Selasa, 22 November 2011

Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria. nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros = green (hijau), and phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari. Klorofil merupakan pigmen hijau tumbuhan dan merupakan pigmen yang paling penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan dalam 9 tipe : klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil chlorobium 650 dan 660. klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara klorofil b untuk sinar kuning dan hijau. Klorofil pada tumbuhan ada dua macam, yaitu klorofil a dan klorofil b. perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol. Kloroplas berasal dari proplastid kecil (plastid yang belum dewasa, kecil dan hampir tak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membran dalam). Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi, sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpajan pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bias dilihat dengan mikroskop elektron. Struktur klorofil berbeda-beda dari struktur karotenoid, masing-masing terdapat penataan selang-seling ikatan kovalen tunggal dan ganda. Pada klorofil, sistem ikatan yang berseling mengitari cincin porfirin, sedangkan pada karotoid terdapat sepasang rantai hidrokarbon yang menghubungkan struktur cincin terminal. Sifat inilah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap cahaya tampak demikian kuatnya, yakni bertindak sebagai pigmen. Sifat ini pulalah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap energi cahaya yang dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis. Klorofil akan memperlihatkan fluoresensi, berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak hijau pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan. Cahaya hijau, kuning, jingga dan merah dipantulkan oleh kedua pigmen ini. Kombinasi panjang gelombang yang dipantulkan oleh kedua pigmen karotenoid ini tampak berwarna kuning. Ada bukti yang menunjukkan bahwa beta-karoten lebih efektif dalam mentransfer energi ke kedua pusat reaksi dibanding lutein atau pigmen xanthofil yang disebut fucoxanthofil adalah sangat efektif dalam mentrensfer energi. Di samping berperan sebagai penyerap cahaya, karotenoid pada tilakoid juga berperan untuk melindungi klorofil dari kerusakan oksidatif oleh O2, jika intensitas cahaya sangat tinggi. Sejak tipe-tipe atom atau molekul yang sedikit berbeda pada tingkat energinya, yang substansi menyerap cahaya dengan suatu karakteristik panjang gelombang yang berbeda. Ini biasanya ditunjukkan selama penyerapan sinar pada tiap gelombangnya. Sebagai contoh, klorofil a sangat kuat pada panjang gelombang 660 nm pada sinar merah dan paling rendah pada panjang gelombang 430 nm pada sinar biru. Ketika gelombang itu berpindah maka sinar yang ada di sebelah kiri adalah sinar hijau yang bisa kita lihat. Perubahan suhu beberapa derajat saja dapat menyebabkan perubahan yang nyata dalam laju pertumbuhan tanaman. Setiap spesies dan varietas tanaman masing-masing mempunyai suhu kardinal yaitu suhu minimum, optimum dan maksimum. Laju pertumbuhan tanaman akan sangat rendah apabila tanaman dikondisikan di bawah suhu minimum dan di atas suhu maksimum, sedangkan pada kisaran suhu optimum akan diperoleh laju pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi. Suhu banyak mempengaruhi metabolisme tanaman seperti fotosintesis, respirasi, dan fotorespirasi. Peningkatan suhu sampai pada tingkat tertentu akan meningkatkan laju fotosintesis. Namun, peningkatan ini akan segera menurun pada suhu yang sangat tinggi

Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria. nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros = green (hijau), and phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari.
Klorofil merupakan pigmen hijau tumbuhan dan merupakan pigmen yang paling penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan dalam 9 tipe : klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil chlorobium 650 dan 660. klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara klorofil b untuk sinar kuning dan hijau.
Klorofil pada tumbuhan ada dua macam, yaitu klorofil a dan klorofil b. perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol.
Kloroplas berasal dari proplastid kecil (plastid yang belum dewasa, kecil dan hampir tak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membran dalam). Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi, sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpajan pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bias dilihat dengan mikroskop elektron.
Struktur klorofil berbeda-beda dari struktur karotenoid, masing-masing terdapat penataan selang-seling ikatan kovalen tunggal dan ganda. Pada klorofil, sistem ikatan yang berseling mengitari cincin porfirin, sedangkan pada karotoid terdapat sepasang rantai hidrokarbon yang menghubungkan struktur cincin terminal. Sifat inilah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap cahaya tampak demikian kuatnya, yakni bertindak sebagai pigmen. Sifat ini pulalah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap energi cahaya yang dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.
Klorofil akan memperlihatkan fluoresensi, berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak hijau pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan. Cahaya hijau, kuning, jingga dan merah dipantulkan oleh kedua pigmen ini. Kombinasi panjang gelombang yang dipantulkan oleh kedua pigmen karotenoid ini tampak berwarna kuning. Ada bukti yang menunjukkan bahwa beta-karoten lebih efektif dalam mentransfer energi ke kedua pusat reaksi dibanding lutein atau pigmen xanthofil yang disebut fucoxanthofil adalah sangat efektif dalam mentrensfer energi. Di samping berperan sebagai penyerap cahaya, karotenoid pada tilakoid juga berperan untuk melindungi klorofil dari kerusakan oksidatif oleh O2, jika intensitas cahaya sangat tinggi.
Sejak tipe-tipe atom atau molekul yang sedikit berbeda pada tingkat energinya, yang substansi menyerap cahaya dengan suatu karakteristik panjang gelombang yang berbeda. Ini biasanya ditunjukkan selama penyerapan sinar pada tiap gelombangnya. Sebagai contoh, klorofil a sangat kuat pada panjang gelombang 660 nm pada sinar merah dan paling rendah pada panjang gelombang 430 nm pada sinar biru. Ketika gelombang itu berpindah maka sinar yang ada di sebelah kiri adalah sinar hijau yang bisa kita lihat.
Perubahan suhu beberapa derajat saja dapat menyebabkan perubahan yang nyata dalam laju pertumbuhan tanaman. Setiap spesies dan varietas tanaman masing-masing mempunyai suhu kardinal yaitu suhu minimum, optimum dan maksimum. Laju pertumbuhan tanaman akan sangat rendah apabila tanaman dikondisikan di bawah suhu minimum dan di atas suhu maksimum, sedangkan pada kisaran suhu optimum akan diperoleh laju pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi.
Suhu banyak mempengaruhi metabolisme tanaman seperti fotosintesis, respirasi, dan fotorespirasi. Peningkatan suhu sampai pada tingkat tertentu akan meningkatkan laju fotosintesis. Namun, peningkatan ini akan segera menurun pada suhu yang sangat tinggi

