http://eckhochems.blogspot.com/2010/04/lipid-dan-hormon.html

LIPID DAN HORMON

4.1 PENDAHULUAN

4.1.1 Deskripsi singkat

Bab ini akan mengemukakan peranan lipid yang meliputi penjabaran

tentang pengertian, penggolongan, struktur, sifat asam lemak dan

derivatnya. Disamping itu pemahaman tentang hormon yang merupakan

bagian dari lipid itu sendiri dengan jenis, mekanisme kerja, fungsi dan

pengendaliannya dalam sistem metabolisme tubuh.

4.1.2 Relevansi

Pembahasan bab ini sangat berhubungan dengan bab selanjutnya.

Mahasiswa akan mengetahui batasan-batasan tentang lipid dan hormon

serta bagaimana peran dan fungsi keduanya dalam membahas

metabolisme lemak dan keterkaitannya dengan proses enzimatik dan

biomolekuler.

4.1.3 Tujuan

Setelah mempelajari bab ini diharapkan saudara dapat:

1. Menjelaskan pengertian, peranan dan penggolongan Lipid.

2. Menguraikan struktur, sifat-sifat fisika dan kimia asam lemak dan

lipida

3. Memahami pengertian sistem endokrin dan hormon yang dihasilkan

4. Menjelaskan mekanisme kerja hormon secara umum

5. Menerangkan fungsi beberapa jenis hormon

6. Menerangkan sistem pengendalian hormon.

2. PENYAJIAN

1. Uraian dan Contoh

4.2.1.1 L I P I D A

1.

Lipid dalam arti umum adalah senyawa yang larut dalam pelarut organik. Berasal dari bahasa Yunani; Greeck; lipos yang berarti lemak. Berdasarkan sifatnya lipid dapat digolongkan menjadi 2 kelompok utama. Yakni 1) lipid yang dapat disafonifikasi (saponifikasi lipids) dan 2) lipid yang tidak dapat disaponifikasi (nonsaponifikasi lipids). Golongan lipid pertama dapat dihidrolisis dengan alkali dan panas sehingga terbentuk garam asam-asam lemak dan komponen molekul lainnya, contohnya lemak netral (triasilgliserol), fosfolipid, glikolipid, dan sulfolipid serta senyawa dengan asam karboksilat rantai panjang (asam lemak). Golongan kedua termasuk lipid yang disintesis dari unit isopren kolesterol dan lain-lain sterol serta steroid, terpen, dolikol, ubiquinon dan vitamin A, D, E dan K.

Penggolongan lipid yang lain berdasarkan strukturnya, yaitu lipid sederhana, lipid majemuk dan kelompok lipid turunan.

Lipid sederhana atau homolipid merupakan lipid bentuk ester yang mengandung C, H dan O. Contoh lipid sederhana adalah lemak, ester lemak, gliserol, lilin dan lain-lain.

Lipid majemuk merupakan senyawa yang mengandung bahan-bahan lain selain alkohol dan asam lemak. Contohnya fosfoasilgliserol (fosfogliserida) tersusun atas gliserol, asam lemak, HPO4

2- dan kolin. sfingomielin ; tersusun atas sfingosin, asam lemak, HPO4

2- dan kolin. Gangliosida; terdiri atas sfingosin, asam lemak, dan 2-6 gula sederhana (termasuk asam sialat), dan Serebrosida; tersusun atas sfingosin, asam lemak dan gula sederhana.

Lipid turunan, merupakan senyawa-senyawa-senyawa lipid yang tidak dimasukkan dalam kedua kelompok lipid diatas. Yakni berasal

dari hidrolisis lipid sederhana atau lipid majemuk. Contohnya steroid, karotenoid, dan vitamin larut dalam air.

Dalam biokimia lipid yang tidak dapat disabunkan disebut lipid sederhana,

sedangkan lipid yang dapat disabunkan disebut lipid kompleks. Jadi dari

segi struktur dan istilah diatas ternyata lipid yang berstruktur kompleks

disebut sederhana, sedangkan lipid yang berstruktur sederhana disebut

lipid kompleks.

Reaksi penyabunan trigliserida adalah sebagai berikut :

Perhatikan struktur asam lemak yang termasuk lipid kompleks (asam

palmitat juga asam oleat) dan struktur steroid yang termasuk lipid

sederhana (kolestrerol)

Menurut Page (1997) lipid dapat juga digolongkan seperti pada tabel 2.1

dibawah ini.

Lipid terdapat dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam

otak dan lipid mempunyai peran penting dalam metabolisme secara

umum. Sebagian besar lipid sel jaringan terdapat sebagai komponen

utama membran sel. Adapun peran lipid dalam sistem mahluk hidup

adalah sebagai berikut :

1. Komponen struktur membran; semua membran sel termasuk mielin,

mengandung lipid lapisan ganda. Fungsi membran diantaranya

adalah sebagai barier permeabel.

2. Lapisan pelindung pada beberapa jasad; fungsi membran yang

sebagian besar mengandung lipid, seperti barier permeabel untuk

mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air berlebihan.

3. Bentuk energi cadangan; sebagai fungsi utama triasilgliserol yang

ditemukan dalam jaringan adiposa

4. Komponen permukaaaan sel yang berperan dalam proses interaksi

antar sel dengan senyawa kimia di luar sel seperti dalam proses

kekebalam jaringan, insulasi barier ; menghindari panas, tekanan

listrik dan fisik

5. Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran.

Seperti kofaktor/prekusor enzim untuk aktivitas seperti fosfolipid

dalam darah, koenzim A dan sebagainya.

Trigliserida merupakan senyawa lipid utama yang terkandung dalam

bahan makanan. Lipid tumbuhan mengandung lebih banyak asam lemak

tak jenuh dan sedikit senyawa sterol.

