Biosintesis metabolit primer dan sekunder

  • Published on
    22-Jun-2015

  • View
    11.014

  • Download
    15

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li> 1. BIOSINTESIS METABOLIT PRIMER DANMETABOLIT SEKUNDER Biosintesismerupakan prosespembentukansuatumetabolit(produkmetabolisme) darimolekul yang sederhanasehinggamenjadimolekul yanglebihkompleks yang terjadipadaorganismehidup Metabolismemerupakanmodifikasisenyawakimiasecarabiokimia didalamorganismedan sel. Metabolismepadamakhlukhidupdibagimenjadi2,yaitumetabolisme primer dansekunder. Metabolisme primerpadatumbuhansepertirespirasidanfotosintesis yangmerupakan proses yang esensialbagikehidupantumbuhan. Metabolisme primermembentukmetabolit primer.Metabolismesekundermerupakan prosesyangtidakesensialbagikehidupanorganisme.Metabolismesekunderterjadipadasaatseldalamtahapdiferensiasimenjadiselyanglebihterspesialisasi (fasestasioner). Sedangkan yang dimaksuddenganmetabolit primer yaituhasilmetabolismeyang digunakanuntukkelangsunganhidup (proses tumbuh), contoh :asam amino, asetilCoA, gula gula,nuklelotida, asamsitrat, lipid,protein,dankarbohidrat.Metabolitsekunderyaituhasilmetabolisme yang tidakdigunakanuntukproses pertumbuhan, tetapimisalnyauntukpertahanandiri, contoh :senyawa yangditurunkandarimetabolit primer seperti protein, lipid, asamnukleat, dankarbohidrat.Secarasederhanadibagiatas 3 golonganbesar, yaitufenolik, senyawabernitrogen,danterpenoid</li></ul> <p> 2. BIOSINTESIS METABOLIT PRIMER1. Biosintesiskarbohidrat a. Produksimonosakaridalewatfotosintesis.Dalamtumbuhan yang berklorofil, monosakaridadiproduksiIewatfotosintesis,suatu proses biologi yang mengubahenergielektromagnetikmenjadienergikimiawi. Dalamtumbuhanhijau, fotosintesisterdiridariduagolonganreaksi.Satugolonganterdiridarireaksicahaya yang sesungguhnyamengubahenergielektromagnetikmenjadipotensikimiawi.Golon ganlainterdiridarireaksienzimatikyang menggunakanenergidarireaksicahayauntukmengfiksasikarbondioksidamenjadi gula. Reaksiterakhiriniseringdisebutreaksigelap.Hasildarikeduareaksitersebutdapatd isimpulkanmenjadireaksisederhanasebagai berikut.2H2O + CO2 + cahaya(CH2O) + H2O + O2Walaupunkesimpulanpersamaanreaksimerupakanperansertaseluruhreaktan danproduk, namunbelummenggambarkanantara yang terjadisepanjang proses tersebut. Jadireaksi yangterjaditidaksesederhanadalampersamaanreaksitersebut.Jadicarbon dalamfotosintesisdikerjakanpertamakali oleh Calvindkk.sepertitercantumdalamGambar 3 --1. b. Biosintesissukrosa.Sukrosamerupakanproduktanaman yang sangatbergunabagimanusia.Penelitianmenunjukkanbahwasukrosatidakhanyag ulapertamayang terbentukdalam prosesfotosintesistetapijugabahantransporutama. 3. Pembentukansukrosamungkinmerupakanprekursorbiasauntuksintesispolisakarida.Meskipunjaluralternatifterdiridarisuatureaksiantaraglukosa1-fosfatdanfruktosayangbertanggungjawabuntukproduksisukrosadalammikroorganismetertentu,biosintesismetabolitpentingdalamtumbuhantinggiterjadimenurutjalur yangtergambarpadaGambar 32. Fruktosa 6-fosfat, diturunkandandaurfotosintetik, diubahmenjadiglukosa1-fosfat yang kemudianbereaksidengan UTP membentuk UDP-glukosa.UDP-gIukosabereaksidenganfruktosa 5-fosfat membentukpertamasukrosafosfat,kemudianberubahmenjadisukrosaataudenganfruktosalangsungmembentuksukrosa.Gambar 31.Jalurbiosintesissukrosa (Tyler et al., 1988) 4. 2. Biosintesis lipidBertahun-tahun, sintesisIemakdanminyaklemakolehorganismehidupdipercayadipengaruhisecar asederhanaolehreaksibalikyang bertanggungjawabpadaperuraiannya.Utamanya,halinitermasukhidrolisis ester gliserol-asamIemak (gliserida)olehenzim lipase dandiikutipenyingkirandua unit atomkarbonsebagaiasetil-KoAdanrantaiasamlemakoleh- oksidasi.Studibiosintesismenunjukkanbahwapembentukan lipid inimenggunakanjalurkimia yang berbeda.Biosintesisasamlemakberjalandengansederetreaksimelibatkanduakomple kenzim plus ATP, NADPH2, Mn++, dankarbondioksida.PertamaasetatbereaksidenganKoAdanasetil-KoA yang terbentukdiubaholehreaksidengankarbondioksidamenjadimalonil- KoA.Iniselanjutnyabereaksidenganasetil-KoAmembentukzatantaradengan5 