Struktur porfirin, sifat dan contoh zat yang mengandung profirin

Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria. nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros = green (hijau), and phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari.
Klorofil merupakan pigmen hijau tumbuhan dan merupakan pigmen yang paling penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan dalam 9 tipe : klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil chlorobium 650 dan 660. klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara klorofil b untuk sinar kuning dan hijau.
Klorofil pada tumbuhan ada dua macam, yaitu klorofil a dan klorofil b. perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol.
Kloroplas berasal dari proplastid kecil (plastid yang belum dewasa, kecil dan hampir tak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membran dalam). Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi, sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpajan pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bias dilihat dengan mikroskop elektron.
Struktur klorofil berbeda-beda dari struktur karotenoid, masing-masing terdapat penataan selang-seling ikatan kovalen tunggal dan ganda. Pada klorofil, sistem ikatan yang berseling mengitari cincin porfirin, sedangkan pada karotoid terdapat sepasang rantai hidrokarbon yang menghubungkan struktur cincin terminal. Sifat inilah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap cahaya tampak demikian kuatnya, yakni bertindak sebagai pigmen. Sifat ini pulalah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap energi cahaya yang dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.
Klorofil akan memperlihatkan fluoresensi, berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak hijau pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan. Cahaya hijau, kuning, jingga dan merah dipantulkan oleh kedua pigmen ini. Kombinasi panjang gelombang yang dipantulkan oleh kedua pigmen karotenoid ini tampak berwarna kuning. Ada bukti yang menunjukkan bahwa beta-karoten lebih efektif dalam mentransfer energi ke kedua pusat reaksi dibanding lutein atau pigmen xanthofil yang disebut fucoxanthofil adalah sangat efektif dalam mentrensfer energi. Di samping berperan sebagai penyerap cahaya, karotenoid pada tilakoid juga berperan untuk melindungi klorofil dari kerusakan oksidatif oleh O2, jika intensitas cahaya sangat tinggi.
Sejak tipe-tipe atom atau molekul yang sedikit berbeda pada tingkat energinya, yang substansi menyerap cahaya dengan suatu karakteristik panjang gelombang yang berbeda. Ini biasanya ditunjukkan selama penyerapan sinar pada tiap gelombangnya. Sebagai contoh, klorofil a sangat kuat pada panjang gelombang 660 nm pada sinar merah dan paling rendah pada panjang gelombang 430 nm pada sinar biru. Ketika gelombang itu berpindah maka sinar yang ada di sebelah kiri adalah sinar hijau yang bisa kita lihat.
Perubahan suhu beberapa derajat saja dapat menyebabkan perubahan yang nyata dalam laju pertumbuhan tanaman. Setiap spesies dan varietas tanaman masing-masing mempunyai suhu kardinal yaitu suhu minimum, optimum dan maksimum. Laju pertumbuhan tanaman akan sangat rendah apabila tanaman dikondisikan di bawah suhu minimum dan di atas suhu maksimum, sedangkan pada kisaran suhu optimum akan diperoleh laju pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi.
Suhu banyak mempengaruhi metabolisme tanaman seperti fotosintesis, respirasi, dan fotorespirasi. Peningkatan suhu sampai pada tingkat tertentu akan meningkatkan laju fotosintesis. Namun, peningkatan ini akan segera menurun pada suhu yang sangat tinggi

Pembentukan heme

Heme adalah gugus prostetik yang terdiri dari atom besi yang terdapat di tengah-tengah cincin organik heterosiklik yang luas yang disebut porfirin. Tidak semua porfirin mengandung besi, tapi fraksi metalloprotein yang mengandung porfirin memiliki heme sebagai gugus protetiknya; ini kemudian dikenal sebagai hemoprotein. Heme banyak dikenal dalam perannya sebagai komponen Hemoglobin, namun heme juga merupakan komponen dari sejumlah hemoprotein lainnya.
METABOLISME PORFIRIN
1. Pendahuluan
1.1 Batasan
Porfirin adalah senyawa siklik yang dibentuk dari gabungan empat cincin pirol melalui jembatan metenil (-CH=). Sifat khas porfirin adalah pembentukan kompleks dengan ion-ion logam (metaloporfirin) yang terikat pada atom nitrogen cincin-cincin pirol. Sebagai contoh misalnya heme yang merupakan porfirin besi dan klorofil, merupakan porfirin magnesium.
Di alam, metaloporfirin terkonjugasi dengan protein membentuk senyawa-senyawa penting dalam proses biologi, antara lain: (1) Hemoglobin, merupakan porfirin besi yang terikat pada protein globin dan mempunyai fungsi penting pada mekanisme transport oksigen dalam darah;(2) Mioglobin, merupakan pigmen pernafasan yang terdapat dalam sel-sel otot; (3) Sitokrom, berperan sebagai pemindah elektron (electron transfer) pada proses oksidasi reduksi.
1.2 Kimia Porfirin
Porfirin mengandung nitrogen tersier pada 2 cincin pirolen sehingga bersifat basa lemah dan adanya gugus karboksil pada rantai sampingnya menyebabkan juga bersifat asam. Titik isoelektriknya berkisar pada pH 3-4, sehingga pada pH trersebut porfirin mudah diendapkan dalam larutan air. Berbagai jenis porfirinogen tidak berwarna, sedangkan berbagai jenis porfirin berwarna. Porfirin dan derivat-derivatnya mempunyai spektrum absorbsi yang khas pada daerah yang dapat dilihat dan pada daerah ultraviolet. Larutan porfirin dalam HCl 5% mempunyai pita absorbsi pada 400 nm yang disebut pita Soret.
Porfirin dalam asam mineral kuat atau pelarut organik dan kemudian disianari sinar ultraviolet akan memancarkan fluoresensi merah yang kuat. Sifat fluoresensi ini sangat khas sehingga sering dipakai untuk mendeteksi porfirin bebas dengan jumlah yang sedikit. Sifat absorbsi dan fluoresensi yang khas dari porfirin disebabkan oleh ikatan rangkap yang menyatukan cincin pirol. Ikatan rangkap ini tidak ada pada porfirinogen sehingga tidak menunjukkan sifat-sifat tersebut. Jika porfirinogen mengalami oksidasi dengan melepaskan 6 atom H akan terbentuk porfirin yang mempunyai ikatan rangkap.
2. Biosintesis Heme
2.1 Tahap-tahap Biosintesis Heme

