LAPORAN PRAKTIKUM Biokimia Kelompok 8 p2 [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1 DASAR TEORI Glukosa merupakan monosakarida utama dalam darah. Glukosa di dalam darah berasal dari makanan yang mengandung karbohidrat, hasil dari proses glikogenolisis, dan glukoneogenesis. Kadar glukosa normal berkisar antara 50-150 mg/dl. Kadar glukosa darah ini dipertahankan agar tetap normal dengan melibatkan berbagai hormon. Meskipun tubuh dapat memperoleh energi melalui oksidasi bahan selain glukosa, tetapi kadar glukosa tidak boleh kurang dari harga normal. Salah satu alasannya adalah karena sel saraf dan eritrosit hanya bisa menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Diabetes millitus (DM) merupakan kelainan metabolik yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah. Penderita DM makin meningkat jumlahnya. DM dapat menimbulkan komplikasi yang cukup luas mulai dari ujung rambut sampai ujung kaki. Komplikasi tersebut dapat dibedakan menjadi komplikasi akut dan kronis. Kadar glukosa darah merupakan indikator yang baik untuk memonitor terapi pada penderita DM, sehingga pengukuran kadar glukosa darah perlu dilakukan secara rutin. Pengukuran kadar glukosa darah dapat dilakukan dengan cara o-toluidin dan cara enzimatik menggunakan enzim glukooksidase. Hormon yang penting dalam mengatur kadar glukosa darah adalah insulin. Insulin merupakan suatu polipeptida (hormon protein) yang mengandung dua rantai asam amino yang dihubungkan oleh jembatan disulfida. Insulin dibentuk di ribosom sel beta pankreas yang akan membentuk proinsulin. Setelah diproduksi, insulin akan mengalami proses pematangan, kemudian dikemas dan disimpan dalam ganula-



ganula di aparatus golgi. Insulin dikeluarkan dari ganula-ganula dengan cara eksositosis. Ganula-ganula tersebut bergerak ke dinding sel melalui suatu proses yang melibatkan mikrotubulus, kemudian membran ganula berfusi dengan membran sel dan terjadilah sekresi insulin. Struktur porcine insulin yang merupakan satu rantai polipeptida yang panjang, susunan asam-asam amino dari proinsulin adalah susunan polipeptida B yang pada ujung karboksilnya disambung melalui polipeptida yang terdiri dari 33 asam amino pada ujung amino dari polipeptioda A. Insulin terdiri dari dua rantai polipeptida yaitu rantai A dan rantai B. Pada rantai A terdapat ikatan disulfida yang menghubungkan sistein. Pada manusia rantai A terdiri dari 21 asam amino, rantai B terdiri 30 asam amino. Dalam bentuk kristal, insulin akan mengikat Zn ditengah polimer. Antara rantai A dan rantai B terdapat dua ikatan disulfida, yang menghubungkan sistein.Alkali ataupun senyawa pereduksi akan memutuskan ikatan disulfida dengan akibat anaktivasi insulin. Enzim-enzim proteolitik akan mencernakkan insulin yang diberikan secar per oral. Sekresi insulin sebanding dengan kadar glukosa darah (KGD). Pada saat KGD tinggi, sekresinya akan meningkat, begitu pula sebaliknya. Insulin dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan cara mempercepat transportasi glukosa dari darah ke dalam sel dengan bantuan reseptor insulin yang terdapat di permukaan sel target. Insulin juga mempercepat penurunan KGD dengan cara: (1) merangsang perubahan glukosa menjadi glikogen (glikogenesis) dan asam lemak (lipogenesis); (2) menghambat pembentukan glukosa dari glikogen (glikogenolisis)



dan



senyawa-senyawa



nonkarbohidrat



(glukoneogenesis). Jadi, sekresi insulin dipengaruhi KGD dan berperan penting pada pengendalian KGD.



