Lemak Dan Protein

-->

MENGURAIKAN PEMBENTUKAN DAN PEMBONGKARAN LEMAK DAN PROTEIN

1. LEMAK

Lemak merupakan komponen penting disetiap sel, yang terdiri dari unsur-unsur C, H, dan O. Seperti halya karbohidrat lemak merupakan subtrat penting dalam respirasi. Lemak disintesis dari protein atau karbohidrat melalui asetil koenzim A dan gliserol yang berasal dari PGAL Fosfogliseraldehida . Fungsi utama lemak adalah penyimpan energi . Kelebihan karbohidrat dapat dikonfersikan menjadi lemak. Antara lain dapat disimpan dalam kulit sebagai lemak subkutan, sekaligus melindungi terhadap kehilangan suhu badan yang berlebihan. Selain itu lemak ikut menentukan susunan fungsi membran

1. Pembentukan Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.

Sintesis Lemak dari Protein:
Protein ————————> Asam Amino protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.

2. Penguraian Lemak

Lemak dapat dibongkar menjadi asam lemak dan dan gliserol oleh lipase. Pembongkaran ini sangat penting untuk mendistribusikan lemak ke seluruh tubuh, sehingga dapat dipergunakan sebagai subtrat respirasi. Mula-mula lemak dibongkar ———>

gliserol ———> dihidroasetonfosfat ———> Fosfogliseraldehida yang merupakan zat antara dalam peristiwa glikolisis dan daur Krebs

3. Jenis-jenis Lemak

Lemak dalam tubuh terdiri atas :

1. Asam lemak ; Menurut penyelidikan, jumlah asam lemak dalam suatu jaringan tidak pernah banyak. Hal ini terjadi karena asam lemak hanya suatu zat antara, yaitu suatu zat yang harus cepat-cepat disusun ataupun di bongkar. Walaupun belum secara seksama dapat di ikuti perubahan hasil fotosintesis menjadi asam lemak tidak diragukan lagi. Hal ini dapar dibuktikan secara tidak langsung , bahwa jika cadangan karbohidrat berkurang , maka penyusunan lemak berkurang pula. Contoh asam lemak adalah asam stearat, asam palmitat, asam oleat dan asam linoelat
2. Kolesterol

Fungsi kolesterol dalam tubuh antara lain :

- Merupakan zat esensial untuk membran sel tubuh

- Merupakan bahan pokok untuk pembentukan garam empedu yang sangat diperlukan untuk pencernaan makanan

- Merupakan bahan baku untuk membentuk hormon steroid, misalnya : progesterone dan estrogen pada wanita, testoteron pada pria, corticosteroid dan lain-lain.

Makanan yang mengandung kolesterol antara lain : goring-gorengan, daging, otak, jeroan (usus, hati, ginjal, paru-paru, jantung), kuning telur, kacang-kacangan, dan lain-lain.

3. Gliserol dapat terbentuk dari tranformasi karbohidrat yang merupakan salah satu hasil dari fotosintesis. Reduksi terhadap dihidrosiasetom fosfat merupakan awal reaksi terbentuknya gliserol
4. Lipoprotein Lemak dalam tubuh diangkut dari suatu tempat ke tempat lain, karena lemak bersifat tidak larut dalam air, maka untuk mengangkut lemak tersebut diperlukan suatu alat pengangkut, yaitu apo-protein, suatu jenis protein
5. Posfolipid Ialah senyawa lemak yang mengandung gugusan phosphat yang termasuk golongan ini ialah : Lecithin, cephalin, sphingosin, dan sphingomyelin. Kira-kira separo dari phospholipid plasma ialah lecithin. Kadar phospholipid plasma biasanya meninggi meninggi bersamaan dengan meningginya kadar chlolesterol plasma. Angka normal untuk orang dewasa dalam keadaan puasa antara 5 – 12 mg/ 100 ml sebagai P atau 125 – 130 mg/ 100 ml sebagai lecithin. Kadar ini tampak lebih tinggi pada usia lanjut.

2. Protein

Protein berasal dari kata proteios (Yunani) yang berarti bertingkat pertama. Istilah protein dikemukakan oleh Mulder ahli kimia Belanda pada tahun 1830-an. Protein didalam sel tersusun dari asam amino dan pembentukannya melibatkan DNA, RNA, dan Ribosom

1. Fungsi Protein :
   • Sebagai zat pembangun enzim
   • Pengatur asam basa dalam darah
   • Keseimbangan cairan tubuh
   • Pembentuk antibodi
   • Sumber energi sesudah karbohidrat dan lemak
2. Pembentukan Protein

Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RN

3. Penguraian Protein

Tahapan penguraian protein adalah protein dipecah oleh enzim protease dan enzim peptidase menjadi asam amino . Asam amino dapat masuk kejalur respirasi melalui cara transmisi (Pemindahan gugus amin- NH₂) atau deaminase (pembuangan gugus amin). Dengan transmisi, asam amino dapat diubah menjadi asam karboksilat sehingga dapat masuk kejalur respirasi. Demikian pula sebaliknya , asam karboksilat dapat diubah menjadi asam amino.

