Sistem Kekebalan Tubuh Manusia

az-zumar-kekebalan-tubuh
Sebagai makhluk ciptaan Alloh, kita senantiasa diurus-Nya, baik dalam urusan rezeki, hidayah, juga kondisi tubuh kita. Tubuh kita ini diciptakan oleh-Nya dengan desain dan teknologi ragawi yang luar biasa dahsyat. Perkembangan ilmu kedokteran yang maju sekalipun, baru sedikit bisa mengungkap kemahadahsyatan Penciptaan Alloh dalam setiap jengkal jejaring sistem tubuh kita. Tak terkecuali dalam sistem kekebalan tubuh yang berperan dalam menjaga kesehatan dari faktor-faktor yang berpotensi mengganggu keseimbangannya.
Sistem kekebalan pada manusia terdiri atas organ limfatik (timus, limpa, tonsil, kelenjar limfe), limfosit, dan cairan limfe, dan kumpulan limfosit dan sel-sel plasma yang tersebar di seluruh jaringan penyambung tetapi paling menyolok pada pembatas saluran pencernaan dan pernafasan (Junqueira Luis C. & Carneiro Jose, 1980: 287). Sistem kekebalan pada manusia melibatkan kerja beberapa organ, seperti pembuluh getah bening, kelenjar getah bening, amandel (tonsil), sumsum tulang, limpa, hati, paru-paru, usus, dan nodus limfa. Pembuluh getah bening mengandung cairan kental yang didalamnya terlarut sel-sel darah putih seperti limfosit. Pembuluh getah bening masuk ke setiap organ tubuh, kecuali otak, sehingga limfosit dapat diambil, diangkut, dan disebarkan ke bagian yang memerlukannya.

 

 Organ-organ sistem kekebalan dihubungkan antara yang satu dengan yang
lain oleh jaringan pembuluh limfa sehingga disebut sistem limfatik.
Struktur sistem limfatik terdiri atas nodus limfa dan pembuluh limfa
yang mirip dengan pembuluh darah. Sel kekebalan dan benda asing diangkut
oleh cairan getah melalui pembuluh ini. Pada nodus limfa terdapat
tempat penghancuran antigen.

Sistem Kekebalan (Imunitas)
Manusia
dan hewan Vertebrata lainnya memiliki sistem pertahanan tubuh yang
berperan untuk melindungi dirinya dari serangan agen-agen penyebab
penyakit. Sistem pertahanan tersebut dapat dibedakan menjadi 2 macam
yaitu:

1.    Pertahanan nonspesifik yang memiliki sifat alami
(innate) artinya sudah ada sejak organisme itu lahir dan berlaku bagi semua agen infeksi.

2.    Pertahanan spesifik atau disebut jugapertahanan perolehan (acquired) karena pertahanan ini diperoleh setelah adanya rangsangan oleh benda asing (agen infeksi). Pertahanan spesifik merupakan tanggungjawab dari klone-klone sel limfosit B yang masing-masing spesifik terhadap antigen. Adanya interaksi antara antigen dengan klone limfosit B akan merangsang sel tersebut untuk berdiferensiasi dan berproliferasi sehingga didapatkan sel yang mempunyai ekspresi klonal untuk menghasilkan antibodi.

Ilmu yang mempelajari sistem kekebalan tubuh (imunitas) disebut Imunologi.

Antigen

Antiigen adalah semua benda asing yang masuk ke dalam tubuh (menginfeksi) suatu organism. Sebagai contoh antigen adalah: protein asing, virus, Protozoa, bakteri, jamur, cacing, dsb. Perlu dibedakan antara antigen dengan imunogen karena tidak semua antigen dapat bersifat imunogen. Imunogen adalah semua benda asing apabila berada dalam tubuh organisme akan merangsang timbulnya respon imun (reaksi kekebalan). Setiap imunogen memiliki bagian yang karakteristik yang merupakan penentu antigen atau yang disebut antigen determinant (epitope). Antigen determinan merupakan molekul glikoprotein yang menempel pada membran sel dan berperan sebagai penentu terbentuknya molekul imunoglobulin (antibodi).


