Struktur dan Sifat-sifat Otot

Presentasi berjudul: "Struktur dan Sifat-sifat Otot"— Transcript presentasi:

1 Struktur dan Sifat-sifat Otot
平成30年6月18日

2 Struktur Otot Otot (muscle)
Ikatan serabut otot (muscle bundle/ fasicule) Serabut otot (muscle fiber/ cells) Fibril (myofibril) Filamen (myofilament) Filamen tebal (mysosin) dan filamen tipis (actin). 平成30年6月18日

3 Jaringan Ikat pada Daging
Epimysium: jaringan ikat yang menyelimuti otot. Perimysium: jaringan ikat yang menyelimuti ikatan serabut otot. Endomysium: jaringan ikat yang menyelimuti serabut ootot. 平成30年6月18日

4 Otot Skeletal 平成30年6月18日

5 Struktur Otot Skeletal
平成30年6月18日

6 Serabut Otot 平成30年6月18日

7 Serabut Otot 平成30年6月18日

8 Myofibril 平成30年6月18日

9 Myofilament 平成30年6月18日

10 Serabut Otot Unit struktural otot skeletal disebut serabut otot/ muscle fiber/ muscle cell. Searbut otot jumlahnya 75-92% dari penyususn otot, sisanya terdiri dari jaringan ikat, pembuluh darah, jaringan syaraf, dan larutan ekstraselular. Serabut otot mamalia dan avian panjang, berinti banyak dan tidak bercabang. Serabut otot mempunyai diameter m. 平成30年6月18日

11 Sarkolema Sarkolema merupakan membran yang menyelimuti serabut otot.
Sarkolema membentuk tubul yang disebut tubul transvers atau sistem T. Sarkolema bersifat elastis, dan berperan pada kontraksi dan relaksasi otot. 平成30年6月18日

12 Sarkoplasma Sarkolpasma merupakan sitoplasma serabut otot.
Merupakan substansi koloidal intraselular yang tersusun dari air yang berjumlah 75-80%, sisanya terdiri dari lipid, granula glikogen, ribosom, protein, NPN dan komponen anorganik. 平成30年6月18日

13 Inti Sel (Nuclei) Serabut otot skeletal mempunyai banyak inti sel (multimuclei), karena bentuk selnya yang panjang. Inti sel dapat ditemukan pada setiap jarak 5 m. 平成30年6月18日

14 Mitrokondria Organela persegi panjang di dalam sarkoplasma.
Menangkap energi yang berasal dari metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Mengandung enzim-enzim yang dipergunakan dalam proses metabolisme oksidasi. 平成30年6月18日

15 Lisosom Gelembung-gelembung yang mengandung sejumlah enzim.
Enzim-enzim dalam lisosom dapat mencerna sel dan isi sel. Enzim-enzim yang terdapat dalam lisosom adalah enzim-enzim katepsin. 平成30年6月18日

16 Kompleks Golgi Kompleks golgi berada di dalam sarkoplasma.
Komples golgi merupakan gelembung-gelembung kecil yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hasil metabolik dari sel. Komplek golgi menyerupai membran-membran sarcoplasmic reticulum (SR). 平成30年6月18日

17 Myofibril Myofibril merupakan organela serabut otot yang berbentuk silindris, panjang dan tipis mempunyai diameter 1-2 m. Panjang myofibril paralel dengan panjang serabut otot. Seabut otot yang mempunyai diameter 50 m mengandung myofibril. Myofibril terdiri dari segmen-segmen yang disebut sarkomer. Panjang sarkomer lebih kurang 2,5 m. 平成30年6月18日

18 Myofilamen Sarkomer mengandung filamen tebal (diameter nm dan panjang 1,5 m) dan filamen tipis (diameter 6-8 nm dan panjang 1 m). Filamen tebal membentuk A band dan terdiri dari protein myosin. Filamen tipis membentuk I band dan terdiri dari protein actin. 平成30年6月18日

19 Protein Daging Protein miofibril: protein yang larut dalam larutan garam. Contohnya: actin, myosin, troponin. Protein sarkoplamik: protein yang larut dalam air. Contohnya: myoglobin, hemoglobin, enzim-enzim alami daging Protein jaringan ikat: protein yang larut dalam larutan asam atau basa. Contohnya: kolagen, elastin, retikulin. 平成30年6月18日

20 Protein Myofibril Terdapat lebih dari 20 macam protein myofibril.
Ada 6 yang utama yaitu: myosin, actin, titin, tropomyosin, troponin dan nebulin. Protein myofibril dibedakan fungsinya sebagai protein kontraktil, protein pengatur dan protein cytoskeletal. 平成30年6月18日

21 Protein Myofibril Protein myofibril yang berfungsi sebagai protein kontraktil utama adalah actin dan myosin. Protein myofibril yang berfungsi sebagai protein pengatur utama adalah tropomyosin dan troponin. Protein myofibril yang berfungsi sebagai protein cytoskeletal adalah titin dan nebulin. 平成30年6月18日

