William Shakespeare, Machbet (III.iv)

Transkripsi

1 Pengantar Biopsikologi Minggu ke-3 Pertukaran Energi (1) Ati Harmoni Now good digestion wait an appetite, And health on both! William Shakespeare, Machbet (III.iv) A. Nutrisi Heterotrofik Makan biasanya menyangkut ingesti-mengambil makanan kedalam tubuh- dan digestiproses multilangkah yang menyangkut pemecahan makanan secara mekanik dan kimiawi makanan menjadi molekul organik besar, pemecahan molekul tersebut menjadi senyawa yang lebih kecil, dan penyerapan serta pengubahan senyawa tersebut menjadi molekul yang dapat digunakan dalam metabolisme seluler. Persyaratan Nutrisi Heterotrofik Nutrisi heterotrofik: nutrisi yang mencakup kebergantungan pada molekul organik yang tersedia sebelumnya Heterotrof: organisme yang menggunakan macam nutrisi ini Molekul organik sumber materi dan energi: gula, asam amino, asam lemak dan gliserol, dan (untuk tujuan sintesis) vitamin Manusia sangat sangat mensyaratkan keperluannya akan molekul organik yang tersedia. Arginin Histidin* Isoleusin Leusin Lisin * Bagi kanak-kanak Asam Amino Esensial Metionin Fenilalanin Treonin Triptofan Valin Diantara 20 asam amino yang digunakan dalam sintesis protein, sepuluh asam amino di atas harus dimasukkan dalam diet. Zat-zat tersebut tidak dapat disintesis dalam tubuh dari prekursor lainnya. 1

2 Vitamin A (Retinol) Tiamin (B1) Riboflavin (B2) Asam Nikotinat (Niasin) Penyakit Defisiensi Buta Malam Beberapa di antara vitamin pokok Beri-beri Merusak saraf dan jantung Peradangan Lidah, Merusak mata, Lemah umum Pelagra (kulit, lefasin intertin, dan mungkin saraf) Anemia Sumber Susu, Mentega, minyak hati ikan, wortel, dan sayuran lain Khamir, daging, butiran padi-padian tak disosoh Hati, telur, keju, susu Daging, khamir, susu Informasi Lain Prekursor dalam sintesis pigmen mata yang menyerap cahaya. Disimpan dalam hati (liver). Racun dalam dosis tinggi Koenzim dalam respirasi selular Gugus prostetik dari enzim flavoprotein yang digunakan dalam respirasi selular Diubah menjadi nikotin amida, suatu prekursor NAD dan NADP, dua koenzim penting untuk reaksi redoks dalam sel Digunakan dalam sintesis koenzim metabolisme asam nukleat Asam folat (Folasin) Daun hijau (sayuran). Disintesis oleh bakteri usus B12 Anemia Ganas Hati Disintesis oleh bakteri dalam usus Asam askorbat Sariawan Jeruk, tomat, cabai Koenzim dalam sintesis kolagen ( C) hijau D Racket Minyak hati ikan, Disintesis dalam kulit manusia (metabolisme mentega, makanan setelah terkena cahaya ultraviolet. Ca ++ dan PO4 yang mengandung Beracun dalam dosis tinggi yang abnormal steroid yang disinari berakibat cayaha ultraviolet perkembangan abnormal tulang dan gigi) E (tokoferol) K Tidak ada penyakit defisiensi yang diketahui pada manusia) Penggumpal darah jadi perlahan Kuning telur, selada hijau, minyak sayuran Spinaz dan sayuran hijau lain. Disintesis oleh bakteri usus Dapat bereaksi sebagai agen pereduksi dalam tubuh Perlu untuk sintesis protombin, agen penting dalam penggumpalan darah Proses pencernaan: bahan makanan padat dipecah menjadi larutan yang berisi molekul-molekul organik yang relatif kecil dan dapat larut sebelum dapat dipakai oleh organisme heterotrofik. Pencernaan Intraselular Banyak jenis protozoa, seperti parasit internal dan invertebrata laut tertentu, mengambil nutrien atau partikel makanan langsung melalui dinding sel. Nutrien langsung diserap atau ditelan oleh dinding sel dan kemudian dipecah oleh 2