Proses metabolisme lipid dimulai dari usus halus tidak dalam

lambung karena suasanannya terlalu asam (pH 1,2 – 2,5). Enzim lipase

dari kantung empedu, pankereas dan sel usus halus mengkatalisis proses

hidrolisis ikatan ester pada trigliserida menghasilkan asam lemak bebas

dan gliserol.

Tabel 2.1 Penggolongan Lipid menurut Page (1997)

Golongan

Uraian

I

II

III

IV

Asam lemak : asam karboksilat alifatik berantai panjang

Alkohol lemak : alkohol alifatik berantai panjang

Netral

1. Mono-gliserol, di, dan triasil (ester dengan gliserol)

2. Eter gliserol

3. Malam : ester dari asam lemak dengan sembarang alkohol selain gliserol.

Fosfogliserida : turunan asam fosfatida (berhubungan dengan membran)

V

VI

VII

VIII

IX

X

Sfingolipid : umumnya berhubungan dengan jaringan syaraf

Terpen : termasuk senyawa tak jenuh seperti minyak esensial dan zat aroma, vitamin A, pigmen visual retina, dan klorofil

Steroida : senyawa alisiklik berlingkar campuran termasuk kolesterol dan hormon steroid

Lipid terkonyugasi:

1. lipoprotein (larut dalam air)2. proteolipid (tidak larut dalam air, larut

dalam pelarut lemak)

3. lipopolisakarida

Prostaglandin : lipid dari asam polilemak tak jenuh yang beraktivitas biologi tinggi

Hidrokarbon : jenuh dan tak jenuh dialam

Senyawa ester antara gliserol dan asam lemak disebut asil gliserol

atau gliserida. Gliserida yang berwujud padat pada suhu kamar disebut

lemak dan yang berwujud cair pada suhu kamar disebut minyak. Gliserida

dapat mengandung satu atau dua atau tiga asam lemak, masing-masing

disebut mono, di- dan trigliserida.

Selain gliserida, fosfolipid (gliserida yang mengandung fosfat) juga

dapat mengalami hidrolisis yang khas dengan bantuan enzim fosfolipase.

Fosfolipid bersifat polar tinggi, sehingga sering disebut lipid polar.

Fosfolipid utama pada membran adalah fosfogliserida (kepala polar, ekor

non polar). Penamaan fosfogliserida dilakukan berdasarkan jenis alkohol

pada bagian polar, sehingga dikenal berbagai jenis fosfogliserida yaitu

fosfatidil etanolamin, fosfatidilkolin, fosfatidillinositol, dan fosfatidil serin.

Gambar 4.1: Lapisan tunggal minyak pada perbatasan air-udara (gugus kepala polar (merah) dan ekor non polar (kuning).

Asam lemak hasil hidrolisis gliserida atau fosfogliserida adalah

rantai panjang hidrokarbon dengan gugus karboksilat di ujungnya.

Adapun peran fisiologi asam lemak adalah :

1. Merupakan satuan pembentuk fosfolipid dan glikolipid (molekul

amfipatik) sebagai komponen membran biologi.

2. Sebagai molekul sumber energi yang potensial.

Di bawah ini adalah asam lemak bebas yang umum terdapat di

alam (tabel 4.2) berikut ini:

Sistem penamaan asam lemak adalah berdasarkan rantai

hidrokarbonnya diakhiri dengan “oat”. Asam lemak jenuh denngan jumlah

atom karbon 18 atau C18 disebut oktadekanoat karena alkana dengan

C18 adalah oktadekan. Asam lemak C18 yang mengandung satu ikatan

rangkap dua disebut oktakenoat (ditulis C18:1). Hal ini belum

mencerminkan letak ikatan rangkapnya. Jika ikatan rangkap terletak pada

atom C nomor 9 dan 10 maka diberi notasi dan itupun perlu dilengkapi

keterangan konfigurasi geometrisnya, apakah cis atau trans.

R

C = C C = C

R R R

Cis Trans

Sifat lipida ditentukan oleh panjang dan kejenuhan asam lemak

yang membentuknya. Makin panjang asam lemak makin tinggi titik

lelehnya. Juga asam lemak jenuh memiliki titik leleh yang lebih tinggi dari

asam lemak tak jenuhnya. Maka membran biologi yang mengandung

asam lemak pendek dan jenuh memiliki kemampuan mengalir lebih tinggi.

Reaksi kimia asam lemak menunjukkan reaktivitas dari gugus karboksil,

gugus fungsional lain dan derajat ketidakjenuhan rantai hidrokarbon.

Karena asam lemak bebas biasanya beracun, maka molekul ini hanya

terbatas dalam sel. Asam ini umumnya ditemukan sebagai molekul

kompleks dengan ester oksigen dalam lipid (seperti triasilgliserol,

glikolipid, dan fosfolipid).

Pada umumnya asam lemak yang terdapat di alam mengandung jumlah

atom karbon genap antara 14 sampai 24. Asam lemak dengan atom

karbon 16 dan 18 adalah asam lemak yang paling banyak terdapat dalam

lipida hewan dan tumbuhan. Lipid dari hewan dan tumbuhan ini

selanjutnya dimakan oleh manusia. Berikut adalah struktur kimia

beberapa lipid majemuk dan derivatnya.

Lilin (wax) ialah ester asam lemak dengan monohidroksi alkohol yang

mempunyai rantai karbon panjang antara 14 sampai 34 atom karbon.

Contohnya setialkohol dan mirisilalkohol. Lilin dapat diperoleh dari lebah

madu (mirisilpalmitat) dan ikan paus atau lumba-lumba ( spermaseti).

Lilin tidak larut dalam air. Oleh karena itu lilin terdpat pada tumbuhan

berfungsi sebagai lapisan pelindung terhadap air. Tetapi lilin tidak

berfungsi sebagai bahan makanan.

