Konsep Metabilisme Enzim dan Hormon

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia menggunakan waktu dan usahanya untuk melakukan kegiatan, baik yang disadari maupun tidak disadari. Hormon yang dihasilkan oleh sistem endokrin ini memegang peranan yang sangat penting. Sistem endokrin yang terdiri atas kelenjar–kelenjar endokrin dan bekerja sama dengan sistem saraf, mempunyai peranan penting dalam mengendalikan kegiatan organ tubuh kita. Untuk itu kelenjar endokrin mengeluarkan suatu zat yang disebut hormon. Hormon digolongkan sebagai senyawa “zat kerja”. Begitu juga enzim dan vitamin, sama halnya dengan hormon, enzim penting bagi metabolism tubuh termasuk senyawa zat kerja (kurnia kusnawidjaja,1993).

1..2 Rumusan Masalah

1.      Bagaimana proses metabolisme nutrisi yang meliputi karbohidrat, lemak, protein,     vitamin dan mineral ?

2.      Jelaskan mekanisme kerja enzim pada sistem tubuh !

3.      Bagaimana mekanisme kerja hormon !

1.3 Tujuan

a)      Tujuan Umum

-        Memahami konsep metabolisme, enzim dan hormon.

b)      Tujuan Khusus

-        Mengetahui proses metabolisme nutrisi yang meliputi karbohidrat, lemak, protein dan mineral.

-        Memahami mekanisme kerja enzim dan  hormon.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Proses Metabolisme

Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organisme dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani “metabole” yang berarti perubahan. Dapat kita katakan bahwa makhluk  hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya.(Hadi, Abdul : 2014)

Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolik, yaitu :

·         Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil untuk dijadikan energi.

·         Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh.

1. Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi organisme hidup. Dalam makanan kita, karbohidrat terdapat sebagai polisakarida yang dibuat dalam tumbuhan dengan  cara fotosintesis. Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung maupun usus. Dalam sel-sel tubuh karbohidrat mengalami berbagai proses kimia. Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sel ini tidak berdiri sendiri, tetapi saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida.

2. Metabolisme Lemak

Pada proses oksidasi 1 gram lemak dihasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya menghasilkan 4 kkal. Selain itu lemak menpunyai fungsi melindungi organ-organ tubuh tertentu dari kerusakan akibat benturan atau goncangan. Lemak juga merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung vitamin A, D, E, dan K. Pencernaan lemak terutama terjadi dalam usus, karena dalam mulut dan lambung tidak terdapat enzim lipase yang dapat menghidrolisis lemak.

3. Metabolisme Protein

Metabolisme protein merupakan salah satu proses metabolisme yang terjadi pada organisme. Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini akan terwujud apabila gugusan karboksil dari asam amino yang satu bergabung dengan gugusan amino dari asam amino yang lain. Di dalam penggabungan molekul asam amino itu, akan terlepas satu molekul air. Hal tersebut dapat dilihat dalam reaksi berikut :

Proses Metabolisme Protein

Rangkaian tersebut dapat diperpanjang ke kiri atau ke kanan menurut kehendak kita. Jika diperpanjang ke kanan harus menyambungkan gugusan NH2, sedangkan jika ke kiri harus menyambungkan gugusan COOH. Dengan demikian, akan diperoleh molekul protein yang berat molekulnya. Penggabungan molekul-molekul asam amino itu dipengaruhi oleh kegiatan fosforilasi. Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola. Hal itu disebabkan oleh banyaknya lekukan pada rantai tersebut.

Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein. Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial.

Skema Metabolisme Protein

Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin.

Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut :

1.      Membangun sel-sel yang rusak.

2.      Sumber energi.

3.      Pengatur asam basa darah.

4.      Keseimbangan cairan tubuh.

5.      Pembentuk antibodi.

Konsentrasi normal asam amino dalam darah berkisar antara 35–65 mg. Asam amino merupakan asam yang relatif kuat, sehingga di dalam darah dalam keadaan terionisasi. Konsentrasi beberapa asam amino dalam darah diatur dalam batas tertentu oleh sintesis selektif pada bagian sel dan ekskresi selektif oleh ginjal. Hasil akhir pencernaan protein dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya asam amino dan hanya kadang-kadang polipeptida atau molekul protein diabsorpsi. Setelah itu asam amino dalam darah meningkat, tetapi kenaikannya hanya beberapa mg. Hal itu dikarenakan sebagai berikut :

1.      Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung lebih dari 2–3 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino diabsorpsi pada saat itu.

2.      Setelah masuk ke dalam darah, asam amino yang berlebihan diabsorpsi dalam waktu 5–10 menit oleh sel di seluruh tubuh.

Oleh karena itu, hampir tidak pernah ada asam amino yang konsentrasinya tinggi dalam darah. Salah satu fungsi transpor karier asam amino adalah untuk mencegah kehilangan asam amino dalam urine. Semua asam amino dapat ditranspor secara aktif melalui epithel tubulus proximalis yang mengeluarkan asam amino dari filtrat glomerulus dan mengembalikannya ke darah. Penyimpanan asam amino dalam jumlah besar terjadi di dalam sel dalam bentuk protein. Akan tetapi, banyak protein intrasel dapat dengan mudah dipecahkan kembali menjadi asam amino di bawah pengaruh enzim-enzim pencernaan lisosom intrasel. Asam amino ini selanjutnya dapat ditranspor kembali ke luar sel masuk ke dalam darah. Beberapa jaringan tubuh, seperti hati, ginjal, dan mukosa usus berperan untuk menyimpan protein dalam jumlah yang besar.

