-
MAKALAH
BIOFARMASETIKA
OLEH
KELOMPOK 4
Irmawati F1F2 12018
Yamin F1F2 12 023
Nenitry Wahyuni F1F1 11016
Feny Riskiana Poko F1F1 11090
Yuyun Manan F1F1 11028
Endryani F1F1 11068
Novrianti F1F1 11018
Juliani Endang Fajarwati F1F1 11074
Waode Disma Tiara Zarmianti F1F1 11024
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSIATAS HALU OLEO
KENDARI
2013
-
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah swt,
karena atas
limpahan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya penulis masih diberikan
kesehatan dan
kekuatan untuk membuat makalah Transpor Terfasilitasi ini.
Tidak lupa pula penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada
semua pihak yang telah mendukung penulis, sehingga makalah
Transpor
Terfasilitasi ini dapat terselesaikan dengan tepat waktu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan
dalam
makalah ini olehnya itu saran dan kritik yang membangun tetap
penulis nantikan
demi kesempurnaan makalah ini.
Kendari, 16 September 2013
Penyusun
-
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
..................................................................................................
1
DAFTAR ISI
.................................................................................................................
3
BAB I
............................................................................................................................
4
PENDAHULUAN
........................................................................................................
4
A. Latar Belakang
.......................................................................................................
4
B. Rumusan Masalah
..................................................................................................
5
C. Tujuan
..................................................................
Error! Bookmark not defined.
BAB II
...........................................................................................................................
6
PEMBAHASAN
...........................................................................................................
6
A. Pengertian Difusi Terfasilitasi .............................
Error! Bookmark not defined.
B. Mekanisme Obat dalam Melintasi Membran Sel secara Difusi
Terfasilitasi ........ 6
C. Contoh Obat yang Mengalami Difusi Terfasilitasi
................................................ 7
D. Keuntungan dan Kerugian Difusi Terfasilitasi
...................................................... 8
BAB III
.........................................................................................................................
6
PENUTUP
...................................................................................................................
16
A. Kesimpulan
..........................................................................................................
16
DAFTAR PUSTAKA
.....................................................................................................
-
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang
memisahkan
sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Setiap sel yang hidup
harus selalu
memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa-sisa
metabolismenya. Di tubuh manusia, obat harus menembus sawar
(berrier) sel
di berbagai jaringan. Umumnya obat melintasi lapisan sel ini
dengan
menembusnya, bukan dengan melewati celah antar sel. Peristiwa
ini dikenal
dengan transport lintas membran.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan
terciptanya transport lintas membran membran. Transport lintas
membran
digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk
molekul-
molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan
transpor
aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Umumnya absorbsi dan distribusi obat terjadi secara difusi
pasif.
Mula-mula obat harus berada dalam larutan air pada permukaan
membrane sel
kemudian molekul obat akan melintasi mebran dengan melarut dalam
lemak
membrane. Pada proses ini obat bergerak dari sisi yang kadarnya
lebih tinggi
ke sisi lain. Setelah taraf mantap dicapai, kadar obat bentuk
non ion kedua sisi
membran akan sama.
Salah satu proses difusi yang dikenal yaitu difusi
terfasilitasi, yaitu
suatu proses transport yang terjadi dengan bantuan suatu faktor
pembawa
-
(carrier) yang merupakan komponen membran sel tanpa menggunakan
energi,
sehingga tidak dapat melawan perbedaan kadar maupun potensial
listrik.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dikaji dalam makalah ini yaitu
:
1. Apa pengertian difusi terfasilitasi ?
2. Bagaimana mekanisme obat dalam melintasi membran sel secara
difusi
terfasilitasi ?
3. Apa contoh obat yang mengalami difusi terfasilitasi ?
4. Apa keuntungan dan kerugian dari difusi terfasilitasi ?
C. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan makalah ini yaitu
:
1. Untuk mengetahui pengertian difusi terfasilitasi
2. Untuk mengetahui mekanisme obat dalam melintasi membran sel
secara
difusi terfasilitasi.
5. Untuk mengetahui contoh obat yang mengalami difusi
terfasilitasi
3. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian dari difusi
terfasilitasi
-
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Difusi Terfasilitasi (Transporter Fasilitatif)
Difusi berasal dari kata diphus yang artinya menyebar. Proses
difusi
merupakan transport menurun yang artinya materi yang berasal
dari daerah
berkosentrasi tinggi ke daerah yang berkosentrasi rendah. Cairan
sel biasanya
bersifat hipertonis dan cairan di luar sel bersifat hipotonis,
sehingga air akan
mengalir dari luar ke dalam sampai keduanya bersifat isotonis.