Fosfolipid (fosfogliserida) atau fosfatidat ialah suatu gliserida yang

mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Gugus yang diikat

oleh asam fosfatidat antara lain kolin, etanolamin, serin dan inositol

sehingga senyawa yang termasuk fosfolipid ini adalah fosfatidilkolin,

fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin dan fosfatidilinositol.

Gambar 4.2 Struktur Fosfolipid

Sfingolipid merupakan senyawa turunan sfingosin contohnya

vdihidrosfingosin dan seramida (pada jaringan tumbuhan dan hewan).

Contoh lain sfingomielin yakni senyawa yang mempunyai rumus dan

satusatunya sfingolipid yang mengandung fosfat. Terdapat dalam jaringan

syaraf dan otak. Golongan sfingolipid yang mengandung karbohidrat

disebut serebrosida dan terdapat dalam jaringan syaraf. Contoh dari

serebrosida adalah kerasin (mengandung asam lignoserat) dan serebron

mengandung asam hidroksilignoserat atau asam serebronat.

Terpen adalah senyawa yang terdiri atas beberapa molekul isoprena (2-

metilbutadiena). Yang termasuk golongan terpen antara lain sitral, pinen,

geraniol, kamfer, karoten, vitamin A, fitol dan skualen.

Beberapa jenis steroid seperti kolesterol terdapat pada hampir semua sel

hewan dan manusia. Pada tubuh manusia kolesterol terdapat dalam

darah, empedu, kelenjar adrenal bagian luar (adrenal cortex) dan jaringan

syaraf.Dalam darah manusia normal terdapat antara 150-200 miligram

tiap 100 ml darah.

Ergosterol dan 7-dehidrokolesterol dengan sinar ultra violet dapat diubah

menjadi vitamin D yang bermanfaat bagi tubuh untuk mencegah

kerapuhan tulang. Kedua senyawa disebut juga provitamin D.

Asam-asam empedu dibuat oleh hati dan disimpan dalam kantung

empedu yang kemudian dikeluarkan ke dalam usus dua belas jari

(duodenum) untuk membantu proses pencenaan makanan. Cairan

empedu ini mengandung bilirubin yaitu zat warna yang terjadi dari

penguraian hemoglobin. Asam-asam empedu dalam bentuk garam

empedu dan kolesterol. Asam empedu yang terdapat dalam cairan

empedu antara lain asam kolat, asam deoksikolat, dan asam litokolat

(berfungsi sebagai emulgator) yang berfungsi pada pencernaan lipid atau

lemak dala usus dan absorbsi hasil-hasil pencernaan melalui dinding usus

dan dibawa kembali ke hati.

Hormon kelamin, ada dua jenis yakni hormon laki-laki ( testosteron dan

androsteron) dan hormon perempuan (estrogen dan progesteron).

Testosteron diperoleh dari ekstrak testes dalam bentuk kristal dan

andosteron didapat dari urine dan mungkin merupakan hasil perubahan

kimia atau metabolisme testosteron. Estrol,estradiol dan estriol adalah

hormon yang termasuk estrogen. Sedangkan pregnandiol adalah hasil

metabolisme progesteron.

Lipid kompleks ialah lipid yang terdapat dialam dan tergabung dengan

senyawa lain seperti protein dan karbohidrat. Lipid yang tergabung

dengan protein disebut lipoprotein. Lipoprotein terdapat pada plasma

darah.

Gambar 4.3 : Struktur Membran sel yang terdiri atas Lipid dan Protein Globuler

Bagian lipid dari lipoprotein pada umumnya adalah trigliserida,

fosfolipid atau kolesterol. Oleh karena dalam lipid lipoprotein berbeda

jenis dan kuantitasnya, maka lipoproein berbeda pula sifat fisiknya,

misalnya berat jenis, besar partikel, dan mutan listrik, sehingga dapat

dipisahkan satu dengan lainnya misalnya dengan ultrasentrifge dan

elektroforesis. Lipopolisakarida ialah gabungan antara lipid dengan

polisakarida, biasanya senyawa ini terbentuk dalam dinding sel beberapa

jenis bakteri.

4.2.1.2 H O R M O N

A. Pengertian Sistem Endokrin dan Hormon

Tubuh manusia merupakan suatu sistem yang bekerja dan berkoordinasi,

untuk dapat melakukan kegiatan dan dapat memberikan reaksi terhadap

perubahan-perubahan eksternal maupun internal. Sistem endokrin

merupakan suatu sistem yang dapat menjaga berlangsungnya integrasi

kegiatan organ tubuh.

Sistem endokrin yang terdiri atas kelenjar-kelenjar endokrin dan bekerja

sama dengan sistem syaraf, mempunyai peranan penting dalam

mengndalikan kegiatan organ-organ tubuh kita. Untuk itu kelenjar

endokrin mengeluarkan suatu zat atau senyawa yang disebut hormon.

Kelenjar endokrin tidak mempunyai saluran, jadi hormon yang dihasilkan

diangkut melalui sistem peredaran darah ke sel-sel yang dituju guna

melangsungkan proses yang diperlukan oleh tubuh.

Kata ”hormon” mempunyai arti senyawa yang merangsang.

Diperkenalkan pertama kali oleh William Bayliss dan Ernest Starling

(1904) untuk menerangkan kerja sekretin, suatu molekul yang dihasilkan

oleh duodenum yang merangsang keluarnya cairan pankreas.

Konsep tentang hormon kemudian berkembang, bahwa 1) hormon adalah

molekul yang dihasilkan oleh kelenjar tertentu, 2) hormon dikeluarkan

langsung ke dalam darah yang membawanya ketempat tujuan dan 3)

hormon secar khas mengubah kegiatan suatu jaringan tertentu yang

menerimanya.

