Laporan Praktikum Biokimia Klinis Hemoglobin

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Manusia membutuhkan suplay O2 untuk proses respirasi sel, dan

membuang kelebihan CO2 sebagai limbah beracun produk dari proses tersebut.

Pertukaran gas antara O2 dengan CO2 dilakukan agar proses respirasi sel terus

berlangsung. Oksigen masuk kedalam tubuh melalui perantaraan alat pernapasan yang

berada di luar. Pada manusia, alveolus yang terdapat di paru-paru berfungsi sebagai

permukaan untuk tempat pertukaran gas.

Hemoglobin merupakan protein yang terdapat di dalam sel darah merah (SDM)

dan berfungsi untuk mengikat dan membawa oksigen dari pari-paru ke seluruh jaringan

tubuh, mengikat dan membawa CO2 dari seluruh jaringan tubuh ke paru- paru, memberi

warna merah pada darah dan mempertahankan keseimangan asam basa dari tubuh.

Hemoglobin merupakan protein tetramer kompak yang setiap monomernya

terikat pada gugus prostetik heme. Hemoglobin yang terikat pada oksigen disebut

hemoglobin teroksigenasi atau oksihemoglobin (HbO2), sedangkan hemoglobin tang

telah melepaskan oksigen disebut deoksihemoglobin (Hb). Hemoglobin juga dapat

mengikat gas hasil pembakaran yang tidak sempurna yaitu karbonmonoksida (CO) dan

disebut karbonmonoksida hemoglobin (HbCO). Ikatan Hb dengan CO 200 kali lebih kuat

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

membawa, dan mendistribusikan oksigen ke jaringan.  Dalam keadaan lain, hemoglobin

tidak dapat mengikat oksigen disebut methemoglobin (MetHb). Dalam bentuk ini Hb

kehilangan fungsinya yang amat penting.

Beberapa derivate dari Hb, misalnya oksiHb, Hb, dan HbCO dapat dibedakan

dengan melakukan pengenceran, dan pada pengenceran ini oksiHb terlihat berwarna

merah kekuning-kuningan, Hb berwarna merah kecoklatan dan HbCO berwarna merah

terang (carmine tint).

B. Tujuan Praktikum

Untuk membuktikan hemoglobin dapat mengikat oksigen membentuk

oksihemoglobin (HbO2) dan dapat terurai kembali menjadi O2 dan

deoksihemoglobin (Hb).

Untuk memperlihatkan bahwa CO dapat mengikat hemoglobin menjadi HbCO.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Darah

Gambar 1. Komposisi darah

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, ia bertugas sebagai protein trasfor bagi asam bebas fungsinya yang sangat penting

adalah untuk mempertahankan tekanan emosa darah terhadap emosa jaringan.

Sel darah putih akan dibahas dalam tiga kelompok; granulosit,monosit, dan

limfosit. Granulosit yang juga dikenal sebagai leukosit polimorfonuklear karena yang

nukleusnya yang multilobuler mengandung sejumlah lisosom serta granul (vesikel

sekresi) dan dibagi menjadi tiga kelompok. Tiga kelompok ini neutrofil, basofil, dan

eosifil. Dibedakan berdasarkan morfologinya dan sifat –sifat granulanya ketika diwarnai.

y-globulin merupakan protein serum kedua dalam kelimpahan protein ini

bekerja sebagai anti bodi yang membentuk suatu sistem pembelahan terhadap protein

asing dan antigen-antigen lain y-globulin spesifik.ini merupakan dasar untuk kekebalan

terhadap tetanus polio dipteri dan banyak penyakit lain. Keberhasilan pengebalan

berganda membuktikan bahwa banyak anti bodi berbeda–beda dalam bagian y-globulin

dari darah normal. Anti bodi bereaksi dengan antigen untuk membentuk presifitin

komplekstak larut.

2

Sel darah merah memiliki fungsi utama yang relatif sederhana dan terdiri atas

fungsi 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 dari atas

unsur-unsur padat, yaitu eritrosit, leukosit sertsatrombosit, yang tersuspensi didalam

media, cair yang disebut plasma. Sebagaimana ditunjukkan di bawah, 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 di dalam plasma.

Fungsi darah terdiri atas:

Sebagai alat pengangkut yaitu:

- Mengambil O2/zat pembakaran dari paru-paru untuk diedarkan keseluruh

jaringan tubuh.

- Mengangkat CO2 dari jaringan untuk dikeluarkan melalui paru-paru.

- Mengandung zat-zat makanan dari usus halus untuk diedarkan dan diedarkan

dibagikan keseluruh jaringan atau alat tubuh.