Contoh lain
sederhana adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara,
dimana pada
masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.
Suatu senyawa selalu berdifusi melewati membran dari satu bagian
yang
konsentrasinya lebih tinggi ke bagian lain yang lebih rendah,
tetapi difusi
tidak selalu terjadi melalui lapis ganda lemak atau kanal
terbuka. Sejumlah
senyawa harus berikatan secara selektif dengan protein membran
terlebih
dahulu, hal ini dikenal dengan sebutan Transporter Fasilitatif
(difusi
terfasilitasi) yang akan membantu proses difusi.
Istilah Transporter Fasilitatif digunakan di sini untuk
membedakan
protein transporter aktif, yang aktivitasnya terangkai dengan
proses pelepasan
energi. Secara teknik, istilah transporter digunakan hanya untuk
protein
membran yang hanya dapat mengikat cairan dari satu sisi membran
pada satu
waktu dan perubahan konformasi adalah mekanisme kerja
pergerakan
senyawa melewati membran. Definisi ini membedakan transporter
dengan
kanal yang jika terbuka dapat mengikat cairan dari sisi lain
membran pada
waktu yang sama.
-
Gambar 1. Proses Transpor Membran
Transporter Fasilitatif (Difusi terfasilitasi) biasanya adalah
untuk
senyawa-senyawa yang memiliki ukuran molekul besar. Karena
ukuran
molekul besar, senyawa itu tidak bisa langsung menembus lipid
bilayer tetapi
mencari jalan lain yaitu melalui bantuan protein sehingga
senyawa itu bisa
menembus lipid. Selain itu juga bisa dibantu oleh protein
pembawa. Protein
pembawa ini memiliki mekanisme berikatan dengan senyawa yang
akan
masuk kemudian protein ini akan membawa senyawa itu menembus
lipid
bilayer kemudian melepaskannya di dalam. Protein pembawa ini
spesifik
untuk senyawa tertentu. Jadi tidak semua senyawa dapat membentuk
ikatan
dengan protein ini.
Karena bekerja secara pasif, tanpa terkait dengan sistem
pelepasan
energi, Transporter Fasilitatif dapat memediasi pergerakan
solute sama
baiknya di kedua arah. arah pergerakan bergantung sepenuhnya
pada
konsentrasi relatif senyawa pada kedua sisi membran. Seperti
enzim,
Transporter Fasilitatif sangat spesifik untuk molekul yang
diangkut, Jadi tidak
semua senyawa dapat membentuk ikatan dengan protein ini,
misalnya antara
stereoisomer D dan L. Selain itu, transporter juga menunjukkan
kinetic tipe-
terjenuhkan. Tidak seperti kanal ion, yang dapat menghantar
jutaan ion per
detik, kebanyakan Transporter Fasilitatif hanya dapat melewatkan
ratusan
sampai ribuan molekul solute per detik melewati membran.
-
B. Mekanisme Obat Melintasi Membran Sel Secara Difusi
Terfasilitasi
Obat mirip seperti substansi fisiologi seperti hormon dan
neurotransmiter, harus mencapai dan berinteraksi dengan atau
melewati
membran agar dapat memberi pesan untuk marangsang (stimulasi)
atau
menghambat (inhibit) fungsi seluler. Kebanyakan obat deberikan
untuk
memberi efek pada tubuh sel yang jaraknya jauh dari tempat
pemberian obat
(misalnya mau memberikan efek sistemik). Untuk berpindah
melewati tubuh
dan mencapi tempat reaksi, metabolisme , dan ekskresi
(pegeluaran), molekul
obat harus melintasi berbagai membran sel .
Gambar 2. Cara Masuk dan Berpindahnya Molekul Obat melewati
tubuh ke
Tempat Kerja (Aksi), Metabolisme, dan Ekresi (Pengeluaran)
Sebagai contoh, molekul dari obat oral (yang masuk melalui
mulut)
harus melewati membran sel saluran Gastrointestinal
(pencernaan), hati, dan
kapiler untuk mencapai aliran darah, lalu disirkulasikan ke sel
target,
meninggalkan aliran darah dan menempel di reseptor sel,
melaksanakan
kinerja (aksi) obat, kembali lagi ke aliran darah, di
sirkulasikan ke hati,
mencapai enzim yang memetabolisme obat di dalam sel hati, keluar
kembali
ke aliran darah (sebagai metabolit/sampah metabolisme),
disirkulasikan ke
ginjal, dan dikeluarkan melalui urin. Beberapa cara transport
dan mekanisme
-
digunakan untuk memindahkan molekul obat melewati tubuh, seperti
pada
gambar berikut .
