METABOLISME MIKROBA 2.docx

8/19/2019 METABOLISME MIKROBA 2.docx

1/14

METABOLISME MIKROBASukanto

Salah satu ciri bahwa sel mikroorganisma (mikroba) itu hi u! a alah melakukan akti"itasmetabolism #ang meli!uti serangkaian reaksi kimia $!embebasan energi (eksergonik) ari

!erombakan sen#awaan bermolekul kom!leks men%a i molekul&molekul se erhana(katabolisma$ esimilasi) an reaksi !enggunaan energi (en ergonik) untuk membentuk molekul&molekul kom!leks (anabolisma$asimilasi)'

Kegiatan sel !a a umumn#a memerlukan !enggan engan antara katabolisme an anabolisme'Artin#a energ# #ang ihasilkan ari !erombakan nutrient (reaksi eksergonik) i!akai untuk men orong ter%a in#a biosintetis kom!onen sel atau kegiatan&kegiatan selular lainn#a(en ergonik)' enggan engan ke ua macam reaksi ini menggunakan sesuatu reaktan bersama#ang !a a umumn#a beru!a AT #ang sesungguhn#a meru!akan sen#awa !emin ah energ#

!aling uni"ersal !a a sel hi u!' *ungsi AT ini itimbulkan oleh a an#a ikatan&ikatan ka#aenerg# #ang tersim!an i alam molekuln#a (+ o, hi rolisisn#a - &./00 kali)' Ber asarkan %alur metabolisme masing&masing mikroorganisme a a tiga cara !embuatan AT #aitu 1os1orilasi

tingkat substrat 1os1orilasi oksi ati1 an 1oto1os1orilasi' mekanisme !embuatann#a a!atiterangkan melalui hi!otesis kemiosmotik'Ber asarkan sumber energ# (E) n#a mikroorganisme ikelom!okan men%a i kemotro1 (E2 3at

kimia) an 1ototro1 (caha#a)' Kemotro1 a!at ibagi lagi men%a i kemolitotro1 (E2 3at kimiaanorganik) an kemoorganotro1 (E2 3at kimia organik)'

METABOLISME HETEROTROFIK

A.Peruraian KarbohidratBila sen#awa organik i!akai sebagai sumber karbon maka sen#awa #ang imaksu a!at

beru!a karbohi rat li!i !rotein asam amino ll termasuk sen#awa eksotik' i alam kategori

karbohi rat termasuk gula se erhana se!erti !ati selulosa ll' akan teta!i biasan#a i!ilihglukosa sebagai bentuk gula !aling umum untuk membahas reaksi&reaksi !eruraian karbohi rat' berikut ini akan ibahas bebera!a lintasan energi #ang utama 2 (4) Lintasan Emb en

Me#erho11 amas (EM ) atau glikolisis (5) Lintasan atau Siklus entosa *os1at an (/) LintasanEntner&6ou oro11'

+likolisis tersebar luas iantara berbagai organisme mulai ari bakteri 1ungi sam!ai ke!a asel&sel manusia an hewan' Lintasan ini meru!akan suatu rangkaian reaksi #ang ter iri ari 40langkah #ang mengubah glukosa #ang iangkut ke alam sel men%a i !iru"at (+amb' 4)' Reaksi&reaksi ini ter%a i i alam sitosol an en3im&en3im #ang terlibat !a a umumn#a konstituti1' ualangkah reaksi memerlukan energ# (5 AT ) an ua langkah reaksi #ang menghasilkan energ# (7AT )' a a satu langkah reaksi oksi asi #ang menghasilakan re uktan (5 8A69 5)' maka reaksi

bersihn#a 2glukosa ! "A# ! A#P ! Pa ! Piru$at ! ATP ! "A#H !