22 Actin Jumlah protein actin kira-kira 20% dari total protein myofibril.
Actin merupakan proitein globular berbentuk bulat sehingga disebut juga G-actin dengan diameter 5,5 nm. Fibrous actin terbentuk jika G-actin mengalami polimerisasi membentuk rantai actin. Dua rantai actin membentuk spiral membentuk super helix (filamen actin). 平成30年6月18日

23 Actin 平成30年6月18日

24 Myosin Myosin berjumlah kira-kira 45% dari total protein myofibril.
Myosin merupakan protein fibrous. Myosin berbentuk tipis dan memanjang dan agak tebal pada bagian ujungnya. Bagian tebal dari ujung disebut head, bagian panjang (backbone) disebut tail, dan bagian antara head dan tail disebut neck. Miosin yang dihidrolisis dengan akan menghasilkan 2 fraksi utama, yaitu myosin heavy chain dan myosin light chain.. 平成30年6月18日

25 Myosin 平成30年6月18日

26 Tropomyosin Tropomyosin berjumlah kira-kira 5% dari total protein myofibril. Tropomyosin terletak di dekat filamen actin. Satu molekul tropomyosin terletak pada sepanjang 7 molekul G-actin pada filamen actin. 平成30年6月18日

27 Troponin Troponin berjumlah kira-kira 5% dari total protein myofibril.
Troponin terletak di dekat tropomyosin, dan berada pada sepanjang filamen actin. Terdapat satu molekul troponin setiap 7 molekul G-actin dari filamen actin. 平成30年6月18日

28 Titin Titin berjumlah sekitar 10% dari total protein myofibril.
Titin berada memanjang pada setiap sarkomer dari M line ke Z disk. Titin memelihara struktur myofilament dalam sarkomer. 平成30年6月18日

29 Nebulin Nebulin berjumlah sekitar 4% dari total protein myofibril.
Nebulin berada paralel di dekat filamen actin (dari A band ke Z disk). Nebulin menjadi templete untuk pembentukan filamen actin 平成30年6月18日

30 Protein Miofibril 平成30年6月18日 Protein MW (kD) Function Actin 40
Major component of the thin filaments. Actin is an important cytoskeletal protein in non-muscle cells a-actinin 102 Cross-links actin at the Z disks desmin 53 Intermediate filament protein. The muscle form links together adjacent myofibrils at the Z-disk myosin 200 20 fast skeletal muscle heavy chains fast skeletal alkali light chains nebulin 700 Actin binding protein, defines the length of the thin filaments titin 2,700 Elastic element, links thick filaments to Z-lines. Titin is the largest protein in the human genome. tropomyosin 2 x 35 Thin filament component, seven repeats, each with a major and a minor actin binding site troponin-C 18 Cardiac & slow twitch skeletal muscle. Fast twitch skeletal muscle Binds calcium and troponin-T troponin-I 22 Slow twitch skeletal Fast twitch skeletal Cardiac muscle Binds to actin and troponin-T. Inhibits the actin- yosin interaction unless calcium is bound to troponin-C troponin-T 37 Slow skeletal Cardiac Fast skeletal Binds to tropomyosin, troponin-I and troponin-C 平成30年6月18日

31 Protein Sarkoplasmik Enzim-enzim yang berhubungan proses glikolisis (73%). Enzim-enzim yang berhubungan dengan kreatin kinase (9%). Myoglobin (pigmen daging). Hemoglobin (pigmen darah). 平成30年6月18日

32 Myoglobin Myoglobin merupakan protein rantai tunggal dengan jumlah residu 153 asam amino dengan cincin heme yang dapat menyimpan oksigen. Myoglobin mempunyai afinitas terhadap oksigen lebih tinggi dinadingkan dengan hemoglobin. Keberadaan myoglobin dalam daging menimbulkan warna merah pada daging. Cincin heme berikatan dengan nitrogen dari histidin dan iron dari heme tersebut. 平成30年6月18日

33 Hemoglobin Hemogobin mempunyai struktur hampir sama dengan myoglobin,
Hemoglobin mempunyai struktur quartenary karena teriri dari 4 subunit rantai protein. Setiap subunit rantai protein mempunyai cincin heme, sehungga setiap molekul hemoglobin mengandung 4 molekul oksigen. Berekasi dengan oksigen membentuk oksihemoglobin Oksigenasi hemoglobin terjadi di darah saat darah melewati paru-paru. 平成30年6月18日

34 Protein Jaringan Ikat Terdisribusi ke seluruh komponen tubuh: otot, pembuluh darah dan limfe, tendon, syaraf, dan kulit. Menahan agen-agen infeksi. Melindungi sel penyimpan lemak (jaringan adipose). Melindungi otot, ikatan serabut otot, dan serabut otot. 平成30年6月18日

35 Protein Jaringan Ikat Jaringan ikat terdiri dari substansi dasar, sel, dan serabut-serabut ekstraselular. Substansi dasar aalah larutan viskus yang mengandung glikoprotein yang mudah larut, substrat dan hasil akhir metabolisme jaringan ikat (tropokolagen dan tropoelastin). Sel-sel jaringan ikat terdiri dari sel tetap dan sel pengembara. Serabut ekstraselular terdiri dari kolagen, elastin dan retikulin. 平成30年6月18日

