MODUL 5
BIOMATERIAL BIOHAYATI DAN NON HAYATI KALIMANTAN
SASARAN PEMBELAJARAN
1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian farmakognosi ( tutorial) 2. Mahasiswa mampu menjelaskan simplisia dan jenis jensinya ( tutorial) 3. mahasiswa mampu menjelaskan Fitokimia ( tutorial)
4. Mahasiswa mampu menjelaskan senyawa kimia dalam metabolism tumbuhan ( tutorial) 5. Mahasiswa mampu menjelaskan peranan metabolism primer dan sekunder ( tutorial) 6. Mahasiswa mampu menjelaskan tentang ruang lingkup sumber daya alam biohayati
( biodeversiti tanaman ) dan non hayati ( batu dan mineral) Kalimantan ( kuliah)
7. Mahasiswa mampu menjelaskan tentang fungsi dan manfaat sumber daya alam biohayati dan non hayati ( kuliah)
8. Mahasiswa mampu menjelaskan polimer resin bahan alam untuk bahan kedokteran gigi ( resin pohon karet, resin pohon trembesi ) ( kuliah)
9. Mahasiswa mampu menjelaskan keragaman genetik pohon karet dab trembesi penghasil resin ( kuliah)
10. Mahasiswa mampu menjelaskan budaya masyarakat Dayak dalam menggunakan tanaman sebagai jamu ( herbal medicine) ( kuliah)
11. Mahasiswa mampu menjelaskan Metode Ekstraksi, Isolasi dan Identifikasi Senyawa Metabolit Sekunder Tumbuhan ( kuliah)
12. Mahasiswa mampu menjelaskan senyawa bioaktif tanaman herbal medicine ( bangle, bawang tiwai) ( kuliah)
13. Mahasiswa mampu menjelaskan manfaat dan aplikasi herbal medicine ( bangle dan bawang tiwai ) bagi kesehatan dan kedokteran gigi ( kuliah)
KEGIATAN PEMBELAJARAN :TUTORIAL SKENARIO:
Tugas akhir skripsiku berbasis hutan tropika lembab
Suatu hari Irma dan Ani berdiskusi dengan dosen pembimbing ingin untuk pengajuan skripsi tugas akhir kedokteran gigi. Irma dan Ani masing masing ingin mengisolasi tanaman yang menghasilkan resin dan minyak atisiri sebagai subyek penelitiannya. Ketertarikannya karena komponen polimer resin dan minyak atisiri banyak manfaatnya bagi kedokteran dan kesehatan sehingga berpotensi besar untuk di kembangkan utamanya untuk material kedokteran gigi dan dapat di sosialisasikan ke masyarakat.
Keduanya setidaknya ingin belajar tentang metabolite primer, sekunder, mekanisme biosintesis, fungsi dan kegunaanya, struktur, karakterisasi, skrining fitokimia . Sejak saat itu keduanya mencoba mencari
simplisia, mengidentifikasi, ekstraksi, dan mengujinya di laboratorium pengaruhnya terhadap bakteri rongga mulut.
Step 1 :Terminologi istilah sulit
1. Simplisia: bahan alamiah yang dipergunakan sebagai obat yang belum mengalami pengolahan apapun juga dan kecuali dikatakan lain, berupa bahan yang telah dikeringkan. Simplisia dibedakan menjadi simplisia nabati, simplisia hewani dan simplisia pelikan (mineral).
2. Metabolit primer: suatu metabolit atau molekul produk akhir atau metabolit antara dalam proses metabolisme makhluk hidup yang fungsinya sangat esensial bagi kelangsungan hidup organisme tersebut, serta terbentuk secara intraseluler.
3. Metabolit Sekunder : 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.
4. Biosintesis : metabolism yang melibatkan metabolism primer dan sekuender
5. Fitokimia: merupakan kajian ilmu yang mempelajari sifat dan interaksi senyawaan kimia metabolit sekunder dalam tumbuhan
6. Skrining Fitokimia : Skrining fitokimia merupakan salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengidentifikasi kandungan senyawa metabolit sekunder suatu bahan alam. Skrining fitokimia merupakan tahap pendahuluan yang dapat memberikan gambaran mengenai kandungan senyawa tertentu dalam bahan alam yang akan diteliti.