2/14

Ringkasan Res%irasi Aerob di Prokariot

&a'bar (. Fer'entasi glukosa )glikolisis*

!iru"at isebut :metabolisme sentral; karena a!at iubah berbagai mikroorganisme men%a i !ro uk #ang sangat beragam' AT !a a lintasan ini ihasilkan melalui 1os1orilasi tara1 subsrat're uktan #ang ihasilkan a!at isalurkan melalui rantai trans!ort electron (!a a kon isi aerob)atau i!akai kembali !a a berbagai reaksi 1ermentasi (contoh2 1ermentasi laktat 1ermentasialkohol)' sesungguhn#a a a ban#ak macam 1ermentasi se ikitn#a a a Sembilan macam #angutama an seringkali< inamakan ber asarkan macam !ro uk #ang ihasilkan'

Lintasan Pentosa Fos+at i%um!ai !a a ban#ak bakteri an keban#akan organisme eukariota' !a a taha! awaln#a glukosa iubah men%a i glukosa&=&1os1at #ang kemu ian mengalami

ekarboksilasi oksi ati1 isusul engan !enataan kembali secara anaerobic kerangka karbon !entose #ang ihasilkan (+amb' 5)' reaksi keseluruhann#a2

Ringkasan R, HMP-PE"TOSA SH "T 2/ &lukosa0/0P (! "A#P / H ! O 1 glukosa0/0P (! "A#PH ! / 2O ! Pa


3/14

+ lu&= +lu&= +lu&= 8A6 > 8A6 > 8A6 >

+lu&=

6ehi rogenase 8A6 9>9 > 8A6 9>9 > 8A6 9>9 >

=*os1oglukonat =&*os1oglukonat =&*os1oglukonat 8A6 > 8A6 > 8A6 >= &glukonat6ehi rogenase

8A6 9>9> 8A6 9>9> 8A6 9>9> ?O5 ?O5 ?O5

Ribulosa&@ Ribulosa&@ Ribulosa&@

E!imerase keto isomerase e!imerase

ilulosa&@ Ribosa&@ ilulosa&@ i

Transketolase

+liseral ehi &/ Se ohetulosa&.

Transal olase

*ruktosa&= Eritrosa&7

Transketolase

*roktosa&= +liseral ehi &/

&a'bar !. Ske'a HMP )Heksosa Mono%os%hat Path3a4*

8amun !erlu iingat bahwa !eranan alam sel lebih ban#ak untuk men#e iakan sen#awa&sen#awa gula engan %umlah karbon bukan enam %uga sebagai sumber re uktan bagi reaksi&reaksi biosintetik terutama biosintetis asam&asam lemak an untuk mengubah !ro uk 1iksasi?O5 men%a i metbolit&metabolit sentral !a a autotro1' %a i 1ungsin#a sebagai sumber energ# ariglukosa han#a meru!akan 1ungsi alternati1'

a a Lintasan Entner0#oudoro++ glukosa irombak men%a i asam !iru"at angliseral ehi a&/& ' at #ang isebutkan terakhir ini selan%utn#a iubah men%a i !iru"at %ugaoleh en3im&en3im glikolitik' selan%utn#a !iru"at iubah men%a i etanol melalui asetal ehi asebagai inter me iat (+amb' /)' Lintasan ini terbatas !a a bebera!a macam bakteri se!erti

seu omonas an #momonas' Secara keseluruhan reaksin#a a!at ituliskan sebagai berikut 2&lukosa0/P A#P ! Etanol ! 2O ! ATP

"A# "A#H! HOH

Pir Asetaldehid Etanol

"A#H! "A#


4/14

Rangkaian RC2

+lu&= ehi rogenase hi ratase

+lu&= =& &+lukonat 5&keto&/ eoksi =& &+lukonat

8A6> 8A695 9O9 al olase Asetal ehi rogenase !ir ekarboksilase ETA8OL Asetal ehi iru"at +l#&/

8A6> 8A695 ?O5

&b5. Ske'a lintasan Entner #oudoro++

Tam!ak bahwa ari segi energetika lintasan Entner 6ou oro11 #ang berlangsung secaraanaerobic mem!un#ai e1isiensi han#a se!aruhn#a glikolisis anaerobik' 8amun emikian

