas oleh sel-sel sejenis di daerah gastrointestinal.

Dibentuk dalam pancreas dengan mempengaruhi sekresi insulin dan glukagon.

Struktur1 10

NH2-Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Trp-Lys-Thr-

11

Phe-Thr-Ser-Cys-COOH

Somatistatin menghambat pelepasan hormone sel-sel pulau pancreas melalui kerja parakrin.

Somatistatin mengurangi pengangkutan nutrient dari traktus gastrointestinal kedalam sirkulasi darah karena :

(1) hormone ini memperpanjang waktu pengosongan lambung,

(2) mengurangi sekresi gastrin dan menurunkan produksi asam lambung,

(3) mengurangi sekresi kelenjar eksokrin pancreas,

(4) mengurangi aliran darah,

(5) memperlambat adsorpsi gula.

Polipeptida pankreas

Polipeptida pancreas (PP), suatu

peptide 36-asam amino merupakan

produksi sel-sel F pancreas yang

ditemukan baru-baru ini.

Sekresi dalam tubuh ditingkatkan oleh

konsumsi protein, puasa, olahraga,

serta hipoglikenia akut dab dikurangi

oleh somatistatin serta pemberian

glukosa intravena.