2. Kimia dalam Tubuh

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 1

2. Kimia dalam Tubuh

Dr. Yuni K. Krisnandi

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 2

Kimia dalam tubuh manusia

Aspek kimia apa saja yang terdapat dalam tubuh manusia????

1. Unsur, senyawa pembentuk tubuhContoh ?????

1. Proses kimiaContoh ????

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 3

Unsur-unsur dalam tubuhUnsur-unsur Makro

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 4

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 5

Unsur-unsur Mikro – Trace element

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 6

Di mana unsur-unsur tersebut banyak ditemukan???

1. Darah 3. Tulang– Air (H2O) - P, Ca– O2 - Hidroksil-apatit– CO2 - kolagen– Hemoglobin

2. Gigi 4. Rambut– Ca, F - Keratin– Hidroksil-apatit - pigmen

dst dst dst…

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 7

Sifat Fisika & Kimia darah

• Darah sedikit lebih pekat daripada air, dan kekentalannya 2-4 kali air.

• Darah terdiri dari sel-sel yang tersuspensi di dalam cairan– Dapat dipisahkan dengan cara filtrasi– Tapi lebih umum dipisahkan dengan metode

sentrifugasi

Plasma darah ~55%

Buffy coat Sel darah merah ~45%

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 8

Komposisi darah???• Darah terdiri dari material sel : (99% sel darah

merah, sel darah putih+ keping darah ~1%)– Air, asam amino, protein, karbohidrat, lipid, elektrolit,

gas terlarut sampah dari sel, hormon, vitamin, lipid (lemak)..

• Setiap sel darah merah mengandung 1/3 hemoglobin (v/v)

• Setiap plasma darah mengandung 92% air • Gas dalam darah yang utama adalah oksigen,

carbon dioksida, dan nitrogen.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 9

pH Darah• pH Darah adalah 7,4 dan harus dijaga selalu tetap 7,4• Perubahan sedikit saja dari pH 7,4 maka seluruh sistem

metabolisme akan rusak.– pH Darah di atas 7,4 = alkalosis – pH Darah di bawah 7,4 = acidosis

• Untuk itu Buffer Darah sangat penting untuk memperta-hankan pH darah.

• Walaupun Darah banyak mengandung Kation (Na+, K+, Ca2+ and Mg2+) dan anion (Cl-, PO4

3- and SO42-) yang

dapat mempertahankan pH darah (Buffer Darah) • Namun, Buffer primer di dalam darah adalah hemoglobin

dalam darah merah dan ion bikarbonat (HCO3-) di

dalam plasma.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 10

Buffer DarahAktifitas kita dapat

menyebabkan pH darah turun atau naik, karena itu diperlukan larutan buffer untuk menjaga pH darah = 7,4.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 11

Pengaruh aktivitas pH DARAH

• Organ-organ utama yang membantu meng-kontrol konsentrasi CO2 dan HCO3

- dalam darah kontrol pH darah

• Mengeluarkan CO2 dari darah menaikkan pH

• Mengeluarkan HCO3-

dari darah ???

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 12

Darah: media transportasi O2 dan CO2

• Darah mempunyai fungsi sangat penting dalam transportasi O2 dan CO2.

• 98 % total Oksigen di dalam tubuh di sirkulasi melalui hemoglobin yang terdapat dalam sel darah merah.

• Rata-rata dalam tubuh manusia, setiap 100 mL darah mengandung 15 gram hemoglobin.

• Darah pada saat bekerja selalu berada dalam keadaan ;– Oxyhemoglobin : berikatan dengan oksigen– Deoxyhemoglobin: tidak berikatan dengan oksigen

4O2 + Hb nH+ + Hb(O2)4

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 13

Hemoglobin ….

Hemoglobin = heme + globin

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 14

Transport Oksigen di Dalam Paru-Paru

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 15

Transport Oksigen di Dalam Jaringan

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 16

Efek Bohr

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 17

2. Kimia Gigi

Enamel Ca, F, Hidroksiapatite

Saliva mencegah terjadinya pelarutan gigi. Bagaimana caranya? harus mengerti:1. Ionic product 2. Solubility product Konsep Ksp hasil kali kelarutan

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 18

Reaksi kimia pada gigi

Keutuhan enamel gigi sangat dipengaruhi oleh kondisi mulut

Gigi

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 19

3 Kimia rambut

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 20

4 Elektrolit• Umumnya unsur-unsur yang terdapat dalam

tubuh berada dalam bentuk garam yang larut dalam air

• Garam dalam air akan terionisasi membentuk anion (negatif) dan kation (positif)

• Larutan garam tersebut disebut sebagai elektrolit, karena dapat menghantar arus listrik

• Elektorit sangat penting bagi tubuh• Elektrolit memegang peranan penting bagi

berbagai fungsi organ tubuh.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 21

• Dalam melakukan aktivitas Tubuh memerlukan Energi• Bentuk energi yang banyak digunakan oleh tubuh a.l.;

Energi Kimia, Energi Listrik, Energi Mekanik, Energi Elektromagnit, dlsb.

• Energi yang dibentuk oleh elektrolit adalah Energi Listrik dan Energi Elektromagnetik

• Di dalam dan di luar Sel terdapat Cairan Tubuh yang berupa Larutan Elektrolit.

• Larutan elektrolit di luar dan di dalam Sel mengan-dung jumlah Anion dan Kation yang sama, sehingga Tubuh tidak bermuatan atau netral.

Elektrolit

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 22

Energi Listrik• Umumnya, sedikit kelebihan jumlah anion di dalam sel

terakumulasi pada permukaan dinding dalam sel, de-mikian pula dengan kation yang terdapat di luar membran sel.

• Perbedaan konsentrasi ion dipermukaan dalam dan di luar Sel ini, akan menimbulkan perbedaan potensial yang dapat menghasilkan energi listrik.

• Perbedaan potensial yang dihasilkan Sel ini, sama seperti Baterei yang mempunyai dua kutub positiv dan negativ yang akan menghasilkan arus listrik jika dihu-bungkan dengan kawat.

• Energi Listrik dalam tubuh juga dapat terbentuk akibat adanya perpindahan ion-ion melalui Membran Sel.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 23

Energi

• Berbagai jenis Energi digunakan tubuh untuk menjalankan seluruh sistem yang ada di dalamnya.

• Misalnya, sistem syaraf menggunakan Energi Listrik untuk menghasilkan getaran (impulse) syaraf agar dapat mengirim pesan dari satu sel kepada sel lain yang ada dalam tubuh.

• Energi ini juga digunakan untuk gerakan otot, sekresi glandular, ekskresi, pertahanan temperatur, dan daya pikir.

21/9/06 Kimia Kehidupan - YKK 24

referensi

• http://chemistry.about.com/cs/5/f/blbloodcomp.htm• http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/blood• http://www.ncl.ac.uk/dental/oralbiol/oralenv/tutorials/ksp.htm• Buku-buku kimia dasar