#momonas ban#ak iminati kalangan in ustr# etanol karena la%u !engambilan glukosa anhasil etanoln#a lebih tinggi iban ingkan ban#ak khamir' Kelemahan bakteri ini ialahtoleransin#a terha a! konsentrasi etanol (sam!ai 40D) ti ak a!at menan ingi khamir (45&4@D)'meski!un emikian karena #momonas meru!akan bakteri gram negati"e sehingga mu ah

imani!ulasi secara genetis maka bekteri ini meru!akan calon #ang menarik bagi !enggunaan !raktis i in ustr# etanol'

B. Siklus T2A dan Fos+orilasi Oksidati+ Akti"itas metabolisma karbohi rat i bawah kon isi aerobic mengoksi asi asam&asam i& an

trikarbosilat melalui se eretan reaksi #ang isebut siklus asam trikarbosilat (tricarboc#lic aciatau T?A) (+amb' 7)' melalui siklus ini !iru"at ioksi asi men%a i ?O5 an elektronn#a i!akaiuntuk membuat 8A69 5' untuk setia! molekul !iru"at #ang ioksi asi melalui siklus T?A

ihasilkan 7 8A69 5 > 4 *A69 5 > 4 AT melalui 1os1orilasi oksi ati1' iakssi asi kembali 8A69 5 an *A69 5 melalui rantai trans!ort electron menimbulkan ga#a gerak !roton (!rotonmoti"e "orce) isusul sintetis AT se!erti iterangkan oleh hi!otesis kemiosmotik (+mab' @)'

maka untuk setia! molekul glukosa #ang ioksi asi sem!urna melalui glikolisis siklusT?A an rantai trans!ort electron secara aerobic ihasilkan /< AT ' angka ini i!eroleh enganasumsi bahwa untuk setia! molekul 8A69 5 an *A69 5 #ang ioksi asi lewat rantai tranas!or electron ihasilkan masing&masing / AT an 5 AT ' !a a bakteri i!erkirakan electron iantaramikroorganisme menun%ukan ban#ak sekali "ariasi'

erlu iingat bahwa T?A mem!un#ai 1ungsi am1ibolik artin#a ber1ungsi secara katabolic ananabolic' interme iate&interme iat tertentu siklus T?A i!erlukan oleh sel sabagai !recursor untuk biosintetis asam amino an sen#awa&sen#awa lain' alam kaitan ini maka i!erlukanreaksi&reaksi an!lerotik untuk memasok aksaloasetat su!a#a siklus T?A a!at terus berlangsung'

Karena siklus T?A #ang lengka! an rantai trans!ort electron han#a bero!erasi alamkea aan aerobic maka organism #ang hi u! alam kea aan anaerobik mengoksi asi substartsecara ti ak sem!urna (oksi asi !arsial) menum!uk berbagai macam


5/14

metabolit alam me ium !ertumbuhann#a hasil AT n#a lebih kecil an engan emikian la%u !ertumbuhann#a %uga lebiih lambat karena waktu generasin#a men%a i lebih !an%ang'

+ambar 7

Total %enghasilan Res%irasi Aerob dari ( 'olekul &lukosa6 5/057 'olekul ATPPada %ro8ar4otes62 / H (! O / / O ! 000009 / 2O ! / H ! O 57 ATPPada eu8ar4otes62 / H (! O / / O ! 000009 / 2O ! / H ! O 5/ ATPPenghasilan Lebih rendah %ada eu8ar4otes karena trans%ort asa' %iru$at kedala''itokondria 'e'butuhkan energi.

2. Peruraian Su'ber Karbon Lain Selain &lukosaSesungguhn#a ter a!at ban#ak macam !olimer glukosa biasa isebut !olisakari a' bila

sumber karbon seru!a sen#awa kom!leks semacam ini se!erti !ati selulosa ll' maka ter%a i !eruraian awal atau hi rolisis oleh en3im ekstraselular se!erti am#lase an selulase untuk mengubah men%a i sen#awa #ang lebih se erhana sam!ai men%a i glukosa #ang kemu ianmemasuki lintasan&lintasan umum #ang sama' namun !olisakari a intraselular (mis' glikogen)

