Komposisi tubuh manusia

Komposisi tubuh dapat dianalisis dengan berbagai cara. Misalnya dikaitkan dengan unsur-unsur kimiawi yang ada, atau berdasarkan jenis molekul seperti air, protein, jaringan ikat, lemak (atau lipida), hidroksilapatit (dalam tulang), karbohidrat (seperti glikogen dan glukosa) dan DNA. Berdasarkan jenis jaringannya, tubuh dapat dianalisis menjadi air, lemak, jaringan ikat, otot, tulang, dan sebagainya. Berdasarkan jenis selnya, tubuh mengandung ratusan jenis sel, tetapi jumlah sel terbanyak dalam tubuh manusia (bukan berdasarkan massanya) bukanlah sel manusia itu sendiri, tetapi bakteri normal yang berada di saluran pencernaan manusia.

 Unsur 
 Unsur utama yang menyusun tubuh manusia (termasuk air)300px UnsurSimbol % massa % atom OksigenO65,024,0 KarbonC18,512,0 HidrogenH9,562,0 NitrogenN3,21,1 KalsiumCa1,50,22 FosforP1,00,22 KaliumK0,40,03 BelerangS0,30,038 NatriumNa0,20,037 KlorinCl0,20,024 MagnesiumMg0,10,015  Unsur lainnya < 0,1< 0,3
jmpl|300px|Diagram pai komposisi tubuh manusia berdasarkan persen berat, dan berdasarkan komposisi atom (persen atom).
Hampir 99% dari massa tubuh manusia tersusun oleh enam unsur: oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium, dan fosfor. Hanya sekitar 0,85% yang disusun oleh lima unsur lainnya: kalium, belerang, natrium, klorin, dan magnesium. Kesebelas unsur tersebut diperlukan untuk hidup. Unsur-unsur yang tersisa merupakan unsur renik, yang diperkirakan berjumlah lebih dari selusin (berdasarkan bukti yang baik) yang diperlukan untuk hidup. Jika seluruh massa unsur renik digabungkan bersama-sama (jumlahnya kurang dari 10 gram untuk tubuh manusia) tetap tidak mencapai massa magnesium dalam tubuh, yang merupakan unsur nonrenik berjumlah paling sedikit.

 Unsur lainnya 
Tidak semua unsur yang dijumpai dalam tubuh manusia dalam jumlah renik memiliki peran dalam hidup. Beberapa dari unsur ini diperkirakan merupakan kontaminan tanpa fungsi (contohnya cesium dan titanium), sementara banyak unsur lainnya diperkirakan sebagai racun aktif, bergantung pada jumlahnya (kadmium, raksa, dan unsur radioaktif). Manfaat dan toksisitas aluminium, unsur yang pada level normal dijumpai dalam tubuh manusia, masih diperdebatkan. Fungsi kadmium dan timbal bagi tubuh juga telah diajukan, meskipun hampir dipastikan keduanya toksik dalam jumlah yang jauh di atas kandungan normal tubuh. Terdapat bukti bahwa arsenik, unsur yang normalnya dianggap sebagai racun dalam jumlah yang lebih tinggi, bersifat esensial dalam jumlah ultrarenik, bahkan untuk mamalia (tikus, hamster, kambing).; ; 

Beberapa unsur (arsenik, silikon, boron, nikel, vanadium) mungkin juga diperlukan oleh mamalia, tetapi dalam dosis yang jauh lebih kecil. Brom digunakan secara luas oleh beberapa (meski tidak semua) organisme yang lebih rendah, dan ditemukan secara oportunistik dalam eosinofil manusia. Satu studi menemukan bahwa bromin diperlukan untuk sintesis kolagen IV pada manusia. Fluor digunakan oleh sejumlah tumbuhan untuk menghasilkan racun, tetapi pada manusia hanya berfungsi sebagai zat pengeras lokal (topikal) pada email gigi, dan tidak ditemukan pada peran biologis esensial.

