UJIAN AKHIR SEMESTER

NAMA                        : ISDA YULIANA

NIM                            : A1C110025

MATA KULIAH       : KIMIA BAHAN ALAM

SKS                             : 2

DOSEN                      : Dr. Syamsurizal, M.Si

WAKTU                     : 22-29 Desember 2012

PETUNJUK : Ujian ini open book. Tapi tidak diizinkan mencontek, bilamana ditemukan, maka anda dinyatakan GAGAL. Jawaban anda diposting di bolg masing-masing.

1.    Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor penting yang sangat menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.

Jawab:

Triterpenoid adalah senyawa yang kerangka karbonnya berasal dari enam satuan isoprena dan secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C₃₀ asiklik, yaitu skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa alkohol, aldehida atau asam karboksilat. 

 

pada lintasan mevalonat, proses pertama meliputi reaksi kondensasi dua molekul asetil-coenzim A (asetil-CoA) menjadi asetoasetil-CoA yang dikatalisasi oleh enzim asetil-CoA asetiltransferase. Selanjutnya asetoasetil-CoA berkondensasi lagi dengan satu unit asetil-CoA untuk membentuk molekul-hidroksi--metilgutaril-CoA (HMG-CoA) yang dikatalisasi oleh enzim HMGCoAsintase. Menurut Choi et al. (1992), Newmann dan Chappel (1999), sertaSchnee et al. (2002) bahwa enzim HMG-CoA tersebut pada tumbuhan terdapat pada retikulum endoplasma yang regulasinya dapat dipicu oleh adanya luka pada organ tumbuhan atau terjadinya infeksi oleh patogen. Proses kedua adalah reduksi HMG-CoA oleh NADPH dengan katalisasi oleh enzim HMG-CoA reduktase menjadi asam mevalonat (MVA). Proses berikutnya, dengan bantuan enzim mevalonat kinase dan enzim fosfomevalonat kinase, asam mevalonat dikonversi menjadi 5-fosfomevalonat dan 5-difosfomevalonat. Selanjutnya enzim difosfomevalonat dekarboksilase akan mengubah 5-difosfomevalonat menjadi isopentenil pirofosfat (IPP). Proses selanjutnya IPP dengan bantuan enzim IPP isomerase akan membentuk reaksi kesetimbangan menjadi dimetilalil pirofosfat (DMAPP). Kondensasi IPP dan DMAPP akan membentuk geranil pirofosfat (GPP, C-10) yang merupakan senyawa antara untuk semua monoterpen. Penggabungan satu unit IPP dengan GPP menghasilkan Farnesil pirofosfat (FPP, C-15) yang merupakan senyawa antara bagi sesquiterpenoid, masing-masing dikatalisasi oleh geranil pirofosfat sintase dan farnesil pirofosfat sintase. Senyawa triterpenoid terbentuk jika dua molekul sesquiterpenoid bergabung. Senyawa senyawa triterpenoid berasal dari MVA melalui skualene dan biasanya melalui 2,3 epoksiskualen, kemudian terbentuklah senyawa dammarenediol.

Menurut saya yang menjadi factor penentu dihasilkan triterpenoid dalam kuantitas banyak yaitu molekul asetil-coenzim A (asetil-CoA) yang mengalami reaksi kondensasi menjadi asetoasetil-CoA yang dikatalisasi oleh enzim asetil-CoA asetiltransferase. 

2. Jelaskan dalam penentuan struktur flavonoid, kekhasan signal dan intensitas serapan dengan menggunakan spektrum IR dan NMR. Berikan dengan contoh sekurang-kurangnya dua struktur yang berbeda.

Jawab:

Spektrofotometri inframerah lebih banyak digunakan untuk identifikasi suatu senyawa melalui gugus fungsinya. Untuk keperluan elusidasi struktur, daerah dengan bilangan gelombang 1400 – 4000 cm^-1 yang berada dibagian kiri spektrum IR, merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, yang merupakan absorbsi dari vibrasi ulur. Selanjutnya daerah yang berada disebelah kanan bilangan  gelombang 1400 cm^-1 sering kali sangat rumit karena pada daerah ini terjadi absorbsi dari vibrasi ulur dan vibrasi tekuk, namun setiap senyawa organik memiliki absorbsi yang kharakteristik pada daerah ini. Dalam menginterpretasi suatu spektrum IR senyawa hasil isolasi/sintesis, fokus perhatian dipusatkan kepada gugus fungsional utama seperti karbonil (C=O), hidroksil (O-H), nitril (C-N) dan lain-lain. Serapan C-C tunggal dan C-H sp³ tidak perlu terlalu dipusingkan karena hampir semua senyawa organik mempunyai serapan pada daerah tersebut.

