• Tidak ada hasil yang ditemukan

Teori Fisiologi Mikroba "Metabolisme Karbohidrat" by Bu Reno Fitri M.Si

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Teori Fisiologi Mikroba "Metabolisme Karbohidrat" by Bu Reno Fitri M.Si"

Copied!
21
0
0

Teks penuh

(1)

Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme Karbohidrat

Fisiologi Mikroorganisme 2018 Fisiologi Mikroorganisme 2018

(2)

Glikolisis merupakan jalur yang paling umum

Glikolisis merupakan jalur yang paling umum ditemui dalam proses metabolisme glukosa.

ditemui dalam proses metabolisme glukosa.

Glikolisis juga disebut sebagai jalur EMP sesuai dengan nama

Glikolisis juga disebut sebagai jalur EMP sesuai dengan nama penemunya; Embden-Meyerhof-

penemunya;

Embden-Meyerhof-Parnas.

Parnas.

Enzim fructose biphosphate (FBP) aldolase merupakan enzim kunci pada jalur

Enzim fructose biphosphate (FBP) aldolase merupakan enzim kunci pada jalur tersebut.

tersebut.

Piruvat merupakan senyawa

Piruvat merupakan senyawa intermediat terakhir yang

intermediat terakhir yang sama-sa

sama-sama dihasilkan oleh seluruh

ma dihasilkan oleh seluruh

organisme tersebut.

organisme tersebut.

Piruvat dari jalur glikolisis akan diubah

Piruvat dari jalur glikolisis akan diubah menjadi senyawa yang berbeda sesuai dengan

menjadi senyawa yang berbeda sesuai dengan

mikroorganisme yang menghasilkannya.

mikroorganisme yang menghasilkannya.

Pada mikroorganisme yang melakukan respirasi aerob, piruvat akan masuk ke dalam siklus

Pada mikroorganisme yang melakukan respirasi aerob, piruvat akan masuk ke dalam siklus

Krebs / tricarboxy

Krebs / tricarboxylic acid cycle

lic acid cycle / citric acid cycle.

/ citric acid cycle.

Pada bakteri asam laktat (

Pada bakteri asam laktat (

StreptococcusStreptococcus

,,

LactococcusLactococcus

,,

LactobacillusLactobacillus

), piruvat akan diubah

), piruvat akan diubah

menjadi asam laktat (homofermentasi) dan senyawa-senyawa lainnya (heterofermentasi).

menjadi asam laktat (homofermentasi) dan senyawa-senyawa lainnya (heterofermentasi).

Pada khamir, piruvat akan diuraikan menjadi etanol dan CO

Pada khamir, piruvat akan diuraikan menjadi etanol dan CO

22

 pada kondisi anaerob atau

 pada kondisi anaerob atau

masuk ke dalam siklus Krebs pada kondisi aerob

masuk ke dalam siklus Krebs pada kondisi aerob

Efek

Efek Pasteu

Pasteurr ..

Glikolisis / Fructose

Glikolisis / Fructose Biphosphat

Biphosphate Aldolase

e Aldolase / Embden-Meyerhof-Parnas

/ Embden-Meyerhof-Parnas

(EMP) Pathway

(3)

Madigan dkk. (2015) membagi jalur glikolisis menjadi 3 tahap: Madigan dkk. (2015) membagi jalur glikolisis menjadi 3 tahap: Tahap I: Persiapan

Tahap I: Persiapan

• Pada tahap ini Pada tahap ini glukosa mengalami beberapa kali reaksi dan glukosa mengalami beberapa kali reaksi dan dua kali fosforilasi sehingga dihasilkandua kali fosforilasi sehingga dihasilkan

senyawa intermediat glyceraldehyde-3-phosphate dan dihydroxyacetone-phosphate. senyawa intermediat glyceraldehyde-3-phosphate dan dihydroxyacetone-phosphate.

• Senyawa Senyawa dihydroxyacetone-phospdihydroxyacetone-phosphate diubah hate diubah menjadi glyceraldehyde-3-menjadi glyceraldehyde-3-phosphate oleh enzim phosphate oleh enzim triosetriose

phosphate isomerase. phosphate isomerase.

• TTahap persiapan meahap persiapan menghasilkan 2 senyawa glyceraldehyde-nghasilkan 2 senyawa glyceraldehyde-3-phosphate dan menggu3-phosphate dan menggunakan 2 Anakan 2 ATPTP..