3 pencernaan intraseluler (intracellular digestion)-enzim pencernaan yang bekerja pada setiap sel. Pencernaan intraseluler: terjadi setelah bahan padat ditelan oleh sel Amuba, sebagai contoh, menelan partikel padat (misalnya protozoa kecil-kecil) melalui indositosis. Mangsa tersebut kemudian tergabung dalam vakuola makanan didalam sitoplasma amuba. Makanan dicerna oleh lisosom yang bergabung dengan vakuola makanan. Bagian makanan yang tidak dapat dicerna dibuang keluar. Pencernaan Ekstraselular Sel mensekresikan enzim-enzim digestif dan mencernakan makanan di luar sel (ekstraselular). Molekul-molekul kecil yang dapat larut yang dihasilkan masuk kedalam sel karena difusi atau transfer aktif melalui membran sel Kebanyakan hewan (dan manusia) mencernakan makanan secara ekstraselular ingesti Ingesti: makanan dikumpulkan dalam kantung atau tabung dalam tubuh, enzim dikeluarkan dalam kantung tersebut sehingga pencernaan dapat berlangsung. Sistem Pencernaan pada Manusia Kebanyakan manusia adalah omnivora, makan berbagai jenis makanan, karena itu sistem pencernaan manusia mempunyai kemampuan mekanik maupun kimia untuk memproses berbagai macam makanan. 3

4 Ingesti Mulut : "dijaga" oleh sepasang bibir (bawah dan atas) yang tersusun atas otototot yang penuh dengan pembuluh darah dan kaya akan saraf sensor. Di dalam mulut terdapat gigi dan lidah. Pemecahan makanan secara mekanik oleh gigi. Penting karena makanan menjadi lebih mudah ditelan dan meningkatkan daerah permukaan yang akan terkena enzim pencerna. Pencernaan makanan secara kimiawi oleh saliva (musin, amilase). Saliva dikeluarkan oleh 3 pasang kelenjar kedalam mulut dibawah kontrol sistem saraf. Musin memungkinkan partikel-partikel kecil makanan terikat bersama menjadi massa lunak yang mudah ditelan. Amilase, enzim pencerna pati, menkatalisis hidrolisis pati menjadi maltosa. Faring (pharynx): makanan dan cairan yang ditelan masuk melalui faring yang berada di belakang mulut. Faring ini terbuka ke saluran pencernaan maupun saluran respirasi. Epiglotis menutup trakea saat terjadi kegiatan menelan, sehingga makanan dari faring akan diteruskan ke esofagus dan bukan ke trakea (saluran pernapasan). Esofagus: memanjang dari leher dan rongga dada, merupakan pembawa makanan dengan cepat ke lambung. Dinding esofagus menagndung kelenjar yang mengeluarkan musin untuk membasahi jalan makanan. Makanan didorong ke bawah dengan gerakan relaksasi dan kontraksi yang disebut peristaltik. Lambung Kantung besar di bagian atas rongga perut, berbentuk J, terdapat kelenjar lambung (dengan 3 macam sel: sel parietal, sel-sel pokok, dan sel penghasil lendir). Sel parietal menghasilkan cairan yang mengadung HCl, sel pokok mensekresikan pepsinogen, prekursor enzim pepsin, dan sel penghasil lendir yang menghasilkan lendir yang menutupi permukaan dalam lambung dan melindunginya dari efek korosif dari enzim pencernaan dan cairan lambung yang sangat asam. Pemecahan protein dimulai di dalam organ ini. Pangkreas Kelenjar lonjong berwarna keputihan, terletak dalam simpul yang terbentuk dari duodenum dan permukaan bawah lambung. Getah pankreas mengandung zat: Natrium bikarbonat (NaHCO3): menetralkan menjadi 8 keasaman isi usus, menaikkan ph Amilase: menghidrolisis pati menjadi campuran maltosa dan glukosa Lipase: menghidrolisis lemak menjadi campuran asam lemak dan monogliserida. 4