irombak melalui 1os1orolisis (bukan hi rolis)' isakari a (mis' sukrosa laktosa selobiosa) akanirombak terlebih ahulu oleh en3im&en3im #ang sesuai men%a i monomer #bs lalu imasuki

lintasan #ang itu itu %uga'Substrat engan ? kurang ari enam memasuki lintasan&lintasan #ang umum melalui titik&

titik #ang sesuai' entose a!at %uga irombak melalui lintasan *os1oketolase (+amb' =)' Bilaasetat men%a i sumber karbon satu&satun#a maka i!erlukan siklus glioksilat. Ber asarkansumber karbonn#a kemolitotro1 ibagi lagi men%a i 1otoautotro1 (?- ?O 5) an miksotro1 (?-


6/14

sen#awa organik) se angka 1ototro1 ibagi lagi men%a i 1otautotro1 (?- ?O 5) an 1otoheterotro1 (?- sen#awa organik)'

+lucose AT

A6

+locose =&!hos!ace 8A6

8A6>9

=&!hos!hogluconic aci Ribose

8A6 AT

8A6>9 ?O 5 A6

Ribulose @&!hos!hate Ribose @&!hos!ate

:4lulose 10%hos%hate :4lulose 10%hos%hate

+l#ceral eh# e /&!hos!hate Acetl# !hos!hate Acetl# !hos!hate +l#ceral eh# e /&!hos!hate

5 A6 8A6 8A6 A6 5 A6 ?oA 5 AT 8A69 > 9 AT 8A69>9 5 AT

#ru"ic Aci Acetl# ?oA Acetic Aci #ru"ic Aci

8A69>9 8A69>9 8A69>9 8A6 8A6 ?oA 8A6

Lactic aci Acetal eh# e Lactic Aci

8A69>9

8A6

Etanol

+ambar =' Lintasan 1os1oketolase' *ermentasi glukosa men%a i asam laktat etanol an ?O 5 an 1ermentasi ribosa men%a i asam laktat an asam asetat'

Bila !rotein #ang men%a i sumber karbon setelah ihi rolisis oleh !rotease an !e!ti aseasam&asam amino #ang ihasilkan akan memasuki lintasan sentral #ang sama !ula !a a titik&titik masuk #ang sesuai' untuk li!i mula&mula ter%a i hi rolisis oleh li!ase sehingga terbentuk gliserol an asam lemak' gliserol akan memasuki lintasan glikolisis melalui ihi roksi aseton1os1at se angkan asam&asam lemak akan irombak lebih lan%ut melalui oksi asi men%a i asetilKo&A #ang selan%utn#a imetabolisme melalui siklus T?A' Bagaimana substrat #ang berbe a&

be a memasuki lintasan metabolisme #ang umum a!at ilihat !a a +amb' .'


7/14

?arboh# ratesOther than

+ucose

Li!i s +l#cerol

+lucose

+l#col#sis

#ru"ic aci roteins *all# aci s

Acel#l ?oA e!ti es

Amino aci s

TricarboC#lic

Aci ?O 5 ?#cle

9 5O F$F$F$F$F$F$F$F$F$F ?O5 Elektron trans!ort ?hain

+ambar .' Metabolisme karbohi rat li!i an asam amino' Tam!ak asetil&KoA sebagai interme iat umum !a a metabolismekarbohi rat an li!i an siklus T?A meru!akan lintasan umum bagi oksi asi karbohi rat li!i an asam amino'

erombakan sen#awa&sen#awa eksotik termasuk Cenobiotik imungkinkan oleh reaksi&reaksiunik #ang memiliki kelom!ok&kelom!ok organisma tertentu'

2atabolis'e dari beranekaraga' 'olekul 'akanan organi8


8/14

METABOLISME A TOTROFIK

6iantara mikroorganisme kelom!ok 1ototro1 melakukan 1otosintesis untuk menom!anghi u!n#a keban#akan iantaran#a a alah %uga autotro1' mereka meman1aatkan energ# aricaha#a untuk mem!ro uksi ?O 5 men%a i sen#awa organic' hal ini imungkinkan oleh !igmen&