4. Metabolisme Vitamin

Vitamin yang larut lemak atau minyak, jika berlebihan tidak dikeluarkan oleh, tubuh, melainkan akan disimpan. Sebaliknya, vitamin yang larut dalam air, yaitu vitamin B kompleks dan C, tidak disimpan, melainkan akan dikeluarkan oleh sistem pembuangan tubuh. Akibatnya, selalu dibutuhkan asupan vitamin tersebut setiap hari. Vitamin yang alami bisa didapat dari sayur, buah dan produk hewani. Seringkali vitamin yang terkandung dalam makanan atau minuman tidak berada dalam keadaan bebas, melainkan terikat, baik secara fisik maupun kimia. Proses pencernaan makanan, baik di dalam lambung maupun usus halus akan membantu melepaskan vitamin dari makanan agar bisa diserap oleh usus. Vitamin larut lemak diserap di dalam usus bersama dengan lemak atau minyak yang dikonsumsi.

Vitamin diserap oleh usus dengan proses dan mekanisme yang berbeda. Terdapat perbedaan prinsip proses penyerapan antara vitamin larut lemak dengan vitamin larut air. Vitamin larut lemak akan diserap secara difusi pasif dan kemudian di dalam dinding usus digabungkan dengan kilomikron (lipoprotein) yang kemudian diserap sistem limfatik, baru kemudian bergabung dengan saluran darah untuk ditransportasikan ke hati. Sedangkan vitamin larut air langsung diserap melalui saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme penyerapan vitamin dalam usus halus diperlihatkan pada tabel berikut:

Jenis Vitamin	Mekanisme Penyerapan
Vitamin A, D, E, K dan beta-karoten	Dari micelle, secara difusi pasif, digabungkan dengan kilomikron, diserap melalui saluran limfatik.
Vitamin C	Difusi pasif (lambat) atau menggunakan Na+(cepat)
Vitamin B1 (Tiamin)	Difusi pasif (apabila jumlahnya dalam lumen usus sedikit), dengan bantuan Na+ (bila jumlahnya dalam lumen usus banyak).
Vitamin B2 (Riboflavin)	Difusi pasif
Niasin	Difusi pasif (menggunakan Na+)
Vitamin B6 (Piridoksin)	Difusi pasif
Folasin (Asam Folat)	Menggunakan Na+
Vitamin B12	Menggunakan bantuan faktor intrinsik (IF) dari lambung.

Sumber : Muchtadi, 2009

• Vitamin larut lemak

Setiap vitamin larut lemak A, D, E, dan K mempunyai peranan faali tertentu dalam tubuh. Sebagian vitamin lipida larut lemak diabsorsi bersama lipida lain. Absorsi membutuhkan cairan empedu dan pankreas. Vitamin larut lemak diangkut ke hati melalui sistem limfe sebagai bagian dari lipoprotein, disimpan di berbagai jaringan tubuh dan biasanya tidak dikeluarkan melalui urine.

-        Vitamin yang larut dalam lemak memiliki sifat-sifat umum, antara lain :

1. Tidak terdapat di semua jaringan
2. Terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen
3. Memiliki bentuk prekusor atau provitamin
4. Menyusun struktur jaringan tubuh
5. Diserap bersama lemak
6. Disimpan bersama lemak dalam tubuh
7. Diekskresi melalui feses
8. Kurang stabil jika dibandingkan vitamin B, dapat dipengaruhi oleh cahaya, oksidasi dan lain sebagainya.

-        Vitamin larut air

Vitamin yang larut dalam air memiliki sifat-sifat umum, antara lain :

1. Tidak hanya tersusun atas unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen
2. Tidak memiliki provitamin
3. Terdapat di semua jaringan
4. Sebagai prekusor enzim-enzim
5. Diserap dengan proses difusi biasa
6. Tidak disimpan secara khusus dalam tubuh
7. Diekskresi melalui urin
8. Relatif lebih stabil, namun pada temperatur berlebihan menimbulkan kelabilan.

5. Metabolisme Mineral

Mineral merupakan bagian tubuh yang memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik tingkat sel, jaringan, organ maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Selain itu, mineral berperan dalam berbagai tahap metabolisme terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim. Keseimbangan ion-ion  mineral di dalam cairan tubuh diperlukan untuk pengaturan kegiatan enzim.

Mineral memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Kalium, fosfor, dan magnesium adalah bagian dari tulang, besi dari hemoglobin dalam sel darah merah, dan iodium dari hormone tiroksin. Disamping itu mineral berperan dalam bebagai tahap metabolisme, terutama sebagai kofaktor dalam aktifitas enzim-enzim. Keseimbangan mineral di dalam cairan tubuh diperlukan untuk pengaturan pekerjaan enzim-enzim, pemeliharaan keseimbangan asam basa, membantu transfer ikatan-ikatan penting melalui membrane sel dan pemeliharaan kepekaan otot dan saraf terhadap terhadap rangsangan.

Sekitar 4% dari tubuh kita terdiri atas mineral, yang ada dalam analisa bahan makanan tertinggal sebagai kadar abu, yaitu sisa yang tertinggal bila suatu sampel bahan makanan dibakar sempurna di dalam suatu tungku. Kadar abu menggambarkan banyaknya mineral yang tidak terbakar menjadi zat yang dapat menguap. Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari. Jumlah mineral mikro dalam tubuh kurang dari 15 mg. Hingga saat ini dikenal sebanyak 24 mineral yang dianggap esensial. Jumlah itu setiap waktu bisa bertambah.