Stimulasi reseptor insulin akan mengaktifkan tyrosine kinase yang ada pada sub unit B dari reseptor insulin, sehingga terjadi proses fosforilase pada tirosin. Tirosin terfosforilasi akan merangsang aktivitas beberapa protein intraseluler dalam jalur signaling insulin. Sebagai hasil rangkaian aktivasi, glukosa transporter akan bergerak ke arah membran untuk memasukkan glukosa yang ada dalam darah, akibatnya terjadi penurunan KGD. Glukosa darah yang masuk ke dalam sel selanjutnya akan mengalami proses glikolisis atau disimpan terutama di otot dan di hati, melalui proses glikogenesis. Preparat insulin yang tersedia di antaranya adalah: 1. Short acting insulin Antara lain: regular insulin, crystallin zinc insulin, semilente insulin. 2. Long acting insulin a. Protamin zinc insulin (PZI). Kombinasi insulin dengan protamin. Penyerapannya lambat. Penurunan glukosa darah lebih dari 24 jam. b. Ultra lente insulin merupakan slow acting insulin. Kristal besar dengan adanya konsentrasi yang tinggi dari asetat dan Zn. Onset dan duration pelan. 3. Intermediate acting insulin a. Lente insulin: campuran ultralente insulin dengan regular insulin dengan perbandingan 7:3 b. Globin insulin : gabungan insulin dengan protein (globin). Efek antara regular insulin dan PZA (duration antara 12-15 jam) Ginjal mempunyai peran yang penting pada pengendalian kadar glukosa darah. Glukosa dapat melalui filter glomerulus, tetapi direabsorpsi



kembali ke peredaran darah mel;alui tubulus ginjal.



Kemampuan tubulus untuk mereabsorpsi glukosa terbatas (sekitar 350 mg/menit). Pada seseorang yang mengalami peningkatan kadar glukosa darah, kadar glukosa yang mencapai tubulus juga meningkat. Jika jamlah glukosa dalam tubulus melebihi kemampuannya untuk



merebsorpsi, sisa glukosa akan dibuang bersama urine. Keadaan ini disebut dengan glikosuria.



1.2 Tujuan Praktikum 1. Mahasiswa dapat memahami metabolisme karbohidrat 2. Mahasiswa dapt mengetahui proses pengendalian kadar glukosa darah 3. Mahasiswa dapat menyebutkan dan menjelaskan hormon-hormon yang berperan pada pengendalian kadar glukosa darah.



BAB II METODE KERJA



2.1 Alat dan Bahan A. Serum Darah 1. Reagen GOD 1 ml 2. Sample plasma ( serum darah) 10 uL 3. Mikropipet 4. Vortex B. Urin 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Mikropipet Tabung reaksi (5) Vortex Reagen benedict Larutan glukosa Larutan vitamin C Urine



2.2 Cara Kerja A. Serum Darah 1.



Ambil tiga buah tabung reaksi ukuran 5 ml, masing-masing diberi label RB (Reagen Blanko), STD (Reagen Standar), dan SPL (Reagen Sampel).



2. Tabung RB diberi 10 uL reagen GOD-PAP. 3. Tabung STD diberi 10 uL reagen standar glukosa dan ditambah dengan 1 mL reagen GOD-PAP , dicampur hingga homogen menggunakan vortex. 4. Tabung SPL diberi 10 uL serum dan ditambah dengan 1 mL reagen GODPAP, di campur hingga homogen menggunakan vortex. 5. Tabung SK di beri 10 uL serum kontrol dan ditambah 1 mL reagen GODPAP, di campur hingga homogen menggunakan vortex. 6. Diamkan selama 10 menit pada suhu kamar. 7. Ukur nilai Absorbansi (DA) standar dan Abs sampel di ukur menggunakan spektofotometri menggunakaan panjang gelombang 546 nm.



8. Telah ditemukan : 1. Nilai standart 100 mg/dL 2. Abs Standart 0,24 3. Abs Blangko 0,055 9. Ukur nilai absorbansi Abs sampel ppada spektofotometeri dengan panjang gelombang 546 nm. Lalu masukan ke rumus berikut ini.



𝐺𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎 [



𝑚𝑔 𝐴𝑏𝑠 𝑆𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 − 𝐴𝑏𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜 ]= 𝑥 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑑 𝑑𝐿 𝐴𝑏𝑠 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑑 − 𝐴𝑏𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜



B. Urin 1. Ambil 5 tabung reaksi dan setiap tabung diberi tanda U, G1, G2, C1 dan C2. 2. Masing masing tabung reaksi diisi dengan 2-3 ml reagen benedict 3. Tambahkan 1 ml urine pada tabung U 4. Tambahkan 1 ml urine + 1 tetes larutan glukosa pada tabung G1 5. Tambahkan 1 ml urine + 5 tetes larutan glukosa pada tabung G2 6. Tambahkan 1 ml urine + 1 tetes larutan vitamin C pada tabung C1 7. Tambahkan 1 ml urine + 5 tetes larutan vitamin C pada tabung C2 8. Letakkan tabung reaksi pada vortex agar tercampur dengan rata 9. Panaskan di atas api sampai mendidih 10. Amati hasilnya



