Makalah Biokimia - Gastrointestinal

BAB I

PENDAHULUAN

I.       Latar Belakang

Gastrointestinal adalah merupakan suatu saluran pencernaan yang panjangnya sekitar 9 meter mulai dari mulut sampai anus, meliputi oropharing, esophagus, stomach(lambung), usus halus dan usus besar. Di mulut makanan dikunyah dan dicampur dengan sekresi kelenjar saliva sehingga menjadi bolus. Esophagus mengantarkan bolus dari mulut ke stomach (lambung), Lambung, usus halus dan usus besar sebagai tempat penampung makan/bolus dan produk akhir dari pencernaan. Lumen gastrointestinal secara umum memiliki lapisan mukosa, submukosa, lapisan otot. Sistem gastro intestinal dan organ accesoris memperoleh aliran darah sekitar 25 – 30 % dari cardiac out put. Saraf yang terlibat dalam mengendalikan sistem gastro intestinal melibatkan saraf autonom saraf parasimpatis dan simpatis.

Proses pencernaan pada manusia dapat di bedakan menjadi dua macam yaitu proses pencernaan secara mekanik dan kimiawi (enzimatis). Saat mengunyah makanan seperti nasi, roti, umbi dan pisang berarti proses pencernaan mekanik (fisik) sedang berlangsung. Dan, proses pencernaan mekanik adalah proses perubahan makanan dari bentuk besar atau kasar menjadi bentuk kecil atau halus. Pada manusia dan mamalia umumnya proses pencernaan mekanik dilakukan dengan menggunakan gigi. Berarti, proses pencernaan kimiawi pun sedang terjadi. Dan proses pencernaan kimiawi adalah proses perubahan makanan dari zat yang kompleks menjadi zat-zat yang lebih sederhana dengan menggunakan enzim. Enzim adalah zat kimia yang dihasilkan oleh tubuh yang berfungsi mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh. Proses pencernaan makanan pada manusia melibatkan alat-alat pencernaan makanan yang kita makan. Alat pencernaan makanan dapat di bedakan atas saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Kelenjar pencernaan menghasilkan enzim-enzim yang membantu proses pencernaan kimiawi. Kelenjar air liur, kelenjar getah lambung, hati (hepar), dan pankreas.

II.    Tujuan

1.      Untuk mengetahui gastrointestinal atau system pencernaan pada manusia

2.      Untuk mengetahui proses terjadinya pencernaan

3.      Untuk mengetahui enzim yang bekerja pada gastrointestinal

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

v  Gastrointestinal pada Manusia

1.      Mulut

Terdiri atas gigi, lidah, dan kelenjar ludah (air liur). Dan di dalam ronggga mulut, makanan menggalami pencerrnaan secara mekanik dan kimiawi.

Gigi berfungsi untuk mengunyah makanan sehingga makanan menjadi halus. Gigi dapat di bedakan atas empat macam yaitu, Gigi seri, gigi taring, gigi geraham depan dan gigi geraham belakang.

Lidah berfungsi untuk mengaduk makanan di dalam rongga mulut dan membantu mendorong makanan ( proses penelanan ). Selain itu lidah juga berfungsi sebagai alat pengecap yang dapat merasakan manis, asin, pahit, dan asam.

Kelenjar ludah menghasilkan ludah atau air liur ( saliva ). Kelenjar ludah dalam rongga mulut ada 3 pasang, yaitu:

- Kelenjar parotis, terletak di bawah telinga

- Kelenjar submandibulavis, terletak di rahang bawah

- Kelenjar sublingualis, terletak di bawah lidah.

Ludah berfungsi untuk memudahkan penelanan makanan. Didalam ludah terdapat enzim ptialin ( amilase ). Enzim ptialin berfungsi mengubah makanan dalam mulut yang mengandung zat karbohidrat ( amilum ) menjadi gula sederhana ( maltosa ). Maltosa mudah di cerna oleh organ pencernaan selanjutnya. Enzim ptialin beketja dengan baik pada PH antara 6, 8-7 dan suhu 37^oC.

2.      Esofagus

Kerongkongan ( esofagus ) merupakan saluran penghubung antara rongga mulut dengan lambung, berfungsi sebagai jalan makanan yang telah di kunyah menuju lambung, jadi, pada kerongkongan tidak terjadi proses pencernaan. Makanan di dalam kerongkongan hanya sekitar enam detik. Bagian pangkal kerongkongan ( paring ) berotot lurik, artinya kita menelan makanan jika telah di kunyah sesuai dengan kehendak kita. Akan tetapi, sesudah proses penelanan sehingga mengeluarkan proses. Kerja otot-otot organ pencernaan selanjutnya tidak menurut kehendak kita ( tidak di sadari).