Skrining fitokimia dapat dilakukan, baik secara kualitatif, semi kuantitatif, maupun kuantitatif sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
7. Simplisia : bahan alami yang digunakan untuk obat dan belum mengalami perubahan proses apa pun, dan kecuali dinyatakan lain umumnya berupa bahan yang telah dikeringkan
Konsep Teori
A.Fitokimia.
Kajian ilmu yang mempelajari sifat dan interaksi senyawaan kimia metabolit sekunder dalam tumbuhan. Keberadaan metabolit sekunder ini sangat penting bagi tumbuhan untuk dapat mempertahankan dirinya dari makhluk hidup lainnya, mengundang kehadiran serangga untuk
membantu penyerbukan dan lain-lain. Metabolit sekunder juga memiliki manfaat bagi makhluk hidup lainnya.
Hewan termasuk juga manusia dan kebanyakan mikroorganisme bergantung secara langsung maupun tidak langsung terhadap tumbuhan sebagai sumber makanan. Itulah mengapa tumbuhan melalui evolusi membangun strategi sistem pertahanannya dalam melawan gangguan hewan herbivora dan mikroorganisme patogen. Tumbuhan juga harus bersaing dengan tumbuhan lain seringkali dengan tumbuhan dengan spesies yang sama untuk memperoleh kebutuhan sinar matahari, air dan zat makanan nutrisi. Hal yang sama dilakukan oleh hewan yang membangun strategi pertahanan terhadap mikroba dan predator, misalnya dengan sistem imun kompleks untuk melindungi dirinya dari mikroba, senjata, kematian, sistem peringatan, pembentukan racun sebagai pertahanan kimiawi. Namun demikian, tumbuhan tidak dapat bergerak ketika ingin menghindar dari bahaya sehingga mereka perlu membangun bentuk mekanisme pertahanan lainnya, membangun kemampuan pertumbuhan kembali ketika terjadi kerusakan bagian tumbuhan yang termakan oleh hewan atau patogen (daun), perlindungan mekanis (yaitu dengan duri, paku, rambut penyengat, dan lain-lain); kulit kayu yang tebal pada akar dan batang, atau dengan adanya lapisan-lapisan kutikula hidrofobik; getah atau resin yang menghalangi gigitan serangga; membangun dinding sel yang tidak dapat dicerna; dan menghasilkan metabolit tumbuhan sekunder. Mekanisme yang disebutkan terakhir mungkin merupakan strategi paling penting untuk pertahanan tumbuhan. Contoh mekanisme yang sama ditemukan pada banyak serangga dan invertebrata lainnya, terutama spesies laut. Beberapa vertebrata juga menghasilkan dan menyimpan metabolit protektif yang mirip dalam struktur untuk metabolisme tumbuhan.
Gambar 1.1 Beberapa senyawa metabolit sekunder yang bermanfaat bagi kesehatan
Tindakan Hewan, Manusia Dan Tumbuhan Menghadapi Gangguan
Tumbuhan menghasilkan banyak senyawa kimia untuk keperluan pertahanan dan komunikasi, tetapi tumbuhan juga dapat menimbulkan bentuk perang kimia ofensif mereka sendiri yang menargetkan proliferasi sel patogen. Bahan kimia ini mungkin memiliki aktivitas umum atau spesifik terhadap situs target utama pada bakteri, jamur, virus, atau penyakit neoplastic.
B. Metabolit Primer/ metabolisme primer
Semua makhluk hidup mengubah dan menginterkoneksikan sejumlah besar senyawa organik untuk melangsungkan kehidupan, tumbuh dan bereproduksi. Makhluk hidup memiliki kemampunan menyediakan energi dalam bentuk ATP dan pasokan gugus pembangun untuk merancang jaringan tubuhnya.
Sebuah hubungan kolektif yang terintegrasi dari reaksi kimia yang dimediasi secara enzimatik dan ditata secara rapi dalam rangka mencapai tujuan tersebut di atas disebut sebagai metabolisme antara, sedangkan jalur yang terlibat diistilahkan sebagai jalur metabolisme.