4. Asam Amino

Menurut penyelidikan, beberapa asam amino yang dibutuhkan tubuh untuk keperluan sintesis protein tidak dapat dibentuk sendiri oleh tubuh. Asam amino tersebut dinamakan asam amino esensial. Yang termasuk kedalam asam amino esensial antara lain lisin, leusin, mentonin, fenilalanin, isoleusin, treosin, dan tritopan. Sedangkan asam amino yang terbentuk dari zat-zat lain yang terdapat dalam tubuh disebut asam amino non esensial. Yang tergolong kedalam asam amino non esensial adalah asam glutamat, asam aspartat, dan prolin. Asam amino yang dapat diubah menjadi glukosa adalah asam amino glukogenik , misalnya alanin, serin, glisin, sistein , metionin, dan tritopan. Asam amino yang dapat diubah menjadi asam lemak disebut adam amino ketogenik, antara lain fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin, dan lisin.

3. Hubungan Metabolisme Karbohidrat Dengan Lemak

Secara garis besar, metabolisme karbohidrat adalah sebagai berikut

1. Glukosa ——> piruvat ——> asetil-KoA ——> siklus krebs ——>

energi + CO₂ + H₂O

2. Gliserol memasuki jalur metaboisme karbohidrat daintara glukosa dan piruvat
3. Asam lemak mengalami beta oksidasi menjadi unit-unit yang mengandung 2 gugus karbon mengikat 1 molekul KoA menjadi asetil-KoA yang dapat masuk ke jalur metabolisme karbohidrat.

Gliserol dapat berubah menjadi glukosa dan piruvat, tergantung kebutuhan sel akan energi. Jika sel tidak membutuhkan energi maka asetil-KoA yang berasal dari beta oksida akan dirakit kembali menjadi komponen lemak. Karbohidrat berlebihpun akan diubah menjadi lemak yang disimpan di jaringan lemak tubuh di bawah kulit .

3. Hubungan Metabolisme Karbohidrat Dengan Protein

Protein dalam keadaan dinamis yang secara bergantian dirombak dan dirakit kembali .Suatu molekul asam amino terdiri dari gugus karboksil (-COOH) dan gugus amino (-NH₂). Jika kita perhatikan asam amino memiliki atom C dan H lebih banyak daripada atom O dan N . Atom C, H, O merupakan penyusun 85% dari bobot suatu asam amino. Ini berarti , dalam sintesis asam amino harus ada karbohidrat. Asam amino mengalami katabolisme dengan 3 cara yaitu sebagai berikut :

1. Asam amino glukogenik diubah menjadi piruvat . Asam piruvat akan memasuki jalur metabolisme karbohidrat.
2. Asam amino ketogenik diubah menjadi asetil-KoA yang dapat memasuki jalur metabolisme karbohidrat
3. Asam amimo yang bukan gikogenik dan bukan ketogenik,misalnya asam glutamat, dideaminasi dan langdung memasuki siklus krebs

Melalui ketiga cara tersebut, akhirnya asam amino (protein ) dapat menghasilkan energi dakam bentuk ATP , karbondioksida, dan air seperti halnya karbohidrat.

Jaringan Dasar

JARINGAN DASAR

Pada vertebrata terdapat beberapa jaringan dasar.

A.JARINGAN EPITEL

Jaringan epitel membatasi permukaan bebas di dalam tubuh dan menutupi

permukaan tubuh. Misalnya kulit, ditutupi oleh epitelium yang dikenal sebagai

epidermis; saluran pencernaan makanan berikut turunannya, lumennya dibatasi oleh

epitelium.

Jaingan ini dibangun oleh sel-sel yang sejenis, tersusun selapis atau berlapis-lapis

dengan adhesi yang kuat antar sel, sehingga membangun lembaran-lembaran sel. Epitel

mempunyai permukaan bebas atau apeks yang membatasi lumen atau lingkungan dan

permukaan yang bertumpu pada membran basal yang disebut permukaan basal.

Membran basal terdiri dari lamina basal yang amorf, yang berbatasan dengan epitelium

dan suatu lamina retikular yang terdiri dari serabut kolagen tipe IV. Pembuluh darah

tidak menembus membran basal. Epitel mendapat makanannya melalui proses difusi.

Hubungan antar sel di bagian apeks dilengkapi dengan struktur adhesif yang

disebut kompleks hubungan. Kompleks hubungan ini memisahkan lingkungan dalam

organisma dari lingkungan luar yang mungkin merusak, toksik dan dapat menyebabkan

infeksi. Juga menyebabkan hubungan yang kuat antar sel. Kompleks hubungan dapat

dijumpai sebagai:

Zonula occludens atau “tight junction” merupakan suatu sabuk yang mengelilingi

apeks sel epitel. Bagian ini dibangun oleh anyaman tanggul-tanggul yang beranastomose

yang membangun hambatan (barrier) bagi pergerakan molekul-molekul dari lumen ke

kompartemen lateral ekstrasel.

