Kimia Bahan Alam Tugas Pa hending

7/27/2019 Kimia Bahan Alam Tugas Pa hending

1/54

Oleh :

Selamet Widodo, S.Farm., Apt

Nur Aji, S.Farm., AptGresti, S.Farm., Apt

VITAMIN, ASAM LEMAK DAN

POLIKETIDA

Kelompok

4


2/54

Vitamin B1 (thiamine) Struktur: pyrimidinylmethylthiazolin.

Larut dlm air, bentuk murninya tiamin

hidroklorida.

Banyak tdpt pd makanan, sereal,

kacang2an, telur, yeast, sayuran.

Kekurangan B1 menyebabkan beri-beri, kekacauan

sistem syaraf, kurang nafsu makan, merasa kelelahan,

dan lemah otot.

Diproduksi secara sintesis.

Stabil thd larutan asam, tetapi terdekomposisi pada pH >

5, dan sebagian terdekomposisi selama dimasak.

Beberapa Vitamin yg Berhubungan dgn Mekanisme

Konstruksi


3/54

Thiamin diphosphate merupakan coenzim untuk pyruvate

dehydrogenase sbg katalisator oksidatif dekarboksilasi pyruvate

menjadi acetyl-CoA.

Tiamin dapat ditemukan dlm bentuk bebas dan komplek

dengan

protein disebut protein fosfat yang dapat diserap di duodenumatau jejunum.

Disimpan di hati, ginjal, jantung, otot, otak dalam jumlah kecil,

sedangkan ekresinya melalui air kemih.


4/54

Vit B2 (riboflavin) Struktur: cincin isoalloxazin

berikatan dng D-ribitol

Larut dlm air.

Banyak tdpt pd mknn, hati, ginjal, telur,

daging, sayuran segar, yeast Kekurangan B2 menyebabkan gangguan

pada mata, kulit luka pada bibir dan retak-

retak pada sudut mulut.

Diproduksi secara sintesis, atau fermentasi menggunakan jamur

menyerupai yeast: Eremothecium ashbyiidan Ashbyia gossypii

Stabil thd larutan asam, tidak terdekomposisi selama dimasak,

tetapi sensitif thd cahaya/sinar.


5/54

Riboflavin adlh komponen FMN dan FAD yg merup. Coenzyme

berperan pd reaksi redoks.FMN adalah Flavin Mono Nukleotida

FAD adalah Flavin Adenin Dinukleotida

Berbagai enzim kunci mengandung riboflavin berperan dalammetabolic pathways.

Riboflavin merupakan bagian enzim xantin oksidase, yang

mengkatalisis oksidase menjadi purin.

UP-S2-NPC-Hendig Winarno5


6/54


Vit B5 (pantothenic acid)

Merupakan bagian dari coenzim A Ditemukan dlm bentuk garam kalsium

Larut dlm air.

Banyak tdpt pada yeast, hati, sereal.

Jarang sekali orang kekurangan B5, karena hampir semuamakanan mengandung vit B5.

Penting di dalam metabolisme sbg bagian dari struktur CoA,

merupakan molekul esensial untuk metabolisme karbohidrat,

lemak, dan protein. Vit B5 secara spesifik terlibat dalam tanggungjawab enzim untuk

sintesis asam lemak dan beberapa peptida.


7/54


Vitamin B6

Meliputi 3 buah derivat piridin, yaitu pyridoxine (pyridoxol),

pyridoxal, dan pyridoxamine, serta adanya 5-phosphate pada

ketiga seny. tsb.

Larut dlm air, relatif stabil dalam panas dan asam. Piridosal akanrusak dalam larutan alkali.

Pyridoxine predominan dalam tumbuhan, sedang pyridoxal, dan

pyridoxamine banyak tdpt pada jaringan hewan.


8/54

Piridoksal fosfat adalah koenzim bagi banyak reaksi enzim, dan

sebagain besar terlibat dalam metabolisme asam amino

(dekarboksilasi, transaminasi dan perubahan triptofan menjadiniasin.

kekurangan vitamin B6 menyebabkan gejala kulit rusak, syaraf

motorik terganggu dan kelainan pada darah.