!igmen !eka caha#a #aitu kloro1il #ang mam!u men#era! kuanta caha#a' energ# caha#aisim!an alam bentuk kimiawi (AT ) melalui :reaksi caha#a; an re uksi ?O 5 oleh energ#

kimiawi ini ter%a i melalui :reaksi gela!;' untuk berlangsungn#a reaksi gela! i!erlukan %ugare uktan (8A6 9 5) #ang berasal re uksi 8A6 > oleh onor& onor electron #ang ter a!at

ilingkungan hi u!n#a' untuk bakteri onor electron isertai !ro uksi oksigen' karena itu1otosintesis !a a kelom!ok organism ini isebut oksigenik se angkan #ang !a a bekteri isebut

anoksigenik karena i alam !rosesn#a ti ak ihasilkan oksigen'a a 1otosintesis anoksigenik han#a ter%a i satu reaksi caha#a' !usat reaksi men#era! kuanta

caha#a #ang mengubahn#a ari onor electron #ang lemah men%a i kuat sehingga electronmengalir melalui kom!onen&kom!onen 1otosintetik an i alam !roses tersebut energ# caha#a

iubah men%a i energ# kimiawi'

Pig'en0Pig'en Fototsintesis*otosintesis imungkinkan oleh a an#a kloro1il' !a a tumbuhan hi%au ter a!at lebih ari satu

macam kloro1il teta!i !aling umum a alah kloro1il a an b' iantara !rokariota sianobakterimemiliki kloro1il a teta!i 1ototro1 #ang anoksigenik se!erti bakteri ungu an hi%au memilikianeka ragam bakteri kloro1il (a&g)' bakteriokloro1il #ang imiliki oleh sebagian besar bakteri

ungu men#era! caha#a secara maksimum antara


9/14

Karotenoi ti ak langsung terlibat i alam reaksi&reaksi 1oto1os1orilasi teta!i a!atmemin ahkan energ# ke !usat&!usat reaksi untuk i!akai alam !roses 1oto1os1orilasi' igmenini mem!un#ai 1ungsi 1oto!rotekti1 #aitu menangka! %enis&%enis oksigen #ang toksik bagi sel#ang timbul ari reaksi&reaksi 1otooksi asi'

*ikobilin a alah !igmen !engum!ul caha#a' !a a sianobakteri an kloro!las alga merah

!igmen !engum!ul caha#a #ang utama a alah 1ikobili!rotein' #ang berwarna merah tersebut1ilkoeritrin men#era! caha#a #ang !aling kuat !a a @@0 nm se angkan #ang biru isebut1ikosianin men#era! caha#a !aling kuat =@0 nm' agregat 1ikobili!rotein isebut 1ikobilisom&

%umlahn#a alam sel meningkat bila intensitas caha#a menurun' tata letakn#a !a a membrane1otosintetik a alah se emikian sehingga 1ikobilisom memungkinkan ter%a in#a trans1er energ##ang sangat e1isien ari kom!lek 1ikobili!rotein ke kloro1il a sehingga memungkinkansianobakteri tumbuh !a a intensitas caha#a #ang ren ah' kisaran s!ectrum caha#a mataharimemang luas namun kloro1il han#a men#era! caha#a engan baik !a a !an%ang gelombangtertentu' maka a an#a !igmen&!igmen asesori memungkinkan organisme menangka! lebih

ban#ak caha#a'

Fotosintesis Anoksigenik embentukan AT ari energ# caha#a melibatkan trans!ort electron' !ara !embawaelektronn#a tertata ber eret i membrane 1otosintetik se emikian sehingga electron akanmengalir ari !embawa bertegangan re uksi !aling elektronegati1 sam!ai ke!a a #ang !alingelektro!ositi1' Sebagai contoh akan ibahas bakteri ungu'

iranti 1otosintetik bakteri 1ototro1ik ungu terkemas i alam s#stem membran intra!lasmik mor1ologin#a beraneka ragam' Ti!e membrane #ang umum ialah "esikel membran #ang