Zonula adherens atau “intermediate junction” terdapat tepat di bawah zonula

occludens, berfungsi sebagai struktur adhesif antar sel. Macula adherens atau

“desmosom” berfungsi mengikat sel. “Gap junction” atau nexus berfungsi melalukan ionion

dan molekul-molekul kecil antar sel epitel yang berbatasan.

Pada hewan terdapat 3 jenis sel epitel. Epitel selapis terdiri dari 1 lapisan sel dan

semua sel melekat pada lamina basal. Epitel berlapis banyak terdiri dari beberapa

lapisan sel. Sel basal melekat pada lamina basal dan sel yang terdapat di permukaan

apikal membatasi rongga. Epitel berlapis banyak palsu tampak seperti epitel berlapis

banyak karena inti sel epitel terletak pada ketinggian yang berbeda-beda, tetapi semua sel

melekat pada lamina basal.

Penamaan suatu epitel ditentukan oleh jumlah lapisan sel dan bentuk sel epitel

yang membatasi rongga atau lingkungan, misalnya: epitel selapis silindris, epitel berlapis

banyak pipih, epitel kolumner berlapis semu bersilia.

B.JARINGAN IKAT

Jaringan ikat terdiri dari berbagai jenis sel, serabut dan substansi dasar yang

amorf. Terdapat 2 jenis jaringan ikat utama yaitu: jaringan ikat kendur, seperti di

mesenterium dan lamina propria; jaringan ikat padat, ada yang teratur dan ada yang tak

teratur. Yang teratur misalnya urat dan ligament, yang tidak teratur misalnya dermis dan

periosteum atau perikondrium.

Sel jaringan ikat

Sel-sel jaringan ikat meliputi:

Fibroblast. Sel ini mempunyai juluran-juluran sitoplasma atau berbentuk

kumparan. Struktur halus fibroblast menggambarkan sel yang berperan dalam sekresi

protein ekstraseluler, yaitu mempunyai sitoplasma yang kaya akan retikulum endoplasmik

kasar, alat golgi dan mitokondria yang menyolok. Fibroblas dapat dijumpai pada semua

jenis jaringan ikat dan mempunyai fungsi mensintesa dan mensekresikan protein seperti

kolagen, elastin dan berbagai macam proteoglikan.

Makrofag. Sel ini bila sedang aktif mempunyai juluran-juluran yang diperlukan

untuk pergerakan. Makrofag kaya akan lisosom dan fagosom. Makrofag ini merupakan

komponen penting dari sistem imun, oleh karena itu banyak dijumpai di nodus limf,

limpa, dan sumsum tulang.

“Mast cells”. Sel ini mengandung butir-butir heparin yang bertindak sebagai

antikoagulan dan mengikat Ig E. Mast cell terlibat dalam reaksi-reaksi peradangan dan

alergi. Sel ini mudah dijumpai pada lamina propria sistem pernafasan dan sistem

pencernaan makanan.

Serabut jaringan ikat

Komponen serabut jaringan ikat terdiri atas:

Serabut kolagen. Bagian ini dengan EM memperlihatkan pita-pita melintang

gelap terang secara berurutan dengan periodesitas 67 nm. Serabut kolagen dibangun oleh

serabut-serabut yang lebih halus terdiri dari subunit tropokolagen. Ada 4 jenis

tropokolagen, oleh karena itu terdapat 4 macam serabut kolagen yaitu kolagen tipe I,

terutama dapat dijumpai di tulang, urat, ligamen dermis, dan dentin gigi; kolagen tipe II,

terdapat di rawan; kolagen tipe III, terdapat berasosiasi dengan otot polos, saluran

pencernaan makanan dan uterus; kolagen tipe IV terdapat pada membran basal. Kolagen

merupakan protein yang paling luas penyebarannya.

Serabut elastin. Bagian ini dibangun oleh protein elastin dan bersifat sangat

elastis, oleh karena itu terdapat di wilayah-wilayah yang dapat meregang, mengembang,

dan mengendur kembali. Substansi dasar serabut elatin terdiri dari glikosaminoglikan.

Ada 5 kelas serabut elastin yaitu: kondroitin sulfat, terdapat di rawan, tulang, kulit, dan

kornea; hialuronik asid, terdapat di rawan, tali pusat, dan cairan bola mata; dermatan

sulfat, terdapat di kulit, pembuluh darah, katup jantung dan paru-paru; keratan sulfat

terdapat di kornea, rawan, dan nukleus pulposes; heparan sulfat dan heparin terdapat di

aorta, hati, paru-paru dan granula mast cells. Komponen protein serabut elastin disebut

proteoglikan.

Jaringan ikat dengan fungsi khusus

Jaringan ini meliputi jaringan lemak dan jaringan retikuler. Jaringan lemak

terutama dibangun oleh sel lemak, serabut kolagen, fibroblas, leukosit, makrofag, dan

kaya akan pembuluh darah. Jaringan lemak berfungsi sebagai penyimpan cadangan

makanan, bantal pelindung, dan berperan dalam termoregulasi.