Hormon terdiri atas berbagai macam senyawa yang dapat digolongkan

dalam tiga kelompok yakni:

1. steroid, yaitu androgen, estrogen dan adrenokortikoid

2. Derivat asam amino, yaitu epinefrin dan tiroksin.

3. Peptida-protein, yaitu insulin, glukagon, parathormon, oksitosin,

vasopresin, hormon yang dikeluarkan oleh mukosa usus dan lain-

lain.

B. Mekanisme Kerja Hormon

Earl Sutherland memulai penelitiannya tentang mekanisme kerja

enzim pada tahun 1950. Mula-mula ia bertujuan untuk mengetahui

bagaimana epinefrin dan glukagon bekerja pada reaksi pemecahan

glikogen dan pembentukan glukosa oleh hati. Yang diamati pertama kali

adalah bahwa reaksi pemecahan glikogen menjadi glukosa dipercepat

oleh hormon-hormon tersebut. Epinefrin dan glukagon dapat bekerja pada

reaksi tersebut. Pada penelitian lebih lanjut Sutherland rnenerangkan

bahwa adanya epinefin dan glukagon pada reaksi pemecahan glikogen

telah menimbulkan terbentuknya suatu zat yang tahan panas sebagai zat

antara. Dari analisis kimia temyata zat tersebut ialah AMP siklik, atau

adenosin 3', 5' monofosfat.

Gambar 4.3 Adenosin 3’, 5'-monofosfat

(AMP siklik)

Selanjutnya diketahui bahwa AMP siklik ini terbentuk dari ATP oleh

enzim adenil siklase. AMP siklik dapat dihidrolisis oleh enzim

fosfodiesterase menjadi AMP.

Mg2+

ATP AMP siklik + PPi + H+

adenilsiklase

Mg2+

AMP siklik + H2O AMP + H+

Reaksi ini bersifat sangat eksergonik dan bila tidak ada fosfodiesterase,

AMP siklik merupakan senyawa yang sangat stabil. Sutherland lebih

lanjut dapat menjelaskan konsep tentang mekanisme kerja hormon

sebagai berikut:

1. Sel mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.

2. Penggabungan hormon dengan reseptornya dalam membran

plasma dapat merangsang siklase adenil yang juga terdapat dalam

membran plasma.

3. Peningkatan aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya

jumlah AMP siklik dalam sel.

4. AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau

beberapa proses.

Dari konsep tersebut dapat digambarkan mekanisme kerja hormon serta

peranan AMP siklik sebagai berikut:

Gambar 4.4 Mekanisme Kerja Hormon

Adanya rangsangan dari luar maupun dari dalam menyebabkan

kelenjar endokrin memproduksi dan mengeluarkan hormon ke dalam

plasma darah. Setelah sampai pada sel yang menjadi tujuan, hormon

bergabung dengan reseptor dan meningkatkan aktivitas adenil siklase

yang terdapat pada membran.

Aktivitas adenil siklase yang meningkat ini menyebabkan

peningkatan pembentukan AMP siklik yang terdapat dalam plasma sel

yang dapat mengubah proses di dalam sel tersebut, misalnya aktivitas

enzim, permeabilitas membran dan sebagainya. Keseluruhan proses

yang berubah ini dapat terwujud dalam tindakan sebagai jawaban

fisiologik atau usaha yang dilakukan oleh manusia. Proses yang bersifat

hormonal ini terdiri atas dua tahap, yaitu tahap pertama pembentukan

hormon sampai tiba pada dinding sel atau plasma, sedangkan tahap

kedua ialah peningkatan jumlah AMP siklik hingga terjadinya per-

tumbuhan atas proses dalam sel.

C. Jenis-Jenis Hormon

1 Hormon pada Saluran Pencernaan, antara lain Gastrin, Sekretin,

Kolesistokinin dan Pankreozimin

Gastrin diproduksi oleh mukosa pilorik dan terbentuknya hormon ini

dirangsang oleh adanya protein dari makanan atau mungkin juga oleh

asam lambung. Rangsangan mekanik berupa gerakan lambung juga dapat

meningkatkan produksi gastrin. Hormon dibawa oleh darah ke sel-sel

tujuan dan mengakibatkan sel-sel tersebut mengeluarkan asam HCl lebih

banyak. Molekul gastrin adalah suatu heptapeptida.

Sekretin diprodi:ksi oleh mukosa usus, dan diangkut oleh darah ke

pankreas. Harmon ini merangsang pankreas untuk mengeluarkan cairan

pankreas yang mengandung bikarbonat banyak. Sekretin adalah suatu

polipeptida yang dapat diperoleh dalam bentuk kristal. Kemungkinan

sekretin juga merangsang aliran cairan usus dan merupakan salah satu

faktor yang meningkatkan sekresi empedu oleh hati.

Kolesistokinin adalah hormon yang ditemukan tahun 1943 yang ter-

dapat dalam ekstrak mukosa usus halus. Berbeda dengan sekretin,

hormon ini merangsang sekresi cairan pankreas yang mengandung

banyak enzim.

Hormon lain yang juga terdapat dalam mukosa usus halus bagian

atas ialah pankreozimin. Pankreozimin tahan terhadap panas, tidak

dapat dirusak oleh asam, tetapi tidak stabil terhadap alkali. Senyawa ini

dapat dipisahkan dari sekretin dalam larutan alkohol dengan jalan

pengendapan sekretin oleh garam empedu dan pengendapan

pankreozimin oleh penambahan NaCl hingga jenuh. Pankreozimin adalah

suatu protein dan dapat diperoleh dalam keadaan munni. Molekul

pankreozimin terdiri atas 33 buah asam amino. Pengeluaran hormon ini

disebabkan oleh beberapa macam zat, antara lain kasein, dekstrin

maltosa, laktosa dan lain-lain. Apabila sekretin merangsang keluarnya

cairan pankreas yang mengandung bikaibonat banyak dan hormon

kolesistokinin merangsang keluarnya cairan pankreas dengan kadar

enzirn tinggi, maka pankreozimin merangsang keluarnya cairan pankreas

dengan kadar bikarbonat maupun enzim tinggi.

