4. KANAL ION:
• Berperan penting dalam menentukan
tipe sel
• Disfungsi kanal ion bisa menimbulkan
atau berhubungan dengan beberapa
penyakit
(Aritmia, diabetes, hipertensi, angina
pektoris, dan epilepsi)
• Target aksi obat penemuan obat
baru
5. Kanal Ion:
• Suatu protein membran yg terdapat pada
lapisan lipid membran sel, tersusun dari
sub unut protein, berbentuk porus
• Bersifat spesifik thdp ion tertentu (satu
kanal hanya dilewati/memiliki afinitas
thdp satu ion tertentu) Contoh: kanal ion
K, kanal ion Na
• Pengaturan (buka/tutup) kanal diatur oleh
(senyawa kimia, sinyal elektrik atau
kekuatan mekanik) tgtg jenisnya
• Tujuan pengontrolan kanal mjaga
muatan negatif sel pd kondisi istirahat
6. Pembagian kanal (aktivasi)
1. Kanal ion teraktivasi voltase
(voltage-gated channels)
2. Kanal ion teraktivasi ligan
(ligand-gated channel)
3. Kanal ion teraktivasi nukleotida siklik
atau Ca
(cyclic nucleotide-gated channels atau
Calcium-activated channel)
4. Kanal ion teraktivasi kekuatan mekanik
(strecth-activated channels)
5. Kanal ion terkait Protein G
(G-protein-gated channels)
7. Kanal yg dipengaruhi ganda:
• Contoh:
Kanal K teraktivasi kalsium
(Ca sensitive K channel)
• Dapat berespon dg Kalsium & thdp
Depolarisasi
• 1 pengaruh saja sdh cukup
9. Potensial Istirahat
(Resting Potential) Sel
• Intrasel : K dan Ca
• Ekstrasel: Na dan Cl
• Muatan intrasel sedikit lebih negatif (60-80 mV)
sedangkan ekstrasel 0 mV
• Resting Potential: muatan negatif intrasel ketika sel
istirahat
• Gradien Konsentrasi sangat besar shg ion Na
cenderung akan masuk ke dalam sedangkan ion K
cenderung keluar Sel sesuai gradien konsentrasinya
10. Gradien Konsentrasi
• Ion menyebrangi membran sel menggunakan
cara Difusi fasilitatif
• Ingat???
(bgmn ion & molekul menyebrangi membran)
• Ion harus dibantu oleh kanal sbg fasilitas
• Pergerakan ion keluar-masuk sel (leaking)
melewati leaking pores tidak diharapkan,
olehnya itu perlu selalu dikembalikan ion2 tsb.
Ke tempat semula.
• Pengembalian ion menentang gradien
konsentrasinya shg perlu Sistem Transport Aktif
(butuh Pompa & ATP)
11. Contoh: Pompa Na/K-ATPase
• Memompa Na keluar & K masuk sel dengan
perbandingan 3:2 untuk keseimbangan semula
(muatan intrasel negatif)
• Jadi fungsi pompa ini adalah untuk mjaga potensial
membran sel
• Cth Obat yg bereaksi thdp pompa ini yaitu:
Digoksin & Ouabain dimana obat menghbt pompa
Ca yg digandeng Na shg konsentrasi Ca intrasel
meningkat menyebabkan peningkatan kekuatan
kontraksi otot jantung
12. Polarisasi Membran
• Depolarisasi:
Berkurangnya perbedaan polaritas pada
membran sel (intra & ekstra)