36 Kolagen Kolagen berjumlah sekitar 20-25% dari total potein tubuh.
Kolegen merupakan protein struktural pada jaringan ikat. Kolagen mempunyai pengaruh langsung terhadap keempukan daging. Jumlah dan kekuatan kolagen menungkat dengan meningkatnya umur. 平成30年6月18日

37 Kolagen Kolagen merupakan penyusun utama jaringan kulit, tendo, ligamentum, tulang dan tulang rawan. Serabut kolagen mempunyai diameter 1-12 m. Kolagen mengandung asam amino spesifik hidroksiprolin dalam jumlah yang relatif tetap, sehingga kadar hidroksiprolin dapat digunakan untuk menentukan jumlah kolagen jaringan. 平成30年6月18日

38 Kolagen Fibril kolagen terbentuk dari molekul-molekul tropokolagen.
Tropokolagen adalah protein dengan BM 300 kDa, dan terbentuk dari 3 rantai polipeptida yang saling tumpang tindih membentuk triplehelix. Proses pembentukan kolagen memerlukan vitamin C, yaitu pada saat terjadi hidroksilasi prolin menjadi hidroksiprolin. 平成30年6月18日

39 Tipe Kolagen Kolagen tipe I: kolagen yang membentuk serabut-serabut lintang, terdapat di dinding pembuluh darah, tendo, tulang, kulit dan daging. Kolagen tipe I disintesis oleh fibriblast, sel-sel otot halus, dan osteoblast. Kolagen tipe II: kolagen yang terdapat pada kartilago dan cakram intervertebrate. Kolagen tipe II disintesis oleh osteoblast. 平成30年6月18日

40 Tipe Kolagen Kolagen tipe III: kolagen yang membentuk serabut-serabut retikular pada jaringan yang elastis misalnya: limpa, aorta dan otot. Kolagen tipe III disintesis oleh fibroblast dan se-sel otot halus. Kolagen tipe IV: kolagen pada membran dasar yang melindungi banyak tipe sel. Kolagen tipe IV dihasilkan oleh sel itu sendiri. 平成30年6月18日

41 Tipe Kolagen Kolagen tipe V: kolagen pada sel-sel embrio, membran dasar fetus, dan membran dasar serabut otot. Kolagen tipe V disintesis oleh myoblast, sel-sel otot halus, man fibroblast. 平成30年6月18日

42 Elastin Elastin adalah protein elastis yang terdapat di seluruh tubuh.
Elastin terdapat pada komponen utama jaringan tertentu misalnya: ligamentum, dinding abdomen, dan semua arteri. Elastin mengnadung 2 asam amino spesifik yaitu desmosin dan isodesmosin. 平成30年6月18日

43 Elastin Tropoelastin merupakan bakalan elastin mempunyai BM 70-75 kDa.
Tropoelastine disintesis di dalam ensoplasmic reticulum dan diskresikan oleh fibroblast. 平成30年6月18日

44 Reticulin Reticulin tersusun dari serabut-serabut kecil yang membentuk anyaman halus di sekitar sel, pembuluh darah, syaraf dan jaringan epithel. Retikulin dapat dibedakan dengan kolagen dengan reaksi pewarnaan dengan perak amonia (reticulin menghasilkan warna hitam, kolagen menghasilkan warna coklat). 平成30年6月18日

45 Kontraksi Otot Kontraksi otot adalah proses pemendekan otot yang membutuhkan energi. Protein yang terlibat pada proses kontraksi adalah actin, myosin, tropomyosin dan troponin. Energi yang diperlukan untuk proses kontraksi berasal dari ATP. Proses kontraksi otot terdiri dari kontraksi (pemendekan otot) dan relaksasi (peregangan otot) 平成30年6月18日

46 Tahap Proses Kontraksi
Stimulus dari syaraf ke ujung syaraf penghubung neuro muskular. Potensial aksi menyebabkan pembebasan asetilkolinke permukaan serabut otot. Potensial aksi menyebar ke seluruh serabut otot melalui sistem T. Potensial aksi diteruskan ke SR dan SR membebaskan ion Ca2+ . 平成30年6月18日

47 Tahap Proses Kontraksi
Ion Ca2+ mengaktifkan troponin dan tropomyosin pada filamen tipis, membentuk jembatan lintang antara actin dan myosin dan terjadi pergeseran filamen yang menghasilkan kontraksi otot. 平成30年6月18日

48 Tahap Proses Relaksasi
Diawali dengan repolarisasi setengah dari potensial aksi. Asetilkolin pada pengubung neuromuskular dipecah oleh asetilkolin esterase yang menyebabkan terhentinya arus potensial aksi di permukaan serabut otot. SR berhenti melepaskan ion Ca2+ yang digunakan untuk kontraksi. 平成30年6月18日

49 Tahap Proses Relaksasi
Troponin membebaskan ion Ca2+ sehingga terjadi perubahan konfikgurasi troponin dan tropomyosin. Aktivitas kepala molekul myosin dan pembentukan jembatan lintang antara actin dan myosin terhambat sehingga kontraksi terhenti. 平成30年6月18日