Sintesis sukrosa dan patiSintesis sukrosa dan pati

Pati di khloroplas• ۞

۞

jagung

Alocasia macrorrhiza

Pati dan sukrosaPati : ۞• Transitory starch pati di kloroplast• Transitory starch pati di kloroplast• Storage starch pati di jaringan

pen impanpenyimpan• Pati terdiri dari dua polimer* Amylose , monomer dihubungkan dg ik

glikosidik α-1,4 (α-D-1,4 glycosidic bond)۞

*amylopectin, monomer dihubungkan dg ikα-1,4 dan α-1,6

۞

α 1,4 dan α 1,6

lanjutan

• Pada kondisi teriluminasi sukrosa kontinyudiekspor dari sitosol daun ke bagiandiekspor dari sitosol daun ke bagiannonfotosintetikM i fi t Phl• Moving first sucrose : Phloem

• phloem juga mentranspot : rafinosa, stachyose, verbakosa, sorbitol dan manitol

KH Yang di translokasi

Manitol (seledri), sorbitol (apel)

Mobilisasi Karbon pada tanaman vaskuler

PiADPGMalt-gluc transl

1. Fruk 1,6-BP aldolase

2. Fruk 1,6 Bifosfatase

3 Hex Phos Isomerase3. Hex. Phos. Isomerase

4. Fosfoglucomutase

5. ADP-glucose pifosforilase6

g p

6. Pirofosfatase

7. Starch sintase

8. Pi translocator (

9. Aldolase

10 Fruk 1 6 bifosfatase10.Fruk 1,6 bifosfatase

11.Hex.Phos. Isomerase

12.Fosfoglucomutase

13.UDP-Gluc.Pirofosforilase

14.Suc Phos. Synthase

15 S Ph Ph h t15.Suc. Phos. Phosphatase

8 = phosphate/triose phosphate translocator

Sintesis pati di khloroplasti i i i l i t i iinisiasi-elongasi-terminasi

• Diawali oleh pembentukan donor glukosaDiawali oleh pembentukan donor glukosa (glucosyl moiety)

G1P+ATP ADP GglucoseG1P+ATP --- ADP-Gglucose

lanjutanj• pemanjangan pati

ADP-Glucose + uj nonreduksi rantai patipati memanjangj g

lanjutanj• Untuk membentuk amylopektin

Degradasi pati malam harig p2005, Arabidosis

Release soluble glucanglucan

maltopentaoseD; Disproportionating

2 [Glucose]3 [glucose]5 + glucosemaltotriose maltopentaose

Further cleavage of α-D-1,4 glycosidic bond f li lof linear glucan

• Hydrolysis o/ β amylase :linear [glucose]n + H2O Linear [glucose]n-2 +

maltose• Phosphorolysis o/ phosphohydrolase

linear [glucose] + Pi Linear [glucose] +linear [glucose]n + Pi Linear [glucose]n1 +Gluc-1-Phosphate

Pool hexose phosphate di sitosoldib l h t i f f t khl l tdibangun oleh triose fosfat khloroplast

• Faktor major yang memodulasi pembagianFaktor major yang memodulasi pembagianasimilated carbon antara khloroplast dansitosol adalah konsentrasi relatif antarasitosol adalah konsentrasi relatif antarafosfat an-organik dan triose fosfat

• Under ilumination Fosfat di uptake o/• Under ilumination, Fosfat di-uptake o/ kloroplast, diimbangi traspot triose-P kesitosol Sensor aktivitas tsb : F 2 6 BPsitosol. Sensor aktivitas tsb : F-2,6-BP

lanjutan1. Triose phosphate isomerase

Triose phosphate translocatortranslocator

Pi

3. F-1,6 BP aldolase

lanjutan4 F 1 6BP f f t

F1,6BP FOSFAT. dihambat o/ AMP & F2,6 BPATP PFK t dih b t / Pi 4. F-1,6BP fosfatase

5.a.ATP- fosfofruktokinase, 5.b. PPi- fosfofruktokinase, 5 F 6 P ki

ATP-PFK sangat dihambat o/ Pi & PEP, kosentrasi relatif ATP, ADP,AMP

5.c.F-6-P-kinase

6. F-2,6BP fosfatase

7 hexose P isomerase

F6P kinase:stimulasi o/ P, F6P, Pirdihambat o/ PGA, triose-P, PEP, PPiz 7. hexose P isomerase