Untuk pasien-pasien yang terkena penyakit tuberkulose biasanya

diberikan obat INH (Asam isonikotinat hidrazida) yang seringmenunjukakan gejala penyakit kekurangan vitamin B6.



9/54


Daging, salmon, kacang2an (nuts), kentang, pisang, dan sereal

merupakan sumber utama. Aktivitas vitamin dalam proporsi yang

tinggi akan hilang selama dimasak.

Kekurangan B6 umumnya diakibatkan oleh mal-absorpsi, atau

dipicu oleh efek obat. Gejala kekurangan B6 mirip dengan

kekurangan B3 dan B2; termasuk luka pada mata, mulut, dan

hidung; dan perubahan syaraf. Pyridoxine sintetik digunakansebagai suplemen.

Pyridoxal 5-phosphate merup. Koenzim pada berbagai enzim,

terutama enzim unt metabolisme asam amino, misalnya dalam

transaminasi (sheet no. 33) dan dekarboksilasi (sheet no. 36).

Produksi neurotransmitter g-aminobutyric acid (GABA) dari asam

glutamat merupakan reaksi penting yang tergantung pada

pyridoxal.


10/54


Vit B12 (cobalamin) Struktur kompleks berdasar cincin corrin yg mirip dng cincin

porphyrin pd haem, klorofil, dan cytochrome; mempunyai 2 cincinpyrrole yg terikat secara langsung.

Atom pusatnya adalah cobalt (Co), sedang haem dan cytochrom

adalah besi (Fe), klorofil adalah magnesium (Mg).

4 dari 6 koordinatnya berikatan dengan N-corrin, 1 dengan

dimetilbenzimidazol moiety, dan 1 dengan bervariasi gugus,

misalnya CN, OH, H2O, NO2, Me.

Bentuk coenzim yang aktif secara fisiologi adalah coenzyme B12.

Coenzyme B12 merup. cofactor untuk metabolic rearrangements,

misalnya konversi CoA menjadi succinyl-CoA dalam oksidasi

asam lemak dengan jumlah atom karbon gasal, untuk metilasi,

misalnya biosintesis methionine.


11/54



12/54


Vitamin H (biotin) Larut dlm air.

Banyak tddt pada telur, hati, ginjal,

yeast, sereal, susu.

Kekuranga biotin menyeabkan-

dermatitis dan rambut rontok.

Berfungsi sebagai carboxyl carrier, binding CO2 via carbamate

link, yang akan didonorkan pada reaksi carboxilase, misalnya

karboksilasi acetyl-CoA menjadi malonyl-CoA. propionyl-CoAmenjadi methylmalonyl-CoA, pyruvate menjadi oxaloacetate

selama gluconeogenesis.


13/54

THE ACETATE PATHWAY:


POLYKETIDES merupakan bagian dari bahan alam yang

digolongkan sebagai dasar biosintetik murni.

Poliketida berasal dari kata poli yang erarti banyak dan ketida

yang menunjukan adanya pola berulang suatu ketida [CH2CO]-

Merupakan derivat rantai poli-b-keto, terbentuk dengan ikatan unitasam asetat (C2) melalui reaksi kondensasi.

FATTY ACIDS and POLYKETIDES

n CH3CO2H [CH2CO]n

Yang termasuk Poliketida adalah:- fatty acids - polyacetilenes

- prostaglandins - macrolide antibiotics

- aromatic compounds such as anthraquinones and tetracyclines


14/54


Pembentukan rantai poli-b-keto diperkirakan merupakan serireaksi Claisen, termasuk reaksi balik b-oksidasi unt metabolismeasam lemak.

2 mol acetyl-CoA akan bereaksi membentuk acetoacetyl-CoAmelalui reaksi Claisen, dan pengulangan reaksi akan

menghasilkan poli-b-ketoester.

