“ Karakteristik Metabolit Primer dan Sekunder“
Salah
satu contoh senyawa dari metabolit sekunder adalah flavonoid. Flavonoid adalah
suatu kelompok yang termasuk ke dalam senyawa fenol yang terbanyak dialam,
senyawa-senyawa flavonoid ini bertanggung jawab terhadap zat warna ungu, merah,
biru dan sebagian zat warna kuning dalam tumbuhan. Selain flavonoid, masih
banyak lagi senyawa yang tergolong ke dalam metabolit sekunder. Tak kalah
dengan metabolit sekunder, metabolit primer juga memiliki contoh senyawanya
sendiri. Namun, sebelum kita mempelajari tentang senyawa apa-apa saja yang
termasuk kedalam metabolit sekunder dan primer, ada baiknya jika kita pahami
dulu karakteristik dari masing-masing metabolit ini.
1.
Karakteristik Metabolit Primer
Tanaman memiliki dua jenis senyawa metabolit, yaitu
metabolit primer dan sekunder. Metabolit primer digunakan tanaman untuk
pertumbuhan, sedangkan metabolit sekunder tidak berperan secara langsung untuk
pertumbuhan tanaman. Senyawa metabolit primer adalah senyawa yang dihasilkan
oleh makhluk hidup yang bersifat esensial pada proses metabolisme sel dan
keseluruhan proses sintesis dan perombakan zat-zat ini yang dilakukan oleh
organisme untuk kelangsungan hidupnya (Almatsier, 2009) Senyawa metabolit
primer terdiri dari karbohidrat, protein dan lemak (Darmono, 1995).
Makhluk
hidup melakukan biosintesis primer sebagai proses kimiawi vital untuk dasar
untuk melakukan aktifitas hidup. Biosintesis ini dilakukan untuk menghasilkan
senyawa-senyawa esensial dan dasar reaksi-reaksi kehidupan misalnya gula
(karbohidrat) untuk menghasilkan energi, asam amino untuk membangun jaringan
dan biokatalis, asam lemak untuk membangun dinding sel dan cadangan energi.
Tanpa metabolit primer ini dasar-dasar hayati tidak ada dan metabolit sekunder
juga tidak bisa diproduksi. Metabolit primer terdiri dari 3 golongan utama
yakni karbohidrat, protein dan lemak. Glukosa esensial untuk menghasilkan
energi, asam amino vital untuk menghasilkan berbagai hormon dan neuro
transmitter, lemak untuk membangun jaringan. Setiap metabolit primer ini akan
bersenyawa membentuk polimer atau ikatan yang lebih kompleks membentuk jaringan
tubuh. Jaringan otot tersusun dari pensenyawaan kompleks protein, dinding sel
tumbuhan atau cangkang binatang dibentuk dari persenyawaan antar karbohidrat,
jaringan lemak disusun oleh persenyawaan lemak. Antar metabolit primer ini juga
akan saling membentuk persenyawaan dalam membangun sel-sel dan jaringan
kemudian organ. Adapun sifat-sifat kimiawi metabolit primer, memiliki berat
molekul kecil mulai dari 80-300 Dalton/amu, larut dalam air (gula dan asam
amino) atau tidak larut air misalnya asam lemak, jika saling berikatan
membentuk senyawa dengan berat molekul sangat besar (BM >1000-100.000 d).
Secara farmakologis, senyawa metabolit sekunder memiiliki berbagai aktifitas
biologis: anti bakteri, anti infeksi, anti kolesterol, anti kanker, anti
diabetes dll.
2.
Karakteristik Metabolit Sekunder
Setiap senyawa metabolit sekunder memiliki fungsi
yang berbeda. Senyawa ini tidak berperan penting untuk kelangsungan hidup
tanaman, tetapi memberi beberapa keuntungan. Metabolit sekunder berfungsi
sebagai mekanisme pertahanan tanaman, baik dari cekaman biotik maupun abiotik.
Selain sebagai mekanisme pertahanan, senyawa ini juga berfungsi sebagai
atraktan. Senyawa metabolit sekunder tertentu dapat dimanfaatkan oleh manusia
sebagai antioksidan atau bahan baku obat. Produksi metabolit sekunder dipicu
oleh cekaman pada tanaman (Einhellig 1996). Peningkatan radiasi dan suhu udara
yang rendah mempengaruhi metabolit sekunder (Korner 1999 dalam Christian 2010,
Bilger et al. 2007). Cekaman biotik juga berperan dalam aktivitas metabolisme
tanaman. Senyawa metabolit sekunder dapat dihasilkan oleh berbagai jenis
tanaman, termasuk aneka kacang. Kedelai, kacang hijau, kacang tanah, dan kacang
potensial lain seperti kacang tunggak dan gude telah teridentifikasi memiliki
kandungan fenolik antioksidan (Dewi 2010, Ginting et al. 2009, Kim et al. 2013,
Sobolev 2006). Tanaman aneka kacang memiliki peran penting sebagai sumber
pangan. Dengan adanya kandungan antioksidan, tanaman aneka kacang menjadi
sumber pangan fungsional yang potensial untuk dikembangkan.