Beberapa biomolekul yang sangat penting diantaranya adalah karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat. Karbohidrat tersusun atas unit gula, protein dibuat dari asam amino, asam nukleat tersusun berdasarkan nukleotida dan lemak terbentuk oleh 3 rantai asam lemak yang berikatan dengan gliserol.
Makhluk hidup secara umum bervariasi jika ditinjau dari kapasitasnya dalam melakukan sintesis dan proses pengubahan senyawa kimia. Misalnya, tumbuhan sangat efisien dalam
mensintesis senyawa organik melalui fotosintesis dari bahan anorganik yang ditemukan di lingkungan, sementara organisme lain seperti hewan dan mikroorganisme bergantung pada memperoleh bahan mentah mereka dalam makanan mereka, misalnya dengan mengkonsumsi tumbuhan. Dengan demikian, beberapa jalur metabolik berkaitan dengan senyawa dasar yang diperoleh dari penguraian makanan, sementara yang lainnya diminta untuk mensintesis molekul khusus dari senyawa dasar yang diperoleh. Meskipun karakteristik organisme hidup yang sangat bervariasi, jalur untuk memodifikasi dan mensintesis karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat pada dasarnya sama pada semua organisme. Proses-proses ini menunjukkan kesatuan mendasar dari semua materi hidup, dan secara kolektif digambarkan sebagai metabolisme utama.
Senyawa yang terlibat dalam jalur yang disebut metabolit primer. Karenanya, degradasi karbohidrat dan gula umumnya terjadi melalui jalur yang ditandai dengan baik yang dikenal sebagai glikolisis dan siklus Krebs /sitrat/siklus asam trikarboksilat, yang melepaskan energi dari senyawa organik melalui reaksi oksidasi. Oksidasi asam lemak dari lemak dengan urutan yang disebut β-oksidasi juga menghasilkan energi. Organisme aerobik mampu mengoptimalkan proses-proses ini dengan menambahkan pada proses selanjutnya yaitu fosforilasi oksidatif.
Proses ini meningkatkan efisiensi oksidasi dengan menggabungkan proses yang lebih umum berlaku untuk oksidasi berbagai substrat daripada harus menyediakan proses spesifik untuk masing-masing substrat.
Metabolisme merupakan seluruh perubahan kimia yang terjadi dalam sel hidup yang meliputi pembentukan dan penguraian senyawaan kimia. Metabolime primer dalam suatu tumbuhan meliputi seluruh jalur metabolisme yang sangat penting kemampuan tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.
Metabolit primer merupakan senyawa yang secara langsung terlibat dalam pertumbuhan suatu tumbuhan sedangkan metabolit sekunder adalah senyawa yang dihasilkan dalam jalur
metabolism lain yang walaupun dibutuhkan tapi dianggap tidak penting peranannya dalam pertumbuhan suatu tumbuhan.
Metabolit primer adalah suatu metabolit atau molekul produk akhir atau produk antara dalam proses metabolisme makhluk hidup, yang fungsinya sangat esensial bagi kelangsungan hidup organisme tersebut, serta terbentuk secara intraseluler. Contohnya adalah protein, lemak, karbohidrat, dan DNA pada umumnya metabolit primer tidak diproduksi berlebihan. Pada sebagian besar mikroorganisme, produksi metabolit yang berlebihan dapat menghambat
pertumbuhan, dan kadang-kadang dapat mematikan mikroorganisme tersebut. Proses metabolisme untuk membentuk metabolit primer disebut metabolisme primer (Dewick, 1999).
Mikroorganisme menghasilkan metabolit primer seperti etanol dan metabolit sekunder misalnya antibiotik. Metabolit primer diproduksi pada waktu yang sama dengan pembentukan sel baru, dan kurva produksinya mengikuti kurva pertumbuhan populasi secara paralel. Metabolit sekunder mikroorganisme tidak diproduksi hingga sel mikroorganisme menyelesaikan secara lengkap fase pertumbuhan logaritmiknya, dikenal sebagai fase tropofase dan memasuki fase stasioner. Periode selanjutnya, ketika sebagian besar metabolit sekunder dihasilkan, disebut sebagai idiofase. Metabolit sekunder mikroorganisme dapat merupakan konversi dari metabolit primer mikroorganisme (Hogg, 2005).
