Kelompok 1 Biokimia Baru

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pendahuluan

Hemoglobin merupakan protein yang ditemukan dalam sel-sel darah merah, mengandung

Fe (zat besi) dan berfungsi sebagai transporter utama molekul O2 dalam darah manusia maupun

hewan lainnya. Hemoglobin mengambil O2 di paru-paru dan transfer ke jaringan di mana ia

digunakan oleh sel.

Hemoglobin dapat mengikat empat atom oksigen per tetramer (satu pada tiap subunit

hem), atom oksigen terikat pada atom Fe2+, yang terdapat pada hem pada ikatan koordinasi ke-5.

Hemoglobin yang terikat pada oksigen disebut hemoglobin teroksigenasi atau oksihemoglobin,

sedangkan hemoglobin yang sudah melepas oksigen disebut deeoksihemoglobin. Hemoglobin

juga dapat mengikat satu gas pembakaran yang tidak sempurna yaitu karbonmonoksida dan

disebut karbonmonoksida hemoglobin. Ikatan Hb dengan CO ini 200 kali lebih kuat daripada

ikatan Hb dengan oksigen dan akibatnya Hb tidak dapat lagi mengikat, mrmbawa, dan

medistribusikan oksigen ke jaringan. Dalam keadaan lain muatan atom Fe terdapat pada pusat

heme dapat berubah menjadi Fe3+. Hl ini dapat terjadi karena oksidasi dari senyawa-senyawa

pengoksidasi. Hemoglobinnya disebut methemoglobin atau (HbFe3+). Dalam bentuk ini Hb tidak

dapa mengikat oksigen atau kehilangan fungsinya yang amat penting. Beberapa derivat dari

hemoglobin misalnya oksihemoglobin dan HbCO dapat dibedakan dengan melakukan

pengenceran dan pada pengenceran ini oksihemoglobin terlihat berwarna merah kekuning-

kuningan, Hb berwarna merah kecoklatan, dan HbCO berwarna merah terang.

1.2 Tujuan

1. Memperlihatkan bahwa hemoglobin dapa tmengikat dan melepaskan oksigen.

2. Memperlihatkan pengaruh larutan hiper/hipotonik terhadap membrane sel darah merah.

3. Memperlihatkan pengaruh pelarut organic terhadap fragilitas membrane sel darah merah.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uji oksihemoglobin dan deoksihemoglobin

Darah tersusun dari plasma dan berbagai sel. Sebagian protein plasma yang terdapat

dalam bagian plasma darah mempunyai keaneka ragaman dan sifat-sifat, fungsi-fungsi yang

menarik. Protein yang paling banyak dalam plasma darah adalah albumin serum,yang bertugas

sebagai protein trasfor bagi asam bebas fungsinya yang sangat penting adalah untuk

mempertahankan tekanan emosa darah terhadap emosa jaringan.

Pengumpulan darah memerlukan hibronogen protein utama dari plasma darah.

Fibrinogen merupakan protein yang dapat larut yang diubah menjadi polimer yang tidak dapat

larut dan disebut fibrin. Sel darah merah memiliki fungsi utama yang relatif sederhana dan

berfungsi untuk menyampaikan oksigen kepada jaringan dan membantu mengeluarkan karbon

dioksida serta proton yang terbentuk oleh metabolisme jaringan.

Darah beredar dalam suatu sistem pembuluh yang pada hakekatnya tertutup,darah terdiri

atas unsur-unsur padat, yaitu eritrosit, leukosit sertsa trombosit, yang tersuspensi didalam

media,cair yang disebut plasma. Sebagian mana ditunjukkan dibawah darah khususnya plasma

mempunyai banyak fungsi yang mutlak penting untuk mempertahankan kesehatan tubuh.

Begitu darah membeku (mengalami koagulasi) fase cair yang tertinggi dinamakan serum.

