Percobaan Deoksihemoglobin dan Oksihemoglobin

1.1 Landasan TeoriSel-sel tubuh terus menerus menggunakan oksigen untuk reaksi metabolik yang melepaskan energi dari molekul nutrien dan menghasilkan ATP. Pada waktu yang sama, reaksi tersebut melepaskan karbondioksida. Konsumsi oksigen dan produksi karbondioksida terjadi di dalam mitokondria seiring dengan terjadinya respirasi seluler. Jumlah karbondioksida yang berlimpah menghasilkan keasaman yang bersifat racun bagi sel tubuh, maka karbondioksida yang berlimpah tersebut harus dibuang dengan cepat dan berhasil guna. Dua sistem yang memasok oksigen dan membuang karbondioksida adalah sistem kardiovaskular dan sistem respiratori. Sistem respiratori memberikan pertukaran gas, mengambil oksigen dan membuang karbondioksida, sedangkan sistem kardiovaskuler mengangkut gas dalam darah antara paru dan sel-sel tubuh. Sistem respirasi melibatkan sejumlah organ seperti hidung, mulut, faring, trachea, bronchus, dan paru. Fungsi sistem respirasi adalah memfasilitasi pertukaran gas antara atmosfer, paru-paru dan sel-sel jaringan dalam tubuh. Tiga proses dasar terlibat dalam pertukaran gas tersebut. Proses pertama ventilasi paru adalah pengaturan inspirasi dan ekspirasi udara antara atmosfer dan paru. Proses kedua respirasi eksternal (respirasi paru) adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara paru dan kapiler darah paru. Proses ketiga respirasi internal (respirasi jaringan) adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara kapiler darah jaringan dan sel-sel jaringan . Paru-paru berfungsi dalam pertukaran gas antara udara luar dan darah yaitu oksigen dari udara masuk ke darah, dan karbondioksida dari darah ke luar ke udara. Proses pertukaran gas terjadi melalui lapisan yang terdiri dari epitel alveoli, membran basalis, cairan antarsel endotel kapiler, plasma, membran sel darah merah, dan cairan intrasel darah merah. Di samping itu, terdapat selapis cairan tipis surfaktan di permukaan alveoli yang menjaga supaya alveoli tetap menggelembung. Proses pertukaran gas terjadi secara pasif, bergantung kepada selisih bagian gas yang ada di tiap kompartemen. Proses pertukaran gas terjadi dengan cara difusi.Media yang mengantarkan oksigen ke jaringan yaitu darah. Darah terdiri dari plasma, dan sel sel darah (eritrosit, leukosit dan trombosit). Eritrosit merupakan bagian utama dari sel-sel darah. Setiap mm kubiknya darah pada seorang laki-laki dewasa mengandung kira-kira 5 juta sel darah merah dan pada seorang perempuan dewasa kira-kira 4 juta sel darah merah. Eritrosit mempunyai bentuk bikonkaf, seperti cakram dengan garis tengah 7,5 uM dan tidak berinti. Tiap-tiap sel darah merah mengandung 200 juta molekul hemoglobin. Hemoglobin adalah metalprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalam sel merah dalam darah mamalia dan hewan lainnya. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi. Hemoglobin merupakan protein yang kaya akan zat besi. Memiliki afinitas (daya gabung) terhadap oksigen dan dengan oksigen itu membentuk oxihemoglobin di dalam sel darah merah. Dengan melalui fungsi ini maka oksigen dibawa dari paru-paru ke jaringan-jaringan. Sebuah molekul hemoglobin memiliki empat gugus haeme yang mengandung besi fero dan empat rantai globin.Hemoglobin adalah suatu molekul yang berbentuk bulat yang terdiri dari 4 subunit. Setiap subunit mengandung satu bagian heme yang berkonjugasi dengan suatu polipeptida. Heme adalah suatu derivat porfirin yang mengandung besi. Polipeptida itu secara kolektif disebut sebagai bagian globin dari molekul hemoglobin.Pada pusat molekul terdiri dari cincin heterosiklik yang dikenal dengan porfirin yang menahan satu atom besi, atom besi ini merupakan situs/lokal ikatan oksigen. Porfirin yang mengandung besi disebut heme. Nama hemoglobin merupakan gabungan dari heme dan globin, globin sebagai istilah generik untuk protein globular. Ada beberapa protein mengandung heme dan hemoglobin adalah yang paling dikenal dan banyak dipelajari. Pada manusia dewasa, hemoglobin berupa tetramer (mengandung 4 submit protein), yang terdiri dari dari masing-masing dua sub unit alfa dan beta yang terikat secara non kovalen. Sub unitnya mirip secara struktural dan berukuran hampir sama. Tiap sub unit memiliki berat molekul kurang lebih 16.000 Dalton, sehingga berat molekul total tetramernya menjadi 64.000 Dalton. Tiap sub unit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen.Hemoglobin di dalam darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh. Mioglobin berperan sebagai reservoir oksigen yaitu menerima, menyimpan dan melepas oksigen di dalam sel-sel otot. Sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada di dalam.Oksihemoglobin dibentuk selama respirasi fisiologis ketika oksigen mengikat komponen protein hemoglobin dalam sel darah merah. Proses ini terjadi di dalam kapiler paru-paru. Oksigen kemudian berjalan melalui aliran darah untuk disalurkan ke dalam sel-sel di mana ia akan digunakan dalam proses glikolisis dan produksi ATP melalui proses fosforilasi oksidatif. Sedangkan deoksihemoglobin adalah bentuk hemoglobin yang tidak lagi mengikat oksigen. Oksihemoglobin membuat warna darah lebih terang dari normal karena banyak mengandung oksigen. Hal ini dapat kita lihat di pembuluh arteri dimana warna darah terlihat lebih terang. Sebaliknya deoksihemoglobin itu dapat kita lihat pada pembuluh vena dimana darahnya terlihat lebih gelap karena melepaskan oksigen.