BAB III PEMBAHASAN



3.1 Hasil A. Serum Darah



Berdasarkan percobaan yang kami lakukan diperoleh hasil uji absorbsi pada serum darah orang puasa menggunakan spektrofotometer adalah 0,084. Sedangkan untuk nilai absorbsi standar diperoleh nilai 0,241serta 0,055 pada larutan blanko. Kadar glukosa darah dapat langsung dietahui melalui spektofotometer dan diperoleh hasil sebesar 36,36 mg/dl. Dari data yang kami dapatkan di atas, perhitungan manual untuk kadar gluosa darah dapat dilakukan dengan cara memasukkan data pada rumus : 𝐴𝑏𝑠 𝑆𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 − 𝐴𝑏𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜 × 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 𝐴𝑏𝑠 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 − 𝐴𝑏𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑜 Maka diperoleh hasil : 0,084 − 0,055 × 100 = 15,591 𝑚𝑔/𝑑𝑙 0,241 − 0,55 Terjadi perbedaan hasil antara perhitungan manual dan hasil langsung dari spektrofotometer.



B. Urine



Tabel hasil pengukuran kadar glukosa pada urine adalah sebagai berikut : TABUNG U G1 G2 C1 C2



WARNA Biru jernih Hijau kekuningan keruh atau hijau keruh Kuning keruh Hijau kekuningan keruh atau hijau keruh Kuning keruh



KETERANGAN Negatif (-) Positif (+) Positif (++) Positif (+) Positif (++)



3.2 Pembahasan A. Serum Darah Pada hasil yang diperoleh kelompok kami terhadap pengukuran serum orang puasa terjadi perbedaan yang cukup signifikan antara perhitungan manual dengan hasil pada spektrofotometer yaitu 15,591 pada perhitungan manual, dan 36,36 pada spektrofotometer. Selain itu hasil yang kami peroleh jauh di bawah standar glukosa orang yang berpuasa yaitu 36,36. Nilai referensi yang kami gunakan sebagai berikut :



Umur (Tahun)



Rentang Kadar Glukosa



1-6



74-127



7-19



70-106



Anak-anak (puasa)



Dewasa (puasa)



>19



70-115



Dengan menganalisis hasil yang diperoleh dan membandingkan dengan nilai referensi di atas, maka terjadi ketimpangan hasil. Hal ini dapat terjadi dikarenakan beberapa kemungkinan antara lain sample darah atau serum yang diambil pada orang yang berpuasa lebih dari 10 jam sehingga didapatkan nilai kadar glukosa yang cukup rendah dibandingkan kadar glukosa darah puasa normal. Selain itu, yang terjadi bisa karena pengkondisian serum sebelum diambil mungkin terkontaminasi dengan sel darah atau pemngambilan yang tidak presisi sesuai petunjuk praktikum. Kesalahan teknis lain yang dapat terjadi adalah terlalu banyak reagen yang ditambahkan atau terdapat cairan lain di luar pipet yang akhirnya berpengaruh pada hasil di spektrofotometer. Dan kemungkinan lain yang terjadi adalah waktu inkubasi yang kurang atau mungkin berlebihan. Halhal inilah yang menyebabkan hasil yang diperoleh tidak atau kurang akurat. Glukosa dalam darah dapat ditentukan kadarnya secara enzimatik dengan cara menambahkan enzim glukosa oksidase (GOD), pada percobaan ini



menggunakan pereagen GOP-PAP. Warna absorbansi



metode enzimatik intensitasnya pada 𝜆 = 546 𝑛𝑚 dengan warna merah (dari H2O2 yang terbentuk ditambah dengan enzim peroksidase) glukosa dioksidasi oleh oksigen dengan katalis GOD kan membentuk aasma glukonik dan hydrogen peroksida (H2O2). Enzim peroksidase (POD) akan mengakibatkan H2O2 melepas O2 yang akan bereaksi dengan 4amonoantipyrin/phenazone dan fenol, menghasilkan quinoneimine dan air. Quinoneimine inilah yang menjadi indicator kadar glukosa dalam darah. Sehingga apabila kadar glukosa tinggi, H2O2 menjadi tinggi, quinoneimine juga akan menjadi tinggi, sehingga nilai absorbansi pada spektrofotometer juga tinggi.