 Daftar komposisi unsur 

Tubuh manusia dewasa dengan berat rata-rata 70 kg mengandung sekitar  atom dan sekurang-kurangnya 60 unsur kimia yang terdeteksi secara renik.Questions and Answers: How many atoms are in the human body? Sekitar 29 unsur dari jumlah ini diperkirakan memainkan peran positif aktif dalam kehidupan dan kesehatan manusia.

Jumlah relatif masing-masing unsur bervariasi menurut individu, terutama karena perbedaan proporsi lemak, otot, dan tulang dalam tubuh mereka. Orang dengan lebih banyak lemak akan memiliki proporsi karbon yang lebih tinggi, sedangkan proporsi sebagian besar unsur lain akan lebih rendah. Proporsi hidrogen kira-kira sama. Angka yang ditampilkan dalam tabel merupakan angka rata-rata dari bermacam-macam referensi berbeda.

Rata-rata tubuh manusia dewasa mengandung ~53% air. Namun, hal ini sangat bervariasi menurut usia, jenis kelamin, dan adipositas. Berdasarkan pengambilan sampel dalam jumlah besar pada orang dewasa dari semua umur dan kedua jenis kelamin, angka untuk fraksi air menurut beratnya yaitu 48 ±6% untuk perempuan dan 58 ±8% air untuk laki-laki.See table 1. here Air mengandung ~11% hidrogen berdasarkan massa, tetapi ~67% hidrogen berdasarkan persen atom; angka-angka ini bersama dengan angka % komplementer untuk oksigen dalam air, merupakan penyumbang terbesar untuk keseluruhan angka komposisi massa dan komposisi atom. Karena kandungan airnya, tubuh manusia mengandung lebih banyak oksigen berdasarkan massa daripada unsur lainnya, tetapi, berdasarkan fraksi atom, lebih banyak hidrogen daripada unsur apa pun.

Unsur-unsur pada tabel di bawah yang digolongkan sebagai "Esensial pada manusia" merupakan unsur-unsur yang terdaftar pada Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat sebagai nutrisi esensial,"Guidance for Industry: A Food Labeling Guide 14. Appendix F" yang mencakup enam unsur tambahan: oksigen, karbon, hidrogen, dan nitrogen (unsur pembangun kehidupan fundamental di Bumi), belerang (esensial untuk semua sel), dan kobalt (komponen penting vitamin B). Unsur-unsur yang digolongkan sebagai "Mungkin" esensial adalah yang dikutip oleh Akademi Riset Nasional AS sebagai unsur yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan mungkin penting.