3.      Lambung

Dinding lambung mengandung sel-sel kelenjar yang berfungsi sebagai kelenjar pencernaan yang menghasilkan getah lambung. Getah lambung mengandung air lendir ( musin ), asam lambung, enzim renim, dan enzim pepsinogen. Getah lambung bersifat asam karena banyak mengandung asam lambung.

Asam lambung berfungsi membunuh kuman penyakit atau bakteri yang masuk bersama makanan dan juga berfungsi untuk mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin-pepsin yang berfungsi memecah protein menjadi pepton dan proteosa-enzim renin berfungsi menggumpalkan protein susu (kasein) yang terdapat dalam susu. Adanya enzim renin dan enzim pepsin menunjukkan bahwa didalam lambung terjadi proses pencernaan kimiawi- selain menghasilkan enzim pencernaaan, dinding lambung juga menghasilkan hormon gastrin. Hormon gastrin berfungsi untuk mengeluarkan (sekresi) getah lambung. Berikut proses pembentukan asam lambung :

Asam  HCl

Asam ini dihasilkan oleh sel-sel parietal. Proses pembentukannya adalah sebagai berikut:

Proses pembentukan asam HCl ini diawali oleh reaksi pembentukan asam karbonat dari CO₂ dan H₂O dengan enzim karbonatanhidrase. H₂CO₃ yang terbentuk dalam sel parietal melepaskan ion  H⁺ keluar, sedangkan ion  HCO₃ mengalami perpindahan menggantikan ionCl dalam plasma. Ion Cl^- dikeluarkan dari dalam sel parietal dan dengan adanya ion H ⁺ maka terbentuk asam HCl dalam lambung. Adanya asam HCl ini menyebabkan cairan dalam lambung bersifat asam dengan pH antara 1,0 dan 2,0.

Asam HCl berfungsi sebagai :

·         Membuat pH yang baik untuk proses pemecahan molekul protein oleh enzim pepsindengan cara hidrolisis.

·         Merupakan kerja pendahuluan terhadap protein sebelum dipecah oleh pepsin, yaitu berupa denaturasi dan hidrolisis.

·         Mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin4.

·         Mempermudah penyerapan Fe.

·         Sedikit menghidrolisis suatu disakarida.

·         Merangsang pengeluaran sekretin, suatu hormone yang terdapat dalam usus 12 jari (duodenum).

·         Mencegah terjadinya fermentasi dalam lambung oleh mikroorganisme.

Pepsin

Yang juga ditemukan dalam getah lambung adalah pepsin, enzim yang memulai hidrolisis protein. Pepsin memecah ikatan peptide yang berdekatan dengan asam amino tertentu, sehingga memotong-motong protein menjadi polipeptida yang lebih kecil. Pepsin merupakan salah satu di antara sedikit enzim yang bekerja paling baik dalam lingkunganyang sangat asam. Sesungguhnya pH getah lambung yang rendah mendenaturasi protein dalam makanan, yang meningkatkan pemaparan ikatan peptidanya ke pepsin.Sel-se terspesialisasi yang berlokasi di ceruk-ceruk lambung mensintesis dan mensekresikan pepsin dalam bentuk inaktif yang disebut pepsinogen. Pepsinogen memiliki bobot molekul 42.500, sedangkan bobot molekul pepsin34.500, itu artinya pada proses pengaktifan enzimada sebagian molekul pepsinogen yang lepas, bagian yang lepas itulah yang semula menutupi bagian aktif enzim. Dengan terbentuknya bagian aktif enzim maka terjadilah kontak antara enzim -substrat, yang selanjutnya akan membentuk hasil reaksi. Pemecahan molekul pepsin ini terjadi pada ikatan

Glutamil -/- tirosil

Glutamil -/- fenil alanil

Sisteinil -/- tirosil

Pepsin juga dapat menggumpalkan susu, kasein dalam susu diubah menjadi parakasein oleh ion Ca⁺⁺ baru kemudian terjadi pemecahan

        Lipase    

Enzim ini merupakan katalis pada proses pemecahan lipid. Lipase bekerja optimal pada pH antara 5.5- 7,5, dengan demikian tidak bekerja efektif pada lambung. Akan tetapi ia masih bisa terus bekerja melangsungkan reaksi hidrolisis terhadap molekul triasil gliserolatau trigliserida yang mengandung asam lemak pendek atau sedang.