Mineral dapat dikelompokkan menjadi dua macam kelompok besar mineral (elemen/unsur) yang terdapat dalam tubuh kita, berdasarkan kuantumnya, ialah :

1.      Makro elemen, yaitu terdapat dalam kwantum yang relative besar, seperti K, Na, Ca, Mg, dan P, S, serta CI.

2.      Mikro elemen, yang terdapat dalam kwantum yang relative sedikit. Mikro elemen dapat dikelompokkan lagi menurut kegunaannya di dalam tubuh :         

a.       Mikro elemen esensial, yaitu yang betul-betul diperlukan oleh tubuh jadi harus ada seperti Fe, Cu, Co, Se,Zn, dan J, serta F.

b.      Mikro elemen yang mungkin esensial, belum pasti betul diperlukan atau tidak dalam struktur atau fisiologi tubuh, seperti Cr, Mo.

c.       Mikro elemen yang tidak diperlukan, atau non-esensial. Jenis ini terdapat di dalam tubuh karena terbawa tidak sengaja bersama bahan makanan. Jadi sebagai kontaminan (pencemar) termasuk ke dalam kelompok ini adalah Al, As, Ba, Bo, Pb, Cd, dsb.

d.      Ada lagi kelompok yang disebut trace elements, yang sebenarnya sudah termasuk kelompok mikro elemen, tetapi diperlukan dalam kwantum yang lebih kecil lagi,dalam kelas ini termasuk Co, Cu dan Zn.

Sifat keasaman dan kebasaan suatu bahan makanan tergantung jumlah dan jenis mineral yang dikandungnya. Bahan makanan seperti sayuran dan buah-buahan mengandung banyak mineral Na, K, Ca, Fe, dan Mg yang di dalam tubuh akan membentuk komponen bersifat basa. Oleh karena itu, bahan tersebut disebut base forming foods. Bahan serelia mengandung Cl, P, dan S. Dalam tubuh unsur tersebut membentuk komponen yang bersifat asam sehingga bahan makanan tersebut membentuk komponen yang bersifat asam sehingga bahan makanan tersebut dikenal sebagai acid forming foods. Sulfur yang ada dalam bahan makanan biasanya dalam bentuk netral dan merupakan komponen asam amino yang mengandung sulfur.

Mineral mikro terdapat dalam jumlah sangat kecil didalam tubuh, namun mempunyai peranan esensial untuk kehidupan, kesehatan da reproduksi. Kandungan mineral mikro dalam bahan makanan sangat tergantung pada konsentrasi mineral mikro. Mineral dalam bahan makanan tidak semuanya dapat dimanfaatkan. Keadaan tersebut tergantung ketersediaan biologisnya (tingkatan zat gizi yang dimakan yang dapat diabsorpsi oleh tubuh). Faktor yang mempengaruhi ketersediaan biologis mineral antara lain interaksi dengan senyawa lain.

Setiap unsur esensial dibutuhkan satu atau lebih fungsinya di dalam tubuh dan fungsinya terjadi secara optimal ketika nutrisi konsentrasi tubuh jatuh didalam daerah yang spesifik. Kapanpun konsentrasinya terlalu rendah atau terlalu tinggi, fungsi melemah atau mati yang dihasilkan. Ini terutama paling penting ketika keseimbangan mineral sisa karena angka konsentrasi optimal dapat menjadi hampir terbatas.

2.2 Mekanisme Kerja Enzim

Setiap enzim bertindak atas target tertentu yang disebut substrat, yang diubah menjadi produk yang dapat digunakan melalui aksi enzim. Dengan kata lain, enzim bereaksi dengan substrat membentuk kompleks enzim-substrat. Setelah reaksi selesai, enzim tetap sama, tapi substrat mengubah produk. Misalnya, sukrase tindakan enzim pada substrat sukrosa untuk membentuk produk - fruktosa dan glukosa.

Teori lock and key : Ini adalah salah satu teori yang menjelaskan mekanisme kerja enzim. Sesuai teori ini, masing-masing enzim memiliki area spesifik (disebut situs aktif) yang dimaksudkan untuk substrat tertentu untuk mendapatkan terpasang. Situs aktif enzim ini melengkapi bagian tertentu dari substrat, sejauh bentuk yang bersangkutan. Substrat akan masuk ke dalam situs aktif dengan sempurna, dan reaksi antara mereka terjadi.

Substrat yang tepat akan masuk ke dalam situs aktif enzim dan membentuk kompleks enzim-substrat. Ini adalah di situs ini aktif bahwa substrat ditransformasikan ke produk yang dapat digunakan. Setelah reaksi selesai, dan produk yang dirilis, situs aktif tetap sama dan siap untuk bereaksi dengan substrat baru. Teori ini didalilkan oleh Emil Fischer pada tahun 1894. Teori ini memberikan gambaran dasar tentang aksi enzim pada substrat. Namun, ada faktor-faktor tertentu yang tetap tidak dapat dijelaskan. Sesuai teori ini, asam amino (dalam keadaan terikat) di situs aktif bertanggung jawab untuk bentuk spesifik. Ada enzim tertentu yang tidak membentuk bentuk apapun dalam bentuk terikat. Kunci dan teori kunci gagal untuk menjelaskan aksi enzim tersebut.

