Karakteristik Metabolit Primer dan Metabolit Sekunder

Makhluk hidup merupakan sesuatu yang unik apabila ditinjau dari materi penyusunnya. Secara kimia makhluk hidup sebenarnya tersusun oleh material kimia yang tidak hidup. Makhluk hidup yang tersusun oleh materi tak hidup tersebut juga mengikuti hukum-hukum alam yang terjadi pada material tak hidup. Apa yang membedakan makhluk hidup dari material tak hidup bukan terleta pada kompleksitas materialnya, bukan terletak pada ukuran makromolekul penyusunnya, tetapi perbedaan itu terletak pada keteraturan proses transformasi materi yang terjadi dalam makhluk hidup.

Metabolit Primer

Salah satu ciri makhluk hidup adalah adanya proses (reaksi kimia) yang teratur. Pada reaksi yang dimaksud dikenal sebagai metabolisme. Proses reaksi dimaksud dikenal sebagai metabolisme. Senyawa-senyawa kimia yang terlibat dalam proses metabolisme dikenal sebagai metabolit. metabolisme yang terjadi antara suatu organisme dengan organisme lain, antara satu sel dengan sel yang lain mungkin saja berbeda tetapi selalu terdapat bagian yang memiliki kesamaan. Proses yang sama ini dikenal sebagai jalur utama metabolisme. Metabolit yang ditemui di semua organisme disebut metabolit primer. Metabolit primer merupakan senyawa kimia yang esensial untuk proses hidup sehingga ditemukan pada semua organisme. Pada level makromolekul terdapat empat golongan senyawa yang merupakan metabolit primer yaitu karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat.

Metabolisme utama ddalam sitemukan hampir dalam semua organisme melibatkan katabolisme dan anabolisme metabolit primer. Secara umum proses metabolism utama digambarkan dalam skema dalam gambar. Beberapa proses utama katabolisme antara lain : glikolisis, siklus asam sitrat, transfer electron dan fosforilasi oksidatif, oksidasi asam lemak, oksidasi asam amino dan senyawa N yang lain, siklus urea, glukoneogensis, biosintesis asam lemak, serta biosintesis nukleotida.

Ciri Metabolit Primer yaitu :

1)      Memiliki fungsi essensial bagi kelangsungan hidup tanaman (asam amino, vitamin, nukleutida, lemak)

2)      Terbentuk melalui metabolit primer

3)      Bersifat tidak spesifik ( ada pada hampir semua makhluk hidup)

4)      Dibuat dalam kuantitas yang cukup banyak

5)      Hasil akhir dari metabolisme energi dan etanol

6)      Dibuat dan disimpan secara intraseluler

Karakteristik dari senyawa bahan alam :

Metabolik Primer

·         Tersebar merata dalam tiap organisme

·         Fungsi universil, sumber energy, enzim, pengemban keturunan, bahan struktur

·         Perbedaan stuktur kimia kecil

·         Kaktifan fisiologi berkaitan denga struktur kimia

Metabolit Sekunder

Walaupun banyak metabolit primer yang masuk atau dikategorikan sebagai senyawa hasil alam, namun kebanyakan senyawa hasil alam merupakan golongan metabolit yang lain yang disebut sebagai metabolit sekunder. Metabolit sekunder adalah metabolit antara atau produk metabolism yang ditemukan secara unik pada suatu kelompok taksonomi organisme tertentu, bukan merupakan senyawa yang esensial untuk hidup dan tumbuh, dan dibiosintesis dari satu atau lebih metabolit primer dengan jalur biosintesis yang berbeda dibandingan jalur metabolism pada umumnya.

Metabolit primer dibedakan dari metabolit sekunder berdasarkan pada sifat esensial atau tidaknya pada proses hidup. Metabolit primer esensial pada proses hidup sedangkan pada metabolit sekunder tidak esensial. Namun demikian mtabolit primer dan sekunder saling terkait. Karena keduanya merupakan biomolekul yang tersusun atas unsur-unsur C, H, O, N dan S.