Ciri-ciri metabolit primer yaitu (Saifudin, 2014):
a. Terbentuk melalui metabolisme primer
b. Memiliki fungsi yang esensial dan jelas bagi kelangsungan hidup organisme penghasilnya (merupakan komponen esensial tubuh misalnya asam amino, vitamin, nukleotida, asam nukleat dan lemak).
c. Sering berhubungan dengan pertumbuhan orgnisme penghasilnya.
d. Bersifat tidak spesifik (ada pada hampir semua makhluk hidup).
e. Dibuat dan dismpan secara intraseluler.
f. Dibuat dalam kuantitas yang cukup banyak
g. Hasil akhir dari metabolisme energi adalah etanol.
h. Terlibat langsung dalam fungsi fisiologis normal seperti protein dan enzim i. Terdapat didalam organisme atau sel.
j. Dikenal dengan istilah metabolit sentral
k. Berat molekul (BM) dari kecil dalam bentuk monomer hingga polimer sangat besar ( > 1500 Dalton)
Metabolisme merupakan suatu proses pembentukan atau pengurain zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi. proses ini terjadi di dalam sel mahluk hidup. Proses yang terjadi dapat berupa pembentukan zat atau dapat pula berupa penguraian zat menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Proses pembentukan zat terjadi pada proses fotosintesis , kemosintesis, sintesis lemak, dan sintesis protein. Proses penguraian zat dapat berupa respirasi sel dan fermentasi sel.Dalam proses metabolisme, enzim sangat diperlukan sebagai katalisator ( senyawa yangdapat
mempercepat proses terjadinya reaksi tanpa habis reaksi ). Enzim bekerja dengan caramenempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi, dan dengan demikian dapat mempercepat proses reaksi ( Manito, 1992)
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup.Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promor dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis. Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yanglazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya.Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Karakteristik dari senyawa bahan alam Metabolik primer (Wilkins,1992):
C. Metabolit Sekunder/ 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 seringkali hanya dijumpai pada satu spesies atau sekelompok spesies berbeda dengan metabolit primer (asam amino, nukelotida, gula, lipid) yang dijumpai hampir di semua kingdom tumbuhan. Metabolit sekunder yang merupakan hasil samping atau intermediet metabolisme primer memiliki fungsi sebagai berikut (Mastuti, 2016) :
1. 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) 2. 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.
3. Menarik polinator dan hewan penyebar biji 4. Berperan sebagai agen kompetisi antar tanaman
5. Memberikan kontribusi yang bernilai terhadap hubungan antara tumbuhan dan lingkungannya
Adapun kelompok utama metabolit sekunder yaitu terpen, senyawa fenol dan produk sekunder yang mengandung nitrogen. Berikut adalah jalur biosintesis metabolit sekunder pada tanaman (Mastuti, 2016) :
Metabolit sekunder termasuk sumber senyawa kimia pada tumbuhan yang dapat dikembangkan menjadi cikal bakal obat-obatan melalui penelitian untuk menunjang berbagai kepentingan industri. Fakta yang mendukung dari penyataan diatas terdapat sekitar 250.000 jenis tumbuhan tingkat tinggi, akan tetapi hanya sekitar 0,4% yang telah dilakukan penelitian. Tumbuhan tersebut b e r a s a l d a r i h u t a n h u j a n t r o p i s t e r d a p a t lebih dari 30.000 jenis tumbuhan tingkat tinggi sangat potensial untuk diteliti dan dikembangkan oleh para peneliti Indonesia ( Gunawan dkk, 2004)
Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang berhasil ditemukan antara lain 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 di gunakan oleh manusia untuk menunjang kepentingan industri seperti industri kosmetik dan industri pembuatan pestisida dan insektisida.
Berbagai penelitian tentang metabolit sekunder telah banyak dilakukan oleh peneliti.