Teori Induced-fit : Teori ini dirumuskan oleh Daniel E. Koshland, Jr pada tahun 1958. Teori ini juga mendukung hipotesis gembok dan kunci bahwa situs aktif dan substrat cocok dan bentuk mereka saling melengkapi. Menurut teori-induced fit, bentuk situs aktif tidak kaku. Hal ini fleksibel dan perubahan, sebagai substrat datang ke dalam kontak dengan enzim. Untuk lebih tepatnya, sekali enzim mengidentifikasi substrat yang tepat, bentuk perubahan situs aktifnya sehingga muat kedua persis. Hal ini menyebabkan pembentukan kompleks enzim-substrat dan reaksi lebih lanjut. Seperti teori ini menjelaskan mekanisme kerja berbagai enzim, itu diterima secara luas daripada kunci dan hipotesis kunci.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aksi Enzim : Aktivitas enzim dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti suhu, pH, dan konsentrasi. Biasanya, suhu tinggi meningkatkan laju reaksi yang melibatkan enzim. Suhu optimal untuk reaksi tersebut dikatakan sekitar 37 º C sampai 40 º C. Setelah suhu naik di atas tingkat ini, enzim mendapatkan terdenaturasi dan mereka tidak lagi cocok untuk reaksi dengan substrat. Variasi pH juga dapat mempengaruhi mekanisme kerja enzim. Tingkat pH optimum dapat bervariasi dari satu enzim yang lain, sesuai dengan lokasi aksi mereka. Variasi dari tingkat pH dapat memperlambat aktivitas enzim dan hasil pH yang sangat tinggi atau rendah dalam enzim terdenaturasi yang tidak dapat memegang substrat dengan benar. Tingkat aktivitas enzimatik dapat meningkat dengan konsentrasi enzim dan substrat.

2.3 Mekanisme Kerja Hormon

Hormon adalah bahan kimia yang dilepaskan oleh sel atau kelenjar di salah satu bagian tubuh yang mengirim pesan dan yang mempengaruhi sel-sel di bagian lain dari organisme.

Hormon yang Terkait Dalam Kebutuhan Nutrisi :

A.   Hormon Insulin

1.     Pengertian

Insulin adalah hormon yang mengatur pusat untuk metabolisme karbohidrat dan lemak dalam tubuh. Insulin menyebabkan sel-sel di hati, otot, dan jaringan lemak untuk mengambil glukosa dari darah, menyimpannya sebagai glikogen di hati dan otot. Insulin menghentikan penggunaan lemak sebagai sumber energi dengan menghambat pelepasan glukagon. Dengan pengecualian dari diabetes mellitus dan sindrom gangguan metabolisme Metabolik, insulin diberikan dalam tubuh dalam proporsi konstan untuk menghilangkan kelebihan glukosa dari darah, yang sebaliknya akan menjadi racun. Ketika kadar glukosa darah turun di bawah tingkat tertentu, tubuh mulai menggunakan gula disimpan sebagai sumber energi melalui glikogenolisis, yang memecah glikogen yang tersimpan di hati dan otot menjadi glukosa, yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Seperti tingkat adalahekanisme metabolisme pusat kontrol, statusnya juga digunakan sebagai sinyal kontrol untuk sistem tubuh lainnya (seperti penyerapan asam amino oleh sel-sel tubuh). Selain itu, memiliki beberapa efek anabolik lain di seluruh tubuh.

2.    Fungsi

Fungsi insulin yang mengikat  :

o   Aktivitas hormon

o   Binding protein

o   Proses metabolisme glukosa

o   generasi metabolit prekursor dan energi

o   respons fase-akut

o   permukaan sel reseptor transduksi sinyal terkait

o   sel-sel sinyal

o   kematian sel

o   glukosa transportasi

o   negatif dari proses regulasi protein katabolik

o   positif regulasi dari proses biosintesis oksida nitrat

o   negatif regulasi vasodilatasi

o   positif regulasi vasodilatasi

o   alpha-beta sel T aktivasi

o   regulasi sekresi protein

o   positif regulasi sekresi sitokin

o   positif regulasi nitrat oksida sintase kegiatan

3.                  Mekanisme kerja/fisiologi

Mekanisme kerja insulin dimulai dengan berikatnya insulin dengan reseptor glikoprotein yang spesifik pada permukaan sel sasaran. Reseptor ini terdiri dari 2 subunit yaitu:

a)      Subunit α yang besar dengan BM 130.000 yang meluas ekstraseluler terlibat pada pengikatan molekul insulin.

b)      Subunit β yang lebih kecil dengan BM 90.000 yang dominan di dalam sitoplasma mengandung suatu kinase yang akan teraktivasi pada pengikatan insulin dengan akibat fosforilasi terhadap subunit β itu sendiri (autofosforilasi). Kelainan reseptor insulin dalam jumlah, afinitas ataupun keduanya akan berpengaruh terhadap kerja insulin. Down Regulation adalah fenomena dimana jumlah ikatan reseptor insulin jadi berkurang sebagai respon terhadap kadar insulin dalam sirkulasi yang meninggi kronik, contohnya pada keadaan adanya korsitol dalam jumlah berlebihan. Sebaiknya jika kadar insulin rendah, maka ikatan reseptor akan mengalami peningkatan. Kondisi ini terlihat pada keadaan latihan fisik dan puasa

4.    Pengaturan  sekresi

Sekresi insulin terutama di atur oleh konsentrasi glukosa darah. akan tetapi asam amino darah dan faktor-faktor lain juga memengang peranan penting. seperti kita akan lihat.

Perangsang Sekresi Insulin Oleh Glukosa Darah. Kadar glukosa darah normal waktu puasa adalah 80 sampai 90 mg/100 ml kecepatan sekresi insulin minumun. Waktu konsentrasi glukosa darah meningkat di atas 100 mg/100 ml darah, kecepatan sekresi insulin meningkat cepat mencapai puncaknya yaitu 10 sampai 20 kalitingkat basal konsentrasi glukosa darah antara 300 dan 400 ml,jadi peningkatan sekresi insulin akibat rangsangan glukosa adalah dramatis dalam kecepatan dan sangat tingginya kadar sekresi yang di capai. selanjutnya penghentian sekresi  insulin hampir sama cepat terjadi dalam beberapamenit setelah pengurangan konsentrasi glukosa darah kembali ke tingkat puasa.