- Mengatur/mengeluarkan zat-zat yang tidak berguna bagi tubuh untuk        

dikeluarkan melalui kulit dan ginjal.

Sebagai pertukaran tubuh terhadap serangan bibit penyakit dan racun yang   akan

membinasakan tubuh dengan perantaraan leokosit,antibodi atau zat-zat anti    

racun.

Menyebarkan panas keseluruh tubuh

Suatu jaringan tubuh dapat di dalam pembuluh darah yang warnanya merah, warna

merahnya itu keadannya tidak tetap tergantung pada banyaknya O2 dan CO2

didalamnya. Darah yang banyak mengandung CO2 warnanya merah tua.

Adanya O2 dalam darah diambil dengan jalan bernapas dan saat ini sangat

berguna pada peristiwa pembakaran atau metabolisme dalam tubuh. Dalam selamanya

beredar didalam tubuh oleh karena adanya kerja atau pompa jantung dan selama darah

berada dalam pembuluh maka akan tetap encer, tetapi kalau ia keluar dari pembuluhnya

maka ia menjadi beku.pembekuan ini dapat dicegah dengan jalan mencampurkan

3

kedalam darah tersebut sedikit obat anti pembekuan atau sitrat natrikus. Dan keadaan ini

sangat berguna apabila darah tersebut diperlukan untuk transfusi darah.

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.

Pengetahuan tentang diferensiasi sel darah, memberikan faktor-faktor yang

mungkin bermanfaat dalam pengobatan dan juga memiliki implikasi bagi pemahaman

dan pertumbuhan abnormal sel darah (misalnya leukimia). Seperti halnya eritropoetik,

sebagian besar faktor pertumbuhan yang berhasil diisolasi adalah glikoprotein, bekerja

sangat aktif secara infifo serta in vitro, mengadakan interaksi dengan sel sasarannya

lewat reseptor permukaan sel yang spesifik, dan akhirnya (lewat sinyal intra seluler)

mempengaruhi ekspresi gen yang dengan cara demikian akan meningkatkan diferesiasi.

B. Hemoglobin

Hemoglobin merupakan protein yang terdapat dalam sel darah merah (SDM) dan

berfungsi antara lain untuk :

Mengikat dan membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh.

Mengikat dan membawa CO2 dari seluruh jaringan tubuh ke paru-paru.

Memberi warna merah pada darah

Mempertahankan keseimbangan asam-basa dari tubuh

Gambar 2. Fungsi Hemoglobin

Hemoglobin merupakan protein tetramer kompak yang setiap monomernya

terikat pada gugus prostetik hem dan keseluruhannya mempunyai berat molekul 64.450

4

Dalton. Darah mengandung 7,8 sampai 11,2 mMol hemoglobin monomer/L (12,6 sampai

18,4 gram/dL), tergantung pada jenis kelamin dan umur individu.

Hemoglobin merupakan protein tetramer yang dapat mengikat 4 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 teroksidasi atau oksihemoglobin (HbO2), sedangkan hemoglobin

yang sudah melepaskan oksigen disebut deoksihemoglobin (Hb). Hemoglobin juga dapat

mengikat suatu gas hasil pembakaran yang tidak sempurna yaitu karbonmonoksida (CO)

dan disebut karbonmonoksida hemoglobin (HbCO). Ikatan Hb dengan CO ini 200 kali

lebih kuat daripada ikatan Hb dengan oksigen, dan akibatnya Hb tidak dapat lagi

mengikat, membawa dan mendistribusikan oksigen ke jaringan. Dalam keadaan lain,

muatan Fe yang terdapat pada pusat hem dapat menjadi Fe3+. Hal ini dapat terjadi

karena oksidasi oleh senyawa-senyawa pengoksidasi. Hemoglobinnya disebut

hemoglobin teroksidasi atau methehemoglobin (MetHb) atau Hb (Fe3+). Dalm bentuk

ini Hb tidak dapat mengikat oksigen atau kehilangan fungsinya yang amat penting.

Beberapa derivat dari hemoglobin, misalnya oksiHb, Hb, HbCO dapat dibedakan dengan

melakukan pengenceran, dan pada pengenceran ini OksiHb terlihat berwarna merah

kekuning-kuningan, Hb berwarna merah kecoklatan dan HbCO berwarna merah terang

(carmine tint).

Reaksi yang terjadi pada hemoglobin :

a. Reaksi oksihemoglobin

Hb + O2 HbO2

b. Reaksi reduksi O2 (deoksihemoglobin)

HbO2 Hb + O2

c. Reaksi dengan gas CO

Hb + CO COHb (karbon monoksida hemoglobin) 

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

5

A. Waktu dan Tempat Praktikum.

Waktu : Jum’at, 04 Desember 2015.