Reaksi :2 Hb2+ 4 O2 ==> 4 Hb O2 (oksihemoglobin)Setelah sampai di sel-sel tubuh, terjadi reaksi pelepasan oksigen oleh Hb.4 Hb O2 ==> 2 Hb2+ 4 O2

Eritrosit dalam tubuh dapat berkurang karena luka sehingga mengeluarkan banyak darah atau karena penyakit. Masa hidup eritrosit hanya sekitar 120 hari atau 4 bulan, kemudian Sebagian hemoglobin diubah menjadi bilirubin dan biliverdin, yaitu pigmen yang memberi warna empedu. Zat besi hasil penguraian hemoglobin dikirim ke hati dan limpa, selanjutnya digunakan untuk membentuk eritrosit baru. Kira-kira setiap hari ada 200.000 eritrosit yang dibentuk dan dirombak.

Percobaan Deoksihemoglobin dan Oksihemoglobin

1.2 Tujuan : Memperlihatkan bahwa hemoglobin dapat mengikat oksigen menjadi HbO2 dan senyawa ini dapat terurai kembali menjadi Hb dan O2.

Teori singkat : Dalam keadaan tereduksi Fe dalam mengikat O2 menjadi HbO2 Hb (Fe+2) + O2 Hb(Fe+2)O2 Hb O2 akan melepas O2 pada penambahan pereaksi stokes

1.3 Alat dan bahan : Suspensi darah Pereaksi stokes Larutan ammonium hidroksida Tabung reaksi (3) Spuit Gekas ukur Pipet (2)

1.4 Cara kerja :1. Siapkan 5 mL akuades ke dalam tabung reaksi 12. Ambil spuit yang berisi suspensi darah, lalu masukkan darah sebanyak 1 mL ke dalam tabung reaksi 13. Kocok campuran hingga tercampur rata4. Amati hasil warna yang terbentuk (percobaan oksihemoglobin)5. Buat larutan stokes pada tabung 3 dengan pereaksi stokes (FeSO4 + asam tartarat) sebanyak 2 mL ditambah dengan 2 tetes NH4OH6. Bagi campuran akuades dan darah dari tabung reaksi 1 ke dalam tabung reaksi 2 hingga masing-masing berisikan 3 mL campuran

7. Pada tabung pertama tidak diberikan Stokes, sedangkan pada tabung kedua diberikan Stokes sebanyak 2 tetes8. Amati hasil warna yang terbentuk setelah pemberian Stokes (percobaan deoksihemoglobin)

Gambar : Kiri: Tabung 2 Kanan: Tabung 1

Gambar : Kiri: Tabung 2 Kanan: Tabung 19. Kocok kuat-kuat campuran lalu amati kembali warnanya.

1.5 Hasil Percobaan :

a. OksihemoglobinBahanTabung

1

Suspense darah1 mL

Akuades 5 mL

Hasil :Warna yang terbentukMerah kecoklatan

Interpretasi : Dari percobaan diatas dilakukan pencampuran antara 1 mL suspensi darah dengan 5 mL akuades dan didapatkan hasil berwarna merah darah kecoklatan. Warna merah kecoklatan menandakan ciri khas bahwa terbentuknya oksihemoglobin (HbO2). Dalam keadaan tereduksi, Fe yang berada di dalam Hb mengikat oksigen menjadi oksihemoglobin ( HbO2).

b. DeoksihemoglobinBahanTabung

12

Hasil percobaan oksihemoglobin3 mL3 mL

Stokes (2 mL pereaksi Stokes + 2 tetes NH4OH)-2 tetes

Hasil :Warna yang terbentukMerah kecoklatanMerah gelap

Kocok kuat-kuat

Hasil :Warna yang terbentukMerah kecoklatanMerah gelap

Interpretasi : Dari percobaan diatas, pada campuran tabung 2 diberikan pereaksi Stokes sebanyak 2 tetes dan dikocok kuat-kuat, warna campuran berubah menjadi warna merah yang lebih gelap jika dibandingkan dengan campuran pada tabung 1. Hal ini terjadi karena pereaksi Stokes dapat mengurai kembali ikatan Hb dengan O2, dimana O2 pada Hb terlepas kembali dan membentuk deoksihemoglobin yang mempunyai warna lebih gelap dibandingkan dengan oksihemoglobin.

