Download - 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Transcript
Page 1: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Sintesis sukrosa dan patiSintesis sukrosa dan pati

Page 2: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Pati di khloroplas• ۞

۞

jagung

Alocasia macrorrhiza

Page 3: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 4: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 5: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

KH Yang di translokasi

Manitol (seledri), sorbitol (apel)

Page 6: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Mobilisasi Karbon pada tanaman vaskuler

PiADPGMalt-gluc transl

Page 7: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 8: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 9: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

lanjutanj• pemanjangan pati

ADP-Glucose + uj nonreduksi rantai patipati memanjangj g

Page 10: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

lanjutanj• Untuk membentuk amylopektin

Page 11: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Degradasi pati malam harig p2005, Arabidosis

Release soluble glucanglucan

maltopentaoseD; Disproportionating

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

Page 12: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 13: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 14: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

lanjutan1. Triose phosphate isomerase

Triose phosphate translocatortranslocator

Pi

3. F-1,6 BP aldolase

Page 15: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 16: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

LAnjt

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

• Ketiga gula fosfat secara kolektifdinamakan heksosa fosfat

Page 17: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 18: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Sukrose daritriose fosfattriose fosfat

Page 19: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

lanjutan

Page 20: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Sintesis sukrosaFosforilasi residu serin

(protein kinase)

Page 21: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 22: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Pengaturan sintesis sukrosaPengaturan sintesis sukrosa

∴ Peningkatan HexP & penurunan Pi sitosol: meningkatkan sint sukrosa

Page 23: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 24: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 25: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 26: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

(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

Page 27: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati
Page 28: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

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

Page 29: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

starch

pisang jagung

kentang

tomat

Page 30: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Struktur butiranStruktur butiran

kentangberas

cucurma

Page 31: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

Amilose dan amilopektinAmilose dan amilopektin

Page 32: 2013 03 19 Sintesis Sukrosa Dan Pati

lanjt