Biosintesis heme dapat terjadi pada sebagian besar jaringan kecuali eritrosit dewasa yang tidak mempunyai mitokondria. Sekitar 85% sintesis heme terjadi pada sel-sel prekursor eritoid di sumsum tulang dan sebagian besar sisanya di sel hepar. Biosintesis heme dapat dibagi menjadi 2 tahap, yaitu: (1) Sintesis porfirin; (2) Sintesis heme.
Biosintesis heme dimulai di mitokondria melalui reaksi kondensasi antara suksinil-KoA yang berasal dari siklus asam sitrat dan asam amino glisin. Reaksi ini memerlukan piridoksal fosfat untuk mengaktivasi glisin, diduga piridoksal bereaksi dengan glisin membentuk basa Shiff, di mana karbon alfa glisin dapat bergabung dengan karbon karbosil suksinat membentuk α-amino-β-ketoadipat yang dengan cepat mengalami dekarboksilasi membentuk d-amino levulinat (ALA/AmLev). Rangkaian reaksi ini dikatalisis oleh AmLev sintase/sintetase yang merupakan enzim pengendali laju reaksi pada biosintesis porfirin.
AmLev yang terbentuk kemudian keluar ke sitosol. Di sitosol 2 molekul AmLev dengan perantaraan enzim AmLev dehidratase/dehidrase membentuk porfobilinogen yang merupakan prazat pertama pirol. AmLev dehidratase merupakan enzim yang mengandung seng dan sensitif terhadap inhibisi oleh timbal
Empat porfobilinogen selanjutnya mengadakan kondensasi membentuk tetrapirol linier yaitu hidroksi metil bilana yang dikatalisis oleh enzim uroporfirinogen I sintase (porfobilinogen deaminase). Hidroksi metil bilana selanjutnya mengalami siklisasi spontan membentuk uroporfirinogen I yang simetris atau diubah menjadi uroporfirinogen III yang asimetris dan membutuhkan enzim tambahan yaitu uroporfirinogen III kosintase Pada kondisi normal hampir selalu terbentuk uroporfirinogen III.
Uroporfirinogen III selanjutnya mengalami dekarboksilasi, semua gugus asetatny (A) menjadi gugus metil (M) membentuk koproporfirinogen III. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim uroporfirinogen dekarboksilase. Enzim ini juga mampu mengubah uroporfirinogen I menjadi koproporfirinogen I.
Selanjutnya, koproporfirinogen III masuk ke dalam mitokondria serta mengalami dekarboksilasi dan oksidasi, gugus propionat (P) pada cincin I dan II berubah menjadi vini (V). Reaksi ini dikatalisis oleh koproporfirinogen oksidase dan membentuk protoporfirinogen IX. Enzim tersebut hanya bisa bekerja pada koproporfirinogen III, sehingga protoporfirinogen I umumnya tidak terbentuk. Protoporfirinogen IX selanjutnya mengalami oksidasi oleh enzim protoporfirinogen oksidase membentuk protoporfirin IX. Protoporfirin IX yang dihasilkan akan mengalami proses penyatuan dengan Fe++ melalui suatu reaksi yang dikatalisis oleh heme sintase atau ferokelatase membentuk heme.
2.2 Pengendalian Biosintesis Heme
Enzim yang bertindak sebagai regulator biosintesis heme adalah AmLev sintase. Heme yang mungkin bekerja melalui molekul aporepresor menghambat sintesis AmLev sintase, dalam hal ini kemungkinan terjadi feed back negative. Obat yang metabolismenya menggunakan hemoprotein spesifik di hati (sitokrom-P450) menyebabkan konsentrasi heme intra seluler menurun. Hal ini menyebabkan represi terhadap AmLev sintase menurun. Aktivitas AmLev sintase meningkat sehingga sintesis heme juga meningkat. Pemberian glukosa dan hematin dapat mencegah pembentukan AmLev sintase sehingga menurunkan sintesis heme.
Biosintesa porfirin dan heme

Langkah awal biosintesa porfirin pada mamalia ialah kondensasi suksinil ko-A yang berasal dari siklus asam sitrat dalam mitokondria dengan asam amino glisin membentuk asam α amino β ketoadipat, dikatalisis oleh χ amino levulenat sintase dan memerlukan piridoksal phosfat untuk mengaktifkan glisin. Asam diatas segera mengalami dekarboksilasi membentuk χ amino levulenat atau sering disingkat ALA. Enzym ALA sintase merupakan enzym pengendali kecepatan reaksi .
Didalam sitosol 2 molekul ALA berkondensasi dan mengalami reaksi dehidrasi membentuk porfobilinogen/PBG yang dikatalisis oleh ALA dehidratase.
4 molekul PBG berkondensasi membentuk hidroksi metil bilana, suatu tetrapirol linier oleh enzym uroporfirinogen I sintase atau disebut juga PBG deaminase kemudian terjadi reaksi siklisasi spontan membentuk uroporfirinogen, suatu tetrapirol siklik. Pada keadaan normal uroporfirinogen I sintase adalah kompleks enzym dengan uroporfirinogen III kosintase sehingga kerja kedua kompleks enzym tersebut akan membentuk uroporfirinogen III, yang mempunyai susunan rantai samping asimetris. Bila kompleks enzym abnormal atau hanya terdapat enzym sintase saja, di bentuk uroporfirinogen I yaitu suatu bentuk isomer simetris yang tidak fisiologis.
Rangka porfirin sekarang telah terbentuk, uroporfirinogen I atau III mengalami dekarboksilasi membentuk koproporfirinogen I atau III dengan melepas 4 molekul CO2 hingga rantai samping asetat pada uroporfinogen menjadi metil, reaksi ini dikatalisis oleh uroporfirinogen dekarboksilase. Hanya koproporfirinogen III yang dapat kembali masuk kemitokondria, mengalami dekarboksilasi dan oksidasi membentuk protoporfirinogen III oleh enzym koproporfirinogen oksidase, dimana dua rantai samping propionat koproporfirinogen menjadi vinil.
Protoporfirinogen III dioksidasi menjadi protoporfirin III oleh protoporfirinogen oksidase yang memerlukan oksigen. Protoporfirin III diidentifikasi sebagai isomer porfirin seri IX dan disebut juga dengan protoporfirin IX. Porfirin tipe I dan III dibedakan berdasar simetris tidaknya gugus substituen seperti asetat, propionat dan metil pada cincin pirol ke IV.
Penggabungan besi (Fe 2+) ke protoporfirin IX yang dikatalisa oleh Heme sintase atau Ferro katalase dalam mitokondria akan membentuk heme.