Gambar 3. Mekanisme Transport Obat. Molekul obat melalui membran
sel
berpindah kedalam dan keluar tubuh sel melalui penetrasi
langsung
ke membran sel (dinding sel), difusi melalu gerbang atau
saluran
terbuka, atau menempel pada protein pembawa.
Ketika obat diabsorbsi tubuh, obat ditransportasikan ke dan dari
sel
target melalui mekanisme seperti difusi pasif, difusi
terpasilitasi, dan transport
aktif.
Difusi pasif, mekanisme paling umum, meliputi perpindahan obat
dari
area yang berkosentasi tinggi ke area lain yang konsentrasinya
lebih rendah.
Sebagai contoh, setelah obat oral diberikan, konsentasi awal
obat tinggi di
saluran pencernaan (gastrointestinal) dari pada di dalam darah.
Ini
mendukung perpindahan obat ke dalam aliran darah. Ketika
obat
disirkulasikan, kosentarasi obat lebih tinggi di dalam darah
daripada
kosentrasi di tubuh sel, jadi obat berpindah (dari pembuluh
kapiler) ke dalam
cairan disekitar sel atau kedalam sel sendiri. Difusi pasif
terus berlanjut
hingga mencapi kondisi seimbang (equilibrium) antara jumlah obat
di jaringan
jumlah obat di dalam darah.
Penembusan membran sel secara difusi pasif dibedakan menjadi
tiga,
yaitu difusi pasif melalui pori (cara penyaringan), difusi pasif
dengan cara
-
melarut dalam lemak penyusun, dan difusi terfasilitasi. Difusi
terfasilitasi
mempunyai peroses yang mirip, perbedaanya molekul obat di
kombinasi
dengan subsatansi pembawa, seperti enzim atau protein lainnya.
Dalam
penyerapan obat, difusi terfasilitasi memegang peranan yang
sangat kecil.
Secara difusi terfasilitasi, kadang-kadang beberapa bahan obat
yang
mempunyai garis tengah lebih besar 4, dapat melewati membran sel
karena
ada tekanan osmosa, yang disebabkan karena ada perbedaan kadar
antar
membran. Pengangkutan ini berlangsung dari daerah dengan kadar
tinggi ke
daerah dengan kadar yang lebih rendah, dan berhenti setelah
mencapai
kesimbangan. Gerakan ini tidak memerlukan energi dan terjadi
secara spontan.
Membran sel bersifat permeabel terhadap senyawa polar tertentu,
kecepatan
penetrasinya 10 10.000 kali lebih besar disbanding kelarutan
dalam lemak.
Di sini terjadi suatu mekanisme khusus yang dapat dijelaskan
dengan teori
pembawa membran (protein pembawa atau protein transporter).
Diduga molekul obat membentuk kompleks dengan suatu molekul
pembawa dalam membran, yang bersifat mudah larut dalam lemak,
sehingga
dengan mudah bergerak menembus membran. Pada sisi membrane yang
lain
(sisi 2), kompleks akan terurai melepas molekul obat, dan
molekul pembawa
bebas kembali ke tempat semula, berinteraksi lagi dengan molekul
obat lain,
demikian seterusnya sehingga tercapai suatu keadaan
keseimbangan.
Gambar 4. Proses penetrasi molekul obat yang bersifat hidrofil
ke membran
sel dengan bantuan pembawa.
-
Pembawa dapat berupa enzim atau ion yang muatannya
berlawanan
dengan muatan molekul obat. Penembusan obat ke dalam membran sel
di atas
dapat berjalan dengan cepat bila ada ada katalisator enzim dan
ukuran bentuk
kompleks cukup kecil.
Contoh mekanisme difusi terfasilitasi yaitu proses molekul
glukosa
melewati membran. Seperti terlihat pada gambar di bawah.
Gambar 3. Mekanisme Difusi Glukosa
Gradien yang mendukung difusi glukosa masuk ke dalam sel
dipertahankan oleh posforilasi gula setelah gula masuk ke
sitoplasma,
sehingga menurunkan konsentrasi glukosa intraseluler.
Manusia, dan mamalia lain yang telah diteliti memiliki paling
sedikit
lima protein yang berperan pada transporter glukosa (dikenal
dengan isoform).