 Nomor atom  Unsur  Fraksi massaturn cites Geigy Scientific Tables, Ciba-Geigy Limited, Basel, Switzerland, 1984."Elemental Composition of the Human Body"  by Ed Uthman, MD Retrieved 17 June 2016)Massa (kg)Persen atomEsensial untuk manusiaNeilsen, citedEfek negatif jika berlebihGolongan 8  Oksigen  0,65  43 24  Ya (misalnya air, akseptor elektron)  Spesies oksigen reaktif 16 6  Karbon  0,18  16  12  Ya (Senyawa organik)  14 1  Hidrogen  0,10  7 62  Ya (misalnya air)  1 7  Nitrogen  0,03  1,8 1,1  Ya (misalnya DNA dan asam amino)  15 20  Kalsium  0,014  1,0 0,22  YaCode of Federal Regulations, Title 21: Food and Drugs, Ch 1, subchapter B, Part 101, Subpart A, §101.9(c)(8)(iv) (misalnya Kalmodulin dan Hidroksilapatit dalam tulang)  2 15  Fosfor 0,011   0,78  0,22  Ya (misalnya DNA dan fosforilasi)  alotrop putih sangat beracun  15 19  Kalium   0,14  0,033  Ya (misalnya )  1 16  Belerang   0,14 0,038  Ya (misalnya Sistein, Metionin, Biotin, Tiamin)   16 11  Natrium   0,10 0,037  Ya (misalnya )   1 17  Klorin   0,095 0,024  Ya (misalnya ATPase transport klorida)   17 12  Magnesium   0,019  0,0070  Ya (misalnya berikatan dengan ATP dan nukleotida lainnya)  2 26  Besi*   0,0042 0,00067  Ya (misalnya Hemoglobin, Sitokrom)   8 9  Fluor   0,0026 0,0012  Ya (AUS, NZ),Australian National Health and Medical Research Council (NHMRC) and New Zealand Ministry of Health (MoH) Tidak (US, EU),"Fluoride in Drinking Water: A Review of Fluoridation and Regulation Issues" Mungkin (WHO)WHO/SDE/WSH/03.04/96 "Fluoride in Drinking-water" toksik pada jumlah besar 17 30  Seng   0,0023  0,00031  Ya (misalnya Protein jari seng)  12 14  Silikon   0,0010 0,0058  Mungkin   14 37  Rubidium   0,00068   Tidak   1 38  Stronsium   0,00032   ——   2 35  Brom   0,00026   ——   17 82  Timbal   0,00012   Tidak  toksik 14 29  Tembaga      Ya (misalnya protein tembaga)   11 13  Aluminium      Tidak  13 48  Kadmium      Tidak  toksik  12 58  Cerium      Tidak    56  Barium      Tidak  toksik pada jumlah yang lebih tinggi  2 50  Timah      Tidak   14 53  Iodium      Ya (misalnya tiroksin, triiodotironin)   17 22  Titanium     Tidak   4 5  Boron      Mungkin  13 34  Selenium      Ya  toksik pada jumlah yang lebih tinggi 16 28  Nikel      Mungkin  toksik pada jumlah yang lebih tinggi  10 24  Kromium      Ya   6 25  Mangan      Ya (misalnya Mn-SOD)   7 33  Arsenik      Mungkin toksik pada jumlah yang lebih tinggi  15 3  Litium      ——  toksik pada jumlah yang lebih tinggi  1 80  Raksa      Tidak  toksik 12 55  Cesium       Tidak  1 42  Molibdenum       Ya (misalnya molibdenum oksotransferase, Xantin oksidase dan Sulfit oksidase)   6 32  Germanium    Tidak  14 27  Kobalt      Ya (kobalamin, B)   9 51  Antimon     Tidak  toksik  15 47  Perak     Tidak  11 41  Niobium     Tidak   5 40  Zirkonium      Tidak  4 57  Lantanum     Tidak   52  Telurium     Tidak   16 31  Galium     Tidak  13 39  Yttrium      Tidak   3 83  Bismut      Tidak   15 81  Talium      Tidak  sangat beracun 13 49  Indium     Tidak  13 79  Emas      Tidak  nanopartikel tak bersalut kemungkinan genotoksik 11 21  Skandium     Tidak  3 73  Tantalum     Tidak  5 23  Vanadium      Mungkin (diperkirakan faktor pertumbuhan osteo-metabolisme (tulang)   5 90  Torium      Tidak  toksik, radioaktif  92  Uranium       Tidak  toksik, radioaktif  62  Samarium      Tidak   74  Tungsten      Tidak   6 4  Berilium       Tidak  toksik pada jumlah yang lebih tinggi  2 88  Radium       Tidak  toksik, radioaktif  2
*Besi = ~3 g pada pria, ~2,3 g pada wanita

Sebagian besar unsur yang dibutuhkan untuk kehidupan relatif umum di dalam kerak bumi. Aluminium, unsur paling umum ketiga dalam kerak bumi (setelah oksigen dan silikon), tidak mempunyai fungsi dalam sel hidup, tetapi malah berbahaya pada jumlah besar.Aluminum Toxicity Transferin dapat mengikat aluminium.