2. Insulin

Langerhans (1867) menemukan ada sekelompok kecil sel-sel yang

letaknya tidak teratur. Sel-sel tersebut selanjutnya disebut sel-sel atau

pulau-pulau langerhans.

Banting dan Best pada tahun 1922 memperoleh insulin, suatu

hormon yang diproduksi dalam sel pankreas, yaitu pada sel-sel

langerhans atau "pulau-pulau langerhans". Sebagian besar sel-sel

pankreas berfungsi untuk memproduksi cairan pankreas. Fungsi insulin

adalah merangsang sintesis enzim-enzim kinase dalam hati, misalnya

kinase piruvat, glukokinase dan fosfofruktokinase. Di samping itu insulin

juga berfungsi sebagai penghambat atau penekan terbentuknya enzim-

enzim glukoneogenik, misalnya glukosa-6-fosfatase, fruktosa l,6

difosfatase, dan karboksilase piruvat. Dengan demikian insulin dapat

mengendalikan proses metabolisme karbohidrat dan karenanya kadar

glukosa dalam darah orang normal relatif konstan.

Insulin adalah suatu protein dengan bobot molekul 5734 dan

mempunyai titik isolistrik pada pH 5,3 sampai 5,36. Hormon ini dengan

alkali dapat bereaksi dan menimbulkan amonia dan karenanya menjadi

tidak aktif lagi. Enzim proteolitik yang dapat memecah protein juga dapat

merusak insulin.

Kekurangan hormon insulin dalam tubuh mengakibatkan penurunan

aktivitas enzim dalam proses glikolisis dan dengan demikian kadar

glukosa menjadi lebih tinggi daripada keadaan normal.

Di samping peranannya dalam penggunaan glukosa bagi tubuh,

insulin juga mempunyai pengaruh pada metabolisme protein dan asam

nukleat. Sebagai contoh insulin mempermudah masuknya asam amino ke

dalam sel, meningkatkan sintesis, protein dalam ribosom, dan

mempengaruhi pernbentukan mRNA.

Insulin dapat dirusak oleh enzim insulinase dalam hati. Hal ini terlihat

pada t ½ untuk insulin yaitu 6,5 sampai 9.0 menit.

3. Glukagon

Hormon ini juga diproduksi oleh sel-sel langerhans dalam pankreas.

Glukagon mempunyai efek yang berlawanan dengan insulin, yaitu dapat

meningkatkan kadar glukosa dalam darah dengan jalan meningkatkan

proses glikogenolisis dalam hati. Glukagon juga berfungsi mengaktifkan

enzim siklase adenil yang mengubah ATP menjadi AMP siklik. Adanya AMP

siklik dapat meningkatkan aktivitas enzim fosforilase yang bekerja

sebagai katalis dalam proses penguraian glikogen menjadi glukosa-6-

fosfat. Hal ini mengakibatkan kenaikan kadar glukosa dalam darah.

Glukagon adalah suatu protein yang dapat diisolasi dalam bentuk

kristal. Pada pH = 7 kristalglukagon sukar larut dalam air, tetapi pada pH

> 10 dan pada pH di sekitar 4 glukagon lebih mudah larut dalam air.

Molekul glukagon merupakan rantai polipeptida lurus, terdiri atas 29 asam

amino dan mempunyai bobot molekul 3482.

5. Hormon-Hormon Adrenokortikoid

Hormon-hormon ini diproduksi pada kelenjar adrenal. Binatang yang

telah diambil kelenjar adrenal hanya dapat bertahan hidup satu sampai

dua minggu dan hal ini disebabkan oleh tidak adanya jaringan

adrenokortikal. Pada binatang yang tidak memiliki kelenjar adrenal

terdapat gejala sebagai berikut:

1. Gangguan keseimbangan air dan elektrolit.2. Kadar urea darah naik disebabkan antara lain fungsi ginjal

menurun.

3. Kelemahan pada otot yang merupakan akibat gangguan metabolisme karbohidrat serta keseimbangan air dan elektrolit.

4. Penurunan jumlah gilikogen dalam hati.

5. Kemampuan mengatasi pengaruh luar berkurang.

6. Ada hambatan pertumbuhan tubuh sebagai akibat terhambat-nya anabolisme protein.

Beberapa orang ahli kimia, yaitu Rendall, Reichstein dan

Wintersteiner telah berhasil mengisolasi 28 macam steroid dari adrenal

korteks. Senyawa-senyawa tersebut dapat dibagi dalam 2 golongan, yaitu

mineralokortikoid yang terutama bekerja pada metabolisme elektrolit atau

mineral dan glukokortikoid yang mempunyai pengaruh terhadap

metabolisme karbohidrat.

hidrokortison

aldosteron

Gambar 4. 5 Struktur kimia hidrokortison dan aldosteron

17-hidroksikortikosteron adalah hormon yang mempunyai peranan

sangat penting dalam metabolisme karbohidrat dan protein, sedangkan

deoksikortikosteron dan aldosteron adalah contoh hormon

mineralokortikoid. Aldosteron 30 kali lebih aktif daripada

deoksikortikosteron. Penurunan volume darah atau penurunan tekanan

darah akan merangsang peningkatan sekresi aldosteron yang selanjutnya

akan mengembalikan volume dan tekanan darah pada keadaan normal.