Tahap II (reaksi redoks): Produksi NADH, ATP, dan Piruvate

Tahap II (reaksi redoks): Produksi NADH, ATP, dan Piruvate

• Senyawa Senyawa glyceraldehyde-glyceraldehyde-3-phosphate mengalami oksidasi dan f3-phosphate mengalami oksidasi dan fosforilasi menjadi 1,3-osforilasi menjadi

1,3-biphosphoglycerat melalui perantaraan enzim Glyceraldehyde-3-P dehydrogenase. biphosphoglycerat melalui perantaraan enzim Glyceraldehyde-3-P dehydrogenase.

•  Koenzim NAD  Koenzim NAD++mengalami reduksi menjadi NADH.mengalami reduksi menjadi NADH. •

• Senyawa Senyawa 1,3-biph1,3-biphosphoglycerat dan phosphoenolpiruvate (PEP) yang osphoglycerat dan phosphoenolpiruvate (PEP) yang terbentuk pada reaksiterbentuk pada reaksi

selanjutnya merupakan senyawa berenergi tinggi. selanjutnya merupakan senyawa berenergi tinggi.

• Perubahan 2 senyawa 1,3-biphosphoglycePerubahan 2 senyawa 1,3-biphosphoglycerat menjadi 2 senyrat menjadi 2 senyawa 3-P-Glycerate dan 2 senyawa awa 3-P-Glycerate dan 2 senyawa PEPPEP

menjadi piruvat menghasilkan 4 ATP melalui substrate level phosphorylation. menjadi piruvat menghasilkan 4 ATP melalui substrate level phosphorylation. Tahap III: Pembentukan Produk Fermentasi (Penyeimbangan reaksi redoks)

Tahap III: Pembentukan Produk Fermentasi (Penyeimbangan reaksi redoks)

• Pembentukan produk fermentasi berperan untuk Pembentukan produk fermentasi berperan untuk mengoksidasi koenzim NADH menjadi NADmengoksidasi koenzim NADH menjadi NAD++

sehingga koenzim NAD

(4)

Substrate Level Phosphorylation

Substrate Level Phosphorylation

• Suatu Suatu reaksi reaksi metabolik metabolik yang yang menghasilmenghasilkankan

Adenosine Triphosphate (ATP) melalui transfer Adenosine Triphosphate (ATP) melalui transfer langsung gugus fosforil dari senyawa organik langsung gugus fosforil dari senyawa organik terfosforilasi berenergi tinggi kepada senyawa terfosforilasi berenergi tinggi kepada senyawa Adenosin Dihosphate (ADP).

Adenosin Dihosphate (ADP).

• Substrate Substrate level level phosphorphosphorylation ylation terjadi di terjadi di dalamdalam

sitoplasma sel melalui jalur glycolysis, dan terjadi di sitoplasma sel melalui jalur glycolysis, dan terjadi di dalam mitokondria pada Siklus Krebs.

dalam mitokondria pada Siklus Krebs.

Oxidative Phosphorylation

Oxidative Phosphorylation

• Suatu rSuatu reaksi metabolik eaksi metabolik untuk menghasilkan untuk menghasilkan AATPTP

dengan memanfaatkan kondisi Proton Motive Force dengan memanfaatkan kondisi Proton Motive Force (PMF) yang ditimbulkan oleh transport elektron dari (PMF) yang ditimbulkan oleh transport elektron dari donor elektron organik maupun anorganik.

donor elektron organik maupun anorganik.

• Oxidative Oxidative PhosphoryPhosphorylation lation terjadi terjadi di di membranmembran

sitoplasma pada mikroorganisme prokariot, dan di sitoplasma pada mikroorganisme prokariot, dan di mitokondria pada mikroorganisme eukariot.

(5)

5:Triosephosphate isomerase 5:Triosephosphate isomerase

6: Glyceraldehyde-3-P dehydrogenase 6: Glyceraldehyde-3-P dehydrogenase

(6)

 Enzim-enzim yang berperan dalan glikolisis dan siklus Krebs diregulasi secara

 Enzim-enzim yang berperan dalan glikolisis dan siklus Krebs diregulasi secara

positif atau negatif oleh senyawa intermediat spesifik yang dihasilkan dari reaksi

positif atau negatif oleh senyawa intermediat spesifik yang dihasilkan dari reaksi

yang terjadi pada jalur atau siklus tersebut (feedback control).

yang terjadi pada jalur atau siklus tersebut (feedback control).

Phosphoenolpyruvate (PEP), dihydroxyaceton phosphate (DHAP), dan

Phosphoenolpyruvate (PEP), dihydroxyaceton phosphate (DHAP), dan

kofaktor nicotinamide adenine dinucleotide tereduksi (NADH) dapat menjadi

kofaktor nicotinamide adenine dinucleotide tereduksi (NADH) dapat menjadi

penghambat (inhibitor) dari beberapa enzim yang terlibat dalam reaksi-reaksi

penghambat (inhibitor) dari beberapa enzim yang terlibat dalam reaksi-reaksi

sebelumnya.

sebelumnya.