B. Urin Urin atau air seni adalah cairan yang diekskresikan oleh ginjal yang kemudian akan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui proses urinasi. Secara kimiawi zat yang terkandung dalam urin antara lain sampah nitrogen, asam hipurat, badan keton metabolisme lemak, ion-ion elektrolit, hormon dan zat toksin. Namun demikian urin juga mengandung zat yang abnormal seperti glukosa. Kadar glukosa dalam urin normal kurang dari 1% sedangkan kadar glukosa melebihi 1% kemungkinan orang tersebut mengidap penyakit diabetes melitus. Pada percobaan yang kelompok kami lakukan, digunakan 5 sampel urin dengan perlakuan berbeda dengan menggunakan uji benedict.Tabung pertama yaitu tabung U ( hanya berisi urine ) menunjukan warna biru, yang menandakan bahwa kadar glukosa dalam urine adalah 0%.Tabung kedua yaitu tabung G1 ( urine yang ditambah dengan 1 tetes larutan glukosa ) menunjukan warna hijau muda kekuningan dengan sedikit endapan, yang menunjukan adanya glukosa sekitar 0.5 – 1 %.Tabung ketoga yaitu tabung G2 ( urine ditambah dengan 5 tetes larutan glukosa pada tabung) menunjukan warna kuning dengan endapan , yang menunjukan adanya glukosa sekitar 1-1,5%.Tabung keempat yaitu tabung C1 ( urine ditambah dengan 1 tetes larutan vitamin C ) menunjukan warna hijau keruh dengan endapan, yang menunjukan adanya glukosa sekita 0,51%. Yang kelima tabung C2 ( urine + 5 tetes larutan vitamin C ) menunjukan warna lumpur keruh dengan endapan yang menunjukan adanya glukosa sekitar 2-3,5%. Setelah diamati, terlihat bahwa vitamin C dapat memberikan hasil positif palsu pada tes glukosa pada urin, hal ini dikarenakan vitamin C adalah lakton enam karbon yang secara struktural mirip dengan glukosa.



BAB IV PENUTUP



4.1 Kesimpulan A. Serum Darah



Proses metabolisme karbohidrat di dalam tubuh ternyata melibatkan berbagai enzim dan hormon. Apabila terjadi gangguan dalam proses metabolisme karbohihdrat,maka dapat menyebabkan gangguan fisiologis tubuh, termasuk dapat menyebabkan penyakit diabetes. Gangguan yang ada dapat dilihat melalui pengukuran kadar glukosa darah. Kadar glukosa yang tinggi dalam darah sendiri disebut hiperglikemia. Dalam praktikum yang kami lakukan, pengukuran kadar glukosa darah dilakukan menggunakan serum darah yang direaksikan dengan reagen glukosa, kemudian diukur absorbansi dan nilai glukosanya. Hasil praktikum kami justru mendapatkan kadar glukosa yang rendah dengan adanya perbedaan nilai antara perhitngan pada spektrofotometer dan perhitungan manual. Selain itu, nilai kadar glukosa darah yang tidak sesuai pada standar referensi dimungkinkan oleh adanya human error pada proses praktikum. Kemudian, ada kemungkinan berasal dari faktor serum yang berasal dari orang yang berpuasa lebih dari 10 jam ataupun dari lat spektrofotometer yang ada.



B. Urin



Pengaturan kadar gula darah dibantu oleh hormone insulin. Semakin tinggi kadar glukosa darah, insulin akan disekresikan dalam kadar yang tinggi juga demi menjaga homeostasis. Selain insulin terdapat hormone glucagon yang berperan berlawanan dengan insulin. Pada percobaan, glukosa bersifat sebagai gula pereduksi sehingga akan mengakibatkan reduksi benedict dan menghasilkan endapan. Vitamin C juga memliki peran yang sama dengan glukosa yakni sebagai pereduksi benedict. Dari hasil praktikum dapat



disimpulkan bahwa urin yang mengandung glukosa mempunyai endapan dengan indicator untuk glukosa yaitu warna hijau dan kuning.



4.2 Saran A. Serum Darah



Perlu dilakukan penelitian atau praktikum ulang untuk memastikan kembali ketepatan proses didampingi oleh pembimbing. Selain itu, sebelum melakukan praktikum, seharusnya jelas asal serum dan kondisi peralatan untuk mendapatkan faktor yang tepat yang mempengaruhi hasil praktikum. Serta, yang utama adalah meningkatan lagi ketelitian pada proses praktikum. B. Urin



Dalam melakukan praktikum diharapkan peneliti melaksanakan sesuai prosedur seperti meneteskan larutan glukosa dan vitamin C sesuai dengan takaran yang ditentukan serta berhati-hati saat proses pemanasan urin.