Renin

Renin berasal dari prorenin (zimogen) dalam suasana asam diubah menjadi rennin.Rennin hanya terdapat pada lambung bayi.Penting karena dapat mengubah kasein dalamsusu menjadi parakasein (dengan bantuan ion Ca++). Dengan perubahan ini maka protein susuyang sudah ada dalam lambung bayi tidak akan keluar terlalu cepat dan parakasein dapatdihirolisis lebih lanjut dan digunakan sebagai makanan oleh bayi. Penting karena dapat mengubah kasein dalam susu menjad parakasein (dengan bantuan ion Ca+). Dengan perubahan ini maka protein susu yang sudah ada dalam lambung bayi tidak akan keluar terlalu cepat dan paraksein dapat dihidrolisis lebih lanjut dan digunakan sebagai makanan oleh bayi.

4.      Usus Halus

Usus halus merupakan tempat penyerapan sari makanan dan tempat terjadinya proses pencernaan yang paling panjang.

Setelah dicerna dalam lambung makanan akan berupa cairan yang kental, selanjutnya secara berkala akan dialirkan ke dalam usus 12 jari (duodenum) melalui sebuah katup pengatur yang disebut katup Pilorus. Katup ini dapat terbuka dan tertutup untuk mengatur aliran cairan makanan masuk ke usus.

Ada organ yang berperan penting dalam pencernaan usus ini yaitu hati , pancreas, empedu,dan  usus itu sendiri. Pancreas dan empedu menghasilkan cairan yang disalurkan ke dalamduodenum dekat dengan katup pylorus. Cairan ini bersifat basa, oleh karena itu cairan makanan yang bersifat asam akan menjadi netral dan pada akhirnyaakan bersifat basa, sebab syarat agar bekerjanya enzim-enzim yang bekerja sebagai katalis pada pencernaan usus adalah suasana basa.

Hati

Hati melakukan berbagai fungsi penting dalam tubuh, termasuk produksi empedu,suatu campuran zat-zat yang disimpan dalam kantung empedu sampai diperlukan. Organ ini memainkan peran penting dalam metabolisme dan memiliki beberapa fungsi dalam tubuh termasuk penyimpanan glikogen, sintesis protein plasma, dan penetralan obat. Dia juga memproduksi bile, yang penting dalam pencernaan. Zat-zat gizi dari makanan diserap ke dalam dinding usus yang kaya akan pembuluh darah yang kecil-kecil (kapiler). Kapiler ini mengalirkan darah ke dalam vena yang bergabung dengan vena yang lebih besar dan pada akhirnya masuk ke dalam hati sebagai vena porta. Vena porta terbagi menjadi pembuluh-pembuluh kecil di dalam hati, dimana darah yang masuk diolah. Hati melakukan proses tersebut dengan kecepatan tinggi, setelah darah diperkaya dengan zat-zat gizi, darah dialirkan kedalam sirkulasi umum.

Pancreas

Pancreas menghasilkan cairan pancreas. Cairan pancreas diproduksi karena adanya rangsangan hormone. Hormone ini dihasilkan oleh jaringan tertentu dan beredar melalui peredaran darah. Masuknya cairan makanan yang bersifat asam menyebabkarn duodenum menghasilkan hormone yang disalurkan oleh darah ke Pankreas, hati, dan empedu. Hormone yang dibentuk duodenum ini adalah:

·         Sekretin, yang merangsang timbulnya cairan pancreas yang encer dan berkadar bikarbonat tinggi dan mengandung enzim sedikit.

·         Pankreozimin, yang merangsang timbulnya cairan pancreas yang kental dan berkadar karbonat rendah serta mengandung banyak enzim.

·         Kolesistokinin yang mempengaruhi kantung empedu untuk kontraksi sehingga mengeluarkan cairan dari dalamnya.

·         Enterokinin, yang merangsang terbentuknya cairan usus.