Metabolit sekunder diproduksi tanaman dalam jumlah
tertentu pada kondisi tercekam. Contoh metabolit sekunder di antaranya adalah
antibiotik, pigmen, toksin, efektor kompetisi ekologi dan simbiosis, feromon,
inhibitor enzim, agen immunomodulasi, reseptor antagonis dan agonis, pestisida,
agen antitumor, dan promotor pertumbuhan hewan dan tumbuhan (Nofiani 2008)
Sifat-sifat kimiawi metabolit sekunder tersebut
umumnya memiliki berat molekul yang kecil (antara 50-1500 Dalton), umumnya
tidak larut air karena bersifat semi polar, dan struktur kimianya sangat
beragam, jika saling bersenyawa jarang membentuk molekul besar. Gambar 2.1
Glukosinolat salah satu senyawa untuk senjata pertahanan tumbuhan dari serangan
virus, bakteri dan jamur.
Berdasarkan
jalur biosintesis, metabolit sekunder digolongkan menjadi :
1. Golongan asetat (C2): poliketida dan asam
lemak.
2.
Golongan mevalonat dan deoksisilulosa (C5): terpenoid
3.
Golongan sikimat: fenil matanoid (C7) dan fenil propanoid (C9)
4.
Golongan alkaloid
5.
Golongan campuran: kombinasi antar metabolit sekunder atau metabolit sekunder
dengan metabolit primer.
Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang telah
berhasil diisolasi, oleh manusia selanjutnya didayagunakan sebagai bahan obat
seperti morfin sebagai obat nyeri, kuinin sebagai obat malaria, reserpin
sebagai obat penyakit tekanan darah tinggi dan vinkristin serta vinblastin
sebagai obat kanker. Selain sebagai bahan obat, senyawa metabolit sekunder juga
didayagunakan oleh manusia untuk menunjang kepentingan industri seperti
industri kosmetik dan industri pembuatan pestisida dan insektisida. Untuk di
Indonesia, pemanfaatan senyawa bahan alam yang ditemukan para peneliti
Indonesia sebagai bahan baku obat antara lain Itebein sebagai anti tumor,
Artoindonesianin sebagai anti malaria, Diptoindonesin, Indonesiol serta banyak
lagi. Sedangkan potensi lain yang sedang dikembangkan peneliti Indonesia untuk
menunjang kepentingan industri adalah potensi bahan alam sebagai penghasil
minyak atsiri.
3.
Sejarah Penemuan Beberapa Senyawa Organik Bahan Alam
Wilhelm Schele (1742-1786) merupakan ahli kimia
pertama yang berhasil melakukan pemisahan (isolasi) senyawa kimia dari bahan
alam seperti gliserol, asam-asam oksalat, laktat, tartarat dan sitrat.
Selanjutnya diikuti Frederich W. Serturner (1783-1841) yang memisahkan morfina
dari opium dan Pelletier serta caventon yang berhasil memisahkan strihina,
brusina, kuinin, sinkonina, dan kafein lima belas tahun kemudian. Untuk
pemisahan beribu-ribu senyawa kimia yang lain dari bahan alam segera menyusul
dan terus berjalan sampai sekarang.
Untuk
lebih jelasnya, disini sudah dirangkum perbedaan karakteristik metabolit primer
dan
metabolit sekunder.
1. Metabolit
Primer (Makromolekul) : Sama untuk semua organisme
Ø Tersebar merata dalam tiap organism
Ø Fungsi
universal sumbeer energi enzim
Ø Pengemban keturunan bahan struktur
Ø Perbedaan struktur kimia kecil
Ø Keaktifan fisiologis berkaitan dengan struktur
kimia
Contoh : - Polimer alam
- Polisakarida
- Protein
- Lemak
- Asam Nukleat
Contoh : - Polimer alam
- Polisakarida
- Protein
- Lemak
- Asam Nukleat
2. Metabolit
Sekunder (Mikromolekul) : bergantung pada spesies
Ø Tidak merata
Ø Fungsi ekologis adalah penarik serangga, pelindung
diri, alat bersaing, hormone
Ø Struktur kimia berbeda-beda
Contoh: - Terpenoid
- Steroid
- Flavonoid
- Poliketida
- Alkaloid
PERMASALAHAN
:
1. Masing-masing metabolit baik yang primer maupun yang sekunder, keduanya memiliki karakteristik yang berbeda, dan contoh senyawa dari masing masing metabolit ini juga tidak sama. Lantas, bagaimanakah hubungan antara kedua metabolit tersebut?