Biosintesis asam lemak dimulai dari karboksilasi acetyl-CoA

membentuk malonyl-CoA yang melibatkan ATP, CO2 (sbg HCO3-)

dan coenzyme biotin sebagai pembawa CO2.

Garis Besar Biosintesis A Lemak & Seny Turunan Aromatik


15/54

Garis Besar Biosintesis A. Lemak & Seny. Turunan Aromatik

15

CH3COOH+ CO2

CH2

COOH

COOH

asam asetat

asam malonat

CH3COCH2COOH

asam asetoasetat

CH3CH2CH2COOH

CH3CH2CH2COCH2COOH

CH3CH2CH2CH2COOH

CH3(CH2)nCOOH

asam lemak

reduksi

oksidasi

reduksi

oksidasi

reduksi

oksidasioksidasi

CH3COCH2COCH2COOH

oksidasi

R-COCH2COCH2COCH2COOH

poliketida

RCOOH

OH

OH

HO

COR

HO

OH

OH

(1) (2)

orsinol typefloroglusinol type


16/54

Ilustration Reaction mechanism of

Polyketide Synthases (PKS)

Sintesis poliketida merupakan serangkaian reaksi kondensasi yang

dikatalisasi oleh sejumlah domain enzim dari unit ketida (starter dan

extender unit). Rangkaian reaksi yang terjadi yaitu dekarboksilasi dari

extender unit selama kondensasi yang juga disebut reaksi kondensasiclasein.


17/54

AT

ACP

KS

TE

SH

SH

SH

SH

Domains in a polyketide syntase

AT domain = Acyltransferase

Acyl Carrier protein (ACP)

b-ketoacyl synthase (KS)Thioesterase (TE)


18/54

CoA S C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

SH

SH

SH

SH

Loading of a starter unit Starter unit

(acetyl-CoA)





19/54

SAT

ACP

KS

TE

SH

SH

SH

SH

CoA SLoading of a starter unit C

O

CH3





20/54

S

CoA SH

C

O

CH3AT

ACP

KS

TE

S

SH

SH

Loading of a starter unit

SHAT domain = Acyltransferase




21/54

S

SH

CoA SH

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

SSH

SH


SH





22/54

SH

CoA SH

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

SH

S

SH


Starter (-COCH3) mengisi gugus berikatan dengan

gugus SH membentuk ikatan tioester dengan KS

(b-ketoacyl synthase) and dan siap menunggu,untuk bereaksi dengan extender unit pertama.


23/54

Activation of extender units

CoA S C

O

CH3 + CO2

Acetyl-CoA Carboxylase

CoA S C

O

CH2

C

O

OH

The CO2 originates from a

HCO3- bond to biotin in the

enzyme

Acetyl-CoA

Malonyl-CoA


24/54


25/54

S

C

O

CH2

C

O

OH

SH

CoA S

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

SH

S

SH

C

O

CH2

C

O

OHLoading of a extender unit SH





26/54

S

S

CoA SH

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

SH

S

SH

C

O

CH2

C

O

OHSH

Loading of a extender unit





27/54

SH

CoA SH

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

S

S

SH

C

O

CH2

C

O

O-

Ready for condensation

Dekarboksilasi dari extender unit

(malonyl) memberikan energi/

elektron untuk proses kondensasi.


28/54

SH

CoA SH

C

O

CH3

AT

ACP

KS

TE

S

S

SH

C

O

O

SH

Dekarboksilasi dari extender unit

(malonyl) memberikan energi/

elektron untuk proses kondensasi.