Porfiria

Penyakit turunan atau bisa berupa penyakit yang didapat yang disebabkan oleh defisiensi salah satu enzym pada jalur biosintesa heme dan mengakibatkan penumpukan dan peningkatan porfirin atau prazatnya dijaringan atau didalam urine. Kelainan ini jarang dijumpai tapi perlu dipikirkan dalam keadaan tertentu misalnya sebagai diagnosa banding pada penyakit dengan keluhan nyeri abdomen, fotosensitivitas dan gangguan psikiatri .
Porfiria dikelompokkan menjadi 3 golongan yaitu :
1. Porfiria eritropoetik
2. Porfiria hepatik
3. Protoporfiria (gabungan)
Porfiria eritropoetik, merupakan kelainan kongenital. Terjadi karena ketidak seimbangan enzym kompleks uroporfirinogen sintase dan kosintase. Pada jenis porfiria ini dibentuk uroporfirinogen I yang tidak diperlukan dalam jumlah besar. Juga terjadi penumpukan uroporfirin I, koproporfirin I dan derivat simetris lainnya. Penyakit ini diturunkan secara otosomal resesif dan memunculkan fenomena berupa eritrosit yang berumur pendek, urine pasien merah karena ekskresi uroporfirin I dalam jumlah besar, gigi yang berfluoresensi merah karena deposisi porfirin dan kulit ©2004 Digitized by USU digital library 3
yang hipersensitif terhadap sinar karena porfirin yang diaktifkan cahaya bersifat sangat reaktif .
Porfiria hepatik dibagi menjadi beberapa jenis antara lain :
- Intermitten acute porfiria ( IAP )
- Koproporfiria herediter
- Porfiria variegata
- Porfiria cutanea tarda
- Porfiria toksik
IAP terjadi karena defisiensi partial uroporfirinogen I sintase, diturunkan secara otosomal dominan. Pada penyakit ini dijumpai ekskresi porfobilinogen dan asam amino levulenat yang meningkat menyebabkan urine berwarna gelap.
Koproporfiria herediter terjadi karena defisiensi partial koproporfirinogen oksidase, diturunkan secara otosomal dominan. Terdapat peningkatan ekskresi koproporfirinogen dan menyebabkan urine berwarna merah.
Porfiria variegata terjadi karena defisiensi partial protoporfirinogen oksidase, diturunkan secara otosomal dominan. Terdapat peningkatan ekskresi hampir seluruh zat-zat antara sintesa heme.
Porfiria cutanea tarda terjadi karena defisiensi partial uroporfirinogen dekarboksilasi, diturunkan secara otosomal dominan. Terdapat peningkatan ekskresi uroporfirin yang bila terpapar cahaya menyebabkan urine berwarna merah. Porfiria ini paling sering dijumpai dibanding yang lainnya .
Porfiria toksik atau akuisita disebabkan oleh obat atau zat toksik seperti griseofulvin, barbiturat, heksachlorobenzene, Pb dan sebagainya.
Protoporfiria atau protoporfiria gabungan dikarenakan terjadinya defisiensi partial ferrokatalase, diturunkan secara autosomal dominan. Terdapat peningkatan ekskresi protoporfirin dalam urine.
Gejala klinis yang dapat muncul dapat dikelompokkan dalam dua patogenesa yaitu bila kelainan enzym sintesa heme menyebabkan penumpukan asam amino levulenat dan porfobilinogen disel atau cairan tubuh akan menghambat kerja ATP ase dan meracuni neuron sehingga menimbulkan gejala-gejala neuro-psikiatri sedangkan bila kelainan enzym sintesa heme menyebabkan penumpukan porfirinogen dikulit dan dijaringan lain akan teroksidasi spontan membentuk porfirin yang apabila terpapar dengan cahaya, porfirin akan bereaksi dengan O2 molekuler membentuk suatu radikal bebas yang sangat reaktif dan merusak jaringan atau kulit dimana porfirin terdeposisi, peristiwa ini memunculkan gejala-gejala fotosensitivitas.
Therapi yang dapat diberikan hanyalah bersifat symptomatik karena therapi kausal yang bersifat genetik masih sulit dikerjakan. Obat yang dapat dipakai dan beberapa tindakan yang dianjurkan seperti misalnya hindari preparat atau obat yang merangsang aktifitas sitokrom P- 450 seperti obat anestesia, alkohol, steroid dan lain-lain. Hindari zat-zat toksik penyebab porfiria. Pemberian zat-zat seperti glukosa dan hematin yang menekan kerja ALA sintase untuk menghambat pembentukan pra zat porfirin. Pemberian anti oksidan seperti karoten, vitamin E dan C juga dapat dianjurkan pemakaian tabir surya guna menggurangi pemaparan terhadap cahaya.

Katabolisme Heme

Katablisme Heme Menghasilkan Bilirubin
Dalam keadaan normal, umur eritrosit sekitar 120 hari. Sehingga, sekitar 100-200 juta eritrosit dihancurkan setiap jammya. Dalam 1 hari lebih kurang 6 gram hemoglobin (untuk berat badan 70 kg) dihancurkan. Proses degradasi ini terjadi di jaringan retikulo endothelial (limpa, hati, dan sumsum tulang), yaitu pada bagian mikrosom dari sel retikulo endothelial.
Hemoglobin dipecah menjadi heme dan globin. Bagian protein globin diuraikan menjadi asam amino-asam amino pembentuknya kemudian digunakan kembali. Besi akan dilepaskan dari heme kemudian memasuki depot besi yang juga dapat dipakai kembali. Sedangkan porfirinnya akan dikatabolisme dan menghasikan bilirubin.
Proses pertama dari katabolisme heme dilakukan oleh kompleks enzim heme oksigenase. Pada saat mencapai heme oksigenase besi umumnya sudah teroksidasi menjadi bentuk feri membentuk hemin. Hemin kemudian direduksi dengan NADPH, besi feri dirubah kembali menjadi fero. Dengan bantuan NADPH kembali, oksigen ditambahkan pada jembatan a metenil (antara cincin pirol I dan II) membentuk gugus hidroksil, besi fero teroksidasi kembali menjadi feri. Heme oksigenase dapat diinduksi oleh substrat. Selanjutnya, dengan penambahan oksigen lagi ion feri dibebaskan serta terbentuk karbon monoksida dan biliverdin IXa yang berwarna hijau. Pada reaksi ini heme bertindak sebagai katalisator. Pada burung dan amfibia, diekskresi biliverdin IXa. Sedangkan pada mamalia, dengan bantuan enzim biliverdin reduktase, terjadi reduksi jembatan metenil antara cincin pirol III dan IV menjadi gugus metilen, membentuk bilirubin IXa yang berwarna kuning. Satu gram hemoglobin diperkirakan menghasilkan 35 mg bilirubin. Perubahan heme menjadi bilirubin secara in vivo dapat diamati pada warna ungu hematom yang perlahan-lahan beirubah menjadi bilirubin yang berwarna kuning.
Metabolisme Bilirubin di Hati
Metabolisme bilirubin dalam hati dibagi menjadi 3 proses:
1. Pengambilan (uptake) bilirubin oleh sel hati
2. Konjugasi bilirubin
3. Sekresi bilirubin ke dalam empedu

Pengambilan Bilirubin oleh Hati
Bilirubin hanya sedikit larut dalam plasma dan terikat dengan protein, terutama albumin. Beberapa senyawa seperti antibiotika dan obat-obatan bersaing dengan bilirubin untuk mengadakan ikatan dengan albumin. Sehingga, dapat mempunyai pengaruh klinis. Dalam hati, bilirubin dilepaskan dari albumin dan diambil pada permukaan sinusoid dari hepatosit melalui suatu sistem transport berfasilitas (carrier-mediated saturable system) yang saturasinya sangat besar. Sehingga, dalam keadaan patologis pun transport tersebut tidak dipengaruhi. Kemungkinan pada tahap ini bukan merupakan proses rate limiting.

Konjugasi Bilirubin
Dalam hati, bilirubin mengalami konjugsi menjadi bentuk yang lebih polar sehingga lebih mudah diekskresi ke dalam empedu dengan penambahan 2 molekul asam glukoronat. Proses ini dikatalisis oleh enzim diglukoronil transferase dan menghasilkan bilirubin diglukoronida. Enzim tersebut terutama terletak dalam retikulum endoplasma halus dan menggunakan UDP-asam glukoronat sebagai donor glukoronil. Aktivitas UDP-glukoronil transferase dapat diinduksi oleh sejumlah obat misalnya fenobarbital.
Sekresi
Bilirubin yang sudah terkonjugasi akan disekresi kedalam empedu melalui mekanisme pangangkutan yang aktif dan mungkin bertindak sebagai rate limiting enzyme metabolisme bilirubin. Sekeresi bilirubin juga dapat diinduksi dengan obat-obatan yang dapat menginduksi konjugasi bilirubin. Sistem konjugasi dan sekresi bilirubin berlaku sebagai unit fungsional yang terkoordinasi.