Fructosa biphosphate (FBP) dapat menjadi activator enzim-enzim yang

Fructosa biphosphate (FBP) dapat menjadi activator enzim-enzim yang

terlibat dalam pembentukan asam laktat pada bakteri asam laktat.

terlibat dalam pembentukan asam laktat pada bakteri asam laktat.

 Ketersediaan glukosa di medium dapat mengaktivasi ekspresi beberapa gen,

 Ketersediaan glukosa di medium dapat mengaktivasi ekspresi beberapa gen,

seperti gen

seperti gen

gap

gap

 (mengkode glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) dan

 (mengkode glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) dan

operon

operon

 pgk 

 pgk 

 (operon yang berperan dalam pembentukan ATP dari ADP).

 (operon yang berperan dalam pembentukan ATP dari ADP).

 Aktivasi gen-gen tersebut diregulasi oleh catabolite-control protein A (CcpA).

 Aktivasi gen-gen tersebut diregulasi oleh catabolite-control protein A (CcpA).

 CcpA merupakan protein regulator global control yang juga menghambat gen-gen

 CcpA merupakan protein regulator global control yang juga menghambat gen-gen

yang berperan dalam penguraian sumber karbon lain bila glukosa tersedia di

yang berperan dalam penguraian sumber karbon lain bila glukosa tersedia di

dalam medium.

(7)

• Jalur pentose Jalur pentose dan jalur dan jalur Entner-DeuEntner-Deudoroff doroff 

memiliki senyawa intermediat yang sama, yaitu memiliki senyawa intermediat yang sama, yaitu 6-P-gluconolactone

6-P-gluconolactone..

• Pada Pada jalur pentosa, jalur pentosa, 6-P-glucon6-P-gluconolactoneolactone

dioksidasi menjadi ribulose-5-phosphate dan dioksidasi menjadi ribulose-5-phosphate dan CO

CO22 oleh  oleh enzim 6-phosphogluconatenzim 6-phosphogluconatee dehydrogenase.

dehydrogenase.

• Pada Pada jalur Entner-Deudoroff, jalur Entner-Deudoroff, 6-P-gluc6-P-gluconolactoneonolactone

didehidrasi oleh

didehidrasi oleh enzim 6-phosphogluconateenzim 6-phosphogluconate dehydrase menjadi

dehydrase menjadi 2-keto-3-deoxy-6-phosphogluconate (KDPG).

phosphogluconate (KDPG).

• Enzim KDPG aldolEnzim KDPG aldolase menguraikase menguraikan KDPGan KDPG

menjadi piruvat dan menjadi piruvat dan glyceraldehyde-3-phosphate (GA-P-3).

phosphate (GA-P-3).

• Piruvat akan diPiruvat akan diubah menjadi etanol dan COubah menjadi etanol dan CO22

oleh enzim

oleh enzim piruvatpiruvate e decarboxylase.decarboxylase.

• GA-P-3 diubah mGA-P-3 diubah menjadi etanol denjadi etanol dan COan CO22 melalui melalui

reaksi yang sama pada jalur EMP. reaksi yang sama pada jalur EMP.

• Jalur Entner-DeudorJalur Entner-Deudoroff menghasiloff menghasilkan 2 etanol +kan 2 etanol +

Jalur Pentosa dan Jalur

Jalur Pentosa dan Jalur Entner-Deudor

Entner-Deudoroff 

off 

G-6-P-dehydrogenase G-6-P-dehydrogenase Phosphoribose Phosphoribose isomerase isomerase

(8)

Pada jalur pentosa dan Jalur Entner-Deudor

Pada jalur pent

osa dan Jalur Entner-Deudoroff

off,

, glucose-6-P yang

glucose-6-P yang

merupakan gula heksosa tidak diubah menjadi

merupakan gula heksosa tidak diubah menjadi gula-gula pentose, tetapi

gula-gula pentose, tetapi

diubah menjadi

diubah menjadi senya

senyawa intermediat k

wa intermediat kedua jalur

edua jalur tersebut, yaitu 6-P-

tersebut, yaitu

6-P-gluconolactone.

gluconolactone.

Jalur Entner-Deudoroff bany

Jalur Entner-Deudoroff banyak ditemukan pada prokary

ak ditemukan pada prokaryot, dan

ot, dan

diperkirakan sudah ada sebelum jalur EMP

diperkirakan sudah ada sebelum jalur EMP terbentuk.

terbentuk.