5.    Kelainan sekresi/ efek

Jika disuntikkan dosis yang cukup besar dari insulin sintetis itu terjadi penurunan pada tingkat gula dalam tubuh-jadi, ia mulai mengganggu hipo-glicemic, yang ditandai dengan kelemahan total, kaki gemetar, kebocoran konsentrasi, berlebihan keringat. Itu mungkin memiliki efek hilangnya hati nurani yang dapat menyebabkan koma. Penelitian ini membuktikan bahwa dalam kasus administrasi yang benar dari insulin, dikombinasikan dengan hormon lain, meningkatkan perubahan energi pada hal itu mempercepat membangun kembali, itu adalah meningkatkan kapasitas asimilasi makanan dan nafsu makan.

Pada bentuk glicemic hipo-dimoderasi, dalam tubuh manusia berlangsung reaksi-defensif mengintensifkan dalam sekresi hormon tumbuh. Dalam beberapa kasus tingkat bisa meningkat hingga 5-7 kali dibandingkan dengan tingkat normal. Penggunaan steroid anabolik mengintensifkan aksi insulin sintetik: itu adalah sintesis matriks intensifyed protein, AND dan ARN. Ini adalah mempercepat tindakan siklus pentophosphatyc, di mana sintesis protein terjadi.

B.    Hormon Glukagon

1.     Pengertian

Glukagon adalah suatu hormon yang dikeluarkan oleh pankreas, meningkatkan kadar glukosa darah. Glukosa disimpan dalam hati dalam bentuk glikogen, yang merupakan pati-seperti polimer rantai terdiri dari molekul glukosa. Sel-sel hati (hepatosit) memiliki reseptor glukagon. Ketika glukagon mengikat pada reseptor glukagon, sel-sel hati mengubah glikogen menjadi polimer molekul glukosa individu, dan melepaskan mereka ke dalam aliran darah, dalam proses yang dikenal sebagai glikogenolisis. Seperti toko-toko menjadi habis, glukagon kemudian mendorong hati untuk mensintesis glukosa tambahan oleh glukoneogenesis. Glukagon mematikan glikolisis di hati, menyebabkan intermediet glikolisis akan shuttled untuk glukoneogenesis.

2.    Fungsi

Fungsi molekul reseptor yang mengikat :

o   Aktivitas hormon

o   glukagon reseptor yang mengikat

o   Komponen seluler

o   ekstraseluler wilayah

o   ekstraseluler wilayah

o   ruang ekstraseluler

o   fraksi larut

o   sitoplasma

o   membran plasma

o   membran plasma

o   Proses biologis

o   proses metabolisme cadangan energi

o   sinyal transduksi

o   G-protein reseptor ditambah protein signaling jalur

o   G-protein signaling, ditambah dengan utusan cAMP kedua nukleotida

o   perilaku makan

o   proliferasi sel

o   negatif pengaturan nafsu makan

o   regulasi sekresi insulin

o   seluler respon terhadap stimulus glukagon

3.    Mekanisme kerja/ fisiologi

Berperan menaikkan kadar gula yang rendah, dan cara kerja hormon ini merupakan kebalikan hormon insulin. Hormon yang dikeluarkan oleh pankreas yang berguna untuk meningkatkan kadar glukosa darah. Glukagon memiliki efek yang berkebalikan dengan insulin. Insulin dikenal sebagai hormon yang menurunkan kadar glukosa darah. Pankreas melepaskan glukagon bila kadar gula darah (glukosa) terlalu rendah. Glukagon menyebabkan hati mengubah cadangan glikogen menjadi glukosa yang kemudian dilepaskan ke aliran darah. Glukagon dan insulin merupakan bagian dari sistem umpan balik yang membuat kadar glukosa darah berada pada tingkatan yang stabil

4.     Pengaturan sekresi

-        Peningkatan sekresi glukagon disebabkan oleh:

o   Penurunan glukosa plasma (tidak langsung)

o   Peningkatan katekolamin - norepinefrin dan epinefrin

o   Asam amino plasma Peningkatan (untuk melindungi dari hipoglikemia jika  semua protein-makanan dikonsumsi)

o   Sistem saraf simpatis

o   Asetilkolin

o   Cholecystokinin

-        Penurunan sekresi (penghambatan) dari glukagon disebabkan oleh:

o   Somatostatin

o   Insulin (melalui GABA) 

o   Peningkatan asam lemak bebas dan asam keto ke dalam darah

o   Peningkatan produksi urea

5.    Kelainan sekresi/efek

Efeknya adalah berlawanan dari insulin, yang menurunkan kadar glukosa darah . Pankreas melepaskan glukagon ketika gula darah (glukosa) tingkat jatuh terlalu rendah. Glukagon menyebabkan hati untuk mengubah glikogen yang disimpan menjadi glukosa, yang dilepaskan ke dalam aliran darah. Kadar glukosa darah yang tinggi merangsang pelepasan insulin. Insulin memungkinkan glukosa yang akan diambil dan digunakan oleh jaringan tergantung insulin. Jadi, glukagon dan insulin adalah bagian dari sistem umpan balik yang membuat kadar glukosa darah pada tingkat yang stabil. Glukagon milik keluarga beberapa hormon lain yang terkait.