Jaringan retikuler terdiri dari anyaman serabut-serabut retikulin yang argirofilik

dan sel retikuler yang mirip fibroblas. Sel retikuler ada yang fagositik dan berfungsi

sebagai penyaring. Jaringan retikuler dapat dijumpai di sekeliling pembuluh darah yang

kecil di hati, limpa, nodus limpa, dan sumsum tulang.

C. JARINGAN RAWAN

Fungsi jaringan rawan adalah sebagai jaringan penyokong yang lentur. Sama

seperti jaringan ikat, jaringan rawan terdiri dari kondrosit (sel rawan), serabut, dan

substansi dasar yang kaya akan proteoglikan dan glikoprotein. Substansi intersel yang

banyak jumlahnya disebut matriks rawan, sedangkan rongga-rongga tempat sel rawan

disebut lakuna. Rawan tidak mempunyai pembuluh darah dan saraf. Rawan memperoleh

makanan secara difusi dari kapiler dalam jaringan ikat di sekelilingnya

Ada 3 jenis rawan yaitu: rawan hialin, rawan elastin, dan rawan serabut.

Rawan hialin. Jenis ini paling banyak dijumpai, terutama pada saluran

pernafasan (larink, trakhea, bronkus), ujung ventral rusuk, dan pada permukaan

persendian tulang. Dalam keadaan segar, rawan hialin berwarna kebiru-biruan dan

tembus cahaya atau hialin. Rawan ini diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut

perikondrium. Bagian yang dekat pada rawan mengandung banyak kondroblas yang

berperan dalam pertumbuhan aposisi dari rawan. Rawan hialin tumbuh sebagai hasil

pembelahan kondrosit di bagian tengah rawan yang disebut tumbuh interstitial.

Kondroblas dan kondrosit dari rawan yang sedang tumbuh memperlihatkan nukleolus

yang jelas, sitoplasma yang basofilik dengan retikulum endoplasmik kasar yang banyak,

dan alat golgi yang menonjol. Komponen utama matriks yang amorf pada rawan hialin

adalah glikosaminoglikan, terdiri dari 2 golongan utama: asam hialuronat dan sejenis

proteoglikan. Komponen serabut dari matriksnya adalah serabut kolagen yang

membangun 40% dari berat kering rawan hialin.

Rawan elastin. Rawan ini dapat dijumpai di daun telinga dan epiglottis, yang

dalam keadaan segar berwarna kekuning-kuningan. Matriksnya selain mengandung

serabut kolagen, juga mengandung banyak sekali serabut elastin. Rawan elastin

mempunyai perikondrium.

Rawan serabut. Jenis ini dapat ditemukan di diskus intervertebralis, simfisis

pubis, dan pada perlekatan ligamen dengan tulang. Dibandingkan dengan dua jenis rawan

lainnya, rawan serabut relatif mempunyai matriks yang banyak sekali jumlahnya dan

mengandung banyak sekali serabut kolagen jenis I. Rawan ini tidak mempunyai

perikondrium.

D. JARINGAN TULANG

Jaringan tulang merupakan struktur penunjang utama tubuh. Jaringan tulang

berfungsi sebagai tempat perlekatan otot, dan bersama-sama otot membangun alat gerak

tubuh, melindungi organ-organ vital di tengkorak dan rongga dada, menyimpan kalsium

yang dapat dimobilisasi bila diperlukan oleh tubuh, dan merupakan tempat

berlangsungnya hematopoiesis.

Jaringan tulang dibangun oleh sel tulang (osteosit), serabut kolagen, dan substansi

dasar yang amorf dengan matriks yang termineralisasi. Di samping osteosit, pada

jaringan tulang dijumpai pula osteoblas yang berfungsi mensintesa komponen organik

matriks, dan osteoklas yang merupakan sel raksasa berinti banyak dengan fungsi sebagai

perombak tulang. Karena matriks tulang mengalami kalsifikasi, maka pertukaran

metabolit antara osteosit dan kapiler darah berlangsung melalui juluran-juluran osteosit

yang terdapat dalam kanal-kanal halus yang menembus matriks tulang. Kanal halus ini

disebut kanalikuli.

Matriks tulang terdiri dari keping-keping atau pelat-pelat matriks yang disebut

lamela tulang. Bahan anorganik merupakan sekitar 50% dari berat kering matriks tulang,

sementara dalam matriks tulang juga banyak terdapat kalsium dan fosfor. Selain itu

terdapat pula bikarbonat, sitrat, magnesium, kalsium, dan natrium. Kalsium dan fosfor

membentuk kristal hidroksiapatit Ca10(PO4)6(HO)2, panjang dengan ukuran 40X25X3

nm. Bahan organik yang terdapat pada matriks tulang terdiri dari serabut kolagen (95%)

dan substansi dasar yang amorf yang terdiri dari glikoprotein dan glikosaminoglikan,

seperti keratin sulfat, kondroitin sulfat, dan asam hialuronat.

Pada hewan terdapat 2 jenis tulang, yaitu tulang kompak dan tulang bunga karang

(tulang spongiosa). Tulang kompak diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut periosteum

yang dekat matriks tulang dan bersifat lebih seluler dan vaskuler. Permukaan tulang yang

membatasi rongga sumsum dilapisi oleh endosteum yang lebih tipis daripada periosteum.

