PENAMBATAN CO2

TUGAS KULIAH MIKROB DAN POTENSINYA PENAMBATAN CO2 KHAIRUL ANAM P051090031/BTK BIOTEKNOLOGI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010 Pertanyaan: Bagaimana penambatan CO2 menjadi C6H12O6. Sebutkan mikroorganismenya, minimal 2, salah satunnya menggunakan bakteri metilrotrof dan selainnya (cat: bukan siklus calvin) 1. Siklus TCA Terbalik Bakteri: Chlorobium thiosulfatophilum Jalur autotrof yang khas pada bakteri hijau fototrof. (a) Kebalikan dari daur asam sitrat merupakan mekanisme fiksasi CO2 pada bakteri sulfur hijau Chlorobium. Ferredoxinred memperlihatkan bahwa untuk terjadi reaksi karboksilasi diperlukan adanya reduksi ferredoxin (masing‐masing 2 H). Reduksi ferredoxin pada Chlorobium berlangsung dengan perantaraan reaksi fototrofik yang memerlukan cahaya. Berawal dari oksaloasetat, masing‐
masing siklus memerlukan 3 molekul CO2 untuk reaksi karboksilasi dan menghasilkan piruvat sebagai produknya. Pemecahan sitrat oleh enzim tergantung‐ATP, sitrat‐liase, menghasilkan kembali oxalasetat sebagai akseptor C4 dan membentuk asetik‐CoA yang diperlukan untuk biosintesis. Perubahan piruvat menjadi fosfoenolpiruvat membutuhkan dua ikatan fosfat energi tinggi yang ekuivalen. Reaksi sederhana: 3 CO2 + 12 H + 5 ATP triose‐P 2. Jalur Serine Bakteri: Methylobacterium extorquens (bakteri methylotroph) Jalur serin untuk asimilasi unit C1 ke dalam material sel oleh bakteri metilotrof Tipe II. Produk dari daur ini, yaitu asetil‐CoA, digunakan sebagai titik awal dalam pembentukan material sel yang baru. Enzim kunci yang penting pada daur ini adalah serin transhidroksimetilase. Reaksi sederhana: Formaldehida + CO2 + CoA + 2 NADH = 2 H+ + 2 ATP Acetyl CoA + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi + 2 H2O 3. Siklus Hidroksipropionat Daur hidroksipropionat merupakan mekanisme autotrofik pada bakteri nonsulfur hijau Chloroflexus. Asetil‐CoA dikarboksilasi dua kali untuk menghasilkan metilmalonil‐CoA. Senyawa antara (intermediet) ini disusun ulang untuk menghasilkan asetil‐CoA dan glioksilat. Pada akhirnya, kedua senyawa tersebut akan diubah menjadi material sel yang mungkin terjadi melalui senyawa antara yaitu serin atau glisin. Reaksi: Glyoxylate 2CO2 + 4H+ + 3ATP Malyl-CoA
Acetyl CoA
Malate
Malonyl CoA
Glyoxylate
3Hydroxypropionate
Propionyl-CoA
Succinyl-CoA
Methylmalonyl-CoA
Bakteri: Chloroflexus aurantiacus Referensi 1. Arps, P. J. Fulton, G., Minnich, E.C., Lidstrom, M.E. 1993. Genetics of Serine Pathway Enzymes in Methylobacterium Extorquens AM1: Phosphoenolpyruvate Carboxylase and Malyl Coenzyme a Lyase. Journal of Bacteriology, Vol. 175, No. 12. 3776‐3783. 2. Madigan, M.E., Martinko, J.M., Parker, J. 2003. Brock Biology of Microorganisms, 10th ed. Pearson Education, Inc. Upper Saddle River, NJ 07458. hal. 566, 600. 3. Sirevag, R., Ormerod J. G. 1970. Carbon Dioxide Fixation in Green Sulphur Bacteria. Biochem. J. 120, 399‐
408.