Serum sudah tidak lagi mengandung faktor pembekuan (termasuk fibrinogen) yang normalnya

terdapat didalam tetapi sudah dipakai dalam proses koagulasi,dalam keadaan normal tidak

ditemukan didalam plasma. Sekitar 8% dari berat tubuh kita adalah darah. Darah terdiri dari

bagian cair (plasma) dan komponen-komponen seluler, eritrosit (sel darah merah) leukosit (sel

darah putih ) dan trombosit. Fungsi primernya adalah untuk mengangkut oksigen dan metabolit

ke sel dan mengangkut CO2 dan hasil-hasil limbah keluar.

Hemoglobin merupakan pembawa 02 yang baik. Hemoglobin merupakan protein yang

tersusun dari empat subunit yang masing-masing berisis heme yang separuhnya menempel pada

rantai polipeptida. Pada orang dewasa yang normal, kebanyakan hemoglobin berisi dua rantai

2

alfa dan dua rantai beta. Heme merupakan komplek cincin porfrin yang meliputi satu atom

ferrous besi. Masing-masing atom besi tersebut secara reversible dapat mengikat satu molekul

oksigen. Besi tersebut selalu dalam bentuk ferrous sehingga reaksi tersebut dinamakan

oksigenasi. Reaksi hemoglobin dengan oksigen adalah:

Hb(Fe2+) + O2  Hb(Fe2+)O2

Karena berisi empat deoksihemoglobin, molekul hemoglobin juga dipresentasikan

sebagai Hb4 dan beraksi dengan empat oksigen untuk membentuk Hb4O8. Reaksinya berjalan

sangat cepat hanya kurg dari 0,01 detik

Pengujian kali ini bertujuan untuk memperlihatkan bahwa hemoglobin dapat mengikat

oksigen menjadi HbO2 dan senyawa ini dapat terurai kembali menjadi deoksi Hb dan O2. Dalam

keadaan tereduksi, Fe dalam hemoglobin dapat mengikat O2 menjadi HbO2. Dan HbO2 akan

melepas 02 pada penambahan reaksi stokes.

2.2 Hemolisis sel darah merah

Dalam larutan Hipotonis sel darah merah akan menggembung karena cairan dari luar sel

akan masuk ke dalam sel darah merah. Bila pembengkakan sel darah merah akan larut dalam

cairan hipotonik sehingga larutan akan berwarna merah jernih. Di dalam larutan hipertonik

terhadap tekanan osmotik plasma darah maka cairan dari sel darah merah akan keluar dari sel

sehingga sel darah merah akan mengkerut. Sel darah merah (eritrosit) normal berbentuk lempeng

bikonkaf dengan diameter kira-kira 7,8 mikrometer dan dengan kerebalan pada bagian yang

paling tebal 2,5 mikrometer dan pada bagian tengah 1 mikrometer atau kurang. Voume rata-rata

sel darah merah adalah 90-95 mikrometer kubik.

Fungsi terpenting dari sel darah merah adalah sebagai transport oksigen dan

karbondioksida dari paru-paru dan jaringan dimana hemoglobin memiliki peranan penting pada

proses tersebut. Hemoglobin yang terdapat dalam sel juga merupakan dapar asam-basa, sehingga

sel darah merah bertanggung jawab untuk sebagian besar daya pendaparan seluruh darah.

Pada hemolisis terjadi pecahnya sel darah merh yang menyebabkan hemoglobin

dilepasakan dari sel tersebut. Di laboratorium, hemolisis terjadi apabila sel darah merah

3

dimasukkan ke dalam larutan dengan tekanan osmotik yang lebih rendah (hipotonik). Hemolisis

yang terjadi di dalam pembuluh darah dapat disebabkan oleh kesalahan transfusi darah, infeksi

parasit, keracunan obat atau logam berat atau abnormalitas hemoglobin.

2.3 Pengaruh pelarut organik terhadap membran sel darah merah

Membran sel darah merah antara lain mengandung lipid. Pelarut organik tertentu yang

bersifat melarutkan lemak akan menyebabkan lipid membrane larut sehingga terjadi hemolisis.

(Murray, Robert K. 2009)

Uraian singkat pelarut:

NaCl 0,9 % : garam fisiologis tubuh manusia.