Periosteum maupun endosteum mempunyai kemampuan untuk membentuk tulang baru.

.

Struktur tulang kompak

Terdapat 2 jenis penulangan. Penulangan intramembran dan penulangan

endokondral. Penulangan intramembran terjadi langsung di dalam jaringan ikat

(mesenkim), seperti pada pembentukan tulang dermal tengkorak, yaitu tulang parietal,

frontal, dan sebagian oksipital. Penulangan endokondral merupakan penulangan yang

mengganti model rawan tulang tersebut. Misalnya penulangan yang membentuk tulang

femur atau humerus.

E. JARINGAN OTOT

Jaringan otot berfungsi untuk melakukan gerakan. Terdapat 3 jenis jaringan otot

berdasarkan sifat morfologi dan fungsinya, yaitu:

Otot polos. Otot ini tersebar luas pada sistem kardiovaskuler, pencernaan

makanan, urogenital, dan pernafasan. Otot polos berkontraksi lambat dan tidak di bawah

kemauan, sebagian besar berada di bawah pengawasan sistem saraf otonom. Jaringan

otot terdiri dari sel otot berbentuk kumparan panjang berukuran 30-200 μm. Otot polos

mengandung miofilamen aktin dan miosin, tetapi tidak teratur seperti pada otot rangka,

Otot rangka. Otot rangka dibangun oleh berkas-berkas serabut otot yang berinti

banyak dimana serabut otot tersebut menggambarkan garis-garis melintang sebagaimana

terdapat pada Gambar 6. Kontraksi otot rangka sangat cepat dan kuat di bawah kemauan/

kesadaran (voluntary). Serabut otot rangka dibangun sebagai hasil fusi mioblas yang

membentuk sinsitium. Serabut otot rangka berinti banyak dan terletak di bagian tepi

serabut otot. Serabut otot rangka terdiri dari miofibril-miofibril. Miofibril dibangun oleh

berkas-berkas filamen aktin dan miosin dengan susunan yang teratur. Serabut otot ini

diselaputi oleh jaringan ikat kendur yang terdiri dari fibroblas dan serabut kolagen yang

disebut endomisium.

Serabut otot rangka membentuk berkas serabut otot yang disebut fasikulum otot

dan diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut perimisium. Sejumlah fasikulum otot

membangun otot rangka, misalnya otot bisep, yang diselaputi oleh jaringan ikat yang

disebut epimisium.

Membran plasma serabut otot disebut sarkolema dan retikulum endoplasmiknya

disebut retikulum sarkoplasmik. Miofibril terdiri dari subunit struktural yang disebut

sarkomer dan merupakan unit kontraksi otot. Di dalam sarkomer dapat dijumpai susunan

yang teratur dari filamen-filamen tebal (miosin) dan filamen-filamen tipis (aktin).

Sarkomer memperlihatkan gambaran pola pita gelap dan terang. Pita utama adalah yang

gelap disebut pita A, sedangkan yang terang disebut pita I. Pita A ditempati oleh filamen

tebal secara utuh dan oleh sebagian filamen tipis, sedang pita I hanya berisikan filamen

tipis. Filamen-filamen tersebut tersusun sejajar menurut kepanjangan sarkomer. Filamen

tipis satu ujungnya melekat kepada garis Z. Di tengah-tengah pita A terdapat pita H yang

hanya berisikan bagian dari filamen tebal. Bila otot mengkerut, maka filamen-filamen

tersebut akan “sliding past one another”.

Retikulum sarkoplasmik adalah modifikasi dari retikulum endoplasmik,

merupakan bagian integral dari mekanisme yang mengatur konsentrasi kalsium di

sekeliling miofibril. Retikulum sarkoplasmik merupakan anyaman yang beranastomose

dari sistern yang saling berhubungan langsung dengan sistern terminal. Retikulum

sarkoplasmik terdapat mengelilingi berkas-berkas miofibril.

Di samping retikulum sarkoplasmik, terdapat pula sistem tubulus transversal.

Sistem ini merupakan invaginasi seperti jari dari sarkolema pada ketinggian pertemuan

pita I dengan pita A dalam suatu sarkomer, untuk selanjutnya membentuk sistem tubulus

yang bercabang-cabang dan beranastomose. Dengan demikian satu sarkomer dilayani

oleh dua sistem tubulus (T tubult). Satu tubulus T akan berhubungan dengan 2 sisterna

terminal membangun suatu triad.