Antibodi
Antibodi adalah protein yang dapat ditemukan pada plasma darah dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisir benda asing seperti bakteri dan virus. Mereka terbuat dari sedikit struktur dasar yang disebut rantai. Tiap antibodi memiliki dua rantai berat besar dan dua rantai ringan. Antibodi diproduksi oleh tipe sel darah yang disebut sel limfosit B. Terdapat beberapa tipe antibody yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang berbeda berdasarkan pada tiap rantai berat mereka masuki. Lima isotype antibodi yang berbeda diketahui berada pada tubuh mamalia, yang memainkan peran yang berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat untuk tiap tipe benda asing yang berbeda yang ditemui.

Antibodi (immunoglobulin) adalah molekul glikoprotein yang tersusun atas asam amino dan karbohidrat. Secara sederhana molekul Immunoglobulin dapat digambarkan menyerupai huruf Y dengan engsel (hinge). Molekul immunoglobulin dapat dipecah oleh enzim papain atau pepsin (protease) menjadi 2 bagian yakni Fab (fragment antigen binding) yaitu bagian yang menentukan spesifitas antibodi karena berfungsi untuk mengikat antigen, dan Fc (fragment crystalizable) yang menentukan aktivitas biologisnya dan yang akan berikatan dengan komplemen, sebagai contoh immunoglobulin G mempunyai kemampuan menembus membran plasenta.

Molekul immunoglobulin berdasarkan ukuran molekulnya dapat dibedakan menjadi 5 kelas yakni kelas immunoglobulin G, A, M, D, dan E, dan masing-masing kelas masih dapat dibedakan menjadi subkelas-subkelas. Tiap kelas Ig memiliki karakteristik tersendiri misalnya berat molekul, komposisi asam amino, dan strukturnya.


Antibodi

Sejak lama telah dikenal teknik pembuatan antibodi secara konvensional yaitu dengan memasukan antigen ke tubuh hewan percobaan seperti; tikus, mencit, kelinci, kuda. Antigen akan merangsang pembentukan antibodi yang sering dikenal dengan istilah vaksinasi (immunisasi). Antibodi yang dihasilkan secara konvesional mempunyai sifat poliklonal yakni mempunyai beberapa sifat yang disebabkan antigen (vaksin) yang digunakan belum dimurnikan, sehingga kurang spesifik untuk tujuan tertentu seperti riset dan terapi. Dengan berkembangnya teknologi dan pengetahuan tentang molekul immunoglobulin, maka kini dikenal teknik hibridoma yaitu teknik untuk menggabungkan dua macam sel eukariot untuk tujuan menghasilkan antibodi monoklonal dalam jumlah banyak dan tidak terbatas oleh waktu.

Advertisements

Kelenjar Pencernaan pada Manusia

QS 7: 31. Hai anak Adam, pakailah pakaianmu yang indah di setiap (memasuki) mesjid[534], makan dan minumlah, dan janganlah berlebih-lebihan[535]. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang berlebih-lebihan.

Makan adalah keniscayaan makhluk hidup yang membutuhkan nutrisi untuk memeroleh energi. Proses memeroleh nutrisi ini melalui aktivitas konsumsi dengan bantuan organ pencernaan dan kelenjar pencernaan. Semuanya tersistem ddengan baik dalam sistem pencernaan (digestif).
 