Jalur Entner-Deudoroff merupak

Jalur Entner-Deudoroff merupakan jalur metabolisme utama pada

an jalur metabolisme utama pada

Pseudomonas

Pseudomonas

..

Jalur Entner-Deudoroff merupakan satu-satuny

Jalur Entner-Deudoroff merupakan satu-satunya jalur metabolisme glukosa

a jalur metabolisme glukosa

pada bakteri

pada bakteri

 Zymomonas mobilis

 Zymomonas mobilis

, salah

, salah satu bakteri penyebab kerusak

satu bakteri penyebab kerusakan

an

minuma

minuman bir

n bir..

Jalur tersebut juga dapat ditemuk

Jalur tersebut juga dapat ditemukan pada

an pada

 E 

 E 

..

coli 

coli 

 dan bakteri Gram nega

 dan bakteri G

ram negatif 

tif 

lainnya.

lainnya.

Jalur Entner-Deudoroff

Jalur Entner-Deudoroff pada

pada

 E 

 E 

..

coli 

coli 

 diaktivasi

 diaktivasi dengan kebera

dengan keberadaan gluconate

daan gluconate

dan akan terhenti bila

dan akan terhenti bila mikroorg

mikroorganisme tersebut ditumbuhkan pada

anisme tersebut ditumbuhkan pada

lingkungan yang mengandung

(9)

Jalur ket

Jalur ketolase merupakan salah sat

olase merupakan salah satu jalur yang

u jalur yang

mengubah ribulose-5-phosphate menjadi

mengubah ribulose-5-phosphate menjadi

xylose-5-phosphate.

phosphate.

 Xylose-5-phosphate kemudian diuraikan menjadi

 Xylose-5-phosphate kemudian diuraikan menjadi

glycer

glyceraldehydr-3-phos

aldehydr-3-phosphate (C3)

phate (C3) dan

dan acetyl phosphate

acetyl phosphate

(C2) melalui

(C2) melalui aktivitas enzim phosphoketolase.

aktivitas enzim phosphoketolase.

  Gliceraldehyde-3-phosphate kemudian diubah

  Gliceraldehyde-3-phosphate kemudian diubah

menjadi asam laktat melalui jalur triose phosphate

menjadi asam laktat melalui jalur triose phosphate

yang sama tahapannya seperti pada jalur EMP.

yang sama tahapannya seperti pada jalur EMP.

Acetyl phosphat

Acetyl phosphate diubah menjadi acetyl-CoA,

e diubah menjadi acetyl-CoA,

kemudia

kemudian

n direduksi menjadi etanol.

direduksi menjadi etanol.

Jalur phosphoket

Jalur phosphoketolase menjadi jalur utama

olase menjadi jalur utama

pemanfaatan glukosa oleh beberapa mikroorganisme

pemanfaatan glukosa oleh beberapa mikroorganisme

heterofermentatif, seperti

heterofermentatif, seperti

 Leuconostoc mesenteroides Leuconostoc mesenteroides

,,

spesies-spesie

spesies-spesies dari

s dari genus

genus

StreptococcusStreptococcus

,,

LactococcusLactococcus

,,

Pediococcu

Pediococcu

s,

s,

MicrobacteriumMicrobacterium BacillusBacillus

, dan

, dan

 Rhyzopus Rhyzopus

Jalur

(10)

Oxidative Pentose Phosphate Cycle

Oxidative Pentose Phosphate Cycle

Siklus yang digunakan beber

Siklus yang digunakan beberapa organisme

apa organisme

untuk mengoksidasi karbohidrat.

untuk mengoksidasi karbohidrat.

 Oxidative pentose phosphate cycle

 Oxidative pentose phosphate cycle

menghasilka

menghasilkan

n nicotinamide adenine

nicotinamide adenine

dinucleotide phosphate tereduksi (NADPH)

dinucleotide phosphate tereduksi (NADPH)

yang bermanfaat sebagai tenaga pereduksi

yang bermanfaat sebagai tenaga pereduksi

pada proses biosintesis.

pada proses biosintesis.

Siklus ter

Siklus tersebut juga menghas

sebut juga menghasilkan dua

ilkan dua

senyawa intermediate penting, yaitu

senyawa intermediate penting, yaitu

sedohepulose-7-P dan erythrose-4-P yang

sedohepulose-7-P dan erythrose-4-P yang

berguna untuk pembentukan asam amino

berguna untuk pembentukan asam amino

aromatik.

aromatik.

