BIOSINTESIS A
1. Biosintesis karbohidrat a. Produksi monosaka monosakarida diproduksi lew energi elektromaknitik menja terdiri dari dua golongan re sesungguhnya mengubah en lain terdiri dari reaksi enzima mengfiksasi karbon dioksida gelap. Hasil dari kedua reaks sebagai berikut:
Walaupun kesimpulan reaktan dan produk, namun proses tersebut. Jadi reaksi y tersebut. Jalur carbon dalam seperti tercantum dalam Gamb
b. Biosintesis sukrosa berguna bagi manusia. Pene pertama yang terbentuk dalam Pembentukan sukrosa mu polisakarida. Meskipun jalur a dan fruktosa yang bertanggun tententu, biosintesis metaboli yang tergambar pada Gambar Fruktosa 6-fosfat, ditur fosfat yang kemudian bereak bereaksi dengan fruktosa 5 berubah menjadi sukrosa atau
BAB Ill
IS DAN METABOLISME PRODUK ALAMI A. Biosintesis Metabolit Primer
at
karida lewat fotosintesis. Dalam tumbuhan yang lewat fotosintesis, suatu proses biologi yang
jadi energi kimiawi. Dalam tumbuhan hijau, fo eaksi. Satu golongan terdiri dari reaksi cah energi elektromaknitik menjadi potensi kimiawi. atik yang menggunakan energi dari reaksi cah a menjadi gula. Reaksi terakhir ini sering dise ksi tersebut dapat disimpulkan menjadi reaksi s
lan persamaan reaksi merupakan peran sert n belum menggambarkan zantara yang terjadi
i yang terjadi tidak sesederhana dalam persama am fotosintesis dikerjakan pertama kali oleh C
mbar 3 --1.
osa. Sukrosa merupakan produk tanaman yan enelitian menunjukkan bahwa sukrosa tidak ha lam proses fotosintesis tetapi juga bahan transp
ungkin merupakan prekursor biasa untuk r alternatif terdiri dari suatu reaksi antara glukos gungjawab untuk produksi sukrosa dalam mikroo olit penting dalam tumbuhan tinggi terjadi men ar 3-2.
iturunkan dari daur fotosintetik, diubah menjadi g aksi dengan UTP membentuk UDPglukosa. UD
5-fosfat membentuk pertama sukrosa fosfat, tau dengan fruktosa langsung membentuk sukrosa
Gambar 3
Gambar 3—2. J
r 3— 1. Jalur karbon dalam fotosintesis (Tyler et al, 1988)
Universitas Gadjah Mada
2. Biosintesis lipid
Bertahun-tahun, sintesis lemak dan minyak lemak oleh organisme hidup dipercaya dipengaruhi secara sederhana oleh reaksi balik yang bertanggungjawab pada peruraiannya. Utamanya, hal ini termasuk hidrolisis ester gliserol-asam lemak (gliserida) oleh enzim lipase dan dilkuti penyingkiran dua unit atom karbon sebagai asetil-KoA dari rantai asam lemak oleh -oksidasi. Studi biosintesis menunjukkan bahwa pembentukan lipid ini menggunakan jalur kimia yang berbeda.
Biosintesms asam lemak berjalan dengan sederet reaksi melibatkan dua komplek enzim plus ATP, NADPH2, Mn++, dan karbon dioksida.
Pertama asetat bereaksi dengan KoA dan asetil-K0A yang terbentuk diubah oleh reaksi dengan karbon dioksida menjadi malonil-KoA. Ini selanjutnya bereaksi dengan asetil-KoA membentuk zantara dengan 5 unit karbon, yang mengalami reduksi dan eliminasi karbon dioksida membentuk butiril-KoA. Senyawa malonil-K0A bereksi lagi dengan senyawa ini membentuk zantara dengan 7-atom karbon, yang direduksi menjadi kaproil KoA. Pengulangan reaksi ini akan membentuk asam lemak (fatty acids) yang mempunyai atom karbon genap dalam rantainya (Gambar 3 — 3). Jadi bagian malonil-KoA, senyawa dengan 3 atom karbon, ternyata merupakan pemasok satuan 2 atom karbon dalam biosintesis asam lemak.
Jalur biosintesis asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acids), rantai cabang, jumlah atom karbon gasal dalam asam lemak, dan lain-lain modifikasi belum ditegakkan secara rinci.
Bagian molekul (moiety) gliserol yang digunakan dalam biosintesis lipid diturunkan utamanya dari isomer-L dan -gliserofosfat (L- -GP). Reaksi-reaksi yang terlibat dalam pembentukan tipe trigliserida dirangkum dalam Gambar 3-4. L- -GP mungkin diturunkan baik dari gliserol bebas maupun zantara glikolisis, dihidroasetonfosfat bereaksi berturut-turut dengan 2 molekul asetil-KoA membentuk pertama asam L- -lisofosfatidat dan kemudian asam L- -fosfatidat. Senyawa yang akhir ini diubah menjadi , -digliserida, yang akan baik kembali kedaur asam fosfatidat atau bereaksi dengan asil-KoA dan asam lemak untuk membentuk trigliserida.