Tempat : Laboratorium Biokimia Klinis Universitas Islam Negeri

Syarif Hidayatullah Jakarta

B. Alat dan Bahan

Alat praktiku :

Alat gelas

Lemari asam

Bahan Praktikum :

Suspensi darah

Larutan amonium hidroksida (NH4OH)

Aquades

Pereaksi Stokes

Karbonmonoksida (CO)

C. Prosedur Kerja

Deoksihemoglobin dan Oksihemoglobin

Oksihemoglobin

1) Menyiapkan alat dan bahan

2) Mengambil darah dari probandus sebanyak 2 ml darah

3) Mencampurkan 6 ml aquades pada suspensi darah

4) Mengamati warna darah yang terbentuk

Bahan Tabung A

Suspensi darah 2 ml

Aquades 6 ml

Deoksi Hemoglobin

1) Membagi hasil oksihemoglobin ke dalam dua tabung reaksi

2) Memberikan 10 tetes pereaksi stokes yang telah dicampur

dengan NH4OH pada salah satu tabung reaksi

3) Mengamati perubahan warna yang terbentuk dan

membandingkan kedua tabung.

Bahan Tabung A Tabung B

6

(kontrol)

Hasil OksiHb 4 ml 4 ml

Larutan stokes - 10 tetes

Kocok dengan kuat

Karbonmonoksida hemoglobin (HbCO)

1) Mengambil darah 1 ml.

2) Mencampurkan 9 ml aquades.

3) Membagi suspensi darah ke dalam dua tabung reaksi.

4) Mengalirkan gas CO dengan hati-hati pada salah satu tabung.

5) Mengamati warna yang terbentuk.

6) Memberikan 10 tetes pereaksi Stokes yang telah dicampurkan

dengan NH4OH pada kedua tabung.

7) Mengamati warna yang terbentuk.

Bahan Tabung A Tabung B

Suspensi darah +

aquades

5 ml 5 ml

Aliran gas CO - Menit

Larutan stokes 10 tetes 10 tetes

Kocok dengan kuat

Lampiran Foto :

7

a. OksiHb dan DeoksiHb

b. Karbonmonoksida Hb (HbCO)

BAB IV

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Praktikum

1. Oksihemoglobin

Hasil Tabung 1 Tabung 2Warna Merah terang Merah terang

2. Deoksihemoglobin

Hasil Tabung 1 (Kontrol)

Tabung 2 (+) larutan stokes, dikocok

Warna Merah terang Merah kecoklatan, dantimbul buih

3. Karbonmonoksida hemoglobin (HbCO)

Hasil Tabung 1 (Kontrol)

Tabung 2 (+) larutan stokes, dikocok

Warna Merah kehitaman Merah kehitaman, dantimbul buih

B. Pembahasan

9

Dalam praktikum kali ini kelompok kami melakukan pengujian pada darah

dengan untuk membuktikan bahwa hemoglobin dapat mengikat oksigen membentuk

oksihemoglobin (HbO2) dan dapat terurai kembali menjadi O2 dan deoksihemoglobin,

dan dapat mengikat CO membentuk karbonmonoksida hemoglobin (HbCO). Prinsip

dasar dari percobaan ini adalah dalam keadaan tereduksi Fe dalam molekul Hb dapat

mengikat dan melepaskan oksigen tergantung pada tekanan O2 atau CO2.

Hemoglobin merupakan protein tetramer kompak yang setiap monomernya

terikat pada gugus prostetik hem. Hemoglobin dapat mengikat empat atom oksigen pada

tiap tetramer (satu pada tiap subunit hem). Atom oksigen terikat pada atom Fe2+ yang

terdapat pada hem pada ikatan koordinasi kelima, dimana atom besi tersebut dalam

keadaan tereduksi (Fe2+). Hemoglobin yang mengikat O2 disebut hemoglobin

teroksigenasi atau oksihemoglobin (HbO2), sedangkan hemoglobin yang sudah

melepaskan oksigen disebut hemoglobin tereduksi atau deoksihemoglobin (deoksiHb).

Hemoglobin dapat mengikat suatu gas hasil pembakaran yang tidak sempurna yaitu

karbonmonoksida (CO) dan disebut karbonmonoksida hemoglobin (HbCO). Ikatan Hb

dengan CO ini 200 kali lebih kuat daripada ikatan Hb dengan oksigen sehingga tidak

dapat dilepaskan dengan menggunakan pereaksi stokes dan akibatnya Hb tidak dapat lagi

mengikat, membawa dan mendistribusikan oksigen ke jaringan.