Siklus ters

Siklus tersebut digunakan oleh bakteri aero

ebut digunakan oleh bakteri aerob,

b,

Gluconobacter suboxydans

Gluconobacter suboxydans

, yang tidak dapat

, yang tidak dapat

memfermentasi glukosa melalui jalur

memfermentasi glukosa melalui jalur

gliko

glikolisis dan tidak

lisis dan tidak memiliki enzim yang

memiliki enzim yang

berperan dalam siklus Krebs untuk

berperan dalam siklus Krebs untuk

memetabolisme karbohidrat.

(11)

--Tricarboxylic Acid Cycle

Tricarboxylic Acid Cycle

• Tricarboxilic acid cycle dikenal Tricarboxilic acid cycle dikenal juga dengan juga dengan nama Citricnama Citric

acid cycle atau siklus Krebs. acid cycle atau siklus Krebs.

• Siklus Krebs terjadi pada Siklus Krebs terjadi pada saat glukosa saat glukosa dimetabolismedimetabolisme

melalui proses respirasi aerob. melalui proses respirasi aerob.

• Pada siklus Krebs, Pada siklus Krebs, piruvat ypiruvat yang dihasilkan ang dihasilkan dalam prosesdalam proses

glikol

glikolisis dioksidasi isis dioksidasi menjadi COmenjadi CO22..

• Hasil akhir dari oksidasi Hasil akhir dari oksidasi satu molsatu molekul piruvekul piruvat di at di dalamdalam

siklus Krebs adalah 3 molekul CO

siklus Krebs adalah 3 molekul CO22, 4 molekul NADH, 1, 4 molekul NADH, 1 molekul FADH

molekul FADH22, dan , dan 1 molekul 1 molekul AATP/GTPTP/GTP, da, dan senyawa-n senyawa-senyawa antara.

senyawa antara.

• NADH NADH dan dan FADHFADH22 dioksidasi kembali melalui sistem dioksidasi kembali melalui sistem

transport elektron agar dapat dimanfaatkan kembali transport elektron agar dapat dimanfaatkan kembali dalam proses glikolisis dan siklus Krebs.

dalam proses glikolisis dan siklus Krebs.

• Siklus KrSiklus Krebs berperebs berperan dalam an dalam mendapatkmendapatkan energi an energi dalamdalam

 jumlah besar dan me

 jumlah besar dan menyediaknyediakan senyawan senyawa-senyawa-senyawaa intermed

(12)

 Dalam

 Dalam kondisi anaerob, siklus Krebs

kondisi anaerob, siklus Krebs

tidak lagi berfungsi seperti seharusnya

tidak lagi berfungsi seperti seharusnya

karena sintesis dan aktivitas enzim

karena sintesis dan aktivitas enzim

succinate dehydr

succinate dehydrogenase

ogenase dan

dan

 α

 α

--ketoglutarate dehydrogenase

ketoglutarate dehydrogenase

berhubungan dengan respirasi terminal

berhubungan dengan respirasi terminal

membutuhkan O

membutuhkan O

22

 sebagai penerima

 sebagai penerima

elektron

elektron terakhir

terakhir..

 Siklus Kreb terbagi menjadi dua

 Siklus Kreb terbagi menjadi dua

percabang

percabangan untuk memenuhi

an untuk memenuhi fungsi

fungsi

biosintesis, yaitu percabangan oksidasi

biosintesis, yaitu percabangan oksidasi

dan percabangan reduksi.

dan percabangan reduksi.

Kondisi anaerob meningkatkan aktivitas

Kondisi anaerob meningkatkan aktivitas

fumarat

fumarate reductase

e reductase sehingga succinate

sehingga succinate

dapat dihasilkan dari fumarate melalui

dapat dihasilkan dari fumarate melalui

reaksi reduksi.

(13)

Glukosa merupakan sumber karbon utama bagi sebagian besar mikroorg

Glukosa merupakan sumber karbon utama bagi sebagian besar mikroorganisme

anisme

heterotrof.

heterotrof.

Mikroorganisme sebenarn

Mikroorganisme sebenarnya memiliki kemampuan untuk memanfaatkan senyawa-

ya memiliki kemampuan untuk memanfaatkan

senyawa-senyawa lain sebagai sumber karbon dan energi.

senyawa lain sebagai sumber karbon dan energi.