6. Hormon Kelenjar Tiroid

Hormon yang dikeluarkan dari kelenjar tiroid mengandung iodium

dan lebih dari setengah jumlah keseluruhan iodium tubuh terdapat dalam

kelenjar tiroid. Pengeluaran hormon tiroid dipengaruhi tiroksin

CH=-CH(NHa}-COOH

HO CHr-CH(NHs)--COOH

diiodotirosin

Gambar 4.6 Struktur Hormon Kelenjar Tiroid

oleh persediaan iodium dalam tubuh. Apabila terjadi defisiensi iodium,

kecepatan pembentukan hormon mulamula tetap, tetapi persediaan

iodium dalam kelenjar tiroid berkurang. Dalam keadaan demikian kelenjar

tiroid berusaha mengambil iodium dari iodida yang terdapat dalam darah.

Apabila defisit iodium menjadi makin besar, maka pengeluaran hormon

berkurang. Kekurangan iodium dalam tubuh akan mengakibatkan

terjadinya penyakit gondok. Beberapa hormon yang diproduksi oleh

kelenjar tiroid antara lain ialah tiroksin dan 3, 5, diiodotirosin.

D. Sistem Pengendalian Hormon

Mekanisme kerja sistem endokrin dikendalikan oleh hipotalamus,

yaitu suatu organ tubuh yang terletak di bawah otak sebesar biji kacang

yang mempunyai sistern syaraf tertentu. Hipotalamus mempengaruhi

kelenjar pituitari atau hipofisis yang dapat mengeluarkan beberapa

macam hormon. Sebagian dari hormon tersebut dapat merangsang

kelenjar lain untuk mengeluarkan hormon tertentu. Pengaruh hipotalamus

terhadap sistem endokrin dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 4.7 Pengaruh Hipotalamus terhadap sistem endokrin

Untuk memberikan gambaran tentang sistem pengendalian hormon,

berikut ini diberikan contoh yaitu pengendalian metabolisme karbohidrat

dan pengendalian keseimbangan air dalam tubuh.

1. Pengendalian Metabolisme Karbohidrat oleh hormon

Salah satu faktor penting dalam metabolisme ialah kadar gula

dalam darah yang relatif konstan. Bila orang makan makanan sumber

karbohidrat, maka glukosa yang terjadi diserap oleh darah melalui dinding

usus. Dengan demikian pada saat di mana kadar glukosa dalam darah

bertambah. Agar kadar glukosa dalam darah konstan, maka pankreas

mengeluarkan hormon insulin. Hormon ini menyebabkan penguraian

glikogen menjadi glukosa diperlambat. Sebaliknya apabila kadar glukosa

dalam darah rendah, maka pankreas mengeluarkan hormon glukagon

yang bekerjanya kebalikan dari insulin yaitu menaikkan kadar glukosa.

Demikian pula kelenjar pituitari atau hipofisis mengeluarkan hormon

pertumbuhan yang juga menaikkan kadar glukosa dalam darah.

Dalam kondisi normal, insulin, glukagon dan hormon pertumbuhan ada

dalam keadaan keseimbangan sehingga kadar glukosa dalam darah relatif

konstan. Dalam situasi kritis misalnya kedinginan, ada bahaya dan

ketakutan, maka tiga macam hormon lain memegang peranan yaitu

adrenalin, kortison dan tiroksin. Bila ada situasi yang gawat misalnya ada

bahaya, maka sistem syaraf dapat mengetahuinya dan meneruskan

kepada kelenjar adrenal yang terletak di atas ginjal. Kelenjar ini menge-

luarkan hormon adrenalin dan nonadrenalin yang menyebabkan naiknya

kadar glukosa darah pada bagian otot tertentu misaInya otot pada tangan

dan kaki sehingga siap dipergunakan sewaktu-waktu untuk memberikan

energi yaitu untuk melawan bahaya atau untuk melarikan diri dari

bahaya. Adrenal korteks mengeluarkan hormon kortison yang juga

mernpunyai peranan menaikkan kadar glukosa darah bila ada tekanan

fisiologis misalnya keadaan inflamasi, yaitu kulit berwarna kemerah-

merahan terasa panas dan membengkak.

Hormon tiroksin bekerja untuk mengatur metabolisme glukosa bila

tubuh berada dalam keadaan kedinginan. Dalam keadaan demikian

kecepatan metabolisme glukosa diperbesar sehingga dihasilkan banyak

kalori guna mengimbangi keadaan dingin tesebut. Tahapan prosesnya

adalah sebagai berikut: keadaan dingin yang mengenai tubuh diterima

oleh sistem syaraf pusat kemudian sistem syaraf pusat mengaktifkan

hipotalamus. Hipotalamus mempengaruhi kelenjar pituitari sehingga

kelenjar ini mengeluarkan hormon yang merangsang kelenjar tiroid, yaitu

hormon TSH (thyroid stimulating hormone). Dengan rangsangan ini

kelenjar tiroid mengeluarkan hormon tiroksin yang dapat mempercepat

metabolisme glukosa.

2 Pengendalian Keseimbangan Air

Kira-kira 70% tubuh manusia terdiri dari air. Air mempunyai peranan

penting karena reaksi-reaksi biokimia berlangsung dalam air dan zat-zat

yang tidak berguna pun dikeluarkan dari dalam tubuh antara lain sebagai

larutan dalam air, misalnya urine. Oleh karenanya air dalam tubuh harus

dijaga agar tidak mengalami perubahan yang dapat merugikan tubuh.

Apabila kadar air dalam tubuh berkurang maka konsentrasi darah

bertambah besar. Syaraf penerima dalam hipotalamus mengetahui

keadaan ini dan hipotalamus mempengaruhi pituitari sehingga pituitari

mengeluarkan hormon antidiuretik atau ADH (anti diuretic hormone). ADH

berperan untuk menghambat keluarnya air dari ginjal. Hipotalamus juga

mempengaruhi ginjal melalui sistem syaraf hingga memproduksi renin.

