Evolusi Metabolisme dalam Kehidupan – Jalur metabolik melibatkan sejumlah reaksi molekuler dan kimia yang kompleks, termasuk glikolisis dan siklus asam sitrat. Jalur ini ditemukan di ketiga domain makhluk hidup dan ada pada nenek moyang universal terakhir. Nenek moyang universal sel prokariotik dan mungkin metanogen memiliki metabolisme yang melibatkan asam amino, nukleotida, karbohidrat, dan lipid.
Evolusi metabolisme dari Waktu Ke Waktu
Evolusi metabolisme terjadi seiring berjalannya waktu, dengan jalur-jalur kuno dipertahankan karena mereka memberikan solusi yang optimal untuk masalah metabolik mereka masing-masing. Contohnya, glikolisis dan siklus asam sitrat menghasilkan produk akhir dengan efisiensi tinggi dan melibatkan jumlah langkah minimal. Keefisienan dan situasi yang optimal ini menyebabkan evolusi reaksi metabolik dari waktu ke waktu.
Evolusi siklus Kreb atau siklus asam sitrat
Asal-usul siklus Krebs, juga dikenal sebagai siklus asam sitrat, telah lama menjadi model dalam memahami asal-usul dan evolusi jalur metabolik. Meskipun langkah-langkah kimia siklus ini ditemukan di seluruh makhluk hidup, organisme yang berbeda memanfaatkan variasi kimia dalam siklus tersebut. Dalam beberapa kasus, organisme hanya menggunakan sebagian jalur tersebut.
Reaksi kunci dalam organisme anaerobik yang lebih primitif diyakini berasal dari masa lalu. Dua cabang siklus Krebs, yaitu cabang oksidatif dan cabang reduktif, dapat dihubungkan melalui sistem oksidoreduktase 2-oksoglutarat.
Hipotesis
Ada beberapa hipotesis yang diusulkan untuk menjelaskan evolusi jalur metabolik. Salah satunya adalah penambahan enzim baru secara berurutan ke jalur yang sudah ada, serta perekrutan enzim yang sudah ada dan penggabungannya ke dalam jalur reaksi baru.
Studi genom menunjukkan bahwa enzim dalam suatu jalur cenderung memiliki leluhur yang sama, menunjukkan bahwa banyak jalur berkembang secara bertahap. Saat fungsi jalur baru berkembang, langkah-langkah yang sudah ada dalam jalur tersebut dimanfaatkan.
Hipotesis lainnya berdasarkan studi evolusi struktur protein dalam jaringan metabolik. Studi ini menunjukkan bahwa enzim sering kali direkrut. Proses rekruitmen ini menghasilkan evolusi enzim yang berbentuk mozaik.
Ada juga kemungkinan bahwa beberapa bagian metabolisme mungkin berfungsi sebagai “modul” yang dapat digunakan kembali dalam jalur yang berbeda dan melakukan fungsi yang sama pada molekul yang berbeda. Seiring evolusi, beberapa fungsi dan bagian jalur yang tidak penting bagi kelangsungan hidup dapat hilang.
Demikianlah sedikit ulasan mengenai evolusi metabolisme makhluk hidup. Semoga bermanfaat dan sampai jumpa lagi dengan kami di lain kesempatan. (maglearning.id)