Biosintesis metabolit primer dan sekunder melibatkan proses pembentukan metabolit yang sederhana menjadi yang lebih kompleks. Metabolisme primer membentuk metabolit seperti karbohidrat, asam amino, dan lipid yang esensial untuk tumbuh. Sedangkan metabolit sekunder seperti fenolik, nitrogen, dan terpenoid tidak esensial namun berguna untuk pertahanan. Kedua jenis metabolit dibentuk melalui jalur biosintesis yang berbeda seperti jalur asam asetat

1. BIOSINTESIS METABOLIT PRIMER DAN
METABOLIT SEKUNDER
Biosintesismerupakan proses pembentukansuatumetabolit
(produkmetabolisme) darimolekul yang sederhanasehinggamenjadimolekul yang
lebihkompleks yang terjadipadaorganismehidup
Metabolismemerupakanmodifikasisenyawakimiasecarabiokimia di
dalamorganismedan sel. Metabolismepadamakhlukhidupdibagimenjadi 2,
yaitumetabolisme primer dansekunder.
Metabolisme primer padatumbuhansepertirespirasidanfotosintesis yang
merupakan proses yang esensialbagikehidupantumbuhan. Metabolisme primer
membentukmetabolit primer.Metabolismesekundermerupakan proses yang
tidakesensialbagikehidupanorganisme.
Metabolismesekunderterjadipadasaatseldalamtahapdiferensiasimenjadisel yang
lebihterspesialisasi (fasestasioner).
Sedangkan yang dimaksuddenganmetabolit primer yaituhasilmetabolisme
yang digunakanuntukkelangsunganhidup (proses tumbuh), contoh :asam amino, asetil
CoA, gula – gula, nuklelotida, asamsitrat, lipid, protein,
dankarbohidrat.Metabolitsekunderyaituhasilmetabolisme yang tidakdigunakanuntuk
proses pertumbuhan, tetapimisalnyauntukpertahanandiri, contoh :senyawa yang
diturunkandarimetabolit primer seperti protein, lipid, asamnukleat, dankarbohidrat.
Secarasederhanadibagiatas 3 golonganbesar, yaitufenolik, senyawabernitrogen,
danterpenoid

2. BIOSINTESIS METABOLIT PRIMER
1. Biosintesiskarbohidrat
a. Produksimonosakaridalewatfotosintesis.
Dalamtumbuhan yang berklorofil,
monosakaridadiproduksiIewatfotosintesis, suatu proses biologi yang
mengubahenergielektromagnetikmenjadienergikimiawi.
Dalamtumbuhanhijau,
fotosintesisterdiridariduagolonganreaksi.Satugolonganterdiridarireaksicahaya
yang
sesungguhnyamengubahenergielektromagnetikmenjadipotensikimiawi.Golon
ganlainterdiridarireaksienzimatik yang
menggunakanenergidarireaksicahayauntukmengfiksasikarbondioksidamenjadi
gula.
Reaksiterakhiriniseringdisebutreaksigelap.Hasildarikeduareaksitersebutdapatd
isimpulkanmenjadireaksisederhanasebagai berikut.
2H2O + CO2 + cahaya (CH2O) + H2O + O2
Walaupunkesimpulanpersamaanreaksimerupakanperansertaseluruhreaktan
danproduk, namunbelummenggambarkanantara yang terjadisepanjang proses
tersebut. Jadireaksi
yangterjaditidaksesederhanadalampersamaanreaksitersebut.Jadicarbon
dalamfotosintesisdikerjakanpertama kali oleh
Calvindkk.sepertitercantumdalamGambar 3 --1.
b. Biosintesissukrosa.
Sukrosamerupakanproduktanaman yang
sangatbergunabagimanusia.Penelitianmenunjukkanbahwasukrosatidakhanyag
ulapertama yang terbentukdalam
prosesfotosintesistetapijugabahantransporutama.

3. Pembentukansukrosamungkinmerupakanprekursorbiasauntuksintesispolisakar
ida.Meskipunjaluralternatifterdiridarisuatureaksiantaraglukosa 1-fosfat
danfruktosa yang
bertanggungjawabuntukproduksisukrosadalammikroorganismetertentu,biosint
esismetabolitpentingdalamtumbuhantinggiterjadimenurutjalur yang
tergambarpadaGambar 3—2.
Fruktosa 6-fosfat, diturunkandandaurfotosintetik, diubahmenjadiglukosa
1-fosfat yang kemudianbereaksidengan UTP membentuk UDP-glukosa.UDP-
gIukosabereaksidenganfruktosa 5-fosfat membentukpertamasukrosafosfat,
kemudianberubahmenjadisukrosaataudenganfruktosalangsungmembentuksukr
osa.
Gambar 3—1.Jalurbiosintesissukrosa (Tyler et al., 1988)

4. 2. Biosintesis lipid
Bertahun-tahun,
sintesisIemakdanminyaklemakolehorganismehidupdipercayadipengaruhisecar
asederhanaolehreaksibalik yang
bertanggungjawabpadaperuraiannya.Utamanya,halinitermasukhidrolisis ester
gliserol-asamIemak (gliserida)olehenzim lipase dandiikutipenyingkirandua
unit atom karbonsebagaiasetil-KoAdanrantaiasamlemakoleh ß-
oksidasi.Studibiosintesismenunjukkanbahwapembentukan lipid
inimenggunakanjalurkimia yang berbeda.
Biosintesisasamlemakberjalandengansederetreaksimelibatkanduakomple
kenzim plus ATP, NADPH2, Mn++, dankarbondioksida.
PertamaasetatbereaksidenganKoAdanasetil-KoA yang
terbentukdiubaholehreaksidengankarbondioksidamenjadimalonil-
KoA.Iniselanjutnyabereaksidenganasetil-KoAmembentukzatantaradengan 5
unit karbon, yang
mengalamireduksidaneliminasikarbondioksidamembentukbutinil-

