PROSES PENCEMARAN

Interaksi toksikan/pencemar dengan organisme dapat dinyatakan sebagai proses toksikokinetik, yaitu proses uptake toksikan/pencemar, dilanjutkan proses distribusi, metabolisme, dan penyimpanan dalam tubuh organisme serta ekskresi dari tubuh organisme tersebut. Proses tersebut menarik untuk dipelajari karena menentukan tingkat safety dan risk suatu toksikan/pencemar. Sedangkan interaksi polutan dengan sel, jaringan atau organ, dalam bentuk respon toksik dinyatakan sebagai toksikodinamik.

Secara umum, proses pencemaran dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung yaitu bahan pencemar tersebut langsung berdampak meracuni sehingga mengganggu kesehatan manusia, hewan dan tumbuhan atau mengganggu keseimbangan ekologis baik air, udara maupun tanah. Proses tidak langsung, yaitu beberapa zat kimia bereaksi di udara, air maupun tanah, sehingga menyebabkan pencemaran.

Pencemar ada yang langsung terasa dampaknya, misalnya berupa gangguan kesehatan langsung (penyakit akut), atau akan dirasakan setelah jangka waktu tertentu (penyakit kronis). Sebenarnya alam memiliki kemampuan sendiri untuk mengatasi pencemaran (self recovery), namun alam memiliki keterbatasan. Setelah batas itu terlampaui, maka pencemar akan berada di alam secara tetap atau terakumulasi dan kemudian berdampak pada manusia, material, hewan, tumbuhan dan ekosistem.

Adanya pencemar di dalam lingkungan, menyebabkan adanya gangguan keseimbangan di dalam lingkungan tersebut. Punahnya spasies tertentu dapat mengubah pola interaksi biologis dalam suatu ekosistem. Rantai makanan, jaring-jaring makanan dan aliran energi menjadiberubah. Akibatnya, keseimbangan lingkngan terganggu. Daur materi dan daur biogeokimia menjadi terganggu.

METABOLISME TUBUH

Metabolisme merupakan suatu proses atau peristiwa kinerja yang terjadi dalam tubuh setiap organisme untuk dapat bertahan hidup dan berkembang biak. Dalam peristiwa ini, semua bahan yang masuk ke dalam tubuh akan diolah untuk dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Metabolisme atau bio-transformasi dari bahan-bahan beracun merupakan faktor penentu utama terhadap daya racun dari zat terkait. Melalui proses biotransformasi ini, bahan-bahan beracun yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami peningkatan daya racunnya atau malah akan mengalami penurunan dari daya racun yang dimilikinya. Hal tersebut terjadi karena dalam peristiwa ini, setiap zat atau material yang masuk dalam tubuh akan diolah dan diubah menjadi bentuk-bentuk yang lebih sederhana. Dalam proses perubahan bentuk yang merupakan rangkaian peristiwa kimiawi, suatu bahan  beracun dapat saja berikatan dengan bahan beracun lain yang akan meningkatkan daya racunnya yang sdah ada atau sebaliknya akan berikatan dengan bahan beracun lain yang sifatnya antagonis (bertentangan), sehingga menurunkan atau bahkan menetralkan daya racun yang semula ada.

Pada peristiwa biotransformasi, enzim memegang peranan yang sangat penting sebagai zat  perangsang untuk memperlancar atau mempercepat proses ini. Karena itu enzim disebut juga sebagai aktivator atau katalisator biologis atau biokatalisator.

TRANSFORMASI DESTRUKTIF

Transformasi destruktif merupakan salah satu bentuk dari perisiwa biotransformasi yang terjadi  pada organisme hidup. Pelaksanaan dari proses biotransformasi destruktif berkenaan dengan  pembakaran atau penghancuran bentuk suatu persenyawaan dari suatu unsur yang dituju menjadi  bentuk lain tampa menghapus unsur yang dituju tersebut.

Dalam menjalankan , enzim-enzim seringkali membutuhkan logam ataupun vitamin ataupun gabungan dari keduanya sebagai kofaktor dan aktivator. (yang meningkatkan aktivitas enzim) Contonhnya adalah enzim ko-karboksilase dimana enzim ini bekerja untuk memecah CO₂ dari asam-asam organik tertentu. Pada proses kerjanya, enzim ini membutuhkan vitamin B-1 dan Mg²⁺ agar dapat bekerja menjalankan fungsinya. Umumnya pusat aktif dari suatu gugus enzim adalah ion-ion logam. Namun demikian enzim-enzim yang pusat aktifnya logam bersifat labil. Disebabkan ion-ion logam yang terdapat dalam suatu gugus enzim seringkali dapat digantikan oleh logam lain yang ikut masuk ke dalam tubuh. Keadaan pergeseran ion logam yang terdapat pada suatu gugus enzim akan sangat mudah terjadi bila terjadi defisiensi. Defisiensi Zn dan Fe seringkali menyebabkan masuknya logam Pb untuk menggantikan fungsi ion logam dari gugus enzim. Ternyata kemudian ion-ion logam yang masuk menggantikan ion logam yang seharusnya  berperan telah menjadikan penyebab terhalangnya kemampuan kerja dari enzim terkait. Ion-ion logam pengganti yang kemudian menghalangi kerja enzim disebut sebagai inhibitor, Sedangkan ion-ion logam yang dibutuhkan oleh gugus enzim ini dinamakan pusat aktif (aktivator). Pada enzim-enzim tertentu, ada yang mengandung gugus sufihidril (-SH) sebagi pusat aktif. Enzim ini merupakan kelompok enzim yang paling mudah terhalang daya kerjanya. Keadaan ini disebabkan gugus sufihidril yang dikandungnya dengan mudah dapat berikatan dengan ion-ion logam berat yang masuk ke dalam tubuh. Akibat  –SH berikatan dengan ion logam berat, daya kerja yang dimiliki oleh enzim menjadi sangat berkurang dan atau sama sekali tidak dapat bekerja. Keadaan ini secara keseluruhan akan merusak sistem metabolisme tubuh. Diperkirakan terdapat sekitar satu juta gugus enzim yang mengatur metabolisme dalam tubuh manusia. Setia enzim tersebut hanya mampu bekerja untuk satu bentuk pekerjaan. Akan tetapi kerja dari setiap enzim tersebut saling berkait membentuk suatu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Jika terjadi sesuatu gangguan pada salah satu kerja enzim saja, dapat dipastikan akan turut mempengaruhi kerja dari enzim-enzim lainya. Jadi dapat dibayangkan betapa kemasukan ion penghalang seperti ion logam berat secara berkelanjutan akan dapat merusak semua sistem kerja enzim. Gangguan tersebut pada tingkat serius dapat menyebabkan kematian