Metabolisme Bilirubin di Usus
Setelah mencapai ileum terminalis dan usus besar bilirubin terkonjugasi akan dilepaskan glukoronidanya oleh enzim bakteri yang spesifik (b-glukoronidase). Dengan bantuan flora usus bilirubin selanjutnya dirubah menjadi urobilinogen.
Urobilinogen tidak berwarna, sebagian kecil akan diabsorpsi dan diekskresikan kembali lewat hati, mengalami siklus urobilinogen enterohepatik. Sebagian besar urobilinogen dirubah oleh flora normal colon menjadi urobilin atau sterkobilin yang berwarna kuning dan diekskresikan melalui feces. Warna feces yang berubah menjaadi lebih gelap ketika dibiarkan udara disebabkan oksidasi urobilinogen yang tersisa menjadi urobilin.

Heme

Heme adalah gugus prostetik yang terdiri dari atom besi yang terdapat di tengah-tengah cincin organik heterosiklik yang luas yang disebut porfirin. Tidak semua porfirin mengandung besi, tapi fraksi metalloprotein yang mengandung porfirin memiliki heme sebagai gugus protetiknya; ini kemudian dikenal sebagai hemoprotein. Heme banyak dikenal dalam perannya sebagai komponen Hemoglobin, namun heme juga merupakan komponen dari sejumlah hemoprotein lainnya.

Kelainan pada metabolisme karbohidrat, lipid dan protein sebagai akibat kelaparan dan definisi insulin

angguan metabolisme pada diabetes mellitus timbul karena defisiensi insulin.
1.      IDDM : produksi insulin tidak ada atau sangat kurang, karena kerusakan sel-β yang luas (>90%)
2.      NIDDM non-obese : defisiensi insulin timbul akibat kerusakan sel-β à hiperglikemi à resistensi insulin
NIDDM obese : pada mulanya timbul resistensi insulin àkegagalan sel-β àresistensi insulin
C.    Klasifikasi ( WHO expert committee 1985 )
1.  Clinical classes
1.1 Diabetes mellitus
    • Insulin - dependent DM ( IDDM )
    • Non – insulin dependent DM (NIDDM )     -
Ø   non obese
Ø  obese
    • Malnutrition related Deabetus Mellitus  ( MRDM )
    • Secondary deabetus mellitus ( DM type 3 )
1.2 Impaired glucose tolerance
·     Obese
·     Non obese
·     Associated  with certain conditions and syndromes
  1.3 Gestational DM ( GDM )
  1. Statistical classes
·         Previous abnormality of glucose intolerance
·         Potential abnormality of glucose intolerance