Kloroform: nama umum untuk triklorometana (CHCl3). Kelarutan dalam air sebesar 0.80

g/L.

Aseton: CH3COCH3 dikenal sebagai propanon, dimetilketon, 2-propanon, propan-2-

on, dimetilformaldehida, dan β-ketopropana, adalah senyawa berbentuk cairan yang tidak

berwarna dan mudah terbakar. Ia merupakan keton yang paling sederhana. Aseton larut

dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietileter,dll. Dapat larut dengan baik

dalam air.

Toluene : C6H5CH3 metilbenzena ataupun fenilmetana, adalah cairan bening tak berwarna

yang tak larut dalam air dengan aroma seperti pengencer cat dan berbau harum

seperti benzena. Toluena adalah hidrokarbonaromatik yang digunakan secara luas dalam

stok umpan industri dan juga sebagai pelarut. Kelarutan dalam air sebesar 0,47g/L.

Alkohol: CnH2n+1OH istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun yang

memiliki gugushidroksil (-O H ) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat

pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain. Contoh dari senyawa ini adalah etanol,

senyawa ini dapat larut dalam air.

4

BAB III

PRINSIP KERJA

3.1 Uji oksihemoglobin dan deoksihemoglobin

Dalam keadaan tereduksi Fe dalam molekul Hb dapat mengikat dan melepaskan Oksigen

tergantung pada tekanan O2 dan CO2

Hb (Fe2+) + O2 Hb(Fe2+)O2

DeoksiHb OksiHb

3.2 Hemolisis sel darah merah

Dalam larutan hipotonik sel darah merah akan menggembung karena cairan dari luar sel

akan masuk ke dalam sel darah merah. Bila pembengkakan sel darah merah melewati batas

fragilitas, sel itu akan pecah atau terjadi hemolisis. Hemoglobin akan larut dalam cairan

hipotonik sehingga larutan akan berwarna jernih. Di dalam larutan hipertonik terhadap tekanan

osmotic plasma darah maka cairan dari sel darah merah akan keluar dari sel sehinggasel darah

merah akan mengkerut (crenated).

3.3 Pengaruh pelarut organik terhadap membran sel darah merah

Membran sel darah merah mengandung lipid. Pelarut organic tertentu yang bersifat

melarutkan lemak akan menyebabkan lipid membrane lipid membran larut sehingga terjadi

hemolisis.

5

BAB IV

METODE KERJA

4.1 Uji oksihemoglobin dan deoksihemoglobin

4.1.1 Alat

1. Spuit 3 cc

2. Kapas Alkohol

3. Pipet Tetes

4. Tabung Pereaksi

4.1.2 Bahan dan Pereaksi

1. Darah segar

2. Pereaksi Stokes

3. Larutan NH4OH

4.1.3 Cara Kerja

a. OksiHb

1. Kedalam sebuah tabung reaksi encerkan 2 mL darah dengan 6 mL air suling.

Campur dengan baik dan perhatikan warna merah terang dari oksihemoglobin

yang terbentuk

2. Bagi 2 isi tabung tersebut sehingga masing-masing tabung berisi 4 mL. Gunakan

tabung 1 sebagai kontrol.

b. Pembentukkan deoksiHb

1. Isi tabung ketiga dengan pereaksi stokes dan tambahkan NH4OH secukupnya

untuk melarutkan endapan yang segera terbentuk. Campuran ini merupakan

larutan pereduksi yang kuat.

2. Masukkan beberapa tetes larutan stokes kedalam tabung 2. Terlihat perubahan

warna karena terbentuknya deoksiHb. Andingkan dengan tabung 1.

c. Pembentukan kembali oksi Hb dari deosi Hb

6

1. Kocok kuat-kuat tabung yang berisi deoksi Hb, maka akan terjadi kembali

oksigenasi dari udara. Perhatikan dan catat warna HbO2 yang kembali terbentuk.