Kelenjar pencernaan adalah organ tubuh yang membantu mekanisme pencernaan secara tidak langsung. Kelenjar menghasilkan (mensekresikan) enzim dan hormon pencernaan. Kelenjar pencernaan pada manusia dibagi menjadi organ-organ berikut:
 
Kelenjar ludah (Saliva)


Kelenjar ludah (glandula saliva) berdasarkan letak dan ukurannya dapat dibedakan menjadi 3 pasang, yaitu dari ukuran yang terbesar ke yang terkecil adalah:
1.    Kelenjar parotid yang terletak di depan telinga dan muaranya pada sebelah atas gusi.
2.    Kelenjar mandibularis (submaksilaris) yang terletak di dekat mandibula (rahang bawah) dan muaranya di bawah lidah.
3.    Kelenjar sublingualis yang terletak di dasar mulut dan muaranya di bawah lidah.
Kelenjar ludah berperan menghasilkan air ludah. Air ludah tersusun atas cairan encer (serous) dan lendir. Air ludah mengandung enzim amilase atau disebut juga ptyalin. Amilase berperan mengubah pati (amilum) menjadi sakarida sederhana. Pengaturan pengeluaran air ludah melibatkan 2 macam saraf yaitu:
1.    Saraf parasimpatik merangsang pengeluaran air liur oleh kelenjar ludah.
2.    Saraf simpatik menghambat pengeluaran air liur oleh kelenjar ludah.

Disamping kelenjar-kelenjar kecil yang tersebar di seluruh rongga mulut, terdapat 3 pasang kelenjar saliva yang besar; kelenjar parotis, submandibularis (submaxilaris), dan sublingualis.

Kelenjar saliva tersusun atas unit-unit morfologik dan fungsional yang dinamakan adenomer. Suatu adenomer memiliki bagian sekretoris yang terdiri atas sel-sel glandularis. Dekat basis sel sekretoris dan duktus interkalaris terdapat sel-sel otot polos yang disebut mioepitel. Kelenjar saliva yang besar tidak semata-mata kelompokan adenomer tetapi mengandung unsur-unsur lain seperti jaringan penyambung, pembuluh darah dan limfe, dan saraf-saraf. Saluran yang terdapat dalam lobulus dinamakan duktus intralobularis-bergabung menjadi duktus ekstralobularis.

Fungsi kelejar saliva adalah membasahi dan melumasi rongga mulut dan isinya, memulai pencernaan makanan, menyelenggarakan eksresi zat-zat tertentu seperti urea dan tiosianat, dan mereabsorpsi natrium dan mengeksresi kalium.

Fungsi utama pankreas adalah menghasilkan enzim-enzim pencernaan yang bekerja dalam usus halus dan mengeksresi hormone insulin dan glukagon ke dalam aliran darah.

Hati menghasilkan empedu suatu cairan penting dalam pencernaan lemak; memegang peranan penting pada metabolisme lipid; karbohidrat, dan protein’ menginaktifkan dan memetabolisme banyak zat-zat tostik dan obat-obatan; dan peranan dalam metabolisme besi dan sintesis protein-protein darah dan faktor-faktor yang dibutuhkan untuk koagulasi darah. Kandung empedu mengabsorpsi air dari empedu dan menyimpan empedu dalam bantuk pekat.
Struktur kelenjar submandibularis (submaxilaris). Pada bagian sekretoris, asini terdiri atas sel-sel piramid rosa dan mukosa dan tubulus-tubulus dari sel-sel mukosa. Pada sel-sel surosa, inti eukromatik dan bulat, dan pada basal sel terdapat penimbunan reticulum endoplasma granular (ergastoplasma). Apkes sel terisi oleh granula sekresi prot ceous. Inti sel-sel mukosa gepeng dengan kromatin yang dapat padat terletak dekat basal sel; mereka tidak mempunyai ergoplasama, dan mempunyai granula-granula sekresi yang nyata. Duktus interkalaris pendek dan dibatasi oleh epitel kubis. Sel ini bercorak terdiri atas sel-sel toraks dengan sifat sel yang mentransfer ion, seperti invaginasi membran basalis dan penimbunan mitokondria.

1. Kelenjar Parotis
    Kelenjar parotis merupakan kelenjar asinosa bercabang, bagian sekretorisnya terdiri atas sel-sel seromukosa. Granula-granula sekresinya kaya akan protein dan memiliki akitivitas amylase.