Menurut penelitian dari Ningsih dkk (2016) yang penelitiannya tentang manfaat metabolit sekunder sebagai aktivitas antibakteri dari ekstrak daun sirsak menyatakan bahwa daun sirsak yang diekstrak dengan menggunakan pelarut kloroform memiliki kemampuan aktivitas
antibakteri yang sangat kuat. Penelitian yuhernita dan juniarti ( 2011) tentang senyawa metabolit sekunder menyatakan bahwa daun suriah memiliki sifat antioksidan dengan nilai IC50 sebesar 4,80 sedangkan asam askorbaat adalah 9,23 ppm. Nilai IC50 dari ekstrak metanol daun surian yang relatif lebih kecil ini menunjukkan bahwa aktivitas antioksidannya relatif lebih besar dibandingkan larutan standar asam askorbat. Berdasarkan penelitian ini dapat dibuktikan bahwa senyawa metabolit sekunder sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia bukan hanya untuk benteng tumbuhan akan tetapi juga dapat dimanfaatkan menjadi obat-obatan dalam skala modern pada industri.
Metabolit sekunder yang terdapat pada tumbuhan merupakan hasil dari biosintesis metabolit primer. Pada umumnya sintesis metabolit primer awal dimulai dengan mesintesis gula melalui proses fotosintesis dengan bantuan CO2 dan H2O. Didalam metabolisme terdapat 2 peran yaitu primer dan sekunder. Jalur biosintesis metabolit sekunder paling banyak terdapat di tanaman. Salah satu contoh dari metabolit sekunder pada tumbuhan yaitu Flavonoid terrestrial.
Golongan senyawa ini termasuk kelompok senyawa fenolik alami dengan berbagai struktur kimia yang terdapat pada buah, sayur, biji, kulit batang, akar, batang, dan bunga (inda yulia,2014). Dalam biosintesis metabolit sekunder terdapat jalur jalur biosintesis metabolit sekunder antara lain ( Dewick, 1987; Saifudin , 2014 ):
1. JaIur asam asetat
Poliketida meliputi golongan besar bahan alam yang tergolong besar berdasarkan pada biosintesisnya. Keanekaragaman struktur dapat dijelaskan sebagai turunan rantai poli-ßketo, 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 dalam reaksi Claisen membentuk asetoasetil-KoA, kemudian reaksi dapat berlanjut sampai dihasilkan rantai poli-ßketo. Akan tetapi studi tentang enzim yang terlibat dalam biosintesis asam lemak belum terungkap secara rinci.,Dalam pembentukan asam lemak melibatkan enzim asam Iemak
sintase.
Gambar 4.1 Jalur Asetat Biosintesis Metabolit Sekunder
2. Jalur asam sikimat
Jalur asam sikimat merupakan jalur 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 esensial yang harus terdapat dalam diet manusia maupun hewan. Zat antara pusat adalah asam sikimat, suatu asam yang ditemukan dalam tanaman IlIicium sp. beberapa tahun
sebelum perannya dalam metabolisme ditemukan. Asam ini juga terbentuk dalam mutan tertentu dari Escherichia coli.
3. Jalur asam mevalonat
Terpenoid merupakan bentuk senyawa dengan keragaman struktur yang besar dalam produk alami yang diturunkan dan unit isoprena (C5) yang bergandengan dalam model kepala ke ekor (head-to-tail), sedangkan unit isoprena diturunkan dari metabolisme asam asetat oleh jalur asam mevalonat
Gambar 2.1 Beberapa fungsi metabolit sekunder dalam tumbuhan
Bagaimanapun itu, metabolit sekunder peranan bagi tumbuhan dalam jangka waktu yang panjang, seringkali sebagai tujuan pertahanan, serta memberikan karakteristik yang khas dalam bentuk senyawa warna. Metabolit sekunder juga digunakan sebagai penanda dan pengatur jalur metabolisme primer. Hormon tumbuhan yang merupakan metabolit sekunder seringkali digunakan untuk mengatur aktivitas metabolisme sel dan pertumbuhan suatu tumbuhan.
Metabolit sekunder membantu tumbuhan mengelola sebuah sistem keseimbangan yang rumit dengan lingkungan, beradaptasi mengikuti kebutuhan lingkungan. Warna yang yang diberikan oleh metabolit sekunder dalam tumbuhan merupakan contoh yang bagus untuk menjelaskan bagaimana sistem keseimbangan diterapkan. Melalui warna, tumbuhan dapat menarik serangga untuk membantu proses penyerbukan dan juga dapat berguna untuk bertahan dari serangan hewan.