Menyebabkan penerusan potensial aksi
• Hiperpolaritas:
Meningkatnya perbedaan polaritas (sel saraf:
Stimulan SSP)
Menyebabkan penghambatan penerusan
potensial aksi (sel saraf: efek depresi di SSP)
15. 1. Penyususn :
Penyusun unit α 4
domain homolog t.d 6
segmen yg melintasi
membran
2. Bisa dikloning
menghasilkan struktur
yg mirip t.u Na, K, Ca
Cuma K (1 domain)
16. 1. Meneruskan potensial aksi
dengan membuka jika
depolarisasi
2. Kanal berpropagasi
3. Kanal yang telah membuka
inaktif tdk dipengaruhi oleh
depolarisasi lagi potensial aksi
1 arah
4. Kebalikannya jk menutup
(repolarisasi) deaktivasi/
inaktivasi
17. Contoh:
Fenitoin, Karbamazepin, Lamotri
gin
Bereaksi pada kanal ion Na yang
sedang inaktivasi (terikat)
sehingga:
1. Perlambatan recovery kanal
2. Perlambatan terpicunya saraf
3. Kejang dihambat
18. Contoh:
Kokain, Lidokain, Prokain
Bereaksi pada kanal ion Na
yang sedang inaktivasi
(terikat) sehingga:
Penghambatan transmisi
impuls sakit/nyeri
19. Contoh:
penyakit aritmia jantung
Adanya mutasi pada kanal ion Na yg
berlokasi di jantung menyebabkan
gangguan kardiovaskuler:
Sindrom Brugada
(dikarakterisasi dg meningkatnya
segmen ST pd ECG) &
Long-QT
( ditandai oleh perpanjangan
interval QT pd ECG
20. Contoh:
Tetrodotoksin (toksin pd ikan di jepang)
Jarang terjadi tapi akibatnya fatal
(kematian 200 orang/tahun di jepang)
Gejala keracunan:
sakit kepala, kelumpuhan, & depresi
pernapasan :
Tetodotoksin digunakan sbg alat utk
mengisolasi kanal ion dg teknik binding
assay ketika kanal ini pertama kali
dikloning
21.
22. Berperan utama sbg kekuatan pstabil
Fungsi: Repolarisasi (jtg, otot, kelenjar
Endokrin) stl terjadi potensial aksi &
mengatur potensial istirahat
(pemeliharaan pot. Membran istirahat
Pbukaan kanal K menyebabk aliran K
keluar sel shg Hiperpolarisasi, &
mhambat transmisi potensial aksi)
Malfungsi: Menyebabkan
Hipereksitabilitas jaringan
23. Penyekat Kanal K
1. Seny. Ammonium Kuarterner
(Aminopiridin, Apamin (toksin
lebah), Karibdotoksin (laba-
laba), dendrotoksin (ular)
2. Menyebabkan kontraksi otot polos vaskuler &
nonvaskuler, membantu eksositosis seny.
endogen
3. Obat pemicu pelepasan seny. Endogen
Insulin:
Glibenklamid, Tolbutamid, Glipizid, &
Gliklazid) menyekat selektif kanal ion K pd
sel ß pankreas
4. Obat Antiaritmia klas III
(Sotalol, Amiodaron, Klofillium) mplambat
24. Pemicu Kanal K
Obat Kardiovaskuler : Pembukaan
Kanal K, menyebabk effluks K
keluar sel (m-I masuknya Ca) shg
Hiperpolarisasi, & Relaksasi Otot
polos Vaskuler & Miokard (tekanan
Darah turun)
Cth: Diazoksida, Minoksidil,
Kromakalim, Aprikalim, Pinasidil
25.