isebut kro'ato+or. P iranti ini ter iri ari em!at kom!leks !igmen&!rotein #ang terikat !a amembran berikut kom!leks AT ase #ang men orong ter%a in#a !embentukan AT akibat a an#acara gerak !roton' Keem!at kom!leks tsb ialah2 (4) !usat reaksi (5) !engum!ul caha#a I(/)!engum!ul caha#a II an (7) kom!leks sitokrom bc se!erti #ang ter a!at !a a rantaires!irasi'

usat reaksi ter iri ari tiga !oli!e!ti a #ang meningkat kom!leks 1otokimia !usat reaksi#ang ter iri ari 5 molekul bakteriokloro1il a ( isebut !asangan khusus) > 5 molekul tambahan

bakteriokloro1il #ang belum iketahui 1ungsin#a > 5 monekul bakterio1eo1itin (bakteriokloro1il atan!a atom magnesium) > 5 molekul kuinon > 5 molekul !igmen karotenoi ' Kesemuakom!onen ini ter!a u se emikian ru!a sehingga a!at beriteraksi i alam reaksi&reaksi

!emin ahan elektron #ang sangat ce!at #ang mengakibatkan !embentukan AT 'Ingatlah bahwa !usat reaksi ikelilingi oleh antenna !engum!ul caha#a beru!a monekul&

molekul bakteriokloro1il a #ang ber1ungsi men#alurkan energ# caha#a ke !usat reaksi alam bentuk !aket&!aket energi #ang isebut eksiton ' *otosintesis imulai ketika eksiton menim!a !asangan khusus #ang kemu ian men#era!n#a sehingga ia berubah men%a i onor elektron #angkuat engan E oH#ang sangat ren ah' eristiwa ini isusul engan mengalirn#a electron melalui

!embawa&!embawa electron se!erti tsb i atas'usat reaksi bakteri #ang isebut 0 @ sebelum eksitasiJ

sesu ah eksitasi tegangann#a berubah men%a i &4 0 (lihat gamb'


10/14

berikutn#a ter%a i lebih lambat #aitu alam ukuran mikro etik sam!ai mili etik'6ari kuinonelektron iangkut melalui se eret !totein besi&belerang an sitokrom an akhirn#a kembali ke

!asangan khusus i !usat reaksi mengembalikann#a ke tegangann#a #ang semula ( E oH - > 0 @)' Mengalirn#a electron i se!an%ang rantai mengakibatkan ter!om!an#a electron ke luar

sehingga timbul gra ient listrik an 9! #ang men orong terci!tan#a ga#a gerak !roton #ang

oleh AT ase iman1aatkan untuk mensintesis AT ' roses sintesis AT se!erti ini isebut+oto+os+orilasi siklik (electron seke ar ber!in ah&!in ah i alam rute tertutu!H ti ak a a #angikonsumsi)' 6engan emikian selesailah semua eretan reaksi ini' usat reaksi!un kembali sia!

men#era! energ# an mengulangi seluruh !roses tsb'ntuk berlangsungn#a 1iksasi ?O 5 i alam reaksi gela! i!erlukan %uga tenaga

!ere uksi (8A6( )9) selain AT ' a a bakteri belerang ungu onor elektron#a biasan#a beru!a9 5S sekali!un S 5O / 5 an bahkan *E 5> a!at %uga i!akai oleh berbagai s!esies' 6onor electron

alam kea aan tere uksi ioksi asi oleh sitrokom c an elektron#a memasuki H!oolkuinon;'teta!i karna tegangan re uksin#a ti ak cuku! negati"e ( 0 ) untuk mere uksi

8A6> maka i!erlukan arus elektron terbalik #ang harus i orong oleh energi #ang berasal aria#a gerak !roton'

Fotosintesis Oksigenik 6isini aliran electron melibatkan ua reaksi 1oto kimia #ang saling berkaitan' ntuk sintensis