2. Oksigenasi dan deoksigenasi kembali dapat dilakukan berulang - ulang.

4.2 Hemolisis sel darah merah

4.2.1 Alat

1. Spuit 3 cc

2. Kapas Alkohol

3. Pipet Tetes

4. Tabung Pereaksi

4.2.2 Bahan dan Pereaksi

1. Darah segar

2. Larutan NaCl 2 %

4.2.3 Cara Kerja

1. Ke dalam 10 tabung reaksiisikan campuran berikut :

Tabung Air Suling (ml) NaCl 2 % (ml) % NaCl

1 10,0 0,0

2 9,0 1,0

3 8,0 2,0

4 7,5 2,5

5 7,0 3,0

6 6,5 3,5

7 6,0 4,0

8 5,5 4,5

9 5,0 5,0

10 4,5 5,5

2. Campur dengan baik.

7

3. Tambahkan 2 tetes suspense darah ke dalam setiap tabung dan kocok dengan

membalik-balikkan tabung perlahan. Daiamkan 1 jam.

4. Perhatikan dan catatlah derajat hemolisis pada tiap tabung.

4.3 Pengaruh pelarut organik terhadap membran sel darah merah

4.3.1 Alat

1. Spuit 3 cc

2. Kapas Alkohol

3. Pipet Tetes

4. Tabung Pereaksi

4.3.2 Bahan dan Pereaksi

1. Darah segar

2. Larutan NaCl 0,9%

3. Kloroform

4. Eter

5. Aseton

6. Toluen

7. Alkohol

4.3.3 Cara Kerja

1. Masukkan 10 mL larutan NaCl 0,9 % ke dalam 6 tabung reaksi.

2. Tabung pertama digunakan sebagai control dan ke dalam 5 tabung yang lainnya

tambahkan masing-masing 2 tetes kloroform, eter, aseton, toluene, dan alkohol secara

berurutan.

3. Tambahkan ke dalam tiap tabung 2 tetes suspense darah, biarkan selama setengah jam.

4. Perhatikan warna yang terbentuk dan bandingkan dengan kontrol.

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Uji oksihemoglobin dan deoksihemoglobin

BAHAN TABUNG 1

Darah segar 2 ml

Air suling 6 ml

Warna yang terbentuk Merah terang

Hasil oksihemoglobin

9

BAHAN TABUNG II TABUNG III

Hasil percobaan

oksihemoglobin

4 ml -

Stokes 2ml (tetes demi

tetes)

2ml (tetes demi tetes) 2 ml

NH4OH - Tambahkan tetes demi

tetes sampai endapan

hilang

Warna yang terbentuk Merah gelap Hitam

Hasil deoksihemoglobin

Pada percobaan pertama, tabung I 2 ml darah diencerkan dengan 6 ml air suling. Dari

hasil diperlihatkan perubahan warna yaitu warna yang mulanya merah pekat berubah menjadi

merah terang. Ini akan terbentuk pengikatan oksigen dalam air yang ditambahakan kedalam

darah segar yang disebut Oksihemoglobin. Dengan bantuan Fe2+¿¿dalam kandungan hemoglobin

oksigen akan terikat karena sifat reduksiFe2+¿¿.

Pada prosedur selanjutnya ketika ditambahkan pereaksi stokes ditambahkan kedalam

tabung III 2 ml dan tambahkan NH4OH setetes demi tetes sampai endapan hilang dan dikocok

secara kuat-kuat. Maka oksigen pada Hb terlepas kembali dan membenti deoksihemoglobin.

Pelepasan O2 ini menyebabkan berubahnya warna darah menjadi merah gelap. Pereaksi stokes

berfungsi sebagai pereduksi kuat.

Fungsi NH4OH adalah untuk mencegah pengendapan karena sifat basa yang dimilikinya

mampu mencegah protonasi oleh asam sehingga tidak terbentuk endapan pada permukaan

pereaksi stokes. Pada tabung II percobaan oksihemoglobin 4ml ditambahkan 2 ml stokes. Terjadi

perubahan warna merah terang menjadi merah gelap, hal ini dikarenakanFe2+¿¿tereduksi

melepaskanO2+¿ ¿, dalam hal ini disebut reaksi pembentukan deoksihemoglobin.