2. Kelenjar Submandibularis (Submaxilaris)
    Kelenjar submandibularis merupakan kelenjar tubuloasiner bercabang. Bagian sekretorisnya tersusun atas sel-sel mukosa dan seromukosa. Sel-sel seromukosa mengandung granula-granula sekresi protein dengan aktivitas amilotik lemah. Sel-sel pada kelenjar submandibularis dan sublingualis mengandung dan mengsekresi enzim lisosim, yang aktivitas utamanya adalah menghancurkan dinding bakteri.

3. Kelenjar Sublingualis
    Kelenjar sublingualis merupakan kelenjar tubulo-asiner bercabang.

Histofisiologi kelenjar saliva
Fungsi saliva adalah membasahi dan melumasi makanan dilakukan oleh air dan glikoprotein. Saliva pada manusia terdiri atas sekresi kelenjar parotis (25%),  submandibularis (70%), dan sublingualis (5%). Amilase saliva berperan dalam pencernaan amilum (karbohidrat). Pencernaan ini mulai dalam mulut, tetapi juga berlangsung dalam lambung sebelum getah lambung mengasamkan makanan, dengan demikian sangat mengurangi aktivitas amilase.
Sekresi saliva diregulasi oleh sistem saraf simpatis dan parasimpatis, keduanya mempunyai ujung-ujung saraf dalam kelenjar-kelenjar tersebut. Simpatis menghambat parasimpatis memacu.

Pankreas
Pankreas tersusun atas bagian eksokrin dan endokrin. Bagian endokrin terdiri atas pulau Langerhans, dan bagian eksokrin terdiri atas kelenjar asiner, maka disebut bagian asini pankreas.

Sel asiner pankreas merupakan sel serosa, dan memilki sifat memsintesis protein. Setelah disintesis dalam bagian basal sel, maka proenzim selajutnya meninggalkan retikulum endoplasma kasar dan masuk apparatus Golgi. Proenzim-proenzim tersebut dikumpulkan dalam vesikel-vesikel sekresi yang disebut sebagai granula prozimogen. Granula sekresi yang matang (granula zimogen), melekat pada membran dan terkumpul pada bagian apical (ujung) sel. Bagian eksokrin pankreas manusia mensekresikan:
1.    air
2.    ion-ion: bikarbonat.
3.    enzim: karboksipeptidase, ribonuklease, deoksiribonuklease, lipase, dan amilase.
4.    proenzim sebagai berikut: tripsinogen, kimotripsinogen.
Regulasi sekresi asini pankreas diatur oleh 2 hormon – sekretin dan kolesistokinin (dahulu dinamakan pankreoenzim) – yang dihasilkan oleh mukosa duodenum. Perangsangan nervus vagus (saraf parasimpatis) juga akan meningkatkan sekresi pankreas.

1.    Sekretin bersifat merangsang sekresi cairan, sedikit protein (enzim) dan kaya akan bikarbonat. Fungsinya terutama mempermudah transport air dan ion. Hasil sekresi ini berperanan untuk menetralkan kimus yang asam (makanan yang baru dicernakan sebagian) sehingga enzim-enzim pancreas dapat dapat berfungsi pada batas pH netral optimalnya.
2.    Kolesistokinin (CCK) merangsang sekresi cairan (sedikit), banyak protein dan enzim. Hormon ini bekerja terutama dalam proses pengeluaran granula-granula zimogen. Kerja gabungan ke dua enzim tersebut menghasilkan sekresi getah pankreas yang kaya akan enzim.