C.    Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone)

1.     Pengertian

Hormon pertumbuhan (GH) adalah hormon peptida yang merangsang pertumbuhan, reproduksi sel dan regenerasi pada manusia dan hewan lainnya. Hormon pertumbuhan adalah asam 191-amino rantai polipeptida tunggal yang disintesis, disimpan, dan disekresi oleh sel-sel somatotroph dalam sayap lateral kelenjar hipofisis anterior. Somatotropin (STH) mengacu pada hormon pertumbuhan 1 diproduksi secara alami dalam hewan, sedangkan somatropin merujuk pada hormon pertumbuhan yang diproduksi oleh teknologi DNA rekombinan.

2.    Fungsi

Hormon pertumbuhan digunakan sebagai obat resep dalam pengobatan untuk mengobati gangguan pertumbuhan anak dan defisiensi hormon pertumbuhan dewasa.

3.    Mekanisme kerja/fisiologi

Hormon pertumbuhan manusia (HGH) adalah hormon yang bertanggung jawab atas pertumbuhan manusia sejak dari kecil sampai dia tumbuh besar. Setelah manusia sudah bertumbuh besar, bukan berarti hormon ini tidak berguna, akan tetapi hormon ini bertugas untuk menjaga agar organ tubuh tetap pada kondisi yang prima. Kelenjar yang bertanggung jawab untuk memproduksi HGH adalah kelenjar pituitary.

HGH yang dihasilkan oleh kelenjar pituitary pertama-tama mengalir melalui pembuluh darah menuju ke organ hati. Di dalam hati, HGH dirubah menjadi IGF 1 (insulinlike Growth Factor 1). Lalu melalui peredaran darah pula, IGF 1 dialirkan keseluruh organ-organ yang ada di tubuh manusia. IGF 1 inilah yang bertanggung jawab untuk memelihara seluruh organ-organ di dalam tubuh manusia. Oleh karena terpeliharanya organ-organ di dalam tubuh manusia, maka system imunisasi di dalam tubuh manusia juga ikut terpelihara. Tidak heran mengapa seseorang pada usia muda yang dimana produksi HGH-nya masih banyak, mereka lebih tahan terhadap serangan penyakit dan hampir tidak dijumpai adanya penyakit-penyakit yang biasa ditemukan pada orang yang sudah berumur cukup tua.

Hormon Pertumbuhan Manusia akan berkurang seiring dengan pertambahan usia. Pada umur 60 tahun volume Hormon Pertumbuhan hanya tinggal sebesar 25% jika dibandingkan dengan usia 21 tahun. Faktor-faktor yang membuat proses penuaan manusia jauh lebih cepat dari yang seharusnya adalah factor pola hidup yang tidak sehat. Ramuan alami yang berfungsi untuk merangsang Kelenjar Pituitary agar terus memproduksi Hormon Pertumbuhan, sehingga terjadi perbaikan system metabolisme tubuh, regenerasi sel, maka akan terjadi Pembalikan Usia Biologis serta juga meningkatkan aktivitas seksual serta stamina, dan juga meningkatkan kekebalan tubuh.

KANDUNGAN MELIABIYANG

1)      Kolustrum (susu awal)

2)      Vitamin B Kompleks

3)      Asam Amino

4)      Calsium

4.    Pengaturan sekresi

Sekresi hormon pertumbuhan secara fisiologis diatur oleh hipotalamus. Hipotalamus menghasilkan faktor penglepas hormon pertumbuhan (GHRF - growth hormone releasing factor) yg merangsang sekresi hormon pertumbuhan. Selain itu dalam hipotalamus juga dijumpai somatostatin (GH-RIH -growth hormonereleasing inhibitory hormone) yang menghambat sekresi beberapa hormon antara lain hormon pertumbuhan. Dengan demikian hipotalamus memegang peran dwifungsi dalam pengaturan hormon ini.

Pada waktu istirahat sebelum makan pagi kadar hormon pertumbuhan 1-2 ng/mt, sedangkan pada keadaan puasa sampai 60 jam, meningkat perlahan mencapal 8 ng/ml. Kadar Ini selalu meningkat segera setelah seseorang tertidur. Pada orang dewasa kadar hormon pertumbuhan meningkat terutama hanya waktu tidur; sedangkan pada remaja juga meningkat waktu bangun. Kadar pada anak dan remaja lebih tinggi dibanding kadar pada dewasa. Pada anak, hipoglikemia merupakan perangsang yg kuat shg menyebabkan kadar hormon pertumbuhan meningkat. Pada hipoglikemia karena insulin misalnya, kadar hormon pertumbuhan dpt mencapai 50 ng/ml. Kerja fisik, stress dan rangsangan emosi merupakan perangsangan (stimulus) fisiologis utk meningkatkan sekresi hormon ini.

Sekresi hormon pertumbuhan yg berlebihan dpt ditekan dg pemberian agonis dopamin.  Dopamin  diketahui  merangsang  sekresi hormon pertumbuhan pada orang normal, tetapi pada akromegali dopamin justru menghambat sekresi hormon tsb. Bromokriptin, suatu agonis dopamin derivat ergot, dipakai utk menekan sekresi hormon pertumbuhan pada penderita tumor hipofisis. Efek bromokriptin tidak segera terlihat, penurunan kadar hormon dalam darah terjadi setelah pengobatan dalam jangka panjang. Sekresj hormon pertumbuhan kembali berlebihan setelah pemberian bromokriptin dihentikan. Bromokriptin juga menekan sekresi prolaktin yg berlebihan yg terjadi pada tumor hipofisis. Antagonis serotonin (5-HT) misalnya siproheptadin dan metergolin,  antagonis  adrenergik misalnya fentolamin, juga dpt menghambat sekresi hormon pertumbuhan, tetapi efeknya lemah dan tidak konsisten. Somatostatin meskipun dpt menghambat sekresi hormon pertumbuhan, tidak digunakan utk pengobatan akromegali terutama karena menghambat sekresi hormon-hormon lain.