D.    GEJALA KLINIS DAN DIAGNOSIS
1. Gejala klinik
a. Terdapat gejala klinik klasik :
    Poliuri, polidipsi, polifagi, lemah, dan  berat badan menurun tanpa sebab yang jelas
b. Gejala lain akibat komplikasi kronik :
Retinopati, nefropati, infeksi, kelainan kulit, “diabetic foot” katarak lentis, penyakit jantung dan pembuluh darah tepi. Diagnosis dipastikan dengan pemeriksaan glukosa darah.
2. Diagnosis ( WHO expert committee 1985 )
a.       Gejala klinik( + ) dan gula darah acak (GDA) ≥ 200 mg/dl
b.      Bila hasilnya meragukan dapat dilakukan pemeriksaan dengan test toleransi glukosa oral  (TTGO) dengan muatan 75 gr glukosa dalam 250 – 300 cc air
Diagnosis dengan menggunakan TTGO :
Ø  DM bila : gula darah puasa (GDP) > 140 mg/dl dan GD 2 jam pasca muatan (PM) > 200 mg/dl
Ø  GTG : 130 mg/dl < GDP < 140 mg/dl  atau 140 mg/dl < GDPM < 200 mg/dl
E.     PATOFISIOLOGIS
  1. Mekanisme Hiperglikemi
·     Glukosa yang masuk dari makanan (usus) melalui vena porta masuk kedalam hati. Selanjutnya penyimpanan dan pemanfaatan glukosa tergantung dari aktivitas glikogenesis, glukoneogenesis serta glikogenolisis
·     Glukosa diproduksi di dalam hati melalui glukoneogenesis dan glikogenolisis. Bahan utama untuk glikoneogenesis adalah  alanin dan glutamine, gliserol dan laktat serta piruvat. Glukoneogenesis dikendalikan oleh hormaon insulin.
·     Pada orang normal dalam keadaan puasa glukosa terutama dimanfaatkan oleh jaringan otak, usus dan ginjal.
·     DM mirip kondisi “prolonged starvation”. Pada IDDM kadar NEFA dan keton meningkat dan menghambat pemanfaatan glukosa.
  1. Mekanisme Timbulnya Keluhan Dan Gejala DM
hiperglikemi menyebabkan diuresis osmotic (poliuri). Kelemahan timbul akibat sel tidak mampu memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi.
F.     Pengobatan
  1. Pendidikan
  2. Diit
  3. Latihan jasmani
  4. Obat hipoglikemi
a.       Obat hipoglikemi oral
·         Golongan sulfonilurea
1.      Tolbutamid
2.      Chlorpropamid
3.      Glibenclamid
4.      Glipizid
5.      Gliclazide
6.      Gliquidon
·         Biguanid ( Metformin )
b.      Insulin
·         Kerja cepat: Reguler Insulin ( RI ), Actrapid MC, 3-4X/hr sebelum makan SC. Jika ketoasidosis dapat IM, IV dengan drip tts infuse
·       Kerja sedang : NDH, monotard MC 1-2X/hr untuk mengendalikan gula darah siang dan sore hari
·       Kerja lama : PZI 1 X/hr.
G.    komplikasi DM
1. Komplikasi Akut
Ø  Koma Diabetikum :
o   Ketoasidosis (KAD) – koma KAD
o   Koma Hiperosmolar Non Ketotik (HONK)
o   Koma Asidosis Laktat
Ø  Hipoglikemia (koma)
2. Komplikasi Menahun
Ø  Khas : retinopati, neuripati, nefropati, diabetic foot, diabetik skin
Ø  Tidak khas, tetapi timbul pada usia lebih muda & lebih berat : penyakit pembuluh darah perifer, penyakit jantung koroner, infeksi, katarak
H.    HIPOGLIKEMIA
1. Etiologi pada Diabetikum
  • Kelebihan insulin, obat per oral, gagal ginjal (↓ bersihan insulin), hipotiroidisme
  • Kurang makan, sesudah olahraga, sembuh dari sakit, sesudah melahirkan, minum obat yang sifatnya serupa *
2. Etiologi pada NON–Diabetikum
  • Meningkatnya Insulin : insulin eksogen, sulfonilurea, insulinoma, antibodi reseptor insulin atau anti–insulin
  • Menurunnya Produksi glukosa : hipopituitarisme, insufisiensi adrenal, defisiensi glukagon, gagal hati, alkoholisme
  • Postpandrial ( setelah makan )
3. Manifestasi Klinis (glukosa < 55 mg/dl)
  • SSP : sakit kepala, perubahan penglihatan dan status mental, kelemahan
  • Otonom           ð parasimpatik           : lapar, mual
ð simpatik                  : keringat dingin, berdebar-debar
4. Terapi
  • Pemberian gula murni 30 gr (2 sendok makan), sirop, makanan yang mengandung karbohidrat
  • Pada keadaan koma : berikan larutan Glukosa 40 % i.v sebanyak 20-50 cc, setiap 10-20 menit sampai pasien sadar, disertai infuse dextrose 10 % 6 jam/kolf
  • Bila belum teratasi, dapat diberikan antagonis insulin (adrenalin, kortison atau glukagon)
I.       GANGGUAN METABOLISME PROTEIN
Penyakit akibat  kelebihan protein
Defisiensi protein
Terjadi pada pemasukan protein kurang mengandung kekurangan kalori, asam amino, mineral, dan faktor lipotropik
Akibatnya :                                 
·         Pertumbuhan tubuh
·         Pemeliharaan jaringan tubuh
·         Pembentukkan zat anti dan serum protein akan terganggu.
Penderita mudah terserang penyakit infeksi, perjalanan infeksi berat, luka sukar sembuh dan mudah terserang penyakit hati akibat kekurangan faktor lipotropik
J.      Macam-Macam Penyakit Defisiensi Protein
Hipoproteinemia
Penyebab :
·         Exkresi protein darah berlebihan melalui air kemih
·         Pembentukan albumin terganggu seperti pada penyakit hati
·         Absorpsi albumin berkurang akibat kelaparan atau penyakit usus, juga pada penyakit ginjal
Hipo dan Agammaglubulinemia
Ada 3 jenis :
1.      Hipoagammaglobulinemia kongenital
·         Penyakit herediter, terutama anak laki-laki antara 9 – 12 tahun
·         Mudah terserang infeksi. Kematian sering terjadi akibat infeksi
·         Plasma darah tidak mengandung gamma protein
·         Dapat terjadi penyakit hipersensitivas (misal: penyakit artritis) karena tubuh tidak dapat membentuk Ig
2. Hipoagammaglobulinemia
·         Pada pria dan wanita pada semua usia
·         Penderita mudah terkena infeksi
·         Terjadi hiperplasi konpensatorik sel retikulum sehingga mengakibatkan limfadenopathi dan splenomegali
3. Hipoagammaglobulinemia sementara
·         Hanya ditemukan pada bayi
·         Merupakan peralihan pada waktu gamma globulin yang didapat dari ibu habis dan anak harus membentuk gamma globulin sendiri
K.    PIRAI ATAU GOUT
Akibat gangguan metabolisme asam urat mengakibatkan asam urat serum meninggi sehingga terjadi pengendapan urat pada berbagai jaringan
Asam urat merupakan hasil akhir dari pada metabolisme purin.
Secara klinis : Arthritis akut yang sering kambuh secara menahun pada jaringan ditemukan tonjolan-tonjolan disebut “tophus”
·         Di sekitar sendi
·         Bursa
·         Tulang rawan
·         Telinga
·         Ginjal
·         Katup jantung
L.     GANGGUAN METABOLISME LEMAK
Kelebihan Lemak (Obesitas)
Terjadi kalori didapat  lebih dari kalori yang dimetabolisme (hipometabolisme) terjadi pada hipopituitarisme dan hipotiroidisme. Kalori yang dibutuhkan menurun sehingga mengakibatkan berat badan naik, meskipun diberi makan  tidak berlebihan.
Lemak ditimbun pada:
·         Jaringan subkutis
·         Jaringan retroperitoneum
·         Peritoneum
·         Omentum
·         Pericardium
·         Pankreas
Obesitas dapat beresiko memperberat hipertensi, diabetes, penyakit jantung
Hiperlipemia
Jumlah lipid darah total dan kholesterol meningkat
Terdapat pada :
·         Diabetes melitus tidak diobati
·         Hipotiroidisme 
·         Nefrosis lupoid
·         Penyakit hati
·         Sirhrosis biliaris
·         Xantomatosa
·         Hiperlipidemi
·         Hiperkholesterolemi
Penimbunan lemak terjadi di dinding pembuluh darah yang dapat mengakibatkan arteriosclerosis
Defisiensi lemak
Terjadi pada
·         Kelaparan (starvation)
·         Gangguan penyerapan (malabsorption) :  penyakit celiac, sprue, penyakit Whipple.
Tubuh terpaksa mengambil kalori dari simpanannya karena intake kurang, yang mula-mula dimobilisasi : karbohidrat dan lemak, dan hanya pada keadaan gizi buruk akhirnya protein diambil dari jaringan. Pada  penyakit Whipple selain difisiensi lemak, juga difisensi protein, karbohidrat dan vitamin.
Susunan  Endokrin
Sistem endokrin : kelenjar yang tidak mempunyai saluran keluar (duktus eksretorius)
Produknya disebut hormone, langsung masuk aliran darah dan mempengaruhi pertumbuhan, metabolisme, reproduksi dan lain-lain.
Sistem endokrin:
  1. Kelenjar Hipofisis               
  2. Kelenjar adrenal
  3. Kelenjar Thyroid
  4. Kelenjar Langerhans pankreas
  5. Kelenjar Para thyroid
  6. Gonad: Ovarium dan testis
  7. Kelenjar thymus
  8. Placenta
Hipofisis
Menghasilkan hormon yang tidak langsung mempengaruhi sel tubuh, tapi mempengaruhi kelenjar endokrin lain
Target organ
·         Thyroid
·         Adrenal yang dapat menghasilkan hormone dan mempengaruhi sel tubuh
·         Gonad
Kelenjar hipofisis terdiri dari 2 lobus yaitu lobus anterior dan posterior.
Lobus anterior
·         Growth hormon
·         Thyrotropin (TSH)
·         Folikel stimulating hormon (FSH) dan Luteinizing hormon 
·         Prolaktin hormon
Lobus posterior
·         Anti diuretik (ADH)
Thyroid
Embriologi:
Dari invaginasi tuber (endoderm) dari dasar lidah (foramen caecum)sampai tumbuh ke bawah, di muka trachea dan tulang rawan thyroid
Fisiologi:
·         Mempertahankan derajat metabolisme lebih tinggi
·         Merupakan alat tubuh yang sensitif dan dapat bereksi terhadap berbagai rangsangan
Pada masa pubertas, kehamilan, dan stres atau pada waktu haid kelenjar membesar dan berfungsi lebih aktif
Kelainan yamg terjadi :
·         Hiperplasi epitel
·         Resorpsi koloid
·         sel-sel folikel menjadi lebih tinggi kadang membentuk tonjolan-tonjolan ke dalam lumen.
·         Apabila stres dan rangsangan lain hilang dapat juga terjadi involusi, kelenjar mengecil
Fungsi thyroid dipengaruhi oleh hipofisis melalui TSH.
·         Apabila TSH negatif (misal: pada hipopituitarisme) → thyroid atropi
·         Apabila TSH meningkat sehingga hormon thyroid juga meningkat mengakibatkan menekan fungsi hipofisis, dan sebaliknya
·         Apabila thyroid menurun akan merangsang hipofisis mengeluarkan TSH lebih banyak.
·         Menyebabkan hiperplasi dan pembesaran kelenjar thyroid seperti pada penderita kekurangan jodium pada penyakit gondok.
Biosintesis Produksi  Hormon Thyroid.
Produksi hormon thyroid melalui 4 tingkat.
Tingkat I     TRAPPING
Tingkat II    BINDING
Tingkat III  COUPLING
Tingkat IV  Releasing