Metabolisme sekunder menghasilkan sejumlah besar senyawa-senyawa khusus (kurang lebih 200.000 senyawa) yang secara fungsi tidak memiliki peranan dalam mebantu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan namun diperlukan oleh tumbuhan untuk bertahan dari keadaan lingkungannya. Metabolisme sekunder terhubung dengan metabolism primer dalam hal senyawa pembangun dan enzim dalam biosintesis. Metabolisme primer membentuk seluruh proses fisiologis yang memungkinkan tumbuhan mengalami pertumbuhan melalui menerjemahkan kode genetik menghasilkan protein, karbohidrat dan asam amino.
Senyawa khusus dari metabolisme sekunder sangat penting untuk berkomunikasi dengan organisme lain secara mutualistik (misalnya penarik organisme menguntungkan seperti penyerbuk) atau interaksi antagonis (misalnya pencegah terhadap herbivora dan mikroba patogen). Lebih jauh lagi metabolit sekunder membantu dalam mengatasi stres abiotik seperti peningkatan radiasi UV walaupun mekanisme fungsinya masih belum sepenuhnya dipahami.
Bagaimanapun, keseimbangan yang baik antara produk metabolisme primer dan sekunder adalah yang terbaik untuk pertumbuhan dan perkembangan optimal tumbuhan serta untuk mengatasi secara efektif kondisi lingkungan yang sering berubah. Senyawa khusus yang terkenal diantaranya alkaloid, polifenol termasuk flavonoid, dan terpenoid. Manusia menggunakan cukup banyak senyawa ini, atau tumbuhan dari mana mereka berasal, untuk tujuan pengobatan dan nutrisi.
Beberapa fungsi penting metabolit sekunder:
a. Hormon
b. Sebagai agen pewarna untuk menarik atau memberi peringatan pada spesies lainnya c. Fitoalexan (sebagai bahan racun) yang memberikan pertahanan melawan predator.
d. Merangsang sekresi senyawa-senyawa lainnya seperti alkaloid, terpenoid, senyawa fenolik, glikosida, gula dan asam amino.
Hubungan antara metabolism sekunder dan metabolism primer:
a. Proses dan produk metabolism primer sama pada hampir semua organisme sedangkan metabolisme sekunder lebih spesifik
b. Dalam tumbuhan, metabolism primer dibuat melalui fotosintesis, respirasi dan lain-lain menggunakan CO2, H2O, dan NH3 sebagai bahan baku dan membentuk produk seperti glukosa, asam amino, asam nukleat. Sedangkan di dalam metabolism sekunder, tahap biosintesis, substrat dan produknya khas untuk tiap famili dan spesies. Spesies-spesies yang dekat secara toksonomi memiliki kesamaan jenis metabolit sedangkan spesies yang jauh secara taksonomi memiliki metabolit sekunder yang sangat berbeda.
Jalur Biosintesis
Penentuan jalur biosintetik memungkinkan kita untuk memahami hubungan dan aliran dinamis dari senyawa yang ada dalam sel hidup.
Pemahaman tentang urutan biosintesis dapat membantu kita mengidentifikasi enzim dan gen, memahami hubungan antara organisme yang berbeda (seperti simbiosis, interaksi tumbuhan-serangga, dan lain-lain). Pemahaman tentang biosintesis adalah bagian dari pemahaman lengkap tentang biologi tumbuhan, ekologi dan keanekaragaman hayati.
Jalur biosintesis, atau jalur biosintesis adalah gambaran langkah-langkah reaksi kimia yang terjadi ketika organisme hidup menciptakan molekul kompleks baru dari prekursor yang lebih sederhana dan lebih kecil.
Kata “biosintesis” berasal dari dua kata dasar yaitu “Bio” yang menunjukkan bahwa reaksi berlangsung dalam organisme hidup yang berbeda dengan reaksi di dalam laboratorium;
”sintesis” yang menunjukkan bahwa bahan awal yang sederhana direaksikan untuk membentuk produk yang lebih besar.
Jalur biosintesis adalah ringkasan dari reaksi kimia ini, dipecah oleh setiap langkah. Untuk mendeskripsikan suatu jalur, informasi ekstra relevan sering dimasukkan, seperti enzim, koenzim, dan kofaktor yang digunakan dalam setiap reaksi.