5 Aksi lipase dipertinggi oleh empedu. Empedu mengandung garam empedu yang merupakan steroid amfifil yang berperan dalam mengemulsikan lemak Dua protease; tripsin dan kimotripsin: melanjutkan pencernaan protein karboksipeptidase: membantu hidrolisis peptida menjadi asam amino Nuklease: menghidrolisis asam nukleat (RNA dan DNA) menjadi komponen nukleotida. Sekresi getah pankreas dibawah kontrol hormon (sekretin dan kolesistokinin (KSK). Sekretin mempengaruhi sekresi larutan Na. Bikarbonat KSK merangsang produksi enzim pencerna. Usus Halus Tempat terjadinya sebagian besar pencernaan makanan dan absorsi nutrien dan air. Berdiameter sekitar 4 cm tetapi panjangnya mencapai 7-8 meter. Dilengkapi dengan vilus-vilus (jonjot) yang meningkatkan daerah permukaan usus halus menjadi berlipat kali. Sel epitel setiap vilus tertutup dengan tonjolan mikrovilus. Terdiri dari duodenum (30 cm pertama) yang digestif, jejenum (3 m berikutnya), dan ileum (4 m terakhir) yang dua-duanya berperan dalam penyerapan nutrien. Gb. Vilus (jonjot) Amino peptidase: menyelesaikan hidrolisis peptida menjadi asam amino Disakaridase: menghidrolisis disakarida maltosa, sukrosa, dan laktosa menjadi komponen monosakarida. Gula, asam amino, vitamin, garam dan air dari isi usus masuk ke dalam kapiler dalam vilus dengan difusi. Glukosa diabsorbsi oleh darah dalam kapiler melalui transport aktif. Hati 5

6 Bukan khusus organ pencernaan, tetapi sekresinya, empedu, penting dalam pencernaan lemak. Empedu dihasilkan terus-menerus oleh hati dan ditampung dalam kantung empedu, mengandung pigmen empedu (dari pemecahan pigmen sel darah merah, hemogolbin, dari sel darah merah tua). Pigmen bilirubin (merah) dan biliverdin (hijau) memberikan warna yang khas pada empedu dan feses. Mengandung jutaan sel hepatosit yang membantu regulasi kandungan nutrien dalam darah saat darah melalui hati. Hati pada mamalia merupakan tempat utama bagi pengambilan dan pengubahan berbagai macam substansi, termasuk racun. Berperan dalam penyaringan komponen aneh (msl: molekul nonnutritif, alkohol dan racun lainnya), menyerap kelebihan glukosa dalam darah (diubah menjadi polisakarida glikogen yang tak dapat larut), deaminasi kelebihan asam amino (diubah menjadi sisa nitrogen, urea, yang akan dikeluarkan melalui urin), dan menghasilkan metabolit yang dapat digunakan sebagai energi. Sistem portal hepatis: sistem pembuluh darah yang membawa darah dari usus melalui hati sebelum ke peredaran umum. Usus Besar Menerima sisa cairan dari bahan yang tersisa setelah pencernaan dan absorbsi dalam usus halus selesai. Sisa pencernaan berupa air dan bahan-bahan yang tidak dapat dicernakan (terutama selulosa). Sisa bahan ini merupakan bahan makanan bakteri usus (E. coli). Bakteri ini menghasilkan gas dan sisa yang berbau. Fungsi utama: reabsorbsi air. Diare: usus besar mengeluarkan isinya kedalam rektum dan keluar dari anus (dubur) sebelum resorbsi selesai. Konstipasi (bebalan): usus besar mempertahankan isinya untuk waktu lama, massa (feses) mengering dan menjadi massa yang sangat padat kering. Ingestion Digestion : the taking food pieces into the body to be digestived : the chemical breakdown of foods into compounds that can be used for cellular metabolism 6