AT an 8A6 9 i!erlukan caha#a an electron untuk mere uksi 8A > berasal ari !emecahan molekul air men%a i oksige an molekul' Ke ua s#stem reaksi caha#a itu isebut1otosintesis I dan fotosistem II,masing-masing mempunyai klorofil a sebagai !usat reaksin#ateta!i men#era! caha#a !a a !an%ang gelombang #ang berbe a' Kloro1il 1otosistem I isebut

.00 an men#era! caha#a merah %auh se angkan kloro1il 1otosistem II isebut =


11/14

Siklus 2al$inMelalui siklus ini ( itemukan oleh Mel"in ?al"in) ?O 5 i1iksasi men%a i heksosa' 1iksasi ini

memerlukan 8A6( )9 an AT serta ua en3im kunci #aitu ribulosa bis1os1at karboksilase(Rubis?O) an 1os1oribulokinase' Selebihn#a siklus ini i orong oleh se eret en3im #ang

imiliki ban#ak organisme (autotro1 mau!un heterotro1)' Seluruh rangkaian reaksi a!at ilihat !a a +amb' 40' Secara sekeluruhan reaksin#a a alah sbb'

5 2O ! 5 H ! O 5 ATP / "A#PH / H ; Fruktosa /0P < A#P / "A#P 7 ; Pa

AT (1rom light reactions) 8A6 9 (1rom light reactions or

re"erse electron 1low)= ?O 5

45 /&!hos!o 45AT gl#cerate (/= carbons)

= Ribulose 45 4 /&Bios!hos!o 4 @&bos!hos!hate gl#cerate

= AT 45 8A6 9

= Ribulose 45 +l#ceral eh# e@&!hos!hate /&!hos!hate(/0 carbons (/= carbons)

Sugar 1ructoserearrangements =&!hos!hate Bios#ntesis

40 gl#ceral eh# e = carbons/&!hos!hate(30 carbons)

Gambar 10. Siklus Calvin. Untuk setiap 6 molekul CO 2 yan !tambat" !i#asilkan 1$ruktose%6%$os$at

Overall stoic#iometry6 CO 2 & 12 ' *+ &1, -*C6+ 12 O6(*O 3+ 2) & 12' * & &1, * & 1


12/14

Glukose C /

+isti!ine *entose -etrose Glycine

-riose serine

Cysteine

*#enylalanine

-yrosine s#ikimate

-ryptop#an

lanine pyruvate(C 3) (C ) aline (C ')

ysine

cetyl (C 3) eucine (C / ')

et#ionine

spartate O4aloacetate (C / ) Citrate (C 6)

-#reonine

5soleucine

*roline


13/14

O4o lutarate Glutamate

ar inine

gambar 11. Skema keseluruhan sintesis asam-asam amino

Maka untuk mensintesis satu molekul heksosa ari enam molekul ?O 5 i!erlukan 4< AT an 45 8A6 9' Bila AT an 8A6 9 berkelim!ahan molekul&molekul heksosa #ang terbentuk

iubah men%a i !olimer&!olimer ca angan se!erti glikogen !ati atau koli& &hi roksialkanoat#ang kemu ian a!at i!akai untuk membentuk bahan sel #ang baru'

Sel autotro1 oblikat mengan ung karboksisom #aitu tubuh inklusi !ol#he ron ber iameter 400nm iselimuti membran ti!is an ter iri ari Kristal&kristal Rubis?O #ang terkemas !a at'6i uga gunan#a sebagai mekanisme untuk meningkatkan %umlah Rubis?O alam sel agar 1iksasi?O 5 te%a i lebih ce!at tan!a mem!engaruhi osmolari&tas sito!lasma' karena han#a imilikiautotro1 obligt i uga karboksisom meru!akan a a!tasi e"olusioner terha a! kehi u!an i

bawah kon isi #ang betul&betul anaerobik'

BIOSI"TESIS

AT re uktan serta molekul&molekul (kerangka karbon) #ang terbentuk selama reaksi&reaksi !eruraian i!akai untuk biosintesis monomer #ang sesungguhn#a meru!akan bahan !embangun !olimer' a a bekteri !olimer utama #ang harus isintesis ialah !rotein (untuk en3in ll) asamamino nukleoti a an heksosamina' su ah barang tertentu a a %uga !olimer lain se!erti