Condensation

C

O

CH2





29/54

SH

CoA SH

AT

ACP

KS

TE

S

SH

SH

C

O

CH2

C

O

CH3

S

Preparing for a second round

SH

C

O

O





30/54

SSHAT

ACP

KS

TE

S

SH

C

O

CH2

C

O

CH3

S

CoA S C

O

CH2

C

O

OHLoading of the 2nd extender unit SH

SH





31/54

KS

TE SH

S

CoA SH

S

SAT

ACP SH

C

O

CH2

C

O

OHSH

Loading of the 2nd extender unit

C

O

CH2

C

O

CH3





32/54


33/54

S

KS

TE SH

S

CoA SH

SHAT

ACP SC

O

CH2 C

O

CH3

C

O

CH2

SH

Release from the enzyme

S


34/54

S

KS

TE SH

S

CoA SH

SHAT

ACP SC

O

CH2 C

O

CH3

C

O

CH2

SH

Release from the enzyme

SH


35/54


36/54


37/54


38/54


39/54


40/54



41/54


42/54


Sheet 28

S-ACP


43/54


44/54

Asam lemak terutama ditemukan sbg esterdari gliserol dlm bentuk

trigliserida


45/54


trigliserida.

Senyawa seperti tsb disebut lemak atau minyak (fats or oils),

tergantung bentuknya, padat/cair dlm temperatur ruang.

Isomer sering terbentuk, dan hanya salah

satu pasangan isomer tdpt di alam.

Diasil ester dr gliserol 3-fosfat disebut juga asam fosfatidik, dan

merupakan dasar dr struktur fosfolipid


46/54


merupakan dasar dr struktur fosfolipid.

Fosfolipid merup. komponen penting membran sel, dan krn.mempunyai bagian polar dan non polar maka bersifat spt. detergen.

Fosfolipid dpt juga membentuk liposom, yg berpotensi sbg drug

delivery systems.

Platelet-activating factor (PAF) yang mirip dengan fosfatidilkolin

merup. salah satu fosfolipid alam yang penting.


47/54


Melalui PAF, mengendalikan ikatan eter thd alkohol lemak rantai

panjang (biasanya heksadekanol) dibandingkan thd ikatan ester.

PAF mengaktivasi blood plateles dan memberikan kontribusi thd

berbagai efek biologis (trombosis, reaksi imflamasi, dan alergi).

Reduksi asam lemak menghasilkan alkohol rantai panjang yg jugamerup gambaran dlm natural waxes.

Ini merup campuran kompleks ester dr asam lemak rantai panjang

(C20-C24) dengan monohydric alcoholrantai panjang atau sterol.


48/54

Contoh reaksi Claisen :

konversi acetyl-CoA mjd malonyl-CoA melalui reaksi karboksilasi


49/54

49

dengan CO2 (sbg HCO3-)mengg. ATP dan coenzim biotin.

Kembali

Contoh reaksi Claisen :

konversi acetyl-CoA dan malonyl-CoA menjadi acetoacetyl-CoA


50/54


konversi acetyl CoA dan malonyl CoA menjadi acetoacetyl CoA

b-ketoester

Prinsip reaksi Claisen :

aktivasi a-karbon oleh gugus karboksil

Dalam reaksi kimia organik, sintesis acetoacetilacetate


51/54


berdasarkan reaksi Claisen adalah sbb:

Reverse Aldol & Reverse Claisen Reactions


52/54


Kedua reaksi reverse tersebut, meskipun jarang dijumpai tetapi

terjadi pd senyawa bahan alam, mis. degradasi asam lemak.

ribose

adenine

P P ribitol

flavinFAD

b-oksidasi merupakan pemutusan asam

lemak dimana unit C2 sebagai acetyl-CoA

lepas, shg rantai C asam lemak berkurang 2.


53/54

Coen m A (CoA) C A l t i 4 h h t th i i il


54/54

CoA S

Coenzym A (CoA)

O

OH

O

NH

O

NH

SH

CH3H3C

O P

O

OH

O P

O

OH

OH2C

O

P OHO

OH

OH

N

N N

N

NH2

4-phosphopantetheineAdenin Ribo-3-phosphat

=

Coenzym A also contains a 4-phosphopantetheine group, similar

to that found on the ACP domain of PKSs. The terminal thioester

group serves at the attachment point for acetyl and malonyl

units.

Kembali

Kimia Bahan Alam Tugas Pa hending

Documents

Transcript of Kimia Bahan Alam Tugas Pa hending