5.    Kelainan sekresi/efek

Ada 2 efek yang mempengaruhi :

1.       Efek langsung adalah hasil dari hormon pertumbuhan yang mengikat reseptor pada sel target. Sel-sel lemak (adiposit), misalnya, memiliki reseptor hormon pertumbuhan, dan hormon pertumbuhan merangsang mereka untuk memecah trigliserida dan menekan kemampuan mereka untuk mengambil dan mengumpulkan beredar lipid.

2.      Efek tidak langsung yang dimediasi terutama oleh insulin-seperti faktor pertumbuhan-I (IGF-I), suatu hormon yang disekresikan dari hati dan jaringan lain sebagai respon terhadap hormon pertumbuhan. Mayoritas pertumbuhan mempromosikan efek dari hormon pertumbuhan sebenarnya karena IGF-I yang bekerja pada sel target.

D.   Hormon Tiroksin (Thyroxine)

1.     Pengertian

Tiroksin adalah hormon utama yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Ini mendorong sintesis protein (blending) dan pertumbuhan, dan juga membantu mengatur metabolisme tubuh. Tiroksin diproduksi oleh kelenjar tiroid dengan cara yang sangat kompleks. Ketika tingkat tiroksin dalam darah adalah rendah, hipotalamus otak (bagian dari otak yang mengatur fungsi tubuh) menghasilkan hormon thyrotropin-releasing. Hal ini merangsang kelenjar pituitary untuk menghasilkan Thyrotropin. Thyrotropin adalah hormon thyroid-stimulating hormone (TSH) yang menggairahkan kelenjar tiroid. Ketika tingkat tiroksin dalam darah adalah tinggi, hipotalamus melepaskan hormon yang menghambat produksi TSH.

2.    Fungsi

Fungsi hormone tiroksin yaitu mengatur pertukaran zat (metabolisme) di dalam tubuh serta mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tubuh secara mental.

3.    Mekanisme kerja/ fisiologi

a)      Reseptor : alat untuk menerima rangsang  

b)      Efektor : alat untuk menanggapi rangsang berupa otot dan kelenjar 

c)      Sel Saraf Sensoris : serabut saraf yang membawa rangsang ke otak 

d)     Sel saraf Motorik : serabut saraf yang membawa rangsang dariotak 

e)      Sel Saraf Konektor : sel saraf motorik atau sel saraf satu dengan sel saraf lain.

4.    Pengaturan sekresi

*        Hormon masuk ke dalam sel dan berikatan dengan protein pembawa

*        Protein membawa hormone ke dalam inti sel

*        Reseptor dilepaskan untuk digunakan kembali

*        Hormon berinteraksi secara bolak – balik dengan AND pada kromosom

*        Interaksi hormone mengaktifkan gen dan memproduksi messenger ARM (mRNA)

*        mRNA keluar dari kromosom dan memulai pembentukan protein (biasanya enzim) pada robosom. Enzim yang baru dibentuk inilah melakukan perintah

5.    Kelainan sekresi/ efek

Pengelolaan kelainan kelenjar tiroid dilakukan dengan melakukan uji kadar hormon TSH dan tiroksin bebas, didasari atas patofisiologi yang terjadi, sehingga akan didapatkan pengelolaan menyeluruh. Diagnosis dari penyakit tiroid telah banyak disederhanakan dengan dikembangkannya assay yang peka untuk TSH dan tiroksin bebas. Suatu peningkatan TSH dan tiroksin bebas yang rendah menetapkan diagnosis darihipotiroidisme, dan TSH yang tersupresi dan FT yang meningkat menetapkan diagnosis dari hipertiroidisme.

E.    Hormon Kortisol (Cortisol)

1.     Pengertian

Kortisol (hidrokortison) adalah hormon steroid, lebih khusus glukokortikoid, yang diproduksi oleh kelenjar adrenal. Hal ini dirilis dalam respon terhadap stres dan tingkat rendah glukokortikoid darah.

2.    Fungsi

 Fungsi utama dalam tubuh :

*        Meningkatkan gula darah melalui glukoneogenesi

*        Menekan sistem kekebalan tubuh

*        Membantu dalam metabolisme lemak, protein, dan karbohidrat

F.    Hormon SS somatostatin

1.      Pengetian

Somatostatin (SS) adalah peptida yang dihasilkan oleh beberapa jaringan tubuh, termasuk hipotalamus. Somatostatin menghambat pelepasan hormon pertumbuhan dalam menanggapi peningkatan GHRH dan faktor-faktor stimulasi lain seperti konsentrasi glukosa darah rendah.

2.      Fungsi

*        Mekanisme kerja/fisiologi

*        Pengaturan sekresi

*        Kelainan sekresi / efek

         Efek pada kelenjar hipofisis

Somatostatin bernama untuk efek menghambat sekresi hormon pertumbuhan dari kelenjar pituitari. Eksperimental, semua rangsangan yang dikenal untuk sekresi hormon pertumbuhan yang ditekan oleh administrasi somatostatin

         Efek pada Pankrea

Memiliki efek dalam sekresi eksokrin pankreas menekan, menghambat enzim oleh sekresi cholecystokinin-dirangsang dan secretin-dirangsang sekresi bikarbonat

         Efek pada saluran pencernaan

Somatostatin disekresikan oleh sel-sel epitel tersebar di GI, dan oleh neuron dalam sistem saraf enterik. Ini telah ditunjukkan untuk menghambat sekresi dari banyak hormon GI lain, termasuk gastrin, cholecystokinin, secretin dan peptida usus vasoaktif. Selain efek langsung menghambat sekresi hormon GI lainnya, somatostatin memiliki berbagai efek penghambatan lain pada saluran pencernaan, yang mungkin mencerminkan efek pada hormon lainnya, ditambah beberapa efek langsung tambahan. Somatostatin menekan sekresi asam lambung dan pepsin, menurunkan laju pengosongan lambung, dan mengurangi kontraksi otot polos dan aliran darah di dalam usus. Secara kolektif, kegiatan ini tampaknya memiliki efek keseluruhan penurunan tingkat penyerapan gizi.

