karakteristik senyawa organik bahan alam

Metabolit Primer

Produk metabolit primer Metabolit primer adalah satu grup reaksi yang saling berhubungan dalam mikroorganismayang berhubungan dengan pertumbuhan dan mempertahankan hidup. Metabolit primer secaramendasar sama pada diseluruh mahluk hidup yang berhubungan dengan pelepasan energi dansitesis makromolekul penting seperti protein, asam nukleat, dan material sel lainnya. Ketikametabolisme promer berhenti, maka organisma tersebut mati. Produk dari metabolisme primer  berhubungan dengan pertumbuhan dan produksi maksimal yang terjadi pada fase logaritmik  pada pertumbuhan dalam sistem kultur batch. Produk-produk katabolik meliputi alkohol, asamlaktat, butanol sedangkan produk anabolik seperti asam amino, enzim dan asam nukleat.

Adalah suatu zat / senyawa essensial yang terdapat dalam organisme dan tumbuhan, yangberperan dalam proses semua kehidupan organisme tersebut atau merupakan kebutuhan dasaruntuk kelangsungan hidup bagi organisme / tumbuhan tersebut.

Kehidupan organisme dibagi menjadi 2 bagian

1.Prokariot : organisme yang tidak mempunyai dinding sel (inti sel tidak punyamembran).

2.Eukariot : organisme yang mempunyai dinding sel atau mempunyai membran intisel dan organ sitoplasma, yang setiap sel digambarkan dengan adanyamembran (mitochondria, kloroplast, dll)

Fungsi metabolit primer bagi tumbuhan :

1.Diperlukan untuk memenuhi kebutuhan dasar hidup bagi tumbuhan.

2. Untuk pertumbuhan atau perkembangan bagi tumbuhan tersebut.3.

Sebagai cadangan makanan.Jalur biosintesis metabolit primer dalam tumbuhan :Proses Fotosintesis

 

Metabolism sekunder

Metabolit sekunder adalah senyawa organik yang dihasilkan tumbuhan yang tidak memiliki fungsi langsung pada fotosintesis, pertumbuhan atau respirasi, transport solut, translokasi, sintesis protein, asimilasi nutrien, diferensiasi, pembentukan karbohidrat, protein dan lipid. Metabolit sekunder yang seringkali hanya dijumpai pada satu spesies atau sekelompok spesies berbeda dari metabolit primer (asam amino, nukelotida, gula, lipid) yang dijumpai hampir di semua kingdom tumbuhan. Metabolit sekunder yang

merupakan hasil samping atau intermediet metabolisme primer:

• Berperan penting pada dua strategi resistensi, yaitu:

a) level struktur, phenyl propanoid adalah komponen utama polimer dinding polimer lignin dan suberin,

b) menginduksi antibiotik pertahanan yang berasal dari fenolik dan  terpenoid (fitoaleksin)

• Melindungi tumbuhan dari gangguan herbivor dan menghindari infeksi yang disebabkan oleh patogen mikrobia. Tumbuhan menggunakan metabolit sekunder sebagai antibiotik atau agen sinyal selama interaksi dengan patogen

•Menarik polinator dan hewan penyebar biji

•Berperan sebagai agen kompetisi antar tanaman

•Memberikan kontribusi yang bernilai terhadap hubungan antara tumbuhan dan lingkungannya

Kelompok utama metabolit sekunder ada tiga, yaitu:

terpen, senyawa fenol dan produk sekunder mengandung nitrogen.

Terpen merupakan klas metabolit sekunder yang terbesar, umumnya tidak larut dalam air, konstituen minyak esensial, lipid yang disintesis dari asetil KoA atau dari intermediet glikolisis melalui lintasan asam mevalonat. Semua terpen disusun oleh unit isopren ber-C5. Pada suhu tinggi terpen dapat didekomposisi menjadi unit-unit isopren. Terpen diklasifikas ikan berdasarkan jumlah unit isopren. Monoterpen: mengandung 10-karbon terpen atau 2 unit C5; sesquiterpen

: mengandung 15-karbon terpen atau 3 unit C5; diterpen mengandung 20-karbon terpen atau 4 unit C5. Terpen yang lebih besar termasuk triterpen (30 karbon), tetraterpen (40 karbon) dan politerpen (C5]n, dimana n > 8). Terpen disintesis untuk “menolak’ serangga, herbivor pemakan, dan untuk menarik insek predator dan parasit pemakan herbivor.