unitkarbon,yang mengalamireduksidaneliminasikarbondioksidamembentukbutinil- 5. KoA.Senyawamalonil-KoAbereaksilagidengansenyawainimembentukantaradengan 7-atom karbon,yangdireduksimenjadikaproil-KoA.Pengulanganreaksiiniakanmembentukasamlemak(fatty acids)yangmempunyai atom karbongenapdalamrantainya (Gambar3 3).Jadibagianmalonil-KoA,senyawadengan 3atom karbon,ternyatamerupakanpemasoksatuan 2 atom karbondalambiosintesisasamlemak.Jalurbiosintesisasamlemaktakjenuh(unsaturated fattyacids),rantaicabang, jumlah atom karbongasaldalamasamlemak, dan lain-lainmodifikasibelumditegakkansecararinci.Bagianmolekul (moiety) gliserol yangdigunakandalambiosintesis lipid diturunkanutamanyadari isomer-L dari -gliserofosfat(L- -GP).Reaksi-reaksi yangterlibatdalampembentukantipetrigliseridadirangkumdalamGambar 3-4.L--GPmungkinditurunkanbaikdarigliserolbebasmaupunantaraglikolisis,dihidroasetonfosfatbereaksiberturut-turutdengan 2molekulasetil-KoAmembentukpertamaasamL--flisofosfatidat,kemudianasamL--fosfatidat.Senyawa yangakhirinidiubahmenjadi ,-digliserida,yangakanbaikkembalikedaurasamfosfatidatataubereaksidenganasil-KoAdanasamIemakuntukmembentuktrigliserida.MengenaibiosintesisasamIemak yangpentingdalamfarmasibelumdiketahuisecararinci.Misalnyaesteralkoholtinggipadamalammungkinterbentukdariunitasamlemakyanglebihpendekdalambiosintesisyang analogdenganasamlemak.Senyawahidrokarbondarilemakterbentukdarireduksisekualenaataumetabolit yang setara. 6. 3. Biosintesisasam amino dan protein 7. Protein terdiridarirangkaianasam amino.Di alamterdapatasam aminoesensialdannonesensial.Asamaminoesensialtidakdapatdisintesisolehtubuhmanusia,jadiharusdiperolehdarisumber protein dariluar. 8. BIOSINTESIS METABOLIT SEKUNDER Biosintesismetabolitsekundersangatberagamtergantungdarigolongansenyawayangbersangkutan.Jaluryangbiasanyadilaluidalampembentukanmetabolitsekunderadatigajalur,yaitujalurasamasetat, jalurasamsikimat, danjalurasarnmevalonat. JaIurasamasetat Poliketidameliputigolonganyangbesarbahanalamiyang digolongkanbersarnaberdasarkanpadabiosintesisnya.Keanekaragamanstrukturdapa tdijelaskansebagaiturunanrantaipoli--keto,terbentukolehkoupling unit-unit asamasetat (C2) viareaksikondensasi, misalnya n CH3CO2H[CH3CO]n- Termasukpoliketidaadalahasamtemak,poliasetilena,prostaglandin, antibiotikamakrolida, dansenyawaaromatic sepertiantrakinondantetrasiklina.Pembentukanrantaipoli- ketodapatdigambarkansebagaisederetreaksiClaisen,keragamanmelibatkanurutan -oksidasidalammetabolism asamlemak.Jadi, 2 molekulasetil- KoAdapatikutsertadatamreaksiClaisenmembentukasetoasetil-KoA, kemudianreaksidapatberlanjutsampaidihasilkanrantaipoli--ketoyang cukup(Gambar 37).Akantetapistuditentangenzimyang terlibatdalambiosintesisasamIemakbelumterungkapsecararinci. Namundemikian, dalampembentukanasamlemakmelibatkanenzimasamIemaksintasesepertiyang dibahas di atas.Mengenaireaksi-reaksiyang terjadipadajalurasamasetattercantumdalamGambar 36. Jalurasamsikimat Jalurasamsikimatmerupakanjafuralternatifmenujusenyawaaromatik, utamanya L-fenilalanin.L- tirosina.danLtriptofan.Jaluriniberlangsungdalammikroorganismedantumbuhan, 9. tetapitidakberlangsungdalamhewan, sehinggaasamaminoaromatikmerupakanasamaminoesensialyangharusterdapatdalamdietmanusiamaupunhewan. Antarapusatadalahasamsikimat,suatuasamyangditemukandalamtanamanIlliciumsp.beberapatahunsebelumperannyadalammetabolismeditemukan.Asaminijugaterbentukdalammutantertentudari Escherichia coli.Adapuncontohreaksi yangterjadidalambiosintesisasampolifenolattercantumdalamGambar 3 7.Dalambiosintesis L-triptofandanasam4-hidroksibenzoatjugaterjadiantaraasamkorismat. 10. JalurasammevalonatTerpenoidmerupakanbentuksenyawadengankeragamanstruktur yangbesardalamprodukalami yang diturunkandan unitisoprena (C5) yang 11. bergandengandalam modelkepalakeekor(head-to-tail), sedangkan unit isoprenaditurunkandarimetabolismeasamasetatolehjalurasammevalonat (mevalonicacid : MVA). Adapunreaksinyaadalahsebagaiberikut.SUMBER : http://dietsehattips1.files.wordpress.com/2011/10/hubungan farmakognosi-dan-ilmu-lainya.pdf</p>

Recommended

View more >