Hati (Hepar)
    Hati merupakan organ terbesar dari tubuh, setelah kulit, terletak dalam rongga abdomen di bawah diafragma. Sebagian besarnya darahnya (sekitar 70%) berasal dari vena porta. Melalui vena porta, semua zat yang diabsorpsi melalui usus mencapai hati kecuali asam lemak, yang ditranspor melalui pembuluh limfe.

image
Lobulus Hati
Hati tersusun atas sel-sel hati yang disebut hepatosit. Sel-sel epitel ini berkelompok dan saling berhubungan dalam susunan radier (menjari) membentuk suatu  bangunan yang disebut lobulus hati. Pada hewan tertentu (misalnya babi), lobulus satu dengan lainnya dipisahkan oleh lapisan jaringan penyambung.
Celah portal, terdapat pada sudut-sudut polygon hati (lobulus hati) dan diduduki oleh segitiga portal (trigonum portal). Segitiga porta hati manusia mengandung venula (cabang dari vena portal); dan arteriol (cabang dari arteria hepatica); duktus biliaris (bagian dari sistem saluran empedu); dan pembuluh-pembuluh limfe.
Sinusoid kapiler memisahkan sel-sel hati. Sinusoid merupakan pembuluh yang melebar tidak teratur dan hanya terdiri atas satu lapisan sel-sel endotel yang tidak utuh (kontinyu). Sinusoid mempunyai pembatas yang tidak sempurna dan memungkinkan pengaliran makromolekul dengan mudah dari lumen ke sel-sel hati dan sebaliknya. Sinusoid berasal dari pinggir lobulus, diisi oleh venula-venula dalam, cabang-cabang terminal vena porta, dan arteriola hepatica, dan mereka berjalan ke arah pusat, di mana mereka bermuara ke dalam vena centralis. Pada sinusoid juga mengandung sel-sel fagosit yang dikenal sebagai sel Kupffer.
Kanalikuli empedu dapat diantara sel-sel hati. Sel-sel endotel dipisahkan dari hepatosit yang berdekatan oleh celah subendotel yang dikenal sebagai celah Disse, yang sebenarnya merupakan kolagen dan lamina basalis bebas.

Kisah Wabah Flu yang Paling Mematikan

tnda kekuasaan kami

Menurut kamus besar bahasa Indonesia, pandemi diartikan sebagai wabah yang berjangkit serempak di mana-mana, meliputi daerah geografi yang luas. Menurut WHO (Kementrian Kesehatan RI, 2009), awal dari pandemi influenza adalah terjadinya episenter pandemi influenza di lokasi yang terbatas dan masih mungkin untuk ditanggulangi. Episenter pandemi influenza yang tidak berhasil ditanggulangi akan berkembang. Kasus pandemi ini dapat dianalisis dari sisi ilmu lingkungan yaitu tentang bagaimana interaksi antarorganisme dalam suatu komunitas dalam kaitannya dengan keseimbangan dan daya dukung lingkungan.

Influenza penulis pilih untuk dijadikan bahan kajian karena penyakit yang umumnya dianggap biasa ini ternyata tidak seperti yang dipahami awam. Influenza yang diakibatkan oleh virus ternyata memiliki tipe, strain, dan tingkatan. Meski kemajuan teknologi obat-obatan telah mampu menanggulani banyak penyakit, tetapi influenza tetap saja diwaspadai oleh para ahli kesehatan. Sebab di awal tahun 2000 saja banyak terjadi pandemi influenza yang menyerang hewan ternak bahkan manusia. Dalam cakupan yang lebih luas, pandemi dapat dianalisis dari sisi ekologi_ untuk tidak membatasinya pada lingkup kesehatan manusia saja.

Berikut sejumlah pandemi influenza yang pernah menjangkiti dunia dan mengakibatkan jatuhnya korban dalam jumlah besar yang dapat dianalisis dari sisi ilmu lingkungan.

1.    Flu Spanyol
Waktu itu kalender Gregorian menunjukkan bulan Oktober tahun 1918. Kondisi sebagain besar eropa sedang dilanda Perang Dunia I. Meski perseteruan antarnegara itutampak akan segera berakhir, penyensoran berita masih berlaku. Spanyol, yang waktu itu tidak terlibat perang dan hanya bertindak sebagai negara netral, melaporkan bahwa penduduk sipil di banyak tempat jatuh sakit dan meninggal dengan kecepatan yang meresahkan. Dari situasi inilah muncul nama yang akan melekat pada penyakit itu untuk selamanya—flu Spanyol.