 

 

Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR) memberikan gambaran mengenai jenis atom, jumlah, maupun lingkungan atom hidrogen (1H NMR) maupun karbon (13C NMR).  Spektroskopi NMR didasarkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat.

Contoh:

1.      Spekrum IR Antosianin

 

Pada spektrum FTIR menunjukkan bahwa isolat 1 kemungkinan mengandung beberapa gugus fungsi seperti –OH yang ditunjukkan oleh serapan tajam pada daerah 3431,13 cm-1 yang didukung juga oleh munculnya serapan pada bilangan gelombang 1055,95 cm-1 untuk ikatan –C-O alkohol. Serapan ikatan rangkap –C=C aromatik ditunjukkan oleh serapan tajam pada bilangan gelombang 1633,59 cm-1 yang didukung juga oleh munculnya serapan pada bilangan gelombang 1473,51 cm-1.

Spektrum IR Kafein:

 

Hasil identifikasi ekstrak tembakau fraksi metanol dengan menggunakan spektrofotometer IR menunjukkan adanya serapan yang khas di daerah bilangan gelombang 2950,9 cm-1 dan 2838,0 cm-1 menunjukkan adanya ikatan C – H , pada bilangan gelombang 1651,0 cm-1 menunjukkan adanya gugus aromatis, pada bilangan gelombang 1458,1 cm-1 menunjukkan adanya gugus –CH3 , pada bilangan gelombang 1396,4 cm-1 menunjukkan adanya gugus amina tersier aromatis, dan pada bilangan gelombang 1018,3 cm-1 menunjukkan adanya amina tersier alifatis. Adanya serapan pada bilangan gelombang 3398,3 menunjukkan adanya gugus –OH. Hal ini dikarenakan penggunaan pelarut metanol pada saat kromatografi kolom.

 

Spectrum NMR Quercetin:

3. Dalam isolasi alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan kondisi asam atau basa. Jelaskan dasar penggunaan reagen tersebut, dan berikan contohnya sekurang-kurangnya tiga macam alkaloid.

Jawab:

Dalam isolasi alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan kondisi asam dengab penambahab asam yang bertujuan untuk membentuk garamnya sehingga berbentuk kristal, karena pemurnian zat padat akan lebih mudah dibandingkan zat cair. Massa atom alkaloid dalam bentuk garamnya  lebih besar dibandingkan dengan massa alkaloid, sehingga pemurnian juga akan lebihmudah. Pemurnian kristal dilakukan dengan cara rekristalisasi. Setelah itu dibutuhkan pula kondisi basa dengan penambahan basa yang menjadikan kondisi basa yang berfungsi untuk menghasilkan basa bebas, karena yang dapat diekstraksi oleh pelarut organic adalah alkaloid dalam bentuk basa bebasnya.

Contoh alkaloid:

1. Kokain 



2. Kafein



3. Morfin

  



4. Jelaskan keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa bahan alam . Berikan contohnya.

Jawab

Biosintesis merupakan pembentukkan molekul alami yang terjadi di dalam sel dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, melalui reaksi endeorganik. Sedangkan jalur biosintetis dapat diartikan sebagai urutan atau proses yang di dalamnya terdiri atas tahap-tahap pembentukkan dari senyawa yang sederhana menjadi senyawa kompleks. Proses biosintesis akan berlangsung sangat kompleks, tergantung dari macam enzim yang tersedia sehingga tumbuhan sejenis yang tumbuh di daerah yang berbeda sangat memungkinkan untuk mempunyai jalur pembentukkan metabolit tertentu yang tidak identik.

Pada dasarnya isolasi senyawa kimia dari bahan alam itu adalah sebuah usaha bagaimana caranya memisahkan senyawa yang bercampur sehingga kita dapat menghasilkan senayawa tunggal yang murni.

Setelah dilakukan proses isolasi, maka akan dilakukan identifikasi yaitu penentuan struktur dari senyawa bahan alam tersebut.

contohnya pada senyawa antosianin: