BIOSINTESIS (METABOLISME)
Standar Kompetensi : Pada akhir kuliah ini diharapkan mahasiswa dapat mengerti dan menjelaskan tentang Sejarah materia medika, sejarah panemuan obat dan ruang lingkup farmakognosi, peristilahan, kaitan farmakognosi dengan bidang ilmu lain, simplisia, budi daya, pengumpulan, pengolahan, pengawetan, pemalsuan, sediaan galenik, biogenesis, biosintesis, jalur biosintesis, karbohidrat, glikosida (flavonoid, alkohol, antrakinon, sianogen, steroid, isotiosianat, tanin, aldehid, dll),fenolat alam, lemak, terpenoid, fenilpropanoid, minyak atsiri.
Kompetensi Dasar, mahasiswa dapat menjelaskan biosintesis metabolit primer dan sekunder yang terjadi dalam tumbuhan.
Istilah biosintesis dan biogenesis keduanya berarti pembentukan senyawa alami oleh organisme hidup. Biosintesis juga diartikan sebagai pembentukan molekul alami dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, atau suatu proses anabolisme.
Pengetahuan tentang metabolisme yang sifatnya fundamental dan vital bagi makhluk hidup telah mengantarkan kita ke suatu tingkat pemahaman yang mendalam tetneang proses-proses yang berkaitan. Suatu jarring-jaring yang kompleks dari reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh enzim kini telah kita ketahui, yang bermula dari pengikatan karbondioksida dalam proses fotosintesis, sampai ke senyawa-senyawa yang beragam yang disebut metabolit primer, misalnya asam amino, asetil koenzim-A, asam mevalonat, gula, dan nukleotida. Senyawa yang sifat dan perannya sangat penting bagi keseluruhan energitika yang terlibat dalam dlaam metabolisme adalah koenzim adenosine trifosfat (ATP), yang berperan sebagai penghantar energi dan bekerja bersama, seperti koenzim yang lain, dengan enzim-enzim tertentu dalam reaksi-reaksi yang kemudian dikatalisis.
Jaring-jaring reaksi ini meliputi metabolisme primer dan metabolisme sekunder. Jika diumpamakan sebagai jalan, metabolisme primer melewati jalan utama, sedangkan metabolisme sekunder merupakan terminal-terminal pada cabang-cabang jalan utama tersebut.
dan perombakan zat-zat ini, yang dilakukan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya, disebut proses-proses metabolisme primer. Metabolisme primer dari semua organisme sama, meskipun sangat berbeda genetiknya.
esensieal unuk kehidupan, meski penting bagi organisme yang menghasilkannya. Namun demikian, sebagian besar peran dan kepentingannya, juga masih belum diketahui dengan jelas. Hal yang menarik untuk diperhtikan ialah bahwa metabolit sekunder dibiosintesis terutama dari banyak metabolit primer.
Beberapa reaksi yang secara umum penting dalam metabolisme sekunder: 1. Penkopelan (coupling) oksidatif fenol
2. Metilasi
3. Hidroksilasi substrat aromatik
4. Hidroksilasi pada atom-atom karbon jenuh.
Alur biosintetik bisa dilacak salah satunya dengan eksperimen menggunakan pemerian prekursor berlabel. Sebagai contoh adalah memberikan prekursor sangat awal (biasanya 14CO
2 pada tanaman) dan diperhatikan urutan biosintesisnya.
Pemberian prekursor berlabel bisa dilakukan dalam mikroorganisme yang ditumbuhkan dalam kultur cair maupun dalam tanaman yang hidup.
Tahap-tahap dalam mempelajari biosintesis maupun biogenetika dari senyawa alam X biasanya dilakukan secara:
1. Menentukan asal dari atom karbon yang membentuk kerangka dari senyawa X. Ini berarti menentukan senywa-senywa yang terlibat dalam biosintesis, dan merperan sebagai intermediet (zat antara) dari metabolisme primer dan sekunder. Sebagai contoh adalah asam asetat dan asam mevalonat. Problema ini biasanya dipecahkan degna uji kaji inkorporasi maupun perunut isotop guna mengetahui kemungkinan-kemungkinan struktur prazat dari X.
3. Menentukan sumber oksigen, dan bila ada, juga sumber nitrogen, dsb. Sumber oksigen biasana aalah dari air atau udara. Dalam hal ini, perlu dilakukan penelitian terpisah dengan menggunakan H218O atau 18O2.
4. Sifat dari proses enzimatis yang terlibat dlaam tiap langkah pembentukan dari zat X. Aspek biosintesis ini, merupakan aspek kimia, paling baik kalau dipelajari dengan memakai metode in vitro, dengan menggunakan enzim yang terpisah, dlaam keadaan murni.