Renin ini menyebabkan terbentuknya angiotensin, suatu polipeptida

dalam hati. Hormon baru ini memperkuat keinginan untuk minum yang

telah ditimbulkan oleh hipotalamus dan juga meningkatkan pengeluaran

ADH. Pada waktu yang sama aldosteron dikeluarkan oleh adanya

rangsangan dari angiotensi. Aldosteron dapat menghambat pengeluaran

ion Na+ dari ginjal dan juga menghambat pembentukan urine.

1. Latihan

Untuk mempedalam pemahaman anda tentang materi diatas kerjakan

soal-soal latihan berikut:

1. Mengapa lipid perlu digolongkan dalam beberapa golongan,

jelaskan pendapat saudara.

2. Apa yang menyebabkan lemak atau minyak bila dibiarkan lama

diudara akan menimbulkan rasa dan bau tidak enak?

3. Kolesterol adalah salah satu lipid yang tedapat dalam tubuh

manusia. Pada konsentrasi tinggi kolesterol dapat berbahaya bagi

kesehatan kita, jelaskan mengapa demikian.

4. Apabila rantai karbon itu pendek, maka jumlah mol asam lemak

besar, sebaliknya apabila rantai karbon itu panjang jumlah mol

asam lemak kecil. Terangkan apa yang dimaksud dengan hal ini.

5. Untuk menentukan derajat ketidak jenuhan asam lemak yang

terkandung didalamnya diukur dengan bilangan iodium. Jelaskan

apa maksudnya.

4.2.3 Petunjuk Jawaban Soal latihan

1. Untuk memberikan definisi yang jelas tentang lipid sangat sukar,

sebab senyawa yang termasuk lipid tidak mempunyai rumus

struktur yang serupa atau mirip. Sifat kimia dan fungsi biologi juga

berbeda-beda. Sehingga Kongres International Kimia Murni dan

Terapan sepakat untuk membagi lipid berdasarkan golongannya

yang ditinjau dari sifat fisika dan perannya pada mahluk hidup.

2. Hal ini disebabkan oleh proses hidrolisis yang menghasilkan asam

lemak bebas. Disamping itu proses oksidasi terhadap asam lemak

tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjunya akan

terbentuk aldehida dan inilah penyebab terjadinya bau dan rasa

tidak enak (tengik).

3. Kolesterol dalam plasma darah tiak boleh melebihi dari standar

normal yakni 150-200mg/ml darah, karena kolesterol adalah salah

satu parameter untuk menentukan resiko penyakit jantung koroner

yang bermula dari aterosklerosis sebagai akibat dari kelainan

metabolisme lemak (misalnya banyaknya kolesterol dalam plasma

darah) dan menyebabkan kematian.

4. Jumlah miligram KOH yang diperlukan untuk menyabunkan 1 gram

lemak disebut bilangan penyabunan. Jadi besar atau kecilnya

bilangan penyabunan tergantung pada panjang atau pendeknya

rantai karbon asam lemak. Atau dapat dikatakan juga bahwa

besarnya bilangan penyabunan tergantung pada berat moleku

lemak tersebut. Makin kecil berat molekul lemak, makin besar

bilangan penyabunannya demikian pula sebaliknya.

5. Bilangan iodium adalah banyaknya gram iodium yang dapat

bereaksi dengan 100 gram lemak. Iodium dapat bereaksi dengan

ikatan rangkap dalam asam lemak. Tiap molekul iodium

mengadakan reaksi adisi pada suatu iktan rangkap. Oleh karena itu

makin banyak ikatan rangkap, makin banyak pula iodium yang

dapat bereaksi. Artinya makin banyak ikatan rangkap makin besar

pula bilangan iodium.

4. Rangkuman

Berdasarkan sifatnya lipid dapat digolongkan menjadi 2 kelompok utama. Yakni 1) lipid yang dapat disafonifikasi (saponifikasi lipids) dan 2) lipid yang tidak dapat disaponifikasi (nonsaponifikasi lipids). Golongan lipid pertama dapat dihidrolisis dengan alkali dan panas sehingga terbentuk garam asam-asam lemak dan komponen molekul lainnya, contohnya lemak netral (triasilgliserol), fosfolipid, glikolipid, dan sulfolipid serta senyawa dengan asam karboksilat rantai panjang (asam lemak). Golongan kedua termasuk lipid yang disintesis dari unit isopren kolesterol dan lain-lain sterol serta steroid, terpen, dolikol, ubiquinon dan vitamin A, D, E dan K.

Kekurangan hormon insulin dalam tubuh mengakibatkan penurunan

aktivitas enzim dalam proses glikolisis dan dengan demikian kadar

glukosa menjadi lebih tinggi daripada keadaan normal. Glukagon

mempunyai efek yang berlawanan dengan insulin, yaitu dapat

meningkatkan kadar glukosa dalam darah dengan jalan meningkatkan

proses glikogenolisis dalam hati. Glukagon juga berfungsi mengaktifkan

enzim siklase adenil yang mengubah ATP menjadi AMP siklik. Adanya AMP

siklik dapat meningkatkan aktivitas enzim fosforilase yang bekerja

sebagai katalis dalam proses penguraian glikogen menjadi glukosa-6-

fosfat. Hal ini mengakibatkan kenaikan kadar glukosa dalam darah.

Beberapa hormon yang diproduksi oleh kelenjar tiroid antara lain

ialah tiroksin dan 3, 5, diiodotirosin yang berperan pada persediaan

iodium dalam tubuh. Mekanisme kerja sistem endokrin dikendalikan oleh

hipotalamus, yaitu suatu organ tubuh yang terletak di bawah otak sebesar

biji kacang yang mempunyai sistern syaraf tertentu. Hipotalamus

mempengaruhi kelenjar pituitari atau hipofisis yang dapat mengeluarkan

beberapa macam hormon.