Jalur-jalur yang dimiliki mikroorganisme untuk memanfaatk

Jalur-jalur yang dimiliki mikroorganisme untuk memanfaatkan senyawa lain selain

an senyawa lain selain

glukosa pada akhirnya akan

glukosa pada akhirnya akan menghasilkan senyawa-senya

menghasilkan senyawa-senyawa intermediat yang

wa intermediat yang dapat

dapat

masuk ke

masuk ke jalur-jalur utama

jalur-jalur utama metabolisme karbohidrat (EMP

metabolisme karbohidrat (EMP, E

, Entner-Deudoroff

ntner-Deudoroff, Pentosa,

, Pentosa,

siklus Krebs, dan

siklus Krebs, dan siklus glyoxylate).

siklus glyoxylate).

Sebagian besar dari jalur alternatif tersebut baru akan teraktiv

Sebagian besar dari jalur alternatif tersebut baru akan teraktivasi setelah ada induksi

asi setelah ada induksi

terhadap sintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk

terhadap sintesis enzim-enzim yang dibutuhkan untuk mentransport dan

mentransport dan

memetabolisme substrat selain glukosa tersebut.

memetabolisme substrat selain glukosa tersebut.

Keter

Ketersediaan glukosa pada medium pertumbuhan umumnya akan menghambat sintesis

sediaan glukosa pada medium pertumbuhan umumnya akan menghambat sintesis

enzim-enzim metabolik yang dibutuhkan untuk memetabolisme senyawa alternatif 

enzim-enzim metabolik yang dibutuhkan untuk memetabolisme senyawa alternatif 

tersebut.

tersebut.

Peristiwa terhambatn

Peristiwa terhambatnya metabolisme suatu substrat karena adanya ketersediaan

ya metabolisme suatu substrat karena adanya ketersediaan

substrat lain yang lebih disukai oleh suatu organisme disebut sebagai

substrat lain yang lebih disukai oleh suatu organisme disebut sebagai catabolite

 catabolite

Me

(14)

L KTOS

(15)

 Pemanfaatan laktosa sebagai sumber karbon dan energi bagi mikroorganisme dikontrol oleh

 Pemanfaatan laktosa sebagai sumber karbon dan energi bagi mikroorganisme dikontrol oleh

suatu kelompok gen yang disebut sebagai

suatu kelompok gen yang disebut sebagai

 lac lac

 operon.

 operon.

Lac operon berpera

Lac operon berperan dalam sintesis enzim

n dalam sintesis enzim lactose permease

 lactose permease

 untuk mentransport laktosa ke

 untuk mentransport laktosa ke

dalam sel dan enzim

dalam sel dan enzim

 β β

-galactosidase

-galactosidase

 yang berperan untuk menguraikan laktosa menjad glukosa

 yang berperan untuk menguraikan laktosa menjad glukosa

dan galaktosa.

dan galaktosa.

Glukosa yang dihasilkan dapat langsung dimetabolis

Glukosa yang dihasilkan dapat langsung dimetabolisme melalui glikolisis dan siklus Krebs.

me melalui glikolisis dan siklus Krebs.

 Metabolisme galaktosa dapat terjadi melalui 2 jalur, yaitu:

 Metabolisme galaktosa dapat terjadi melalui 2 jalur, yaitu:

1. Jalur tagatose

1. Jalur tagatose

2. Jalur Leloir

2. Jalur Leloir

Glycer

Glyceraldehyde-3-

aldehyde-3-P dan

P dan fructose-6-P yang dihasilkan dari kedua jalur tersebut dapat

fructose-6-P yang dihasilkan dari kedua jalur tersebut dapat

dimetabolisme melalui glikolisis.

dimetabolisme melalui glikolisis.

Phosphoenolpyruvate phosphotransferase system (PEP-PTS)

Phosphoenolpyruvate phosphotransferase system (PEP-PTS)

 Sistem tersebut dimanfaatkan oleh mikroorganisme yang tidak memiliki sistem lac operon,

 Sistem tersebut dimanfaatkan oleh mikroorganisme yang tidak memiliki sistem lac operon,

seperti

seperti

 Lactobacillus casei  Lactobacillus casei 

..

Laktosa yang dimet

Laktosa yang dimetabolisme melalui PEP-PTS difos

abolisme melalui PEP-PTS difosforilasi oleh suatu enzim spesifik sehingga

forilasi oleh suatu enzim spesifik sehingga

dapat ditransportasikan ke dalam sel.

dapat ditransportasikan ke dalam sel.