 Unsur sisanya 
Dari 94 unsur kimia yang terjadi secara alami, 60 terdaftar pada tabel di atas. Dari 34 sisanya, tidak diketahui jumlah yang terjadi dalam tubuh manusia. Untuk beberapa unsur-unsur ini, jumlah konsentrasi dalam berbagai jaringan atau organ sudah ada, khususnya dari studi yang melibatkan ukuran sampel populasi kecil.

 Gas mulia 
Konsentrasi gas mulia dalam darah.

 Nomor atom  Unsur  Fraksi volume  Persen atom  Peran kesehatan positif pada mamalia  Efek negatif jika berlebih  Golongan 2  Helium        asfiksian  18 10  Neon        asfiksian  18 18  Argon        asfiksian  18 36  Kripton       asfiksian  18 54  Xenon        asfiksian  18 86  Radon*        sangat radioaktif  18
* nilai hipotetis untuk radon berdasarkan 10 Bq/m3 dan 0,4 untuk koefisien partisi darah/air.Keith S, Doyle JR, Harper C, et al. "Toxicological Profile for Radon", section 3.4.1.1, page 51. Atlanta (GA): Agency for Toxic Substances and Disease Registry (US); 2012 May. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK158784/

 Lantanida 
Dari tujuh belas unsur tanah jarang, lima belas merupakan anggota deret lantanida. Dua lainnya, skandium dan yttrium, tercatat pada tabel di atas, sama seperti tiga lantanida: lantanum, cerium, dan samarium. Dari sisa dua belas lantanida, sebelas tercantum pada tabel di bawah. Tidak tersedia informasi tentang lantanida yang tersisa dan sangat radioaktif, prometium.

Konsentrasi unsur tanah jarang/lantanida dalam serum darah.

 Nomor atom  unsur  g/ml−1 serum darah  Persen atom  Peran kesehatan positif pada mamalia  Efek negatif jika berlebih  Golongan 59  Praseodimium        toksisitas rendah hingga sedang  n/a 60  Neodimium        toksisitas rendah hingga sedang  n/a 63  Europium        sebanding dengan logam berat lainnya  n/a 64  Gadolinium        ion bebasnya sangat beracun  n/a 65  Terbium        toksisitas rendah hingga sedang  n/a 66  Disprosium        agak beracun jika tertelan  n/a 67  Holmium        toksisitas akut rendah  n/a 68  Erbium        toksisitas rendah hingga sedang  n/a 69  Thulium        garam terlarutnya agak toksik dalam jumlah besar  n/a 70  Ytterbium        seluruh senyawanya sangat toksik  n/a 71  Lutesium        serbuk oksidanya toksik  n/a

 Logam golongan platina (PGMs) 
Konsentrasi logam golongan platina dalam darah.

 Nomor atom  Unsur  g/ml−1 darah total  g/ml−1 serum darah  Peran kesehatan positif untuk mamalia  Efek negatif jika berlebih  Golongan 44  Rutenium    —      n/a 45  Rodium    —      n/a 46  Paladium    —    partikel kecil larut dalam media biologis (asam lambung, serum darah) - efek jangka panjang tidak diketahui"Environmental Health Criteria" 226 ISBN 92-4-157226-4, ISSN 0250-863X
  n/a 76  OsmiumALS Scandinavia, Reference data, Biomonitoring, "Trace elements in human biological material"  — –   teroksidasi menjadi osmium tetroksida yang sangat beracun  n/a 77  Iridium    —      n/a 78  Platina <– —      n/a

 Tabel periodik 

Unsur nutrisional dalam tabel periodik:
 H  HeLiBe  B C N O FNeNaMg  AlSiP S ClArK CaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrY ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI XeCsBaLa*HfTaW ReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAc**RfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg   *CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu  **ThPaU NpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

Empat unsur organik dasarUnsur utamaUnsur renik esensialKemungkinan memiliki peran struktural atau fungsional pada mamalia