5. KoA.Senyawamalonil-
KoAbereaksilagidengansenyawainimembentukantaradengan 7-atom karbon,
yang direduksimenjadikaproil-
KoA.Pengulanganreaksiiniakanmembentukasamlemak (fatty acids) yang
mempunyai atom karbongenapdalamrantainya (Gambar 3 — 3).
Jadibagianmalonil-KoA,senyawadengan 3 atom karbon,
ternyatamerupakanpemasoksatuan 2 atom karbondalambiosintesisasamlemak.
Jalurbiosintesisasamlemaktakjenuh (unsaturated fattyacids),
rantaicabang, jumlah atom karbongasaldalamasamlemak, dan lain-lain
modifikasibelumditegakkansecararinci.Bagianmolekul (moiety) gliserol yang
digunakandalambiosintesis lipid diturunkanutamanyadari isomer-L dari α-
gliserofosfat (L- α-GP).Reaksi-reaksi yang
terlibatdalampembentukantipetrigliseridadirangkumdalamGambar 3-4.L-α-GP
mungkinditurunkanbaikdarigliserolbebasmaupunantaraglikolisis,
dihidroasetonfosfatbereaksiberturut-turutdengan 2molekulasetil-
KoAmembentukpertamaasam L-α-flisofosfatidat,kemudianasam L-α-
fosfatidat.Senyawa yang akhirinidiubahmenjadi α,ß-digliserida, yang
akanbaikkembalikedaurasamfosfatidatataubereaksidenganasil-
KoAdanasamIemakuntukmembentuktrigliserida.
MengenaibiosintesisasamIemak yang
pentingdalamfarmasibelumdiketahuisecararinci.Misalnya ester
alkoholtinggipadamalammungkinterbentukdari unit asamlemak yang
lebihpendekdalambiosintesis yang analog
denganasamlemak.Senyawahidrokarbondarilemakterbentukdarireduksisekuale
naataumetabolit yang setara.

6. 3. Biosintesisasam amino dan protein

7. Protein terdiridarirangkaianasam amino.Di alamterdapatasam amino
esensialdannonesensial.Asam
aminoesensialtidakdapatdisintesisolehtubuhmanusia,
jadiharusdiperolehdarisumber protein dariluar.

8. BIOSINTESIS METABOLIT SEKUNDER
Biosintesismetabolitsekundersangatberagamtergantungdarigolongansenyawa
yang bersangkutan.Jalur yang
biasanyadilaluidalampembentukanmetabolitsekunderadatigajalur,
yaitujalurasamasetat, jalurasamsikimat, danjalurasarnmevalonat.
JaIurasamasetat
Poliketidameliputigolongan yang besarbahanalamiyang
digolongkanbersarnaberdasarkanpadabiosintesisnya.Keanekaragamanstrukturdapa
tdijelaskansebagaiturunanrantaipoli-ß-keto, terbentukolehkoupling unit-unit
asamasetat (C2) viareaksikondensasi, misalnya
n CH3CO2H [CH3CO]n-
Termasukpoliketidaadalahasamtemak, poliasetilena,prostaglandin,
antibiotikamakrolida, dansenyawaaromatic
sepertiantrakinondantetrasiklina.Pembentukanrantaipoli-
ßketodapatdigambarkansebagaisederetreaksiClaisen,keragamanmelibatkanurutan
ß-oksidasidalammetabolism asamlemak.Jadi, 2 molekulasetil-
KoAdapatikutsertadatamreaksiClaisenmembentukasetoasetil-KoA,
kemudianreaksidapatberlanjutsampaidihasilkanrantaipoli-ß-keto yang
cukup(Gambar 3—7).Akan tetapistuditentangenzim yang
terlibatdalambiosintesisasamIemakbelumterungkapsecararinci.
Namundemikian,
dalampembentukanasamlemakmelibatkanenzimasamIemaksintaseseperti yang
dibahas di atas.Mengenaireaksi-reaksi yang
terjadipadajalurasamasetattercantumdalamGambar 3—6.
Jalurasamsikimat
Jalurasamsikimatmerupakanjafuralternatifmenujusenyawaaromatik, utamanya
L-fenilalanin.L-
tirosina.danLtriptofan.Jaluriniberlangsungdalammikroorganismedantumbuhan,

9. tetapitidakberlangsungdalamhewan, sehinggaasamamino
aromatikmerupakanasam aminoesensial yang harusterdapatdalam diet
manusiamaupunhewan.
Antarapusatadalahasamsikimat, suatuasam yang
ditemukandalamtanamanIllicium sp.
beberapatahunsebelumperannyadalammetabolismeditemukan.Asaminijugaterbent
ukdalammutantertentudari Escherichia coli.Adapuncontohreaksi yang
terjadidalambiosintesisasampolifenolattercantumdalamGambar 3 —
7.Dalambiosintesis L-triptofandanasam 4-hidroksibenzoat
jugaterjadiantaraasamkorismat.

10. Jalurasammevalonat
Terpenoidmerupakanbentuksenyawadengankeragamanstruktur yang
besardalamprodukalami yang diturunkandan unitisoprena (C5) yang

11. bergandengandalam model kepalakeekor(head-to-tail), sedangkan unit
isoprenaditurunkandarimetabolismeasamasetatolehjalurasammevalonat
(mevalonicacid : MVA). Adapunreaksinyaadalahsebagaiberikut.
SUMBER : http://dietsehattips1.files.wordpress.com/2011/10/hubungan
farmakognosi-dan-ilmu-lainya.pdf