Taubenberger (2006:16) menyatakan bahwa pandemi itu berawal pada bulan Maret 1918 di Amerika. Banyak penyidik menelusuri asal usulnya ke negara bagian Kansas, AS. Dari sana, penyakit itu tampaknya menyebar ke Prancis melalui tentara AS yang baru tiba. Setelah lonjakan korban jiwa akibat influenza, pada bulan Juli 1918, bagian terburuk tampaknya telah berlalu. Para dokter sama sekali tidak menyangka bahwa pandemi itu sedang mengumpulkan kekuatan untuk menjadi pembunuh yang lebih ganas.

Ketika Perang Dunia I berakhir pada tanggal 11 November 1918, dunia sejenak bergembira. Namun,ironisnya, hampir pada waktu yang sama, wabah merebak di seluruh bumi. Wabah itu bagaikan monster yang menjadi tajuk berita internasional. Hanya segelintir orang pada masa itu yang luput, dan semuanya diliputi ketakutan. Para pakar kesehatan waktu itu memberi komentar, ”Angka harapan kehidupan di Amerika Serikat anjlok hingga lebih dari 10 tahun pada tahun 1918.” (Barry, 2005: 381)

hospital flu 1918
Gambar. Kondisi di rumah sakit darurat korban pandemik Flu Spanyol (http://www.offthegridnews.com)

Gambar. Pandemi influenza juga menyebar ke Amerika. Inilah para korban yang dikumpulkan di rumah sakit darurat dekat Fort Riley, Kansas, AS tahun 1918(www.ctvnews.ca)


Perbedaan yang paling meresahkan adalah flu ini menyerang secara mendadak. Barry (2005) mengutip catatan tertulis pengalaman ini, ”Di Rio de Janeiro, seorang pria bertanya kepada mahasiswa kedokteran, Ciro Viera Da Cunha, yang sedang menunggu trem, dengan suara yang sangat normal, lalu ambruk dan mati; di Cape Town, Afrika Selatan, Charles Lewis naik sebuah trem dalam perjalanan lima kilometer pulang ke rumah sewaktu kondekturnya ambruk dan meninggal. Sepanjang perjalanan lima kilometer itu, enam orang di trem meninggal, termasuk pengemudinya.” Semuanya meninggal gara-gara flu itu.

Selain itu, ada rasa takut—takut akan sesuatu yang tidak diketahui. Sains tidak dapat menjelaskan apa penyebab penyakit itu atau bagaimana penyebarannya secara persis. Langkah kesehatan masyarakat diberlakukan: pelabuhan dikarantina; bioskop, gereja, dan tempat pertemuan umum lainnya ditutup. Di San Francisco, Kalifornia, AS, misalnya, para pejabat memerintahkan seluruh penduduk mengenakan masker. Siapa pun yang kedapatan berada di tempat umum tanpa masker akan ditilang atau dipenjarakan. Tetapi, semuanya gagal. Langkah itu tampaknya tidak memadai dan terlambat. (Apenzeller, 2005)

Orang-orang juga dicekam rasa takut karena flu itu menyerang tanpa pandang bulu. Untuk alasan yang masih belum jelas, pandemi tahun 1919 itu tidak secara khusus menyerang orang lanjut usia, tetapi justru menyerang dan membunuh orang muda yang sehat. Mayoritas yang meninggal karena flu Spanyol berusia antara 20 dan 40 tahun.

Selain itu, flu tersebut benar-benar merupakan epidemi sedunia. Ia bahkan menjangkau kepulauan tropis. Influenza masuk ke Samoa Barat (kini dikenal sebagai Samoa) melalui kapal pada tanggal 7 November 1918 dan dalam waktu dua bulan menewaskan kira-kira 20 persen penduduk yang berjumlah 38.302 orang. Semua negara utama di dunia menjadi korban.