angguan metabolisme pada diabetes mellitus timbul karena defisiensi insulin.
1.      IDDM : produksi insulin tidak ada atau sangat kurang, karena kerusakan sel-β yang luas (>90%)
2.      NIDDM non-obese : defisiensi insulin timbul akibat kerusakan sel-β à hiperglikemi à resistensi insulin
NIDDM obese : pada mulanya timbul resistensi insulin àkegagalan sel-β àresistensi insulin
C.    Klasifikasi ( WHO expert committee 1985 )
1.  Clinical classes
1.1 Diabetes mellitus
    • Insulin - dependent DM ( IDDM )
    • Non – insulin dependent DM (NIDDM )     -
Ø   non obese
Ø  obese
    • Malnutrition related Deabetus Mellitus  ( MRDM )
    • Secondary deabetus mellitus ( DM type 3 )
1.2 Impaired glucose tolerance
·     Obese
·     Non obese
·     Associated  with certain conditions and syndromes
  1.3 Gestational DM ( GDM )
  1. Statistical classes
·         Previous abnormality of glucose intolerance
·         Potential abnormality of glucose intolerance

D.    GEJALA KLINIS DAN DIAGNOSIS
1. Gejala klinik
a. Terdapat gejala klinik klasik :
    Poliuri, polidipsi, polifagi, lemah, dan  berat badan menurun tanpa sebab yang jelas
b. Gejala lain akibat komplikasi kronik :
Retinopati, nefropati, infeksi, kelainan kulit, “diabetic foot” katarak lentis, penyakit jantung dan pembuluh darah tepi. Diagnosis dipastikan dengan pemeriksaan glukosa darah.
2. Diagnosis ( WHO expert committee 1985 )
a.       Gejala klinik( + ) dan gula darah acak (GDA) ≥ 200 mg/dl
b.      Bila hasilnya meragukan dapat dilakukan pemeriksaan dengan test toleransi glukosa oral  (TTGO) dengan muatan 75 gr glukosa dalam 250 – 300 cc air
Diagnosis dengan menggunakan TTGO :
Ø  DM bila : gula darah puasa (GDP) > 140 mg/dl dan GD 2 jam pasca muatan (PM) > 200 mg/dl
Ø  GTG : 130 mg/dl < GDP < 140 mg/dl  atau 140 mg/dl < GDPM < 200 mg/dl
E.     PATOFISIOLOGIS
  1. Mekanisme Hiperglikemi
·     Glukosa yang masuk dari makanan (usus) melalui vena porta masuk kedalam hati. Selanjutnya penyimpanan dan pemanfaatan glukosa tergantung dari aktivitas glikogenesis, glukoneogenesis serta glikogenolisis
·     Glukosa diproduksi di dalam hati melalui glukoneogenesis dan glikogenolisis. Bahan utama untuk glikoneogenesis adalah  alanin dan glutamine, gliserol dan laktat serta piruvat. Glukoneogenesis dikendalikan oleh hormaon insulin.
·     Pada orang normal dalam keadaan puasa glukosa terutama dimanfaatkan oleh jaringan otak, usus dan ginjal.
·     DM mirip kondisi “prolonged starvation”. Pada IDDM kadar NEFA dan keton meningkat dan menghambat pemanfaatan glukosa.
  1. Mekanisme Timbulnya Keluhan Dan Gejala DM
hiperglikemi menyebabkan diuresis osmotic (poliuri). Kelemahan timbul akibat sel tidak mampu memanfaatkan glukosa sebagai sumber energi.
F.     Pengobatan
  1. Pendidikan
  2. Diit
  3. Latihan jasmani
  4. Obat hipoglikemi
a.       Obat hipoglikemi oral
·         Golongan sulfonilurea
1.      Tolbutamid
2.      Chlorpropamid
3.      Glibenclamid
4.      Glipizid
5.      Gliclazide
6.      Gliquidon
·         Biguanid ( Metformin )
b.      Insulin
·         Kerja cepat: Reguler Insulin ( RI ), Actrapid MC, 3-4X/hr sebelum makan SC. Jika ketoasidosis dapat IM, IV dengan drip tts infuse
·       Kerja sedang : NDH, monotard MC 1-2X/hr untuk mengendalikan gula darah siang dan sore hari
·       Kerja lama : PZI 1 X/hr.
G.    komplikasi DM
1. Komplikasi Akut
Ø  Koma Diabetikum :
o   Ketoasidosis (KAD) – koma KAD
o   Koma Hiperosmolar Non Ketotik (HONK)
o   Koma Asidosis Laktat
Ø  Hipoglikemia (koma)
2. Komplikasi Menahun
Ø  Khas : retinopati, neuripati, nefropati, diabetic foot, diabetik skin
Ø  Tidak khas, tetapi timbul pada usia lebih muda & lebih berat : penyakit pembuluh darah perifer, penyakit jantung koroner, infeksi, katarak
H.    HIPOGLIKEMIA
1. Etiologi pada Diabetikum
  • Kelebihan insulin, obat per oral, gagal ginjal (↓ bersihan insulin), hipotiroidisme
  • Kurang makan, sesudah olahraga, sembuh dari sakit, sesudah melahirkan, minum obat yang sifatnya serupa *
2. Etiologi pada NON–Diabetikum
  • Meningkatnya Insulin : insulin eksogen, sulfonilurea, insulinoma, antibodi reseptor insulin atau anti–insulin
  • Menurunnya Produksi glukosa : hipopituitarisme, insufisiensi adrenal, defisiensi glukagon, gagal hati, alkoholisme
  • Postpandrial ( setelah makan )
3. Manifestasi Klinis (glukosa < 55 mg/dl)
  • SSP : sakit kepala, perubahan penglihatan dan status mental, kelemahan
  • Otonom           ð parasimpatik           : lapar, mual
ð simpatik                  : keringat dingin, berdebar-debar
4. Terapi
  • Pemberian gula murni 30 gr (2 sendok makan), sirop, makanan yang mengandung karbohidrat
  • Pada keadaan koma : berikan larutan Glukosa 40 % i.v sebanyak 20-50 cc, setiap 10-20 menit sampai pasien sadar, disertai infuse dextrose 10 % 6 jam/kolf
  • Bila belum teratasi, dapat diberikan antagonis insulin (adrenalin, kortison atau glukagon)
I.       GANGGUAN METABOLISME PROTEIN
Penyakit akibat  kelebihan protein
Defisiensi protein
Terjadi pada pemasukan protein kurang mengandung kekurangan kalori, asam amino, mineral, dan faktor lipotropik
Akibatnya :                                 
·         Pertumbuhan tubuh
·         Pemeliharaan jaringan tubuh
·         Pembentukkan zat anti dan serum protein akan terganggu.
Penderita mudah terserang penyakit infeksi, perjalanan infeksi berat, luka sukar sembuh dan mudah terserang penyakit hati akibat kekurangan faktor lipotropik