Cairan pancreas berwarna jernih memiliki berat jenis 1,007 dan memiliki pH antara7,5-8,2. Selama24 jam dihasilkan sekitar  500 ml cairan pancreas. Cairan ini terdiri dari 98,7% air dan 1,3% zat anorganik dan zat organic. Zat organic yang terkandung dalam cairan pancreas terutama adalah.

a.       tripsin

b.      kimotripsin,

c.       karboksipeptidase

d.      lipase,

e.       amilase,

f.       nukleodepolimerasea.

a.      Tripsin

Tripsin adalah enzim pemecah protein atau proteosa, dihasilkan pleh sel pancreasdalam bentuk molekul tripsinogen yang tidak aktif. Tripsinogen diaktifkan menjadi tripsinoleh enzim enterokinase, molekul tripsin sendiri dengan bantuan ion Ca₂⁺ dapatberlaku pulasebagai katalis dalam pengaktifan tripsinogen menjadi tripsin. Tripsin bekerja baikpada pH 8,0 - 9,0.  

b.      Kimotripsin

Kimotripsin berfungsi sebagai katalis dalam hidrolisis protein. Enzim ini diproduksidalam bentuk kimotripsinogen yang diaktifkan oleh tripsin menjadi kimotripsin.K imotripsin mempunyai daya mengendapkan protein susu lebih besar daripada tripsin. Baik tripsin maupun kimotripsin mampu menghidrolisis protein, pepton, dan proteosa menjadi polipeptida.

c.       Peptidase

Polipeptida hasil hidrolisis protein oleh enzim tripsin dan kimotripsin dihidrolisislebih lanjut oleh enzim peptidase.Peptidase yang berperan dalam proses ini adalah:

·         K arboksi peptidase, enzim yang memecah ikatan peptide pada ujung molekul yangmempunyai gugus karboksilat.

·         Amino peptidase, enzim yang memecah ikatan peptide pada ujung molekul yangmempunyai gugus amina.

d.      Lipase

Lipase berfungsi sebagai katalis pada proses hidrolisis lemak menjadi asam lemak,gliserol, monoasilgliserol, dan diasilgliserol. Aktifitasnya akan semakin bertambah denganadanya ion Ca⁺⁺ dan asam ampedu pada pH 7,0 -8,8

Lipase bekerja lebih baik apabila lemak (substrat) mengandung asam lemak yang panjangatau yang mempunyai bobot molekul besar, dan mempunyai banyak ikatan rangkap.Pemecahan lemak dengan cara hidrolisis dibantu oleh garam asam empedu yangterdapat pada cairan empedu yang berfungsi sebagai emulgator. Dengan adanya emulgator lemak dalam usus dapat dipecah-pecah menjadi partikel-partikel kecil sebagai emulsi, dengandemikian luas permukaan lemak bertambah luas dan reaksinya berjalan semakin cepat.Proses hidrolisi ini tidak berlangsung sempurna, artinya tidak semua trigliseridaterhidrolisi sempurna menjadi gliserol dan asam lemak, tetapi masih terdapat digliserida dan monogliserida sebagai hasil reaksi.

e.       Amylase

Amylase yang terdapat dalam cairan pancreas ini sama dengan yang terdapat dalamcairan aliva, yaitu sebagai katalis dalam hidrolisis amilum, dekstrin, dan glikogen menjadimaltose. pH optimal untuk enzim ini antara 6,5- 7,2.

f.       Nukleodepolimerase

Enzim ini untuk memecah nukleat menjadi mononukleotida. Ada 2 macam nukleodepolimerase yaitu ribonuklease, dan deoksiribonuklease yang masing masing berfungsi sebagai pemecah RNA dan DNA. Enzim ini bekerja optimal pada pH 7.

Empedu

Empedu dihasilkan oleh hati dan ditampung oleh empedu dan di alirkan ke usus dua belas jari. Empedu mengandung garam—garam empedu dan zat pewarna empedu (bilirubin). Garam empedu berfungsi mengemulsikan lemak, zat warna empedu berwarna kecoklatan, dan dihasilkan dengan cara perombakansel darah merah yang sudah tua di hati. Cairan empedu dibuat di hati dan disimpan dalam kantung empedu bila tidak digunakan. Kantung empedu akan berkontraksi karena adanya rangsangan hormone kolesistokinin dari duodenum (duodenum menghasilkanhormone ini jika ada cairan makanan yang masuk ke duodenum).Cairan empedu merupakan cairan jernih berwarna kuning, agak kental, danmempunyai rasa pahit. Selama 24 jam dihasilkan sekitar 500 - 700 ml cairan empedu dengan pH antara 6,9 - 7,7.

Dinding halus juga menghasilkan getah usuus halus yang mmengandung enzim-enzim sebagai berikut.

- Maltosa, berfungsi mengubah maltosa menjadi glukosa.

- Laktase, berfungsi mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.

- Sukrase, berfungsi mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.