5.2 Hemolisis sel darah merah

10

Tabun

g

%NaCl Hemolisis

1 0 % Tidak hemolisis

2 0,2 % Hemolisis

3 0,4 % Hemolisis

4 0,5 % Hemolisis

5 0,6 % Hemolisis

6 0,7 % Hemolisis

7 0,8 % Hemolisis

8 0,9 % Hemolisis

9 0,1 % Hemolisis

10 0,11 % Hemolisis

Praktikum hemolisis dilakukan pengamatan pada sel darah merah yang ditambahkan

larutan NaCl dengan konsentrasi berbeda yaitu 0,9 % sebagai larutan yang bersifat isotonis dan

konsentrasi 3 % sebagai larutan yang bersifat hipertonis. Akuades dalam pengamatan ini bersifat

sebagai larutan hipotonis. Tujuan dari penggunaan larutan ini adalah untuk melihat peristiwa

hemolisis, krenasi atau tidak keduanya pada sel darah merah.

Hasil pengamatan pada perlakuan sel darah merah yang ditambahkan dengan larutan

NaCl 0,9 % diperoleh bentuk sel darah merah tetap dalam keadaan bikonkaf dan tetap berwarna

11

merah. Bentuk bikonkaf merupakan bentuk umum dari sel darah merah (eritrosit). Hal ini

dikarenakan larutan NaCl 0,9 % bersifat isotonis. Larutan isotonis merupakan larutan fisiologis

yang konsentrasinya seimbang baik di dalam maupun di luar sel.

Pengamatan pada perlakuan ketika sel darah merah ditambahkan larutan NaCl 3 %

diperoleh sel darah merah tampak kehitaman dan penampakan sel darah merah (eritrosit) tampak

berkerut. Hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi peristiwa krenasi pada sel darah merah yang

dikarenakan larutan NaCl 3 % bersifat hipertonis. Larutan hipertonis akan menyebabkan

sitoplasma tertarik keluar sel karena terdapat perbedaan tekanan osmosis di dalam dan di luar sel.

Pengamatan pada perlakuan ketika sel darah merah ditambahkan larutan akuades

diperoleh sel darah merah tampak kekuningan dan penampakan sel darah merah ketika diamati

dibawah mikroskop tidak ditemukan hasil pengamatan. Namun, teori menjelaskan bahwa sel

darah ketika ditambahkan akuades akan memperlihatkan penampakan sel darah merah (eritrosit)

tampak pecah. Hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi peristiwa hemolisis pada sel darah

merah yang dikarenakan larutan akuades bersifat hipotonis. Akuades merupakan cairan hipotonis

yang menyebabkan perbedaan konsentrasi dimana konsentrai darah lebih tinggi daripada

konsentrasi aquades, sehingga beberapa cairan dari aquades masuk kedalam sel-sel darah merah

tersebut sampai konsentrasinya seimbang akan tetapi membran atau lapisan yang dimiliki darah

tidak kuat untuk menampung semua itu sehingga terjadilah hemolisis (pecahnya sel darah

merah).

Larutan hipotonis akan menyebabkan cairan di luar sel berdifusi ke dalam eritrosit yang

menyebabkan perbedaan potensial air, dimana potensial air dari NaCl lebih tinggi dibandingkan

potensial air pada eritrosit. Jumlah air yang masuk ke dalam eritrosit semakin bertambah dan

melampaui daya tampung dari sel darah merah. Hal ini menyebabkan membran sel darah merah

yang bersifat selektif permiabel pecah sehingga sitoplasma dari eritrosit keluar. Hal ini

mempermudah molekul air dan ion Cl dari larutan NaCl untuk masuk ke dalam sel darah merah

sehingga menyebabkan sel darah merapat dan akhirnya pecah karena tekanan dari molekul air

dan ion.

12

Pada hasil percobaan kami eritrosit mengalami hemolisis sempurna pada tabung 6 yaitu

darah yang diberi NaCl dengan kadar 0.3. Seharusnya darah mengalami hemolisis sempurna

pada tabung 4 yaitu saat darah diberi NACl dengan kadar 0.5. Hal tersebut terjadi

karena cara pengocokan yang salah atau pada saat darah didiamkan mejanya

berguncang. Hemolisis terjadi karena adanya larutan hipotonis, sehingga eritrosit menjadi rapuh

dan pecah dan hemoglobin tumpah.

