KARAKTERISTIK SENYAWA ORGANIK BAHAN ALAM

Senyawa alami secara umum adalah molekul kimia berupa mineral, metabolit primer, dan metabolit sekunder. Secara famili besar, metabolit primer dan metabolit sekunder adalah senyawa organik.

Bahan alam dibedakan menjadi dua berdasarkan fungsi terhadap makhluk hidup pembuatnya yakni:

1.      Metabolit primer

2.      Metabolit sekunder

Metabolit sekunder adalah senyawa yang disintesis oleh makhluk tumbuhan, mikrobia atau hewan melewati proses biosintesis yang digunakan untuk menunjang kehidupan namun tidak vital (jika tidak ada tidak mati) sebagaimana gula, asam amino dan asam lemak. Metabolit ini memiliki aktifitas farmakologi dan biologi. Di bidang farmasi secara khusus, metabolit sekunder digunakan dan dipelajari sebagai kandidat obat atau senyawa penuntun (lead compound) untuk melakukan optimasi agar diperoleh senyawa yang lebih poten dengan toksisitas minimal (hit).

Metabolit Primer Memiliki ciri:

·         Esensial untuk hidup: pertumbuhan normal, perkembangan dan reproduksi. Berupa enzim fisiologis, menghasilkan energi misalnya karbohidrat.

·         Terlibat langsung dalam fungsi fisiologis normal: protein dan enzim

·         Terdapat di dalam organisme atau sel.

·         Dikenal dengan istilah metabolit sentral.

·         Berat molekul (BM) dari kecil dalam bentuk monomer hingga sangat besar polimer ( > 1500 Dalton).

Contoh: glukosa, asam organik sederhana, asam lemak, protein, hormon, enzim adalah metabolit primer.

Metabolit Sekunder Memiliki ciri:

·         Tidak terlibat langsung dalam metabolism/kehidupan dasar: pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi.

·         Tidak esensial, ketiadaan jangka pendek tidak berakibat kematian. Ketiadaan jangka panjang mengakibatkan kelemahan dalam pertahanan diri, survival, estetika, menarik serangga.

·         Golongan metabolit sekunder distribusi hanya pada spesies pada filogenetik /familia tertentu.

·         Seringkali berperan di dalam pertahanan terhadap musuh.

·         Senyawa organik dengan berat molekul 50-1500 Dalton. Sehingga disebut mikro molekul.

·         Penggolongan utama: terpenoid, fenil propanoid, poliketida, dan alkaloid adalah metabolit sekunder.

·         Pemanfaatan oleh manusia: untuk obat, parfum, aroma, bumbu, bahan rekreasi dan relaksasi.

·         Mikroba dan tumbuhan baik darat maupun laut merupakan salah satu sumber utama bahan obat. Berbagai obat penting yang diresepkan di dalam terapi klinik seperti antibiotik, statin, vinkristin, taksol didapatkan dengan pemurnian dari sumber alami yakni mikroba dan tetumbuhan. Demikian halnya beberapa jenis-jenis senyawa yang berpotensi sebagai agen promosi kesehatan seperti katekin, genistein, flavonoid, stilebenoid, dan lain-lain juga diisolasi dari bahan alam, baik dari mikroba, tumbuhan, jamur maupun sarang serangga seperti propolis (sarang lebah) atau pun sarang semut.

Perkembangan Kimia Organik (termasuk senyawa karbon)

Kimia Organik merupakan cabang studi ilmiah dari ilmu kimia yang mempelajari tentang struktur, sifat, komposisi, reaksi dan sintesis senyawa organik. Selain itu, kimia organik perlu dipelajari karena semua organisme hidup tersusun atas senyawa-senyawa organik contohnya rambut, kulit, otot, obat bahkan DNA. Senyawa organik dibangun terutama oleh atom C (karbon) dan H (hidrogen), dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosfor, halogen dan belerang.

Sejarah kimia organik ini dimuali sejak pertengahan abad 17, pertama kali istilah organik dan anorganik diperkenalkan oleh Karl Wihem Scheele (1742-1786) pada waktu itu tidak dapat dijelaskan perbedaan antara senyawa yang diperoleh dari organisme hidup (hewan dan tumbuhan) dengan senyawa yang diperoleh dari bahan-bahan mineral. Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan dan hewan sangatlah sulit untuk diisolasi kemudian saat dimurnikan senyawa-senyawa yang diperoleh itu mudah terdekomposisi sedangkan senyawa anorganik tidak. Sehingga pada tahun 1770 Torben Bergman (ahli kimia dari Swedia) menggambarkan penjelasan ini sebagai perbedaan senyawa organik dan anorganik. Kemudian pada tahun 1807, Jons Jakob Berzelius (1779-1848) mengemukakan teori bahwa senyawa-senyawa organik hanya dapat dibuat di dalam tubuh makhluk hidup dengan bantuan daya hidup (vital force), sehingga senyawa organik tidak mungkin dapat dibuat atau dimanipulasi di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan pada senyawa anorganik.

Tetapi, teori vital force ini tidak bertahan lama ketika Michael Chevreul (1816) menemukan sabun sebagai hasil reaksi antara basa dengan lemak hewani (dapat dipisahkan dalam beberapa senyawa organik murni yang disebut dengan asam lemak), untuk pertama kalinya senyawa organik lemak diubah menjadi senyawa lain yaitu asam lemak dan gliserin tanpa intervensi dari vital force. Selain itu juga, pada tahun 1828 Friedrich Wohler, mampu mereaksikan perak sianat dengan ammonium klorida menjadi ammonium sianat (AgxCN+NH₄Cl→NH4CN+AgCl_(s)), dengan menguapkan pelarut air untuk memperoleh kristal pada ammonium sianat, ternyata pemanasan lama menyebabkan ammonium sianat menjadi senyawa organik yaitu urea (sebelumnya ditemukan dalam urin manusia) sehingga sejak saat itu banyak senyaaw organik yang

diproduksi di laboratorium, bahkan para ahli kimia mampu mensintesis senyawa- senyawa organik baru.

Dalam kimia organik, atom terpenting yang dipelajari adalah atom karbon, meskipun demikian atom lainnya pun dipelajari (hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, sulfur dan atom lainnya). Kenapa atom karbon sangat penting? Karena atom karbon termasuk dalam golongan 4A, memiliki 4 elektron valensi yang dapat digunakan untuk membentuk 4 ikatan kovalen, pada tabel periodik atom karbon menempati posisi tengah dalam kolom periodenya oleh karena itu atom disebelah kiri karbon memilki kecenderungan memberikan electron sedangkan di sebelah kanan cenderung menarik electron (Li, Be, B, C, N, O, F, Ne), atom karbon juga dapat berikatan satu sama lainnya membentuk rantai panjang/cincin, selain itu juga karbon sebagai elemen tunggal mampu membentuk bermacam senyawa dari sederhana seperti metana hingga senyawa yang kompleks seperti DNA. Saat ini, kimiawan mampu mensintesis senyawa karbon dalam laboratorium seperti obat, pewarna, polimer, pengawet makanan, pestisida dan lain-lain.

Permasalahan :

mengapa senyawa organik sangat penting ada dalam kehidupan dan apa yang terjadi jika hilangnya senyawa organik dalam kehidupan serta apa solusi yang harus dilakukan ?