Berdasarkan sifat strukturnya, Hanson (2011) membagi metabolit sekunder ke dalam 6 golongan, yaitu :

1)      Poliketida dan asam lemak,

2)      Terpenoid dan steroid,

3)      Fenilpropanoid,

4)      Alkaloid,

5)      Asam amino khusus dan peptida, dan

6)      Karbohidrat khusus.

Karakteristik dari senyawa bahan alam :

Metabolik Sekunder :

·         Tersebar tidak merata dalam tiap organisme

·         Fungsi ekologis, penarik serangga, pelindung diri, alat bersaing, hormone

·         Perbedaan stuktur kimia tergantung pada pengembangan kimia organik dan hubungan antara struktur dan keaktivan

·         Kaktifan fisiologi berkaitan dengan struktur kimia dan hubungan antara struktur.

·         Sebagian besar dari metabolik sekunder adalah turunan dari lemak

Fungsi metabolisme sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan misalnya mengatasi dari hama dan penyakit. Fungsi lain metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik polinator, dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi dengan lingkungannya.

Salah satu senyawa yang tergolong Kimia Bahan Alam  adalah Alkaloid, berikut sejarah ditemukannya Alkaloid.

Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obat-obatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, the, tuan atau tapal, dan racun selama 4000 tahun. Tidak ada usaha untuk mengisolasi komponen aktif dari ramuan obat-obatan hingga permulaan abad ke sembilan belas.

Obat-obatan pertama yang diketemukan secara kimia adalah opium, getah kering Apium Papaver somniferum. Opium telah digunakan dalam obat-obatan selama berabad-abad dan sifat-sifatnya sebagai analgesik maupun narkotik telah diketahui. Pada tahun 1803, Derosne mengisolasi alkaloid semi murni dari opium dan diberi nama narkotin. Seturner pada tahun 1805 mengadakan penelitian lebih lanjut terhadap opium dapat berhasil mengisolasi morfin.

Dalam tahun 1817-1820 di Laboratorium Pelletier dan Caventon di Fakultas Farmasi di Paris, melanjutkan penelitian di bidang kimia alkaloid yang menakjubkan. Daintara alkaloid yang diperoleh dalam waktu singkat tersebut adalah Stikhnin, Emetin, Brusin, Piperin, kaffein, Quinin, Sinkhonin, dan Kolkhisin.

Pada tahun 1826, Pelletier dan Caventon juga memperoleh Koniin suatu alkaloid yang memiliki sejarah cukup terkenal. Alkaloid tersebut tidak hanya yang bertanggung jawab atas kematian Socrates akibat dari hisapan udara yang beracun, tetapi karena struktur molekulnya yang sederhana. Koniin merupakan alkaloid pertama yang ditentukan sifat-sifatnya (1870) dan yang pertama disintesis (1886). Selama tahun 1884 telah ditemukan paling sedikit 25 alkaloid hanya dari Chinchona. Kompleksitas alkaloid merupakan penghalang elusidasi struktur molekul selama abad ke sembilan belas bahkan pada awal abad ke dua puluh. Sebagai contoh adalah Stikhnin yang ditemukan pertama kali oleh Pelletier dan Caventon pada tahun 1819 dan struktur akhirnya dapat ditentukan oleh Robinson dan kawan-kawan pada tahun 1946 setelah melakukan pekerjaan kimia yang ekstra sukar selama hampir 140 tahun.

Perlu dicatat bahwa selama kimia organik berkembang pesat selama periode tersebut, menjadi ilmu pengetahuan yang rumit pada saat ini, usaha pengembangan dalam kimia bahan alam tumbuh sejalan, banyak reaksi yang sekarang merupakan reaksi klasik dalam kimia organik adalah hasil penemuan pertama dari studi yang cermat degradasi senyawa bahan alam.

Permasalahan :

1.      Adakah Hubungan antara metabolit primer dan sekunder pada saat proses metabolism terjadi ? Apakah bisa terjadi secara bersamaan?

2.      Apakah pada metabolit sekunder seperti alkaloid, flavonoid, senyawa fenol dan steroid bersifat antioksidatif ? Jika iya apakah fungsinya?

3.      Apakah saudara setuju dengan pernyataan bahwa “Metabolit sekunder diproduksi tanaman dalam jumlah tertentu pada kondisi tercekam” ?