2. Bagaimana cara membedakan metabolit skunder dan metabolit primer?
3. Jelaskan manfaat dari metabolit primer dan metabolit skunder pada tanaman!
4. Bagaimana biosintesis dari metabolit skunder?
1. Masing-masing metabolit baik yang primer maupun yang sekunder, keduanya memiliki karakteristik yang berbeda, dan contoh senyawa dari masing masing metabolit ini juga tidak sama. Lantas, bagaimanakah hubungan antara kedua metabolit tersebut?
2. Bagaimana cara membedakan metabolit skunder dan metabolit primer?
3. Jelaskan manfaat dari metabolit primer dan metabolit skunder pada tanaman!
4. Bagaimana biosintesis dari metabolit skunder?
baikalah saya akan menjawab
ReplyDeletehubungan dari kedua metabolit sebagai Metabolit sekunder terbentuk dari metabolit primer melalui berbagai jalur metabolisme yang disesuaikan dengan tujuan dan kondisi lingkungan tumbuhan tersebut tumbuh
Sebagian besar metabolit sekunder merupakan molekul organik kompleks yang dibutuhkan untuk sintesis sejumlah besar reaksi enzimatik spesifik. Sebagai contoh, saat ini diketahui paling sedikit 72 tahap enzimatik yang dilibatkan dalam sintesis antibiotika tetrasiklin dan lebih dari 25 tahap enzimatik pada sintesis eritromisin, tidak satupun reaksi tersebut terjadi selama metabolisme primer, karena bahan pemula untuk metabolisme datang dari jalur biosintetik utama.
Starting material (precursor) biosintesis metabolit sekunder didapatkan dari proses metabolisme primer (Dewick, 1999). Struktur dan jumlah dari prekursor menentukan kerangka metabolit sekunder. Oleh sebab itu precursor-prekursor ini sering disebut sebagai building blocks dari metabolit sekunder. Secara garis besar hanya ada 3 senyawa antara (intermedier) pokok, yaitu : asetat, shikimat dan mevalonat, ditambah beberapa L-asam amino (seperti ornitin dan lisin) yang berasal dari proses metabolism primer, seperti fotosintesis, glikolisis, siklus pentosa dan krebs (gambar 2, didalam kotak), degradasi β -oksidasi, dll. Jadi senyawa antara tersebut merupakan “jembatan” antara metabolisme primer dan sekunder.
Saya akan menjawab no 4
ReplyDeleteBiosintesis metabolit sekunder sangat beragam tergantung dari goIongan senyawa yang bersangkutan. Jalur yang biasanya dilalui dalam pembentukan metabolit sekunder ada tiga jalur, yaitu jalur asam asetat, jalur asam sikimat, dan jalur asarn mevalonat.
1. JaIur asam asetat
Poliketida meliputi golongan yang besar bahan alami yang digolongkan bersarna berdasarkan pada biosintesisnya. Keanekaragaman struktur dapat dijelaskan sebagai turunan rantai poli-ß-keto, terbentuk oleh koupling unit-unit asam asetat (C2) via reaksi kondensasi, misalnya
n CH3CO2H [CH3C0]n –
Termasuk poliketida adalah asam temak, poliasetilena, prostaglandin, antibiotika makrolida, dan senyawa aromatik seperti antrakinon dan tetrasiklina. Pembentukan rantai poli-ß-keto dapat digambarkan sebagai sederet reaksi Claisen, keragaman melibatkan urutan ß-oksidasi dalam metabolisme asam lemak. Jadi, 2 molekul asetil-KoA dapat ikut serta datam reaksi Claisen membentuk asetoasetil-KoA, kemudian reaksi dapat berlanjut sampai dihasilkan rantai poli-ß-keto yang cukup (Gambar 3—7). Akan tetapi studi tentang enzim yang terlibat dalam biosintesis asam Iemak belum terungkap secara rinci. Namun demikian, dalam pembentukan asam lemak melibatkan enzim asam Iemak sintase seperti yang dibahas di atas.
2. Jalur asam sikimat
Jalur asam sikimat merupakan jafur alternatif menuju senyawa aromatik, utamanya L-fenilalanin. L-tirosina. dan L-triptofan. Jalur ini berlangsung dalam mikroorganisme dan tumbuhan, tetapi tidak berlangsung dalam hewan, sehingga asam amino aromatik merupakan asam amino
No. 4 biosintesisis metabolit sekunder dapat di dilalui dalam 3 jalur yaitu, jalur asam asetat, asam shikmat, asam mevalonat
ReplyDeleteNo 3
ReplyDeleteFungsi metabolit sekunder pada tanaman sereh wangi antara lain :
a. Saponin.