Otot jantung. Sel otot jantung berbentuk serabut yang bercabang dan

beranastomose membentuk anyaman yang rapat. Selnya mempunyai satu inti dalam satu

serabut otot jantung. Seperti halnya serabut otot rangka, serabut otot jantung juga

memperlihatkan gambaran seran-lintang. Pertemuan antara cabang-cabang serabut otot

jantung membangun suatu hubungan yang kompleks, disebut keping interkalar. Pada

serabut otot ini terdapat tiga jenis hubungan utama: fasia adherens (desmosom) dan gap

junction. Mengandung banyak mitokondria dan endomisiumnya kaya akan pembuluh

darah. Otot jantung, seperti halnya otot rangka mempunyai sel-sel yang panjang seperti

serabut memperlihatkan garis-garis melintang. Pada tempat pertemuan sel jantung

dijumpai keping interkalar, suatu struktur yang khas bagi otot jantung. Otot jantung

berontraksi kuat, berirama, dan tidak di bawah kemauan (involuntary).

JARINGAN SARAF

Elemen seluler dasar dari sistem saraf adalah sel saraf (neuron) dengan struktur

yang sangat bervariasi. Fungsi jaringan saraf adalah menghantar impuls saraf. Selain itu

terdapat pula beberapa jenis sel glia (neuroglia) yang berfungsi menyokong dan

melindungi neuron dan juga memberi nutrisi.

Ada tiga tipe neuron yaitu neuron sensoris, neuron motoris, dan neuron asosiasi

Tiga tipe neuron: neuron sensoris, neuron motoris, neuron asosiasi

Sel saraf. Sel saraf merupakan saluran anatomis dan fungsional yang terdiri dari

badan sel (perikaryon) dan juluran-juluran sel yang disebut akson dan dendrit. Akson

biasanya tunggal, sedang dendrit banyak jumlahnya. Dendrit berfungsi menerima impuls

dan menghantarkannya ke badan sel, sedang akson berfungsi menghantar impuls dari

badan sel ke sel lain (sel saraf, otot, dan kelenjar). Bagian distal akson biasanya

bercabang-cabang membentuk pohon akhir (terminal arboration).

Badan neuron. Badan neuron mengandung nukleus dan sitoplasma. Pada badan

neuron juga terdapat RE kasar, ribosom bebas, mitokondria yang sangat banyak

jumlahnya, alat golgi, neurofilamen, dan mikrotubul. RE kasar dan ribosom bebas dapat

membentuk kelompok-kelompok yang terwarna kuat oleh pewarna basa, yang dengan

perantaraan mikroskop cahaya disebut badan Nissl. Dendrit tidak mengandung alat golgi,

mengandung RE kasar, ribosom, badan Nissl, mitokondria, neurofilamen, dan mikrotubul

yang lebih banyak ditemukan daripada di akson.

Akson. Akson diawali oleh suatu bagian berbentuk piramid yang disebut axon

hillock. RE kasar dan ribosom yang ditemukan di badan sel dan dendrit, tidak terdapat

dalam akson Hillock. Mikrotubul terdapat dalam berkas-berkas. Aksoplasma (sitoplasma

akson) terutama mengandung mitokondria, neurofilamen, dan mikrotubul. Akson

Struktur dan Perkembangan Hewan 14

diselaputi oleh mielin. Di dalam sistem saraf pusat, mielin dihasilkan oleh

oligodendrosit, sedang di sistem saraf periferi dihasilkan oleh sel Schwann.

Sinapsis.

Sinapsis merupakan tempat interaksi secara anatomis dan fungsional

antara neuron. Tidak terdapat kesinambungan sitoplasmik antara neuron pada sinapsis,

tetapi terdapat segregasi neuron oleh neurolemma. Ujung akson menggelembung, disebut

boutons, bagian ini kaya akan mitokondria dan vesikula sinaptik yang berdiameter 40-65

nm. Di antara membran presinapsis dan post sinapsis terdapat celah selebar 20 nm yang

disebut celah sinapsis. Vesikula sinaptik mengandung substansi yang disebut

neurotransmitter yang bertanggungjawab terhadap penghantaran impuls saraf melintasi

celah sinapsis.

Struktur Atom

BAB II. SRUKTUR ATOM

1 . Pendahuluan

Stuktrur atom dalam ilmu kimia sangat penting artinya. Karena dalam struktur atom akan dipelajari tentang tatana atom yang merupkan bagian terkecil dari suatu materi tersusun atas partikel protnon, neutron, dan elekton. Dimana pertikel-partikel tersebut menetukan sifat-sifat dari suatu materi .

2 . Partikel Dasar Atom

A. Elektron

Sinar katoda pertama kali dipelajari secara mendalam oleh J.Plucker tahun 1858, yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1. Sinar katoda yang dipancarkan oleh katoda dalam sebuah tabung hampa bila dilewati

arus litrik

2. Sinar ini merambat pada garis lurus dari katoda, kecuali dikenai gaya dari luar.

3. Sinar katoda dibelokkan oleh medan listrik dan magnit; sehubungan dengan hal itu diperkirakan partikelnya bermuatan negatif.

4. Sifat ini trdiri dari partikel-partikel degan masa yang pasti, masa elektron 9,1076 x 10^-28

5. Sifat sinar katoda (elektron ) adklah sama . Tak tergantung dari bahan apa katoda itu , macam gas yang ada pada tabung gas, macam kawat yang digunakan sebagai penghantar arus listrik ke katoda dan bahan yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik.