Beberapa terpen berperan pada pertumbuhan dan perkembangan. Contoh, giberelin adalah hormon penting tumbuhan yang termasuk

kelompok diterpen. Sterol adalah derivat triterpen yang merupakan komponen esensial membran sel yang menstabilkan interaksi fosfolipid. Karotenoid merah, kuning, oranye adalah tetraterpen yang berfungsi sebagai pigmen asksesori pada fotosintesis  dan melindungi jaringan fotosintetik dari fotooksidasi

Tumbuhan menghasilkan banyak produk sekunder yang mengandung gugus fenol. Senyawa ini dikelompokkan ke dalam senyawa fenolik yang jumlahnya hampir mencapai 10.000. Beberapa senyawa fenol larut dalam pelarut organik, beberapa adalah glikosida dan asam k arboksilat yang larut air dan sejumlah besar lainnya adalah polimer yang tidak larut.

 Senyawa Sekunder Yang Mengandung Nitrogen

•alkaloid yang terutama disintesis dari asam-asam amino

•Di tumbuhan senyawa ini tidak sebanyak fenolik dan terpenoid

•Senyawa ini penting dalam aktivitasnya sebagai obat dan toksin

•Disintesis dari asam amino aromatik dan alifatik

•Alifatik via siklus TCA

•Aromatik melalui lintasan asam shikimat

Metabolit sekunder tumbuhan banyak yang strukturnya memiliki nitrogen, termasuk alkaloid, sianogenik, glikosida, glukosinolat dan asam amino non protein

Eksplorasi dan Beberapa Penemuan Obat Baru dari Senyawa Alam

 Penyakit yang disebabkan Infeksi maupun Virus masih menjadi perhatian dan prioritas baik di negara Indonesia maupun di dunia. Hal ini disebabkan oleh adanya kecenderungan resistensi dan kekebalan bakteri maupun virus terhadap penggunaan obat yang terus menerus.

• Malaria masih merupakan masalah kesehatan utama di dunia baik di negara-negara berkembang maupun maju. Selain malaria, masyarakat Indonesia juga masih mengalami berbagai penyakit infeksi menular seperti tuberculosis, infeksi saluran pernafasan akut (ISPA), diare, dan penyakit kulit.

• Indonesia juga menghadapi beberapa penyakit yang ditimbulkan oleh virus, seperti demam berdarah dengue (DBD), HIV/AIDS, chikunguya, maupun Avian Flu.

•Masalah lainnya adalah penyakit kanker yang sampai saat ini belum ditemukan obatnya yang sesuai.

Salah satu usaha untuk menemukan obat baru untuk mengatasi berbagai permasalahan tersebut adalah melalui eksplorasi senyawa bioaktif dari bahan alam, utamanya tanaman obat yang secara tradisional digunakan masyarakat untuk mengobati berbagai penyakit infeksi, virus maupun kanker tersebut di berbagai daerah di Indonesia. Penemuan senyawa bioaktif baru yang dapat digunakan sebagai lead compound dari bahan alam sangat menarik untuk dilakukan .

Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan Taxus brevifolia yang terdapat di wilayah barat laut Pantai Pasifik, Amerika seikat. Saat ini banyak digunakan untuk pengobatan berbagai jenis kanker.

Artemisia annua yang berasal  dari Cina, selama lebih dari 2000 tahun telah  digunakan oleh penduduk setempat dan di Asia sebagai obat panas. Artemisinin digunakan sebagai  obat malaria yang ampuh membunuh parasit  Plasmodium falciparum yang resisten terhadap kuinin

Alkaloid yang ditemukan pada kulit batang pohon kina (Chinchoma sp), yang sudah digunakan ribuan tahun sebagai obat malaria. Kuinin obat malaria, sedang kuinidin  sebagai obat penyakit jantung

PERMASALAHAN

1. Mengapa pada fase pertumbuhan, tumbuhan utamanya memproduksi metabolit primer, sedangkan metabolit sekunder belum atau hanya sedikit dimetabolisme?

2. mengapa suatu tumbuhan itu dapat mereduksi (melumpuhkan) pertumbuhan tumbuhan yang ada di dekatnya (tumbuhan yang lain)?