5.3 Pengaruh pelarut organik terhadap membran sel darah merah

No. Pelarut Hemolisis

1 NaCl 0,9 -

2 Kloroform Terjadi

3 Eter Terjadi

4 Aseton Terjadi

5 Toluen Terjadi

6 Alkohol Terjadi

Membran sel darah merah, seperti membran sel lainnya, merupakan membran lipid bilayer.

Lipid bilayer tersebut terdiri dari fosfolipid, yang tersusun dengan kepala hidrofilik menghadap

lingkungan cair di kedua sisi membrane dan ekor asil lemak membentuk bagian tengah membran

yang hidrofobik.

Interaksi membrane sel yang berupa fosfolipid dan pelarut organik merubah konformasi

membran sel tersebut sehingga membrane sel mengalami lisis. Eritrosit yang diteteskan ke dalam

NaCl ),9 % yang telah diteteskan kloroform pada tabung 2, eter pada tabung 3, aseton pada

tabung 4 , toluene pada tabung 5, dan alcohol pada tabung 4 dibiarkan selama 30 menit.

13

Kemudian, larutan tersebut dibandingkan dengan kontrol, yaitu darah yang diteteskan di dalam

tabung berisi NaCl 0,9%.

Eritrosit pada tabung 2 sampai 6 mengalami lisis. Hal ini terlihat dari endapan yang terbentuk

dan warna larutan pada tabung 2 sampai 6 yang berwarna merah cukup homogen. Warna merah

tersebut karena hem dari eritrosit yang lisis larut pada larutan tersebut.

Pencampuran sel darah merah di dalam larutan NaCl 0,9 % dengan pelarut organik, yaitu

alkohol, eter, toluen, kloroform, dan aseton mengakibatkan membran sel darah merah lisis.

Pelarut organik dapat membuat sel darah merah mengalami lisis.

Setiap pelarut organik memiliki kecepatan daya lisis yang berbeda-beda. Pada percobaan

yang kami lakukan pelarut organik yang melisis sel darah merah paling cepat adalah eter,

kemudian aseton, toluene, setelah itu alkohol, dan yang terakhir kloroform.

Hal ini menunjukkan daya larut masing-masing pelarut organik, makin tinggi sifat pelarut

dalam melarutkan lemak (nonpolar), makin kuat daya lisisnya terhadap membran sel darah

merah.

BAB VI

KESIMPULAN

14

1. Hemoglobin dapat mengikat oksigen dalam bentuk oksihemoglobin dan dapat terurai

menjadi deoksihemoglobin.

2. Terbentuk methemoglobin akibat oksidasi Fe2+ menjadi Fe3+ oleh K3Fe(CN)6 dan

penambahan stokes karena stokes menghomogenkan pereaksi stokes dengan darah,

sehingga oksigen akan dilepas. Oleh karena telah terbentuk methemoglobin, maka tidak

bisa lagi mengikat oksigen.

3. Sel darah merah akan mengalami lisis jika bereaksi dengan zat pelarut organik, yang

bersifat melarutkan lemak.

DAFTAR PUSTAKA

Ganong, William F. 1985. Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC Penerbit Buku Kedokteran

Hardjasasmita, Pantjita. 2006. Ikhtisar Biokimia Dasar A. Jakarta : Balai Penerbit FKUI

15

Girindra, A. 1986. Biokimia I. Gramedia, Jakarta.

Murray, Robert K. 2009. Biokimia Haper. Jakarta : EGC.

Pantjita. 2006. Ikhtisar Biokimia Dasar A. Jakarta : Balai Penerbit FKUI.

Barret KE, Barman SM, Boitano S, Brooks HL. 2010. Ganong’s Review of Medical Physiology:

gas Transport dan pH dalam Paru. 23rd. United States: Mc Graw Hill.

16