Laktosa yang sudah berada di

Laktosa yang sudah berada di dalam sel diuraikan menjadi glukosa dan g

dalam sel diuraikan menjadi glukosa dan galaktose-6-P melaiu

alaktose-6-P melaiuii

kerja enzim

(16)

 Pemanfaatan maltosa di lingkungan oleh

 Pemanfaatan maltosa di lingkungan oleh

mikroorganisme diawali dengan sekresi

mikroorganisme diawali dengan sekresi

enzim maltose permease yang bertanggung

enzim maltose permease yang bertanggung

 jawab un

 jawab untuk mentr

tuk mentransportasik

ansportasikan maltos

an maltosa ke

a ke

dalam sel.

dalam sel.

Di dalam sel, maltosa diubah men

Di dalam sel, maltosa diubah menjadi

jadi

glukosa dan maltodextrin oleh enzim

glukosa dan maltodextrin oleh enzim

amylomaltase.

amylomaltase.

 Glukosa diubah menjadi glukosa-6-P oleh

 Glukosa diubah menjadi glukosa-6-P oleh

enzim hexokinase, kemudian masuk ke jalur

enzim hexokinase, kemudian masuk ke jalur

glikolisis.

glikolisis.

 Maltodextrin, oleh enzim maltodextrin

 Maltodextrin, oleh enzim maltodextrin

phosphorilase, diubah menjadi glucose-1-P.

phosphorilase, diubah menjadi glucose-1-P.

 Glukosa-1-P diubah menjadi glucose-6-P

 Glukosa-1-P diubah menjadi glucose-6-P

untuk kemudian masuk ke dalam jalur

untuk kemudian masuk ke dalam jalur

M LTOS

(17)

 Pektin merupakan salah satu komponen utama dinding sel

 Pektin merupakan salah satu komponen utama dinding sel

tumbuhan.

tumbuhan.

 Kemampuan untuk menguraik

 Kemampuan untuk

menguraikan pektin umumnya dimiliki oleh

an pektin umumnya dimiliki oleh

bakteri dan fungi patogen pada tumbuhan, seperti

bakteri dan fungi patogen pada tumbuhan, seperti

 Erwinia

 Erwinia

chrysanthemi 

chrysanthemi 

,,

Moloninia fructigena

Moloninia fructigena

,,

Cladosporium cucumerinum

Cladosporium cucumerinum

dan

dan

 Botrytis cinerea

 Botrytis cinerea

..

 Bakteri pada rumen hewan ternak, seperti

 Bakteri pada rumen hewan ternak, seperti

 Butyrivibrio fibrisolvens

 Butyrivibrio fibrisolvens

dan

dan

 Lachnospira multiparus

 Lachnospira multiparus

 juga memiliki kemampuan untuk

 juga memiliki kemampuan untuk

menguraikan pektin dan selulosa.

menguraikan pektin dan selulosa.

Bacteroides thetaiotao

Bacteroides thetaiotaomicron

micron

, bakteri Gram negatif pada usus

, bakteri Gram negatif pada usus

manusia juga dapat menguraikan pektin.

manusia juga dapat menguraikan pektin.

P KTIN

P KTIN

(18)

• Penguraian pectin diawali dengan Penguraian pectin diawali dengan kerja enzim pectinkerja enzim pectin

methylesterase (PEM) yang melepaskan gugus methylesterase (PEM) yang melepaskan gugus methoxyl dan mengubah pectin

methoxyl dan mengubah pectin menjadimenjadi polygalacturonate (PGA).

polygalacturonate (PGA).

• PG lyase PG lyase kemudian mengubah PGA kemudian mengubah PGA menjadimenjadi

digalacturonate. digalacturonate.

• Enzim PME dan PGA lyase Enzim PME dan PGA lyase merupakan enzimmerupakan enzim

ekstraseluler. ekstraseluler. Keterangan gambar: Keterangan gambar:

• Ogl: oligogalacturonate Ogl: oligogalacturonate lyaselyase •

• Ogh: oligogalacturonate Ogh: oligogalacturonate hydrolasehydrolase •

• KduI: KduI: 4-deoxy-L-t4-deoxy-L-threo-5-hexoseuloshreo-5-hexoseulose e uronateuronate

isomerase isomerase

• KduD: kKduD: keto-deoxyuronate dehydrogenaseeto-deoxyuronate dehydrogenase •

• KdgK: KdgK: 2-keto-3-deoxygluconate kinase2-keto-3-deoxygluconate kinase •

• KdgA: KdgA: 2-keto-3-deoxy-6-p2-keto-3-deoxy-6-phosphogluconhosphogluconate ate aldolasealdolase •

• UxaA: UxaA: altronate hyaltronate hydrolasedrolase •

• UxaB: UxaB: altronate oaltronate oxidoreductasexidoreductase

UxaC: uronate

(19)

• Selulosa merupakan polimer glukosa yang Selulosa merupakan polimer glukosa yang dapatdapat

ditemuk

ditemukan pada dinding sel an pada dinding sel tumbuhan dan fungi.tumbuhan dan fungi.