1.6 Pembahasan Hemoglobin (Hb) mengangkut O2 dari paru ke jaringan, dimana ia melepaskan O2 dan kemudian kembali ke paru-paru untuk mengambil lebih banyak O2. Hemoglobin membawa O2 itu disebut oksihemoglobin dan bila tidak membawa O2 ini dikenal sebagai deoxyhemoglobin. Pereaksi stokes dapat melepaskan ikatan oksihemoglobin (HbO2) yang berwarna lebih terang manjadi deoksihemoglobin + O2 yang berwarna lebih gelap.

PERCOBAAN 2KARBONMONOOKSIDA HEMOGLOBIN (HbCO)2.1 Landasan teoriKarbonmonoksida(CO) merupakan racun yang sudah dikenal lama dalam sejarah manusia. Sumber utama CO adalah asap knalpot, kendaraan terutama mesin berbahan bakar bensin yaitu hasil pembakaran tidak sempurna, alat pemanas, dan lain-lain. CO merupakan gas yang tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa, tidak mengiritasi, mudah terbakar, bersifat toksik. Dalam tubuh manusia, CO ketika CO beredar dalam darah gas tersebut mampu berikatan dengan sangat kuat dengan hemoglobin, dimana seharusnya hemoglobin dalam darah mengikat oksigen tetapi karena ikatannya kalah kuat dengan ikatan hemoglobin dengan CO. Ketika CO sudah berikatan dengan Hemoglobin, ikatannya bersifat irreversible, tidak bisa diuraikan lagi. Maka efek yang ditimbulkan ketika CO terhirup adalah efek sistemik yang disebabkan seperti pusing, mual, lemas, kelelahan karena distribusi oksigen ke jaringan tidak mencukupi.Kemudian, ketika hemoglobin mengikat CO warna darah agak sedikit terang karena

2.2 Tujuan Memperlihatkan bahwa CO dapat mengikat hemoglobin menjadi HbCO

2.3 Alat dan bahanAlat Tabung reaksi (2 Buah) Spuit (1 buah) Needle (1 buah) Tourniket (1 buah) Kapas alkohol stopwatchBahan Darah 0,5 mL Akuades 5,5 mL Larutan stokes beberapa tetes

2.4 Cara Kerja

1. Mengambil darah vena sebanyak 0,5 mL kemudian dituangkan kedalam tabung reaksi2. Menambahkan 5,5 mL akuades kedarah tersebut, kemudian dikocok sehingga terbentuk suspensi darah3. Membagi dua suspensi darah tersebut dengan ukuran yang sama, masing-masing 3 mL4. Memeberi tanda tabung 1 dan tabung 2 pada masing-masing tabung agar tidak tertukar5. Tabung satu dialiri oleh CO selama 2 menit, setelah 2 menit hentikan6. Memperhatikan perbedaan warna yang terjadi antara tabung 1 yang dialiri CO dengan tabung 2 yang tidak dialiri CO7. Menambahkan beberapa tetes larutan stokes kedalam masing-masing tabung 8. Memperhatikan perbedaan warna yang terjadi antara tabung 1 dan tabung 2

2.5 Hasil percobaan

BahanTabung

12

Suspense darah (0.5 mL darah + 5,5 mL aquades3mL3mL

Alirkan gas CO (dengan hati-hati)2 menit-

Hasil :Warna yang terbentuk Warnah darah lebih terangWarna darah normal (merah)

Stokes (2mL pereaksi stokes + 2 tetes NH4OH)Beberapa tetesBeberapa tetes

Hasil :Warna yang terbentukWarnah darah sama terang dengan pemberian aliran Gas CoWarna darah normal (tidak ada perubahan)

2.6 Pembahasan Setelah suspensi darah pada tabung I sebanyak 3mL dialirkan gas CO selama 2 menit warna merah darah menjadi lebih terang dari sebelumnya, kemudian setelah diberikan stokes beberapa tetes warna terang darah pada tabung 1 tidak berubah .Pada tabung 2, darah yang tidak dialirkan gas CO tidak mengalami reaksi atau perubahan warna, kemudian setelah pemberian stokes, warna darah tidak berubah

9