 Molekul 
Komposisi tubuh manusia dinyatakan dalam istilah kimia:
 Air
 Protein – termasuk rambut, jaringan ikat, dll.
 Lemak (atau lipida).
 Hidroksilapatit dalam tulang.
 Karbohidrat seperti glikogen dan glukosa.
 DNA.
 Ion anorganik terlarut seperti natrium, kalium, klorida, bikarbonat, fosfat.
 Gas seperti oksigen, karbon dioksida, nitrogen oksida, hidrogen, karbon monoksida, metanatiol. Molekul-molekul ini mungkin terlarut atau berada sebagai gas dalam paru-paru atau usus. Etana dan pentana diproduksi oleh radikal bebas oksigen.
 Banyak molekul kecil lainnya, seperti asam amino, asam lemak, nukleobasa, nukleosida, nukleotida, vitamin, kofaktor.
 Radikal bebas seperti superoksida, hidroksil, dan hidroperoksil.
Komposisi tubuh manusia dapat dilihat dalam skala atomik dan molekuler seperti ditunjukkan pada artikel ini.

Perkiraan kandungan kasar molekul dari sel manusia tipikal 20 mikrometer adalah sebagai berikut:
 Molekul  Persen Massa  Berat mol. (dalton)  Molekul  Persen Molekul Air  65*  18*    98,73 Senyawa anorganik lain  1,5  N/A    0,74 Lipida  12  N/A    0,475 Senyawa organik lain  0,4  N/A    0,044 Protein  20  N/A    0,011 RNA  1.0  N/A     DNA 0.1    46*  

*Jumlah air sangat tergantung pada komposisi tubuh dan jumlah lemak. Pada orang dewasa di negara maju rata-rata ~53% air. Hal ini sangat bervariasi menurut usia, jenis kelamin, dan adipositas. Dalam sampel besar orang dewasa dari semua umur dan kedua jenis kelamin, angka untuk fraksi air menurut beratnya ditemukan 48 ± 6% untuk wanita dan 58 ± 8% air untuk pria.
DNA: Sel manusia juga mengandung DNA mitokondria. Sel sperma mengandung lebih sedikit DNA mitokondria daripada sel lainnya. Sebuah sel darah merah mamalia biasanya tidak mengandung inti sel di masa dewasa, sehingga tidak ada DNA. Namun, sel darah merah ternukleasi (NRBC) hadir dalam sirkulasi janin dan neonatal, dan mungkin muncul pada mamalia dewasa saat terdapat penyakit.

 Sel dan jaringan 
 Komponen seluler utama dalam tubuh manusia.300px Jenis sel % massa % jumlah sel Eritrosit (sel darah merah)4,285,0 Sel otot28,60,001 Adiposit (sel lemak)9,50,2 Sel-sel lainnya14,314,8 Komponen ekstraseluler34,3-
Komposisi tubuh juga bisa diekspresikan dalam berbagai bentuk, seperti:
 Otot
 Lemak
 Tulang dan gigi
 Jaringan saraf (otak dan saraf)
 Hormon
 Jaringan ikat
 Cairan tubuh (darah, getah bening, urine)
 Isi saluran pencernaan, termasuk gas usus
 Udara di paru-paru
 Epitelium

 Sel 

Ada banyak spesies bakteri dan mikroorganisme lainnya yang hidup pada atau di dalam tubuh manusia sehat. Fakta menunjukkan bahwa menurut jumlahnya, 90% sel pada (atau di dalam) tubuh manusia adalah mikrob, (angka ini lebih sedikit jika menurut massa atau volume). Beberapa dari simbion ini diperlukan untuk kesehatan kita. Mereka yang tidak membantu atau menyakiti manusia disebut organisme komensal.

 Lihat juga 
 Daftar organ tubuh manusia
 Penimbangan hidrostatik
 Unsur makanan
 Komposisi darah
 Daftar komponen darah manusia
 Komposisi tubuh
 Kelimpahan elemen dalam kerak bumi
 Kelimpahan unsur kimia

 Referensi 

Kategori:Biokimia
Kategori:Anatomi manusia
Kategori:Fisiologi manusia