Saponin adalah suatu glikosida yang mungkin ada pada banyak macam tanaman. Fungsi dalam tumbuh-tumbuhan antara lain sebagai bentuk penyimpanan karbohidrat, dan merupakan waste product dari metabolisme tumbuh-tumbuhan. Kemungkinan lain adalah sebagai pelindung terhadap serangan serangga.
Sifat-sifat Saponin adalah:
1) Mempunyai rasa pahit
2) Dalam larutan air membentuk busa yang stabil
3) Menghemolisa eritrosit
4) Merupakan racun kuat untuk ikan dan amfibi
5) Membentuk persenyawaan dengan kolesterol dan hidroksisteroid lainnya
6) Sulit untuk dimurnikan dan diidentifikasi
7) Berat molekul relatif tinggi, dan analisis hanya menghasilkan formula empiris yang mendekati.
Berdasarkan atas sifat kimiawinya, saponin dapat dibagi dalam dua kelompok:
1) Steroids dengan 27 C atom.
2) Triterpenoids, dengan 30 C atom.
Saponin bersama-sama dengan substansi sekunder tumbuhan lain berperan sebagai pertahanan diri dari serangan insekta atau nyamuk karena nyamuk yang mengkonsumsi saponin akan menurunkan enzim pencernaan dan penyerapan makanan. Smith dikutip oleh Nursal dan Siregar (2005) dikutip oleh Elena (2006) menyatakan bahwa alkaloid, terpenoid, dan flavonoid merupakan senyawa pertahanan tumbuhan yang dapat menghambat makan nyamuk dan juga bersifat toksik.
nama saya dolla mulyana harnas dengan nim a1c116080 akan mencoba menjawab nomor 2
ReplyDeleteTidak seperti metabolit sekunder, metabolit primer sangat penting untuk pertumbuhan sel, dan mereka terlibat langsung dalam reaksi metabolik seperti respirasi dan fotosintesis.
• Sebagian besar metabolit primer identik di antara kebanyakan organisme, sedangkan metabolit sekunder banyak dan menyebar luas, tidak seperti metabolit primer.
• Metabolisme sekunder diturunkan oleh jalur dimana metabolisme primer terlibat. Oleh karena itu, metabolit sekunder dianggap sebagai produk akhir metabolit primer.
• Metabolit primer dihasilkan selama fase pertumbuhan sel sementara metabolit sekunder dihasilkan selama fase non-pertumbuhan sel.
• Metabolisme sekunder diakumulasikan oleh sel tumbuhan dalam jumlah sangat kecil daripada metabolit primer.
• Fase pertumbuhan dimana metabolit primer diproduksi kadang-kadang disebut 'trophophase', sedangkan fase dimana metabolit sekunder dibuat disebut 'idiophase'.
• Sebagian besar metabolit sekunder terlibat dalam reaksi pertahanan, tidak seperti metabolit primer. Protein, karbohidrat, dan lipid adalah metabolit utama utama, sedangkan metabolit sekunder adalah alkaloid, fenolat, sterol, steroid, minyak esensial dan lignin dll.
nama saya dolla mulyana harnas dengan nim a1c116080 akan mencoba menjawab nomor 2
ReplyDeleteTidak seperti metabolit sekunder, metabolit primer sangat penting untuk pertumbuhan sel, dan mereka terlibat langsung dalam reaksi metabolik seperti respirasi dan fotosintesis.
• Sebagian besar metabolit primer identik di antara kebanyakan organisme, sedangkan metabolit sekunder banyak dan menyebar luas, tidak seperti metabolit primer.
• Metabolisme sekunder diturunkan oleh jalur dimana metabolisme primer terlibat. Oleh karena itu, metabolit sekunder dianggap sebagai produk akhir metabolit primer.
• Metabolit primer dihasilkan selama fase pertumbuhan sel sementara metabolit sekunder dihasilkan selama fase non-pertumbuhan sel.
• Metabolisme sekunder diakumulasikan oleh sel tumbuhan dalam jumlah sangat kecil daripada metabolit primer.
• Fase pertumbuhan dimana metabolit primer diproduksi kadang-kadang disebut 'trophophase', sedangkan fase dimana metabolit sekunder dibuat disebut 'idiophase'.
• Sebagian besar metabolit sekunder terlibat dalam reaksi pertahanan, tidak seperti metabolit primer. Protein, karbohidrat, dan lipid adalah metabolit utama utama, sedangkan metabolit sekunder adalah alkaloid, fenolat, sterol, steroid, minyak esensial dan lignin dll.