!olisakari a untuk !embentukan membram luar !a a bakteri +ram negati"e'Lintasan biosintesis 3at&3at tersebut i atas iwakili oleh +amb' 44 45 4/ 47 an 4@'

Asa' a'ino.A a satu asam amino #ang ti ak termasuk ke alam 1amil#&1amili tsb #aitu histi ina karena

biosinresisn#a lebih berkaitan engan sintesis urinaJ !rekursorn#a a alah 1os1oribosili& !iro1os1at atau isingkat R (berasal ari lintasan entosa *os1at) an AT ' Skema lintasan biosintesis asam amino secara keseluruhan a!at ilihat !a a +amb' 44' Selain itu as!ertatmeru!akan !recursor bagi sintesis asam iamino!imelt (untuk sintesis !e!ti oglikan) an asam

i!ikolinat (untuk en os!ora)'Monomer asam nukleat sintesis sebagai nukleosi a mono1os1at #ang selan%utn#a i1os1orilasi

lebih lan%ut men%a i nukleosi a tri1os1at' 8ukleoti a urina isintesis ari R an ATse angkan !rekursor untuk untuk nukloti a !irimi ina a aah as!arata an karbamoil 1os1at'

!engubahan gugus gula ribose men%a i eoksi& !a a atom karbon nomor 5 ter%a i !a tara1 nukleosi a i1os1at engan bantuan en3im ribonukleoti a re uktase'

Asam lemak isintesis ari astetil&KoA engan onasi setia! ua unit karbon berikutn#a

ilkukan oleh matanil Ko&A' Asam&asam lemak ini bersama engan gliserol iubah men%a iheksosamina a alah glukosa engan asam glutamat sebagai sumber nitrogen se angkan !e!ti a !en ek #ang a a alm !e!ti oglikan ti ak ibuat i ribosom melainkan asam&asam amino #bs

irangkaikan langsung !a a !roses !embuatan !e!ti oglikan itu sen iri' nit&unit monomer !a a !e!ti oglikan itata berselang seling membentuk kerangka kisi&kisi #ang kuat sehingga bukan sa%a memberi bentuk ke!a a sel teta!i %uga melin ungi sel terha a! tekanan osmotik'

Rangku'an


14/14

Mikroorgan isma menggunakan energi untuk !roses&!roses nonbiosintesis an biosintesis' rosesgkutan tersebut menggunakan energi untuk kegiatan nonbiosintetik meli!uti !ele!asan !anasmotilitas engan 1lagella an !engangkutan solut ke alam sel an memerlukan energi

ilaksanakan melalui mekanisme translokasi kelom!ok an trans!ort akti1'' roses biosintesis ialam sel #ang menggunakan energi meli!uti !engubahan antar makromolekul' engubahan

Antar asam amino meru!akan contoh !ers#aratan energi ti!e !ertama alam !roses biosisntesis'Biosintesis !e!ti oglikan in ing sel bakteri meru!akan contoh ti!e ke ua' Sintesis sen#awaorganik !a a bakteri kemoautotro1ik memerlukan lebih ban#ak energi !ere uksi an energimetabolik untuk !enembatan karbon ioksi a' a a tahun men atang tantangan terbesar memahami lebih baik reaksi&reaksi asimilasi an !enggunaan energi mungkin a a masalah&masalah #ang berkaitan engan molekuler an membran sel' a a !eringkat tera!an mikrobaakan igunakan lebih luas untuk mengubah limbah omestik an in ustri men%a i energi an

!rotein sel #ang a!at igunakan sebagai !akan hewan'#AFTAR P STAKA

Ma ugan M' T' 'M' Martinko an ' arker'500' Biolog# o1 Microorganisme' rentice 9all

!!er Sa le Ri"er 8 ' 8ei har t *'?' 'L' Ingraham an M' Schaechter' 4GG0' h#siolog# o1 the Bacterial ?ell2A Molecular A!!oroach' Sinauer Assoc Inc' MA

Documents

METABOLISME MIKROBA 2.docx