J.      Macam-Macam Penyakit Defisiensi Protein
Hipoproteinemia
Penyebab :
·         Exkresi protein darah berlebihan melalui air kemih
·         Pembentukan albumin terganggu seperti pada penyakit hati
·         Absorpsi albumin berkurang akibat kelaparan atau penyakit usus, juga pada penyakit ginjal
Hipo dan Agammaglubulinemia
Ada 3 jenis :
1.      Hipoagammaglobulinemia kongenital
·         Penyakit herediter, terutama anak laki-laki antara 9 – 12 tahun
·         Mudah terserang infeksi. Kematian sering terjadi akibat infeksi
·         Plasma darah tidak mengandung gamma protein
·         Dapat terjadi penyakit hipersensitivas (misal: penyakit artritis) karena tubuh tidak dapat membentuk Ig
2. Hipoagammaglobulinemia
·         Pada pria dan wanita pada semua usia
·         Penderita mudah terkena infeksi
·         Terjadi hiperplasi konpensatorik sel retikulum sehingga mengakibatkan limfadenopathi dan splenomegali
3. Hipoagammaglobulinemia sementara
·         Hanya ditemukan pada bayi
·         Merupakan peralihan pada waktu gamma globulin yang didapat dari ibu habis dan anak harus membentuk gamma globulin sendiri
K.    PIRAI ATAU GOUT
Akibat gangguan metabolisme asam urat mengakibatkan asam urat serum meninggi sehingga terjadi pengendapan urat pada berbagai jaringan
Asam urat merupakan hasil akhir dari pada metabolisme purin.
Secara klinis : Arthritis akut yang sering kambuh secara menahun pada jaringan ditemukan tonjolan-tonjolan disebut “tophus”
·         Di sekitar sendi
·         Bursa
·         Tulang rawan
·         Telinga
·         Ginjal
·         Katup jantung
L.     GANGGUAN METABOLISME LEMAK
Kelebihan Lemak (Obesitas)
Terjadi kalori didapat  lebih dari kalori yang dimetabolisme (hipometabolisme) terjadi pada hipopituitarisme dan hipotiroidisme. Kalori yang dibutuhkan menurun sehingga mengakibatkan berat badan naik, meskipun diberi makan  tidak berlebihan.
Lemak ditimbun pada:
·         Jaringan subkutis
·         Jaringan retroperitoneum
·         Peritoneum
·         Omentum
·         Pericardium
·         Pankreas
Obesitas dapat beresiko memperberat hipertensi, diabetes, penyakit jantung
Hiperlipemia
Jumlah lipid darah total dan kholesterol meningkat
Terdapat pada :
·         Diabetes melitus tidak diobati
·         Hipotiroidisme 
·         Nefrosis lupoid
·         Penyakit hati
·         Sirhrosis biliaris
·         Xantomatosa
·         Hiperlipidemi
·         Hiperkholesterolemi
Penimbunan lemak terjadi di dinding pembuluh darah yang dapat mengakibatkan arteriosclerosis
Defisiensi lemak
Terjadi pada
·         Kelaparan (starvation)
·         Gangguan penyerapan (malabsorption) :  penyakit celiac, sprue, penyakit Whipple.
Tubuh terpaksa mengambil kalori dari simpanannya karena intake kurang, yang mula-mula dimobilisasi : karbohidrat dan lemak, dan hanya pada keadaan gizi buruk akhirnya protein diambil dari jaringan. Pada  penyakit Whipple selain difisiensi lemak, juga difisensi protein, karbohidrat dan vitamin.
Susunan  Endokrin
Sistem endokrin : kelenjar yang tidak mempunyai saluran keluar (duktus eksretorius)
Produknya disebut hormone, langsung masuk aliran darah dan mempengaruhi pertumbuhan, metabolisme, reproduksi dan lain-lain.
Sistem endokrin:
  1. Kelenjar Hipofisis               
  2. Kelenjar adrenal
  3. Kelenjar Thyroid
  4. Kelenjar Langerhans pankreas
  5. Kelenjar Para thyroid
  6. Gonad: Ovarium dan testis
  7. Kelenjar thymus
  8. Placenta
Hipofisis
Menghasilkan hormon yang tidak langsung mempengaruhi sel tubuh, tapi mempengaruhi kelenjar endokrin lain
Target organ
·         Thyroid
·         Adrenal yang dapat menghasilkan hormone dan mempengaruhi sel tubuh
·         Gonad
Kelenjar hipofisis terdiri dari 2 lobus yaitu lobus anterior dan posterior.
Lobus anterior
·         Growth hormon
·         Thyrotropin (TSH)
·         Folikel stimulating hormon (FSH) dan Luteinizing hormon 
·         Prolaktin hormon
Lobus posterior
·         Anti diuretik (ADH)
Thyroid
Embriologi:
Dari invaginasi tuber (endoderm) dari dasar lidah (foramen caecum)sampai tumbuh ke bawah, di muka trachea dan tulang rawan thyroid
Fisiologi:
·         Mempertahankan derajat metabolisme lebih tinggi
·         Merupakan alat tubuh yang sensitif dan dapat bereksi terhadap berbagai rangsangan
Pada masa pubertas, kehamilan, dan stres atau pada waktu haid kelenjar membesar dan berfungsi lebih aktif
Kelainan yamg terjadi :
·         Hiperplasi epitel
·         Resorpsi koloid
·         sel-sel folikel menjadi lebih tinggi kadang membentuk tonjolan-tonjolan ke dalam lumen.
·         Apabila stres dan rangsangan lain hilang dapat juga terjadi involusi, kelenjar mengecil
Fungsi thyroid dipengaruhi oleh hipofisis melalui TSH.
·         Apabila TSH negatif (misal: pada hipopituitarisme) → thyroid atropi
·         Apabila TSH meningkat sehingga hormon thyroid juga meningkat mengakibatkan menekan fungsi hipofisis, dan sebaliknya
·         Apabila thyroid menurun akan merangsang hipofisis mengeluarkan TSH lebih banyak.
·         Menyebabkan hiperplasi dan pembesaran kelenjar thyroid seperti pada penderita kekurangan jodium pada penyakit gondok.
Biosintesis Produksi  Hormon Thyroid.
Produksi hormon thyroid melalui 4 tingkat.
Tingkat I     TRAPPING
Tingkat II    BINDING
Tingkat III  COUPLING
Tingkat IV  Releasing