Selain itu, epidemi ini sangat besar skalanya. Misalnya, Philadelphia, Pennsylvania, AS, merupakan tempat pertama sekaligus terparah yang diserang. Pada pertengahan bulan Oktober 1918, hampir tidak ada lagi peti mati. Sejarawan Alfred W. Crosby ( Barry, 2005) mengatakan seorang pembuat peti bisa menjual 5.000 peti dalam waktu dua jam, seandainya ia punya persediaan. Jumlah jenazah di rumah duka di kota itu pernah mencapai sepuluh kali lipat jumlah peti yang ada.

Dalam waktu yang relatif singkat, flu itu telah menewaskan lebih banyak orang daripada pandemi lain sejenisnya sepanjang sejarah manusia. Sebuah perkiraan umum tentang korban jiwa sedunia adalah 21 juta jiwa, tetapi menurut beberapa pakar sekarang, itu termasuk rendah. Beberapa epidemiolog kini memperkirakan sebanyak 50 juta jiwa atau bahkan 100 juta jiwa.

Barry (2005) menyimpulkan, ”Influenza menewaskan lebih banyak orang dalam setahun daripada korban jiwa selama seabad akibat Wabah Hitam pada Abad Pertengahan; ia menewaskan lebih banyak orang dalam dua puluh empat minggu daripada korban AIDS dalam dua puluh empat tahun.” Flu Spanyol membunuh lebih banyak orang Amerika dalam waktu setahun daripada semua yang mati dalam pertempuran selama kedua perang dunia.

Kolata (1999) menjelaskanbahwa seandainya wabah itu muncul saat ini dan menewaskan penduduk AS dalam persentase yang sama, sebanyak 1,5 juta orang Amerika akan meninggal. Jumlah tersebut lebih banyak daripada jumlah korban yang meninggal dalam setahun akibat penyakit jantung, kanker, stroke, penyakit jantung-paru kronis, AIDS, dan Alzheimer jika digabungkan.

Pengertian Katabolisme Sel

Al Isra 17 ayat 44

Sejatinya, setiap apa-apa (termasuk sel, organel, bahkan molekul ) bertasbih kepada Allah SWT dengan cara mereka masing-masing. Bukti tasbih mereka adalah keteraturan yang terjadi di dalam , bahkan, setiap unsur sub atomik. Kali ini Biologi Sejati akan membahas mengenai reaksi Katabolisme yang terjadi di dalam sel sebagai ayat atau tanda kekuasaan-Nya di dalam tubuh kita.

Kegiatan katabolik sel merupakan reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrient atau disebut juga reaksi disimilasi atau peruraian (Pleczar, et al., 2010). Bila sel merombak ikatan-ikatan kimiawi tertentu selama metabolisme, energi yang dilepaskan menjadi tersedia untuk melangsungkan kerja biologis. Selama katabolisme, untuk memproses berbagai nutrisi menggunakan enzim (Prescott, et al., 2008).

katabolisme sel

Dalam reaksi metabolisme, enzim pada umumnya dilengkapi dengan energi kimia yang tersedia disebut adenosine triphosphate, atau sederhananya ATP. Energi didalam molekul ATP didapat dengan mengurai rantai energi tinggi yang terdapat pada grup fosfat akhir yang terdapat pada molekul. Enzimnya disebut adenosine triphosphatase (ATPase) yang mengkatalis reaksi. Meskipun molekul ATP digunakan dimana-mana oleh bakteri, ATP tidak cocok untuk menyimpan energi.

Oleh karena itu, sel-sel mensintesis atau mendapatkan molekul kecil seperti glukosa atau lipid untuk menyimpan energi. Kemudian, energi dalam molekul dapat dibebaskan dalam katabolisme dan digunakan untuk mengganti ATP dari ADP dan P. ATP yang dihasilkan akan mengendalikan katabolisme dan anabolisme serta aktivitas lain dari bakteri (Alcamo, 1994). Jadi ATP merupakan “mata uang energi” bagi sel dan merupakan medium perrtukaran energi antara reaksi-reaksi eksergonik dan endergonik (Pelczar, et al., 2010).