Pada percobaan pertama, Hal yang dilakukan adalah mengambil darah sebanyak

3 ml dari probandus wanita berumur 19 thn. Kemudian dari 3 ml darah tersebut diambil 2

ml darah dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan dengan 6 ml aquades,

kemudian dikocok dengan kuat sehingga dihasilkan warna darah yang semula berwarna

merah pekat menjadi warna merah terang. Hal ini dikarenakan terjadinya ikatan antara

Hb dengan O2 yang terdapat di dalam air (H2O) dengan bantuan ion Fe2+, dalam

kandungan hemoglobin oksigen akan terikat karena sifat reduksi Fe2+ sehingga dari

ikatan tersebut menghasilkan suatu oksihemoglobin (HbO2). Reaksi hemoglobin dengan

O2 terjadi sangat cepat (hanya 1 / 10 th detik). Setelah O2 mengikat satu molekul,

bentuk hemoglobin berubah, sehingga memudahkan oksigen berikutnya mengikat 2

molekul yang membuatnya lebih mudah bagi sisa molekul O2 untuk mengikat

hemoglobin.

Pada percobaan selanjutnya hasil dari percobaan pertama (oksihemoglobin)

dibagi menjadi 2 tabung sehingga tiap tabung terdapat 4 ml larutan oksihemoglobin.

Pada tabung pertama dijadikan sebagai kontrol, dan pada tabung 2 ditambahkan dengan

10 tetes larutan stokes yang berisi campuran pereaksi stokes dengan larutan NH4OH 10%

10

dimana fungsi NH4OH adalah untuk mencegah terjadinya pengendapan karena sifat basa

yang dimilikinya mampu mencegah protonasi oleh asam sehingga tidak terbentuk

endapan pada pembuatan pereaksi stokes. Sedangakan pada pereaksi stokes dapat dibuat

dari 3 gram Fe2SO4 yang ditambah dengan 2 gram asam tartrat kemudian dilarutkan

dalam 100 cm3 air suling, dan pada larutan NH4OH 10% dapat dibuat dengan melarutkan

padatan NH4OH 10 gram dalam 100 mL aquades.

Pada tabung 2 setelah ditambah 10 tetes larutan stokes dan dikocok dengan kuat

menghasilkan warna merah kecoklatan pada larutan oksihemoglobin. Hal ini dikarenakan

pereaksi stokes yang digunakan berfungsi sebagai pereduksi kuat dimana Fe2+ tereduksi

dan melepaskan O2, dalam hal ini disebut reaksi pembentukan deoksihemoglobin.

Setelah dikocok kuat-kuat warna larutan menjadi lebih pekat (merah kecoklatan hampir

hitam) dan timbul buih. Hal ini disebabkan O2 dalam oksiHb tereduksi keluar karena

longgarnya ikatan koordinasi O2 dengan atom besi dalam hemoglobin, ditambah dengan

adanya tekanan CO2 yang besar dari pengocokan kuat-kuat sehingga terbentuklah

deoksihemoglobin. Pada prinsipnya oksigen tidak bergabung dengan dua ikatan positif

besi dalam molekul hemoglobin. Namun, berikatan secara longgar dengan salah satu

ikatan yang disebut ikatan koordinasi atom besi. Ikatan ini begitu longgar. Sehingga

gabungan tersebut bersifat sangat reversibel, karena longgarnya dan sangat reversibel.

Oksigen dapat mudah dilepaskan. Dari hasil percobaan diatas maka hal tersebut dapat

menggambarkan proses faal yang terjadi di dalam tubuh yaitu peristiwa pertukaran gas

O2 dialveolus di mana setelah O2 berhasil masuk ke aliran darah akan diikat oleh

hemoglobin menjadi oksihemoglobin dan ketika sampai dijaringan yang membutuhkan

O2, ikatan Hb dan O2 dilepas dan akan membentuk deoksihemoglobin.

Pada percobaan selanjutnya adalah uji korbonmonoksida hemoglobin (HbCO).

Pada uji ini dimasukkan 1 ml darah segar ke dalam tabung reaksi kemudian

ditambahkan dengan 9 ml aquades sehingga terbentuk 10 ml larutan oksihemoglobin

yang berwarna merah terang. Selanjutnya larutan oksihemoglobin tersebut dibagi

menjadi 2 tabung sehingga tiap tabung berisi 5 ml larutan oksihemoglobin. Pada uji ini

larutan oksihemoglobin dialiri dengan gas CO selama menit, sampai terbentuk warna

merah kehitaman pada larutan tersebut. Hal ini terjadi dikarenakan hemoglobin juga

dapat mengikat gas hasil pembakaran yang tidak sempurna yaitu karbonmonoksida (CO)

dan menghasilkan HbCO dan akibatnya Hb tidak dapat lagi mengikat, membawa, dan

mendistribusikan oksigen ke jaringan.