26. Molekul Signaling
Second Messenger
[Ca2+] Sitosol sgt kecil 10-
20 nM
Penyimpanan Ca di RE (sel
saraf) & RS (sel otot)
[Ca2+] jika kanal Ca2+ mbuka
& memicu peristiwa biologis
27. Kontraksi Otot
Pelepasan Neurotransmiter
(NT) dari ujung sel saraf
Eksositosis pada sel
sekretori (pelepasan
Histamin dari selmast,
insulin dari sel ß pankreas
28. Peningkatan [Ca2+] berlebihan
mematikan sel
[Ca2+] Intrasel pd saat istirahat hrs
dijaga tetap rendah oleh pompa Ca2+-
ATPase 7 3 pompa tambahan pompa:
1. Penukar Na+-Ca2+ (jk [Ca] naik 10x)
2. Ca2+ -ATPase di RE (reuptake)
3. Ca2+ kapasitas tinggi di Mitokondria
29. Regulasi Kontraksi Otot
(polos & jantung) jk [Ca2+]
tinggi
Proses Pelepasan
Neurotransmiter (NT) dari
ujung sel saraf &
Eksositosis pada sel sekretori
(pelepasan Histamin dari
selmast, insulin dari sel ß
pankreas
30. 1. Tipe L: long open time, diaktivasi
oleh depolarisasi yg besar dari otot
jtg, polos & otak
2. Tipe T: tiny, diaktivasi oleh
depolarisasi kecil
3. Tipe N: Neuronal, diaktivasi oleh
depolarisasi besar & bperan dlm
pelepasan NT pd ujung saraf
4. Tipe P: Purkinje, pelepasan NT di
ujung saraf
31. 1. Tipe L: sebagai target aksi obat Antiangina
& Antihipertensi gol. Ca Antagonis
(Verapamil, Nifedipin, Diltiazem)
2. Penyekatan Kanal Ca menyebabkan [Ca2+]
turun shg Kontraksi Otot jtg turun,
kebutuhan O turun, Kontraksi otot polos
pembuluh darah turun, Tekanan Arteri &
intraventrikular turun
3. Tipe T: Cth obat Etosuksimid (antiepilepsi
petitmal)
4. Tipe N: Obat-obat SSO
5. Tipe P: Obat-obat SSO
32.
33. Fungsi:
Regulasi Volume & Homeostatis
ion
Transpor transepitelial (transpor
Garam & Air)
Regulasi Eksitabilitas Elektrik
34. Mengontrol komposisi ion dlm
sitoplasma & volume sel
(bersama2
pompa, kotranspoter, kanal ion
lainnya)
Pengaturan pH isotonus intrasel
dipertahank apabila ekstrasel
hipotonis. Cth: sel
mbengkak, kanal ion Cl mbuka
shg Cl, kation, & air keluar shg
35. Garam & air menyebabk Cl-CFTR
menyebabk regulasi sekretori.
Cth: Penyakit Genetik Cystic
Fibrosis (Sekret kental:
keringat, dahak, sperma/ovum
menjadi kental)
Obat meningkatk pbukaan Cl-
CFTR (Genistein, Flufenamid, &
Tolbutamid)
36.
37. Defek kanal Klorida di saluran keringat (atas)
menyebabkan peningkatan konsentrasi
natrium & klorida pada keringat.
Di saluran napas (bawah), pasien cystic fibrosis
mengalami penurunan sekresi klorida dan
peningkatan reabsorpsi natrium dan air
menyebabkan dehidrasi dari lapisan sel lendir
yang menyelimuti epitel, gangguan aksi
mukosiliar, dan penyumbatan lendir di saluran
napas.
CFTR (Cystic Fibrosis Transmembran)
berhubungan dengan Regulator, ENaC
(Epithelial sodium channel).
38. Kanal Cl teraktivasi Voltage, otot
rangka, otot polos, & sel saraf.
Pbukaan kanal Cl menyebabk aliran ion
Cl masuk menyebabk Hiperpolarisasi
Phambatan kanal pd saat inaktivasi
menyebabk Hipereksitabilitas. Cth:
Otot (myotonia) Kejang otot
Sel saraf, Cl-GABA (GABA adalah NT
inhibitor Otak). Aktivasi reseptor
GABA menyebabk Depresi SSP
39. 1. Kalsium harus berikatan dengan
reseptornya, yaitu Calmodulin (protein
pengikat Ca) kompleks Ca++/calmodulin
2. kompleks Ca++/calmodulin mengikat
protein lain yaitu CaM-kinase, salah
satunya adalah MLCK (myosin light-chain
kinase) yang akan memfosforilasi myosin.
3. Myosin yg terfosforilasi akan berinteraksi
dgn aktin utk memicu terjadinya kontraksi.
40. 1. Untuk beraksi Ca2+ mengikat suatu
protein yang disebut troponin
2. dalam keadaan biasa, troponin berikatan
dengan aktin-myosin sehingga kontraksi
terhambat
3. saat Ca2+ mengikat troponin maka ikatan
troponin-aktin-myosin akan terlepas
sehingga aktin-myosin dapat berinteraksi
mengakibatkan kontraksi pada otot
jantung