Jalur katabolik

Dua rangkaian reaksi yang terkait dalam konservasi energi di chemoorganotrophs adalah fermentasi dan respirasi (Madigan, et al., 2012). Fermentasi merupakan bentuk katabolisme anaerob terdiri dari gabungan bahan organik donor elektron dan akseptor elektron, dan ATP dihasilkan oleh fosforilasi tingkat substrat; respirasi adalah katabolisme yang merupakan oksidasi gabungan O2 (atau penganti O2) sebagai pusat akseptor elektron, biasanya selalu disertai dengan produksi ATP phosfolirasi oksidatif. Menurut Campbell, et al., (2010) salah satu proses katabolik, yaitu fermentasi (fermentation) merupakan penguraian gula sebagian yang terjadi tanpa penggunaan oksigen. Akan tetapi jalur katabolik yang paling dominan dan efisien adalah respirasi aerobik (aerobic respiration) yang menggunakan oksigen sebagai reaktan bersama dengan bahan organik.

Dalam fermentasi dan respirasi, sintesis ATP adalah pasangan untuk membebaskan energi dalam reaksi oksidasi-reduksi. Fermentasi dan respirasi adalah pilihan alternatif metabolisme yang dapat digunakan untuk semua mikroorganisme. Dalam organisme bisa mengalami keduanya baik fermentasi dan respirasi, seperti yeast, fermentasi penting ketika kondisi anaerob dan terminal akseptor elektron tidak ada. Ketika tersedia O2, dapat melakukan respirasi. ATP yang dihasilkan lebih banyak dalam respirasi daripada fermentasi.

Postulat Koch

Dalam penelitian tentang mikroorganisme yang dicurigai menyebabkan penyakit, Koch dan timnya terus-menerus mengembangkan prosedur laboratorium yang mempunyai dampak luar biasa bagi perkembangan mikrobiologi. Hal-hal yang termasuk dalam pengembangannya antara lain adalah teknik pewarnaan bakteri, penemuan media biakan yang baik untuk isolasi bakteri di laboratorium, serta konsepsi biakan murni.

postulat koch

Media agar merupakan substrat yang sangat baik untuk memisahkan campuran mikroorganisme sehingga masing-masing dapat terpisah. Teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme pada media agar memungkinkannya untuk tumbuh dengan jarak yang berjauhan, juga memungkinkan setiap selnya tumbuh membentuk koloni yang tampak jelas tanpa bantuan mikroskop. Semua sel dalam koloni tersebut sama, karena berasal dari keturunan yang sama dan dianggap sebagai biakan murni.

Percobaan-percobaan Koch dan peneliti-peneliti lain di laboratoriumnya membuktikan bahwa jasad renik tertentu menyebabkan timbulnya penyakit tertentu pula dan hal ini telah menuntun kepada ditetapkannay kriteria yang dapat mendasari penarikan sebuah kesimpulan. Kriteria ini yang kemudian dikenal dengan “Postulat Koch”, menjadi garis penunjuk dan tetap sampai kini dipakai dalam mencari bukti bahwa suatu penyakit disebabkan oleh jasad renik tertentu. Adapaun bunyi Postulat Koch adalah:

  1. Mikroorganisme harus ada di setiap kasus penyakit tetapi tidak ada pada individu sehat.
  2. Mikroorganisme yang dicurigai (suspected) harus dapat diisolasi dan ditumbuhkan dalam kultur murni.
  3. Penyakit yang sama harus timbul jika mikroorganisme hasil isolasi diinokulasi tersebut pada individu sehat.
  4. Mikroorganisme yang sama harus ditemukan lagi dari individu yang sengaja dibuat sakit tersebut.