Gambar 3—3. Jalur biosinte
Gambar 3—4. Reaksi-reaks
ntesis asam lemak yang mempunyai rantai karbon (Dewick, 1997)
ksi yang terlibat dalam pembentukan trigliserida ( 1997)
on genap
3. Biosintesis asam amino Protein terdiri dari ra esensial dan nonesensial. A manusia, jadi harus diperoleh Biosintesis asam amin sekunder, beberapa contoh te Biosintesis protein ter diuraikan
no dan protein
rangkaian asam amino. Di alam terdapat asa Asam amino esensial tidak dapat disintesis o
h dan sumber protein dan luar.
ino sangat erat hubungannya dengan biosintesis tercatum dalam Gambar 3— 5.
terinci dalam MK Biokimia, sehingga dalam MK
asam amino oleh tubuh
sis metabolit
B.
Biosintesis metabolit senyawa yang bersangkuta metabolit sekunder ada tiga ja asam mevalonat.
1. Jalur asam asetat Poliketida meliputi go bersama berdasarkan pada bi sebagai turunan rantai poIi-via reaksi kondensasi, misalny
Termasuk poliketida adalah makrolida, dan senyawa arom rantai poIi- -keto dapat diga melibatkan urutan -oksidasi KoA dapat ikut serta dalam reaksi dapat berlanjut sampai Akan tetapi studi tentang en terungkap secara rinci. Namun enzim asam lemak sintase sep Mengenai reaksi-reaks Gambar 3—6.
2. Jalur asam sikimat Jalur asam sikimat m utamanya L-fenilalanin, L-tir mikroorganisme dan tumbuha amino aromatik merupakan as
Biosintesis Metabolit Sekunder
lit sekunder sangat beragam tergantung dari tan. Jalur yang biasanya dilalui dalam pem a jalur, yaitu jalur asam asetat, jalur asam sikimat
golongan yang besar bahan alami yang dig biosintesisnya. Keanekaragaman struktur dapat
-keto, terbentuk oleh koupling unit-unit asam a lnya
h asam lemak, poliasetilena, prostaglandin, romatik seperti antrakinon dan tetrasiklina. Pem igambarkan sebagai sederet reaksi Claisen, k si dalam metabolisme asam lemak. Jadi, 2 mole m reaksi Claisen membentuk asetoasetil-KoA,
ai dihasilkan rantai poIi- -keto yang cukup (Gam enzim yang terlibat dalam biosintesis asam lem
un demikian, dalam membentukan asam lemak m seperti yang dibahas di atas.
ksi yang terjadi pada jalur asam asetat tercant
Gambar 3 – 6.
esensial yang harus terdapa adalah asam sikimat, suatu beberapa tahun sebelum pe terbentuk dalam mutan terte
6. Biosintesis via jalur asetat 9Dewick, 1997)
pat dalam diet manusia maupun hewan. Zant atu asam yang ditemukan dalam tanaman Il perannya dalam metabolisme ditemukan. Asam rtentu dari Escherichia coil. Adapun contoh re
ntara pusat Illicium sp.
terjadi dalam biosintesis asam biosintesis L-triptofan dari asa
Gambar 3 – 7. Jal
3. Jalur asam mevalonat Terpenoid merupakan dalam produk alami yang ditur model kepala ke ekor (he metabolisme asam asetat oleh reaksinya adalah sebagai beri
sam polifenolat tercantum dalam Gambar 3 — sam 4- hidroksibenzoat juga terjadi zantara asam
Jalur sikimat dalam biosintesis asam polifenolat (Dewick, 1997)
n bentuk senyawa dengan keragaman struktur y iturunkan dari unit isoprena (C5) yang bergandeng
head-to-tail), sedangkan unit isoprena diturun
leh jalur asam mevalonat (mevalonic acid: MVA erikut:
— 7. Dalam m korismat.
C. Hubungan
Berdasarkan kenyataa memproduksi metabotit prim sedikit dimetabolisme. Hal ya jaringan tanaman dalam produ kjt, produksi metabolit sekund mulai berhenti).
an Antara Metabolisme Primer dan Sekunder
taan bahwa pada fase pertumbuhan tumbuhan imer, sedangkan metabolit sekunder belum at yang serupa juga sesuai dengan yang terjadi da duksi metabolit sekunder, ingat kurva pertumbuh nder terjadi pada awal fase stasioner (waktu per
Dalam kaitannya hubu Gambar 3—9
D. Upaya un
1. Metode konvensional Adanya kenyataan me yaitu adanya perbedaan kand memiliki fenotipe sama, namu tetapi berbeda dalam kandu metabolisme sekunder golong
ubungan kedua metabolisme ini dapat dirangku
untuk Meningkatkan Metabolisme Sekunder
engenai ras kimia (chemical races) atau chem ndungan kimia dalam tumbuhan antar satu spe
un secara geneti berbeda; seperti keidentikan b dungan kimianya. Ekspresi genetik ini dinyatak ngan senyawa tertentu.
gkum dalam
emodemes.,
Universitas Gadjah Mada
a. Pemilihan bibit unggul perlu ditakukan. Bibit unggul dapat terjadi secara alami, namun yang sering dikerjakan adalah hibridisasi dan mutasi serta pemuliaan tumbuhan dengan penyerbukan silang atau metode lain yang sejenis.
b. Budidaya tanaman merupakan upaya untuk meningkatkan produksi metabolit sekunder, serta memperoleh bahan dasar obat yang seragam.
2. Metode bioteknologi
Metode ini dapat ditempuh dengan berbagai cara, antara lain:
a. Pembentukan tanaman transgenik, yaitu dengan memindahkan materi genetik dari tanaman satu ke tanaman lainnya. Dalam praktek sangat terbatas dilakukan, mungkin masih terbatas pada penelitian. Di sini juga mencakup teknik DNA rekombinan.