• PengurPenguraian selulosa melibatkaian selulosa melibatkan kerja dari selulase, yangan kerja dari selulase, yang

merupakan enzim kompleks dengan tiga komponen merupakan enzim kompleks dengan tiga komponen utama, yaitu: Endoglukanase, Eksoglukanase, dan utama, yaitu: Endoglukanase, Eksoglukanase, dan Β Β --glukosidase

glukosidase

•  Enzim  Enzimendoglukanaendoglukanasese memutus ikatan bagian dalam memutus ikatan bagian dalam

rantai selulosa dan menghasilkan selulosa dengan rantai rantai selulosa dan menghasilkan selulosa dengan rantai yang lebih pendek (oligoselulosa dan

yang lebih pendek (oligoselulosa dan selobiosa).selobiosa).

• Hasil degradasi endoglukanHasil degradasi endoglukanase menyediakase menyediakan lebih banyakan lebih banyak

ujung rantai selulosa yang dapat didegradasi oleh ujung rantai selulosa yang dapat didegradasi oleh eksoglukanase.

eksoglukanase.

•  Enzim eksoglukanase  Enzim eksoglukanase memutus selulosa pada bagian memutus selulosa pada bagian

ujung rantai selulosa. ujung rantai selulosa.

•  Enzim  Enzimββ-glukosidase-glukosidase menguraikan selobiosa menjadi menguraikan selobiosa menjadi

glukosa. glukosa.

• Selulase yang dihasilSelulase yang dihasilkan mikroorkan mikroorganisme dapat berupaganisme dapat berupa

enzim ekstraseluler dan adapula

enzim ekstraseluler dan adapula yang berikatan denganyang berikatan dengan sel.

sel.

S LULOS

(20)

 Bakteri yang hidup pada rumen, seperti

 Bakteri yang hidup pada rumen, seperti

 Clostridium

 Clostridium

cellulovorans

cellulovorans

, menghasilkan kompleks multienzim selulase

, menghasilkan kompleks multienzim selulase

yang disebut sebagai

yang disebut sebagai cellulosome

 cellulosome

..

 Cellulosome tampak seperti benjolan-benjolan pada

 Cellulosome tampak seperti benjolan-benjolan pada

permukaan sel.

permukaan sel.

 Cellulosome terdiri dari:

 Cellulosome terdiri dari:

1.

1. Pro

Protein

tein scaf

scaffol

folding

ding

a)

a) Prote

Protein pen

in pengikat

gikat enzim

enzim yang d

yang disebut k

isebut kohesin

ohesin domain.

domain.

b)

b) prote

protein yang be

in yang berikatan

rikatan dengan

dengan selulosa yang

selulosa yang disebut Ce

disebut Cellulose bind

llulose binding

ing

domain (CBD)

domain (CBD)

2.

2. Berbagai

Berbagai komponen

komponen selulase terikat

selulase terikat pada pr

pada protein scaff

otein scaffolding

olding

melalui interaksi antara cohesin dan dockerin.

(21)

Referensi

Dokumen terkait

Jika di cermati lebih jauh, ada persamaan variabel yaitu sama-sama membahas tentang Sistem Full day School , namun penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ada

Pihak Pertama akan merujuk pasien kepada Pihak Kedua, dimana Pihak Pertama Pihak Pertama akan merujuk pasien kepada Pihak Kedua, dimana Pihak Pertama akan

       4.  Menjelaskan  proses  perubahan  materi  baik  secara  fisika  maupun  kimia  melalui   percobaan  Pertemuan : 3  Pertemuan  Pokok  Bahasan 

ANALYSIS OF FLYPAPER EFFECT IN GENERAL ALLOCATION FUND AND REGIONAL ORIGINAL INCOME TO REGIONAL EXPENDITURE1. OF DISTRICTS AND CITIES IN

[r]

metode TOPSIS untuk merekomendasikan Tablet PC yang akan dipilih dikarenakan TOPSIS dapat memberikan rekomendasi kandidat dari sejumlah alternatif merek Tablet PC, dengan

10 Hasil pembacaan foto thorax pada 51 sampel penderita TB ditemukan paling banyak sampel de- ngan klinis TB dengan ronsen positif sebanyak 33 sampel atau 64,7% dari seluruh sampel

Tipe paling umum dari mesin ini adalah mesin pembakaran dalam putaran empat stroke yang membakar bensin. Pembakaran dimulai oleh sistem ignisi yang membakaran spark