Biosintesis Metabolit Primer dan Sekunder

Biosintesis adalah suatu proses terbentuknya produk metabolisme dari molekul yang sederhana menjadi molekul yang kompleks dan terjadi pada organisme hidup.

Jalur-jalur dalam proses biosintesis.

1. Jalur fotosintesis (gluconeogenesis) → monosakarida → polisakarida (selulosa,kitin,glikogen dll).

2.  Jalur asetat → asam lemak dan poliketida.

3. Jalur shikimat → asam amino aromatic dan fenilpropanoid.

4. Jalur mevalonat dan jalur metiletritritol → terpekoid dan steroid asam amino → alkaloid.


Sedangkan metabolisme adalah modifikasi suatu senyawa kimia secara biokimia yang terjadi di dalam organel dan sel.

Metabolisme pada makhluk hidup dibagi menjadi dua yaitu metabolisme primer dan metabolisme sekunder.


METABOLISME PRIMER

Metabolisme primer adalah suatu senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup dan bersifat esensial yang digunakan untuk metabolisme makhluk hidup itu sendiri

Senyawa yang dihasilkan pada proses metabolit primer ada 4 yaitu, karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat.


Berikut ciri-ciri metabolisme primer yaitu:

a         Dapat terbentuk melalui metabolisme sekunder.

b        Fungsi esensial yang jelas bagi berlangsungnya organisme.

c         Sangat berhubungan dengan pertumbuhan organisme.

d        Sifatnya tidak spesifik.

e         Terbuat secara intraseluler.

f         Hasil akhir dari metabolit primer adalah alcohol.



A. KARBOHIDRAT

Karbohidrat merupakan kelompok makromolekul yang tersusun atas atom C,H,dan O. kelompok ini sering disebut juga gula-gula hidrokarbon. Berdasarkan jumlah monomer penusunnya, karbohidrat terbagi atas:

 Monosakarida yang tersusun atas 1 monomer,

Disakarida yang tersusun atas 2 monomer,

Oligosakarida yang tersusun atas 3-10, dan

Polisakaridayang tersusun atas lebih dari 10 monomer.

  B.     Protein

Protein merupakan suatu senyawa makromolekul yang tersusun atas atom C, H, O, N, dan S. Berdasarkan fungsinya protein dikelompokkan menjadi dua kelompok besar, yaitu:

Protein fungsional yaitu kelompok enzim, dan

Protein Struktural yaitu protein yang menyusun bagian struktural dari dalam sel seperti protein integral dan protein porifer yang menyusun bagian membran sel.

  C.    Lipid

Lemak merupakan golongan senyawa metabolit primer yang bersifat hidrofobik. Senyawa ini dapat dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu:

lemak yang tersusun atas asam lemak dan gliserol,

sterol yang merupakan penyusun membran sel makhluk hidup, dan

kolesterol.

  D.    Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan komponen yang terdiri atas atom C, H, O, dan P. Biasanya asam nukleat terdiri atas 3 bagian yaitu gula ribosa, basa nitrogen, dan fosfat. Berdasarkan fungsinya, asam nukleat dibagi menjadi 4 kelompok yaitu :

Sebagai komponen materi genetik, contohnya : DNA,

Sebagai energi kimia, contohnya: ATP, GTP, UTP

Sebagai kofaktor, contohnya : NAD,FAD, Koenzin A

Sebagai komponen regulator, contohnya :cAMP, cGMP



Metabolisme sekunder

Metabolit sekunder adalah suatu proses terbentuknya senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme atau makhluk hidup.

Senyawa hasil metabolit sekunder biasanya digunakan organisme untuk mempertahankan diri dari lingkungan yang tidak menguntungkan misalnya mempertahankan diri dari hama dan penyakit.

Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu:

Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat).  Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.

Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin benzena, hidrogen dan oksigen dalam struktur kimianya.) Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.

Senyawa yang mengandung nitrogen. Contohnya alkaloid dan glukosinolat.

Jalur Pembentukan Metabolit Sekunder:

Senyawa metabolit sekunder diproduksi melalui jalur di luar biosinthesa karbohidrat dan protein. Ada tiga jalur utama untuk pembentukan metabolit sekunder, yaitu 1) jalur Asam Malonat asetat, 2) Asam Mevalonat asetat dan 3) Asam Shikimat.

a.    Jalur Asam Malonat

Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan melalui jalur asam malonat diantaranya: asam lemak (laurat, miristat, palmitat, stearat, oleat, linoleat, linolenic), gliserida, poliasetilen, fosfolipida, dan glikolipida.

Tanaman yang menghasilkan senyawa ini antara lain:  Jarak pagar, kelapa sawit, kelapa, jagung, kacang tanah, zaitun, bunga matahari, kedelai, wijen, kapas, coklat, dan alpukat.

b.    Jalur Asam Mevalonat

Senyawa metabolit sekunder dari jalur ini diantaranya adalah Essential oil, Squalent,  Monoterpenoid, Menthol, Korosinoid, Streoid, Terpenoid, Sapogenin, Geraniol, ABA, dan GA3.

c.    Jalur Asam Sikhimat

Metabolit sekunder yang disintesis melalui jalur asam shikimat diantaranya adalah Asam Sinamat, Fenol, Asam benzoic, Lignin, Koumarin, Tanin, Asam amino benzoic dan Quinon.



Permasalahan

1. Jelaskan bagaimana cara produksi monosakaridan dengan jalur fotosintesis?

2. Senyawa apa saja yang dapat disintesis melalui jalur asam mevalonat?

3. Bagaimana reaksi dalam pengubahan karbondioksida menjadi gula?