         Efek pada Sistem Saraf

Somatostatin sering disebut sebagai memiliki aktivitas neuromodulatory dalam sistim saraf pusat, dan tampaknya memiliki berbagai efek kompleks pada transmisi saraf.Somatostatin dan analog sintetik yang digunakan secara klinis untuk mengobati berbagai neoplasma. Hal ini juga digunakan dalam untuk mengobati gigantisme dan akromegali, karena kemampuannya untuk menghambat sekresi hormon pertumbuhan.

G.   Hormon Epinefrin/ Norepinefrin

1.     Pengertian

Norepinefrin (INN) (disingkat norepi atau NE) adalah nama AS untuk noradrenalin (BAN) (disingkat NA atau NAD), sebuah katekolamin dengan peran ganda termasuk sebagai hormon dan neurotransmitter. Daerah tubuh yang menghasilkan, atau yang dipengaruhi oleh norepinefrin digambarkan sebagai noradrenergik. Noradrenalin istilah (dari bahasa Latin) dan norepinefrin (berasal dari bahasa Yunani) yang dipertukarkan, dengan noradrenalin menjadi nama umum di sebagian besar dunia.

2.    Fungsi

  sebagai neurotransmitter dilepaskan dari neuron simpatis yang mempengaruhi jantung. Peningkatan norepinefrin dari saraf simpatik meningkatkan laju kontraksi

  Sebagai hormon stres, norepinefrin mempengaruhi bagian otak, seperti amigdala, di mana perhatian dan tanggapan dikendalikan

  Ketika norepinefrin bertindak sebagai obat, sehingga meningkatkan tekanan darah dengan meningkatkan tonus vaskular (ketegangan otot) melalui α-adrenergik reseptor aktivasi, hal ini menyebabkan refleks kompensasi yang mengakibatkan penurunan denyut jantung

3.    Mekanisme kerja/ fisiologi

  Mengurangi kecepatan absorbsi dari anestesi lokal sehingga reaksi toksis yang serius oleh karena kadar maximum obat anestesi lokal di dalam darah yang sangat tinggi dapat dicegah.

  Menyebabkan penyerapan obat anestesi lokal terjadi secara perlahan,hal ini dapat memperpanjang masa kerja anestesi lokal dan juga dapat meningkatkan frekuensi keberhasilan blokade saraf.

  Menghentikan perdarahan kapiler akibat pembedahan

4.    Pengaturan sekresi

Epinefrin disekresikan di bawah pengendalian sistem persarafan simpatis. Dapat meningkat dalan keadaan dimana individu tidak mengetahui apa yang akan terjadi. Pengeluaran yang bertambah akan meningkatkan tekanan darah untuk melawan shok yang disebabkan oleh situasi darurat. Sekresi hormon ini terjadi dengan meningkatan kerja sistem pernafasan yang mengakibatkan paru-paru bekerja ekstra untuk mengambil oksigen lebih banyak hingga meningkatkan juga peredaran darah di seluruh bagian tubuh mulai dari otot-otot hingga ke otak, dan peningkatan tersebut disebutkan beberapa riset bisa naik mencapai 300% melebihi batas normal. Akibatnya, bukan jantung saja yang dapat terasa berdebar, namun keseluruhan sistem tubuh termasuk pengeluaran keringat juga akan meningkat dengan cepat. Aliran darah di kulit akan berkurang untuk dialihkan ke organ lain yang lebih penting sehingga orang-orang yang menghadapi stress biasanya gampang berkeringat, dimana dalam pengertian awam sering disebut keringat dingin. Sekresi ini menaikkan konsentrasi gula darah dengan menaikkan kecepatan glikogenolisis di dalam liver. Rangsangan sekresi epinefrin bisa berupa stres fisik atau emosional yang bersifat neurogenik.

5.    Kelainan sekresi / efek

Hormon ini pun memicu reaksi terhadap efek lingkungan seperti suara derau tinggi atau intensitas cahaya yang tinggi. Reaksi yang sering dirasakan adalah frekuensi detak jantung meningkat, keringat dingin dan keterkejutan/shok. Hormon ini pun memicu reaksi terhadap efek lingkungan seperti suara derau tinggi atau intensitas cahaya yang tinggi. Reaksi yang sering dirasakan adalah frekuensi detak jantung meningkat, keringat dingin dan keterkejutan/shok.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

            Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup. Metabolisme meliputi segala aktivitas hidup yang bertujuan agar sel tersebut mampu untuk tetap bertahan hidup, tumbuh dan melakukan reproduksi. Semua sel penyusun makhluk hidup membutuhkan energi  agar proses kehidupan dapat berlangsung. Sel-sel menyimpan energi kimia dalam bentuk makanan kemudian mengubahnya dalam bentuk energi lain pada proses metabolisme.

3.2 Saran

            Setelah kita mempelajari tentang konsep metabolisme tersebut, diharap kita semua mampu menghargai dalam mengapresiasi kerja enzim maupun hormon yang sangat membantu dalam proses metabolisme. Sehingga kita lebih menjaga tubuh kita dari serangan parasit yang menghalangi kerja normal dalam tubuh.