11

Percobaan selanjutnya, pada tabung 1 larutan karbonmonoksida hemoglobin

dijadikan sebagai kontrol, dan pada tabung 2 ditambahkan dengan 10 tetes larutan stokes

kemudian dikocok dengan kuat. Dari percobaan tersebut didapatkan hasil bahwa larutan

HbCO tidak mengalami perubahan dan tetap berwarna merah kehitaman dan timbul buih.

Hal ini membuktikan bahwa larutan stokes tidak mampu melepaskan ikatan antara Hb

dengan CO pada HbCO karena ikatan pada HbCO 200 kali lebih kuat daripada ikatan

Hb dengan oksigen.

Karbon monoksida (CO) mengandung tempat ikatan yang sama pada hemoglobin

seperti oksigen. Kompleks Hb dengan CO benar-benar diikat secara bolak-balik

(reversilble) seperti oksigen tetapi menunjukkan  kecenderungan ikatan yang lebih kuat

dari ikatan oksigen pada Hb. Karbon monoksida (CO) bergabung bersama dengan ferro-

hemoglobin dan membentuk suatu kompleks yang sangat mirip strukturnya dengan

oksihemoglobin. Secara stereokimia, O2 dan CO2 saling berikatan sedemikian rupa

sehinga atom Fe, C, dan O tidak linier dan menghasilkan pengikatan oksigen yang

optimum.

Karbon monoksida (CO) dalam hemoglobin dipaksa ada dalam struktur

nonliniear yang kurang stabil maka pengikatan terhadap Hb hanyalah 200 kali lebih kuat

dari oksigen. Pada CO yang bersifat racun akan dapat berakibat mematikan bagi yang

mempunyai saturasi Hb 4% - 8%. Pengikatan CO yang sangat bersaing dengan O2 dapat

mengurangi jumlah oksigen karena hilangnya sifat kooperatif pengikatan oksigen

sehingga oksigen tidak akan mudah dilepaskan atau dibawa ke dalam jaringan. Dari

percobaan di atas dapat menggambarkan tentang aplikasi klinis yaitu hipoksia dimana

pada seseorang yang merokok, maka kandungan CO pada rokok akan berkompetisi dg

O2 sehingga mengurangi jumlah oksigen pada jaringan tubuh. Umur paruh HbCO pada

seseorang yang menghirup udara sekitar 5-8 jam, CO akan dapat dilepaskan dari Hb jika

diberi oksigen tambahan yang lebih besar.

12

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :

Hb dalam darah mengandung ion Fe2+ dan akan tereduksi membentuk oksihemoglobin

(HbO2) pada penambahan air karena ion Fe2+ pada Hb terika dg O2 pada molekul air.

Hal ini ditandai dengan warna darah yang terbentuk berwarna merah terang

Pada saat penambahan larutan stokes maka oksihemoglobin dapat terlepas menjadi

deoksihemoglobin dan O2 sehingga warna merah terang pada darah menjadi merah

kecoklatan. Hal ini karena Fe2+ tereduksi dan melepaskan O2.

Hb dapat mengikat gas hasil pembakaran yang tidak sempurna yaitu

karbonmonoksida (CO) dan menghasilkan HbCO yang berwarna merah kehitaman.

Hal ini karena kompleks Karbon monoksida (CO) bergabung bersama dengan ferro-

hemoglobin dan membentuk suatu kompleks yang sangat mirip strukturnya dengan

oksihemoglobin.

Pada penambahan larutan stokes ke dalam HbCO tidak terjadi perubahan dan tetap

berwarna merah kehitaman. Hal ini karena ikatan antara Hb dengan CO pada HbCO

200 kali lebih kuat daripada ikatan Hb dengan oksigen.

13

Daftar Pustaka

Bagian Biokimia. FKUI.2001. Biokimia Eksperimen Laboratorium. Jakarta : Widya

Medika

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

FKUI

Murray, Robert K. 2009. Biokimia Harper Edisi 27. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC.

Sadikin, Muhammad., 2001, Biokimia Darah, Widya Medika; Jakarta.

Guyton, Arthur C., 2006, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, edisi II, Buku Kedokteran

EGC; Jakarta.

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.

14