B. Proton

Sinar katoda mengalir kearah anoda. Tumbukan dengan sisa atom gas melepaskan elektron dari atom gas, menghasilkan ion yang bermuatan positif. Ion-ion ini menuju ke katoda negatif tetapi sebagian dari ion-ion ini lolos melewati lubang pada katoda dan merupakan arus partikel mengarah kesisi lain. Berkas sinar positif ini disebut sinar positif atau sinatr kannal

Moseley menyatakan bahwa atom hidrogen terdiri dari 1 proton, helium 2 proton, dan litium 3 proton dalam intinya. Jadi nomor atom pastilah banyak protonnya.Karena atom netral maka jumlah elektron harus sama dengan jumlah proton dalam suatu atom.

C. Neutron

Fakta menunjukan bahwa masa elektron tidak cukup untuk menjelaskan masa total atom. Hal ini mendorong para ilmuan untuk mencari suatu pertikel tidak bermuatan yang kehaduirannya dapat menjelaskan masa tambahan atom tanpa mengganggu kesetimbangan antar proton dan elektron . Pada tahun 1932, J Chadwik menemukn partikel tidak bermuatan , partikel ini disebut neutron .Neutron merupakan suatu partikel yang tidak bermuatan listrik dan mempunyai masa 1,0087 sma.

Dengan ditemukannya neutron, ahli kimia dapat mencocokkan sifat-sfat dasar atom dalam ketiga partikel dasar.Suatu atom dapat didepenisikan sebagai partikel netral yang tediri dari proton, neutron, dan elektron.

Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Nomar masa = jumlah proton + jumlah elektron

Contoh soal

Berapa jumlah proton, elektron, dan neutron unsur ₁₂m_g²⁴ .

Penyelesaian:

Untuk unsur netral maka nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Jumlah proton (p) = 12

Jumlah elektron (e) = 12

Jumlah neutron = Nomor masa – jumlah proton

= 24 – 12 = 12

3 . Model Atom

A. Model atom Dalton

Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan teori atom yang dapat menerangkan perubahan-perubahan kimia. Teori Atom yang dikemukakan Dalton adalah :

1. Zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom.

2. Atom suatu zat tidak dapat diuraikan menjadi partikel yang lebih kecil, dan tidak dapat diubah menjadi partikel yang lebih kecil, dan tidak dapat diubah menjadi atom zat lain.

3. Atom-atom setiap zat adalah identik, artinya mempunyai bentuk, ukuran, dan masa yang sama .

4. Atom suatu zat berbeda sifat dengan atom zat lain.

5. Persekutua antara dua atom atau lebih akan menghasilakan “atom senyawa”

Akan tetapi, kemajuan yang sangat pesat pada dalam bidang sains pada awal abad ke 19 para ahli tidak sepenuhnya menerima teori atom dalam Dalton tersebut . Hal ini ditandai dengan banyaknya eksperimen yang dilakuakan terhadap materi . Dan keyakinan tak dapat terbagipun mulai goyah.

B. Model Atom Rutherford

Sekitar tahu8n 1911 Rutherford dan mahasiswanya Hans Geiger dan Ernest Marsden melakukan percobaan penghamburan sinar α yang dijatuhkan pada lempeng emas yang sangat tipis dan logam lain sebagai sasaran partikel α Yng berasal dari radioaktif .

1. Sebagian besar dari partikel α menembus lempeng logam tanpa pembelokan .

2. Sebagian (1 dari 20000) mengalami pembelokan setelah menembus lempeng logam.

3. dalam jumlah yang sama tidak menebus lempeng logam sama sekali tetapi berbalik arah ssuai datangnya arah sinar.

Akhirnya, Rutherford beranggapan bahwa atom terdiri dari inti yang sangat kecil sebagai pusat masa dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

C. Model Atom Niels Bohr

Pada tahun 1913 Niels Bohr mengemukakan postulat-postulatnya , yang selanjutnya dikenal dengan model atom Niels Bohr :

1. Elektron mengelilingi inti dalm lintasan yang berbentuk lingkaran yang disebut dengan orbit.

2. Elektron dalam keadaan ststioner tidak memancarkan energi sehingga energi elektron tidak berubah dan lintasan elektron tidak makin mengecil, tetapi tertentu dengan energi tertentu.

3. Elektron memiliki momentum anguler tertentu ,yang terakuantisasi dalam satuan h/2Л, h adalah \tapan Planck = 6,63 x 10^-34

4. Perubahan energi dapat terjadi bila elektron berpindah dari lintasan yang satu dengan lintasan yang lain

D. Model Atom Mekanika Kuantum

Diparuh abad ke 20, mulai diketahui bahwa gelombang elektromagnetik , yang sebelumnya dianggap sebagai atom murni berperilaku seperti partikel(foton) . Fisikawan Prancis Louis Victor De Broglie mengasumsikan bahwa bersifat sebagai materi sebaliknya materi juga berperilaku seperti gelombang. De Broglie menggap setiap partikeldengan momentum p = mv disertai dengan gelombang dengan panjang gelombang

Fisikawan jerman Werner Karl Heinsberg menyatakan tidak mungkin menentukan sexara akurat posisi dan momentum secara simultan partikel yang sangat kecil semacam elektron. Untuk mengamati partikel seseorang harus meradiasi partikel dengan cahaya. Tumbukan antara partikel dengan poton akan mengubah posisi dan momentum partikel .