8. fosfoglukomutasePPiz

F2,6BP fosfatase, dihambato/ P, F6P, 6-Fosfoglukonate

LAnjt

• Sitosolik Fruk-6-fosfat dijagakeseimbangannya dg Gluk-6-fosfat danGluk-1-fosfat

• Ketiga gula fosfat secara kolektifdinamakan heksosa fosfat

Interkonversi heksosa fosfat

1.Triose P is; 2.fos-trise P trans; 3. F-1,6 BP aldolase; 4. F-1,6BP fosfatase, 5.a.F-6-P 1-kinase (fosfofruktokinase), 5b. PPi-linked fosfofruktokinase, 5c.F-6-P-kinase; 6. F-2,6BP fosfatase; 7. hex P iso; 8.fosfoglukomutase

Sukrose daritriose fosfattriose fosfat

lanjutan

Sintesis sukrosaFosforilasi residu serin

(protein kinase)

NTP & NDPNTP & NDP• pembentukan pati or sukrosa didahului

pembentuka gula nukleotidacontoh pembetukan UDP-GlucosepGluc-1-P + UTP UDP-Glucose+ PPi

UDP-Glucose Pyrophosphorylase

Pola umumnya :NTP + Hex-1-P NDP-sugar +PPi

Nucleoside –sugar Pyrophosphorylase

Pengaturan sintesis sukrosaPengaturan sintesis sukrosa

∴ Peningkatan HexP & penurunan Pi sitosol: meningkatkan sint sukrosa

isozimF-1,6 -bisphosphatase khloroplast:

Di t l h i t

F-1,6 bisphosphatase-sitosol:

Diatur oleh sistem thioredoxin

Diatur oleh F-2,6 bisphosphatase dan AMP

Sucrose phosphate synthaseSucrose phosphate synthase(pengatur level sukrosa):

*enzim allosterik diaktifkan G6P G6P menghambatenzim allosterik, diaktifkan G6P dihambat orthophosphate (Pi)

*diinaktifkan dalam gelap dg

G6P menghambat kinase, Pi menghambat phosphataseg p g

fosforilasi pd residu serin via protein kinase

*diaktifkan dalam terang dg defosforilasi via protein phosphatase

Phosphate translocator:

*mengkatalisis perpindahan Pi dari sitosol ke kloroplastdan triose fosfat dari kloroplast ke sitosol

•Jika Pi sito rendah, mk transpot triose-P rendahpromote sitesis pati

Jk Pi it ti i k t t t i P ti i t•Jk Pi sito tinggi, mk transpot triose-P tinggi promote sitesis sukrose

Orthophosphate dan triose phosphate:Orthophosphate dan triose phosphate:

*ADP glucose pyrophosphorylase (key G1P pati), distimulasi o/ 3PGA dihambat Pidistimulasi o/ 3PGA, dihambat Pi

3PGA/Pi high (siang hari) t i t t hpromote sint . starch

F-2,6-biphosphate, key control molekul, allow sint k d l h dl lsukrosa dalam chy, dlm gelap :

F-1,6-BP + H2O F6P + Pi

F-2,6BP

F1,6-BPase

PPi-linked phosphofructokinase

activate

F6P + PPi F-1,6-BP + Pi

Peningkatan F2,6BP berasosiasi d l j i t kdg penurunan laju sint suk

(triose(triose phosphate)

Kinase &Kinase & phosphatase dikontrol Pi dan triose-P Triose-P/Pi rendahTriose-P/Pi rendah

memacu pembent F 2,6BP

Triose-P/Pi tinggi menghambat pembent F 2,6BP

Kapan di buatKapan di buat

• Cepat dibuat saat expor rendahCepat dibuat saat expor rendah,• Remobilisasi umumnya saat malam atau

permintaan di sitosol meningkat orpermintaan di sitosol meningkat or suplaynya berlebihan

starch

pisang jagung

kentang

tomat

Struktur butiranStruktur butiran

kentangberas

cucurma

Amilose dan amilopektinAmilose dan amilopektin

lanjt