- Tripsin, berfungsi mengubah pepton menjadi asam amino.

- Enterokenase, berfungsi mengaktifkan triosinogen (enzim yang dihasilkan pangkreas) menjadi tripsin.

Di dalam usus halus terjadi proses pencernaan kimiawi dengan melibatkan berbagai enzim pencernaan. Karbohidrat di cerna menjadi glukosa, lemak di cerna menjadi asam lemak dan gliserol dan protein di cerna menjadi asam amino. Jadi, pada usus dua belas jari, seluruh proses pencernaan karbohidrat, lemak, dan protein di selesaikan. Selanjutnya,proses penyerapan (absorpsi) akan berlangsung di usus kosong dan sebagian di usus penyerap karbohidrat setiap dalam bentuk glukosa. Lemak diserap dalam bentuk asam lemak dan gliserol. Vitamin dan mineral tidak mengalami pencernaan dan dapat di tarima langsung oleh usus halus.

Pada dinding usus penyerap terdapat jonjot-jonjot usus yang disebut vili. Vili berfungsi untuk memperluas daerah penyerapan usus halus sehingga sari-sari makanan dapat terserap lebih banyak dan cepat, dinding vili banyak mengandung kapiler darahy atau pembuluh limfe.(pembuluh getah bening usus). Agar dapat mencapai darah. Sari-sai makanan harus menembus sel dinding usus halus yang selanjutnya masuk pembuluh darah atau pembuluh limfe, Glukpsa, Asam amino, Vitamin, dan Mineral setalah diserap oleh usus halus melalui kapiler darah akan dibawah oleh darah melalui pembuluh vena porta hepar ke hati. Selanjutnya, dari hati ke jantung kemudian di edarkan ke seluruh tubuh.

Asam lemak dan gliserol bersama empedu membentuk suatu larutan yang disebut misel. Pada saat bersentuhan dengan sel vili usus halus. Gliserol dan asam lemak dan gliserol dibawah oleh pembuluh getah bening usus (pembuluh kil), dan akhirnya masuk ke dalam peredaran darah. Se4dangkan garam empedu yang telah masuk ke darah menuju ke hati untuk dibudt empedu kembali. Vitamin yang larut dalam lemak (Vitamin A,D,E dan K) diserap oleh usus halus diangkut melalui pembuluh getah bening. Selanjutnya, vitamin-vitamin tersebut masuk kesistem peredaran darah.

Umumnya makanan diserap saat mencapai akhir usus halus. Sisa makanan yang tidak diserap, secara perlahan-lahan bergerak menuju usus besar.

5.      Usus Besar

Makanan yang tidak dicerna diusus halus, misalnya selulosa bersama dengan lendir akan menuju keusus, besar menjadi fases. Dalam usus besar juga terdapat bakteri escherichia coli. Bakteri ini membantu dalam proses pembusukan sisa makanan. Bakteri e.coli juga menghasilkan vitamin K. Vitamin K berperan penting dalam proses pembekuan darah.

Usus besar terdiri dari bagian yang naik, yaitu mulai dari usus buntu (apendiks), bagian mendatar, bagian menurun, dan berakhir pada anus. Didalam usus besar fases di dorong secara teratur dan lambat oleh gerakan pristalsis menuju ke rektum (poros usus). Gerakan pristalsis dikendalikan oleh otot polos (otot tak sadar). Pada saat buang air besar otot sfingeres dianus di pengaruhi oleh otot lurik (otot sadar) jadi, proses defekasi (buang air besar) dilakukan dengan adanya konstrasi otot dinding perut yang di ikuti dengan mengendurnya otot sfingeter anus dan konstraksi kolon serta rektum, akibatnya fares dapat terdorong keluar anus.

BAB III

PENUTUP

A.Kesimpulan

Gastrointestinal adalah merupakan suatu saluran pencernaan yang terdiri dari mulut sampai anus, meliputi oropharing, esophagus, stomach(lambung), usus halus dan usus besar. Dimana pada saluran cerna terdapat pencernaan mekanik dan kimiawi. Pencernaan kimiawi ini melibatkan enzim untuk mengubah zat makanan kompleks menjadi lebih sederhana. Pada gastrointestinal usus halus sebagai penyerap dan usus besar menjadi saluran terakhir dari gastrointestinal.

B.Saran

Demikianlah uraian singkat makalah tentang gastrointestinal. Tulisan ini masih sangat terbatas dan memerlukan tambahan guna memperluas wawasan kita.