Isoform, diistilahkan dengan GLUT1 sampai GLUT5, dibedakan oleh
jaringan
tempat transporter berada.
Insulin adalah hormon yang dihasilkan oleh sel endokrin pancreas
yang
memiliki peranan kunci dalam mempertahankan kadar gula darah.
Insulin
mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel.
Insulin
meningkatkan mekanisme difusi terfasilitasi glukosa ke dalam
sel-sel
-
tergantung insulin tersebut melalui fenomena transporter
recruitment. Insulin
akan meningkatkan metabolisme glukosa oleh hati dengan
merangsang
langkah pertama metabolisme glukosa, fosforilasi glukosa menjadi
glukosa-6-
fosfat.
Peningkatan kadar glukosa darah memicu sekresi insulin, yang
menstimulasi asupan glukosa ke berbagai sel target, terutama
otot rangka dan
sel lemak (adipose). Sel yang responsive-insulin bekerjasama
dengan isoform
lazim pada transporter fakultatif glukosa, yaitu GLUT4. Jika
level insulin
rendah, sel-sel ini mengandung transporter relative sedikit
pada
permukaannya. Malahan, transporter terdapat pada membran
vesikel
sitoplasmik. Jika level insulin meningkat sebagai respon
peningkatan level
glukosa darah, hormon bekerja pada sel target untuk menstimulasi
translokasi
vesikel dari sitoplasma menuju permukaan sel, dimana transporter
akan
dilebur ke dalam membraneplasma dan mentranspor glukosa masuk ke
dalam
sel.
3. Contoh Obat Yang Mengalami Difusi Terfasilitasi
Hiperglikemia merupakan suatu kondisi dimana kadar glukosa
dalam
darah lebih tinggi dibandingkan kondisi normal.
Hiperglikemia
mengindikasikan penyakit diabetes mellitus, yang disebabkan
tubuh tidak
dapat menghasilkan atau menggunakan insulin secara cukup.
Insulin
merupakan hormon yang dilepas oleh sel pankreas jika konsentrasi
glukosa
melebihi kadar normalnya (70-110 mg/dL). Penggunaan insulin
berdampak
pada metabolisme selular dimulai ketika insulin berikatan dengan
reseptor
protein pada membran sel. Efek insulin pada sel target yaitu
peningkatan
uptake glukosa pada seluruh sel target akibat peningkatan
protein yang
-
mentransport glukosa pada membran sel. Protein ini mentransport
glukosa ke
dalam sel melalui difusi terfasilitasi.
Terapi diabetes mellitus dititikberatkan pada terapi makanan,
yaitu
dengan mengatur pola makan penderita. Pemberian antidiabetikum
oral pada
penderita DM tipe 2 dilakukan jika terapi makanan tidak
berhasil. Sedangkan
untuk DM tipe 1, dilakukan terapi insulin. Berikut adalah
jenis-jenis
antidiabetikum oral beserta mekanismenya:
Golongan Sulfonilurea
Sulfonilurea menurunkan glukosa darah dengan menstimulasi
pelepasan
insulin dari sel pankreas melalui pengikatan subunit SUR1 dan
memblokade
ATP-gated kanal ion K+. Selanjutnya terjadi perubahan fisiologis
pelepasan
sekret serta penurunan konduktansi kanal ion. Penurunan
konduktansi K+
menyebabkan depolaisasi membran dan influks Ca2+
melalui voltage-sensitive
kanal Ca2+
. Pemberian sulfonilurea pada pasien DM tipe 2 dapat
meningkatkan pelepasan insulin dari pankreas. Sulfonilurea juga
dapat
meningkatkan kadar insulin lebih lanjut dengan menurunkan
clearance
hepatik hormon. Sulfonilurea diberikan untuk mengontrol
hiperglikemia pada
pasien DM tipe 2 yang tidak dapat dicapai hanya dengan perubahan
pola
makan. Contoh obat golongan sulfonilurea antara lain
tolbutamid,
asetoheksamid, tolazamid, dan glibenklamid.
Repaglinid
Repaglinid merupakan obat peningkat sekresi insulin yang
termasuk golongan
meglitinid. Seperti sulfonilurea, repaglinid menstimulasi
pelepasan insulin
-
dengan menutup ATP-gated kanal K+ pada sel pankreas. Obat ini
diasorpsi
secara cepat dan mencapai konsentrasi maksimum pada darah
setelah 1 jam,
sehingga dikonsumsi dengan dosis berulang. Efek samping utama
yang terjadi
adalah hipoglikemia.