Gambar 2.3 Jalur biosintesis metabolisme sekunder dalam tumbuhan
Learning Obyektif
1. Mahasiswa mampu menjelaskan senyawa kimia dalam metabolism tumbuhan ( tutorial)
2. Mahasiswa mampu menjelaskan peranan metabolism primer dan sekunder yang bermanfaat bagi kesehatan
3. Mahasiswa mampu menjelaskan simplisia yang memiliki kandungan antibacterial, antioksidan dan sedative
Referensi :
1. Anusavice, Kenneth J. 2004. Phillips Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi. Jakarta : EGC.
2. Philips. 2004. Buku Ajar ilmu Bahan Kedokteran Gigi. Ed.3. Jakarta: EGC
3. K. Anusavice. Philip’s Science and Dental Materials. 11th Ed. Elsevier Science. 2003 4. McCabe JF and Walls AWG. Applied Dental Materials. 9th Ed. Blackwell. Munksgaard.
2008 II.KULIAH :
1. Diversiti sumber daya alam Kalimantan
a. Mahasiswa mampu menjelaskan tentang ruang lingkup sumber daya alam biohayati ( biodeversiti tanaman ) dan non hayati ( batu dan mineral) Kalimantan timur
b. Mahasiswa mampu menjelaskan tentang fungsi dan manfaat sumber daya alam biohayati dan non hayati
2. Polimer bahan alam habitat Kalimantan
a. Mahasiswa mampu menjelaskan polimer resin untuk bahan kedokteran gigi ( resin pohon karet, resin pohon trembesi )
b. Mahasiswa mampu menjelaskan keragaman genetik pohon karet dab trembesi penghasil resin
3. Herbal medicine habitat Kalimantan
a. Mahasiswa mampu menjelaskan budaya masyarakat Dayak dalam menggunakan tanaman sebagai jamu ( herbal medicine)
b. Mahasiswa mampu menjelaskan tentang jenis – jenis ekstrak tanaman
c. Mahasiswa mampu menjelaskan senyawa bioaktif tanaman herbal medicine ( bangle, bawang tiwai)
d. Mahasiswa mampu menjelaskan manfaat dan aplikasi herbal medicine ( bangle dan bawang tiwai ) bagi kesehatan
SKILL LAB : Piranti Lepasan
JADWAL KEGIATAN BLOK 7 SEMESTER 3 TAHUN AJARAN 2018/2019 Nama blok : Biomolekuler
Modul5 : Biomaterial Kedokteran Gigi
Hari/tanggal Jam
Beban kerja (1 jam= 50
menit)
Jenis Kegiatan Penanggung Jawab Senin
17 September 2018
07.30 – 08.20 1 jam Kuliah
Pengantar Modul 5
PJ Modul 5
drg. Masyhudi, M.SI
09.00 - 11.30 3 jam DKK I Tutor :
-drg. Verry Asfirizal, M. Kes -drg. Masyhudi
--Alhawaris, SSI., M. Kes
12.00 – 13.00 Ishoma
13.00 – 14.40 2 jam Kuliah :
Polimer bahan Alam habitat Kalimantan
Dr. Hadi Kuncoro, M.Farm., Apt
Selasa
18 September 2018
08.00 – 09.40 2 jam Kuliah
Diversiti sumber daya alam Kalimantan
drg. masyhudi, M. Si
09.40 – 11.20 2 jam Kuliah :
Herbal medicine Kalimantan Dr. dr. Sjarif Ismail, M.Kes
12.00– 13.00 Ishoma
13.00 – 14.40 2 jam Rabu
19 September 2018
08.00 – 13.00 3 jam Keterampilan Medik Kawat Piranti Lepasan
Tim Trapmed
13.00 – 14.40 2 jam Belajar mandiri Kamis
19 Septe mber 2018
09.00 – 11.30 3 jam DKK 2 Tutor :
-drg. Verry Asfirizal, M. Kes -drg. Masyhudi, M.SI -Alhawaris, SSI., M.SI Kes
12.00– 13.00 Ishoma
13.30 – 16.00 2 jam Kuliah Kewarganegaraan Tim MKDU Jum’at
20 September 2018
08.00 – 10.30 3 jam Pleno Drg. Masyhudi.MSi
13.30 – 16.00 2 jam Kuliah Kewarganegaraan Tim MKDU