4 . Bilangan kuantum

Untuk mengetahui posisi yang tepat dari suatu elektron maka pada setiap elektron diberikan 4 harga bilangan utama :

A. Bilangan Kuantum Utama

Bilangan kuantum utama menunjukkan angka tingkat energi utama yang ditempati elektron pada keadaan dasar. Suatu atom berada dalam keadaan dasar jika elektron- elektronnuya menempati tingkat energi terendah . Ada 7 tingkat energi utama, ini sesuai dengan jumlah periode yang ada dalam sistem periodik .

Elektron pada kulit 1 memiliki harga n = 1. Elektron pada kulit ke 2 memiliki harga n = 2 dan seterusnya ,

B. Bilangan Kuantum Azimut

Bilangan kuantum azimut menyatakan sub tingkat energi yang mungkin ditempati oleh elektron dalam suatu tingkat energi tertentu . Bilangan kuantum azimut menyatakan bentuk orbital suatu atom .

Elektron di sub kulit s memiliki harga l = 0, sub kulit p memiliki l = 1, sub kulit d memiliki l= 2, sub kulit f memiliki l = 3.

C. Bilangan Kuantum Magnetik

Bilangan kuantum menyatakan orbital yang mungkin ditempati elektron. Sub kulit s memiliki 1 orbital , sub kulit p memiliki 3 orbital, sub kulit d memiliki 5 orbital dan sub kulit f memiliki 7 orbital.

Harga bilangan kuantum magnetik adalah –l s/d +l

Jika l = 0 maka m = 0

l = 1 maka m = -1, 0, +1

l = 2 maka m = -2, -1, 0, +1, +2

Contoh soal :

Berapa nilai yang diijinkan jika n = 3 ? Berapa banyak orbital yang mungkin jika n = 3 ?

Penyelesaian :

a. harga yang diijinkan untuk l = 0 sampai n-1 , sehingga jika n=3 ,maka n = 0, 1, 2

b. harga l menunjukkan bentuk orbital

Sebagaimana jawaban (a) jika n = 3, l berharga 0, 1, 2 .Masing-masing harga l itu mempunyai m berharga 0 untuk l = 0

+1, 0, -1 untuk l = 1

+2, +1, 0, -1, -2 untuk l = 2

Jadi jumlah total orbital jika n = 3 adalah 9

D. Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum spins menyatakan arah rotasi dari elektron dalam orbital.

Dua buah elektron yang mengisi setiap orbital memiliki harga s = +1/2 dan s = -1/2

5 . Konfigurasi Elektron

Setiap sub kulit memiliki dsejumlah orbital tertentu serta setiap orbital maksimum ditempati oleh dua elektron . Orbital yang berisi 2 elektron disebut orbital penuh,berisi 1 elektron disebut orbital setengah penuh , jika tidak mengandung elektron disebut orbital kosong

Hubungan Jumlah Orbital dan Jumlah Elektron Maksimum Setiap Sub Kulit

Sub kulit	Jumlah Orbital	Elektron Maksimum
s p d f	1 3 5 7	2 6 10 14

Pengisian elektrom pada setiap orbital pada setiap sub kulit tidaklah sembarangan, melainkan mengikuti hikum-hukum yang bersifat periodik :

a. Aturan Aufbau

Aturan Aufbau menjelaskan bahwa elektron mulai mengisi orbital dari tingkat energi yang terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi.Urutan pengisian pada setiap sub kulit adalah sebagai berikut :

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

Urutan tersebut berdasarkan kenaikan tingkat energi .Jadi salah jika orbital sub kulit 3d terlebih dahulu diisi baru 4s , karena tingkat energi 3d jauh lebih tinggi dari 4s.

Contoh soal :

1. a.Tentukan konfigurasi elektron ₂₆Fe

b.Berapakah jumlah elektron tiap kulit ?

a. ₂₆Fe = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹.

b. Kulit 1 (K) = 1s²

c. Kulit 2 (L) = 2s² 2p⁶

d. Kulit 3 (M) = 3s² 3p⁶

e. Kulit 4 (N) =

b. Aturan Hunt

Hunt menyatakan bahwa pengisian orbital pada sub kulit ( tingkat energi ) yang sama tidak akan berpasangan sebelum semua orbital setingkat diisi oleh sebuah elektron

c. Larangan Pauli

Wolfgang Pauli menyatakan bahwa tidak mungkin terdapat pada dua elektron dalam satu atom memiliki 4 bilangan kuantum yang sama. Dua elektron dapat memiliki bilangan kuantum, bilangan kuantum magnetik, dan bilangan kuantum azimut yang sama, namun bilangan spinnya akan berbeda .Hak ini terjadi karena arah perputaran sumbu yang saling berlawanan .

Jadi jumlah elektron Untuk kulit KLMN = 2 8 14 2