Nateglinid
Seperti sulfonilurea dan repaglinid, nateglinid menstimulasi
sekresi insulin
dengan blokade ATP-gated kanal K+ pada sel pankreas.
Nateglinid
menghasilkan efek yang lebih cepat dibandingkan agen
antidiabetikum oral
lainnya. Efek terapetik utama nateglinid adalah penurunan
kenaikan glukosa
darah pada pasien DM tipe 2.
Golongan Biguanida
Contoh obat golongan biguanida adalah metformin. Metformin
menurunkan
kadar glukosa terutama dengan menurunkan produksi glukosa di
hari dengan
meningkatkan kerja insulin pada otot dan lemak. Pada tingkat
molekular, kerja
metformin dimediasi melalui aktivasi AMP kinase. Metformin juga
bekerja
dengan meningkatkan sensitivitas reseptor insulin. Metformin
diberikan
tunggal atau kombinasi dengan sulfonilurea untuk memperbaiki
kontrol
glukosa dan konsentrasi lipid pada pasien yang buruk dalam
merespon diet
atau sulfonilurea tunggal.
Golongan Tiazolidindion
Tiazolidindion merupakan agonis selekif dari PPAR
(peroxisome
proliferator-activated receptor-). Obat ini mengikat ke PPAR-
dan
-
mengaktivasi gen pengekspresi insulin yang meregulasi
metabolisme
karbohidrat dan lemak. Tiozolidindion meningkatkan sensitivitas
insulin pada
jaringan perifer serta dapat meningkatkan transport glukosa pada
otot dan
jaringan adiposa dengan mempercepat sintesis dan translokasi
transporter
glukosa. Selain itu, tiazolidindion juga mengaktivasi gen yang
meregulasi
metabolisme asam lemak pada jaringan perifer. Contoh obat
golongan
tiazolidindion antara lain troglitazon, rosiglitazon, dan
pioglitazon. Obat-obat
ini dapat dikombinasi dengan insulin atau agen antihiperglikemia
oral lain.
Inhibitor -glukosidase
Inhibitor -glukosidase mereduksi absorpsi pati, dekstrin, dan
disakarida
dengan menghambat kerja -glukosidase pada usus. Inhibisi enzim
ini
memperlambat absorpsi karbohidrat. Inhibitor -glukosidase
tidak
menstimulasi pelepasan insulin, dan penggunaannya dikombinasikan
dengan
agen antidiabetikum oral dan/atau insulin. Obat ini harus
dikonsumsi saat
memulai makan. Contoh obat golongan ini adalah acarbose dan
miglitol.
4. Keuntungan Dan Kerugian Difusi Terfasilitasi
-
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan isi makalah yang telah dipaparkan maka kesimpulan
yang
diperoleh terkait dengan tujuan pembuatan makalah ini yaitu
:
1. Difusi terfasilitasi, yaitu suatu proses transport yang
terjadi dengan
bantuan suatu faktor pembawa (carrier) yang merupakan
komponen
membran sel tanpa menggunakan energi, sehingga tidak dapat
melawan
perbedaan kadar maupun potensial listrik.
2. Mekanisme difusi terfasilitasi dapat dijelaskan dengan teori
pembawa
membran (protein pembawa atau protein transporter). Diduga
molekul
obat membentuk kompleks dengan suatu molekul pembawa dalam
membran, yang bersifat mudah larut dalam lemak, sehingga dengan
mudah
bergerak menembus membrane.
3. Beberapa contoh obat yang melalui difusi terfasilitasi
antaralain obat
golongan antidiabetikum oral (sulfonilurea, Repaglinid,
Nateglinid,
Golongan Biguanida, Golongan Tiazolidindion, Inhibitor
-glukosidase).
4.
-
DAFTAR PUSTAKA
Agrica, 2009, difusi,
http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/difusi-osmosis-dan-
imbibisi, diakses pada 15 September 2013.
Anonim,2013,http://klanapujangga.wordpress.com/2011/03/31/prosesdifusiosmos
ispermeabilitas-dan-semi-permeabilitas/. Diakses pada 15
September
2013.
Brunton, L.Laurence (editor). 2006. Goodman&Gilmans The
Pharmacological Basis of Therapeutics 11
th Edition. New York: McGraw-Hill.
Nugroho, E.Agung, 2012, Farmakologi (Obat-Obat Penting Dalam
Pembelajaran
Ilmu Farmasi Dan Kesehatan), Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Siswandono, Soekardjo Bambang, 2011, Kimia Medisinal Edisi 2,
Airlangga
Univercity Press, Surabaya.