4.3 PENUTUP

4.3.1 Tes Formatif

1. Apa yang dimaksud dengan sabun lunak dan sabun keras.

2. Apa yang menyebabkan lemak atau minyak bila dibiarkan lama

diudara akan menimbulkan rasa dan bau tidak enak?

3. Jelaskan perbedaan antara kolesterol dengan trigliserida

4. Jelaskan bagaimana mekanisme kerja hormon.

5. Bagaimana hubungan metabolisme karbohidrat dengan hormon

insulin dan glukagon

4.3.2 Umpan Balik

Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan

hal-hal berikut:

1. Membuat ringkasan materi pada setiap bab sebelum materi

tersebut dibahas dalam diskusi kelas.

2. Aktif dalam diskusi baik kelompok kecil maupun kelompok besar.

3. Mengerjakan latihan.

4.3.3 Tindak Lanjut

1. Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% dari test formatif

diatas, maka mahasiswa tersebut dapat melanjutkan ke bab

selanjutnya, sebab pengetahuan tentang lipid dan hormon adalah

dasar pengetahuan untuk mempelajari bagaimana metabolisme

lipid dengan peran hormon yang akan dibahas pada bab

selanjutnya.

2. Jika ada diantara mahasiswa belum mencapai penguasaan 80%

dianjurkan untuk :

o mempelajari kembali topik di atas dari awal

o berdiskusi dengan teman terutama pada hal-hal yang belum

dikuasai

o bertanya kepada dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam

diskusi.

4.3.4 Kunci Jawaban tes formatif

1. sabun lunak dibentuk dari campuran asam lemak (garam) dengan

KOH (sabun untuk mandi), sedangkan sabun keras ampuran asam

lemak (garamnya) dengan NAOH misalnya sabun, deterjen untuk

mencuci.

2. Sudah jelas, lihat petunjuk jawaban no 2.

3. Kolesterol adalah suatu komponen steroid pada membran

eukariotik dan prekusor berbagai hormon steroid, dibentuk dari

asetil KoA, sedangkan trigliserida adalah lemak netral yang

disimpan sebagai cadangan energi pada jaringan adiposa,

dihidrolisis dari fosfatidat.

4. Didalam membran plasma terjadi penggabungan hormon dengan

reseptornya dan merangsang siklase adenil dan meningkatkan

aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah AMP

siklik dalam sel. AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah

kecepatan satu atau beberapa proses.

5. Kekurangan hormon insulin dalam tubuh mengakibatkan pe-

nurunan aktivitas enzim dalam proses glikolisis dan dengan

demikian kadar glukosa menjadi lebih tinggi daripada keadaan

normal. Glukagon mempunyai efek yang berlawanan dengan

insulin, yaitu dapat meningkatkan kadar glukosa dalam darah

dengan jalan meningkatkan proses glikogenolisis dalam hati

BUKU SUMBER

1. Lehninger., 1998, Dasar –Dasar Biokimia, Terjemahan Maggi Thenawijaya., Jilid 1,2,3., Erlangga, Jakarta.

2. Murray, Robert (et,al)., 2001, Harper’s Review Of Biochemistry., Edisi 25, EGC., Jakarta.

3. P.Karlson., 1975, Introduktion to Modern Biochemistry., New York., Academic Press.

4. Poedjiadi,A., 1994, Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press.

5. Wirahadikusuma, M., 1985, Biokimia; Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan Lipid, Penerbit ITB Bandung

SENARAI

Adenilat Siklik : Enzim yang mengubah ATP menjadi AMP siklik sebagai

respon terhadap suatu sinyal kimiawi.

Aterosklerosis : Merupakan proses degenerasi lemak dari dinding arteri,

dan terbentuknya ’plaque’ (kerak-kerak) sepanjang dinding

arteri yang menyebabkan pembulu darah menyempit dan

mengeras.

Asam lemak Jenuh : saturated fatty acid asam lemak dimana semua

karbon dalam ekor hidrogen dihubungkan oleh ikatan tunggal,

sehingga memaksimumkan jumlah atom hidrogen yang dapat

berikatan dengan kerangka karbon.

Asam lemak tak jenuh : unsaturated fatty acid asam lemak yang memiliki

satu atau lebih ikatan ganda antara karbon-karbon dalam ekor

hidrokarbon. Ikatan seperti itu mengurangi jumlah atom

hidrogen yang terikat kekerangka karbon.

Lipase : enzim yang bekerja pada pencernaan lemak

Glikolipid; senyawa karbohidrat yang terikat dengan lipid

Hormon : Salah satu diantara banyak jenis sinyal kimiawi yang beredar

pada semua organisme multiseluler yang dibentuk dalam sel-

sel terspesialisasi, yang berkelana dalam cairan tubuh, dan

mengkoordinasikan berbagai bagian organisme dengan cara

berinteraksi dengan sel-sel target.

Hipotalamus : Bagian ventral otak depan vertebrata; yang berfungsi

dalam mempertahankan homeostatis, khususnya

mengkoordinasikan sistem endokrin dan syaraf; mensekresikan

hormon pituitari posteior dan faktor pembebas; mengatur

pituitari anterior.

Kelenjar endokrin : endrocine gland; kelenjar tak bersaluran yang

mensekresikan hormon secara langsung ke dalam aliran darah.

Kelenjar paratiroid : parathyroid gland; tempat kelenjar endokrin yang

terkubur dalam permukaan kelenjar tiroid, yang mensekresikan

hormon paratiroid dan meningkatkan kadar kalsium darah.

Diposkan oleh eckho_chem's. di 22:38 Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Label: Biokimia

http://blog.ub.ac.id/andylaw/2012/06/03/makalah-tentang-lipid-3/