3 - MARzuki

Kuliah Biokimia Tanaman
ENZIM YANG TERLIBAT DALAM METABOLISME TUMBUHAN
Oleh: Dr. Ir. I. Marzuki
Metabolisme utama pada tumbuhan: Fotosintesis, Fotorespirasi, dan Respirasi.
Reaksi enzimatik pada fotosintesis tanaman C3:
Dua tahap rekasi fotosintesis: Reaksi cahaya dan Reaksi Gelap
Rx Cahaya => Proses fotokimia
Rx Gelap => Proses biokimia (disebut juga rx pembentukan gula)
Tiga tahap reaksi gelap: Karboksilasi, Reduksi, dan Regenerasi
Karboksilasi
CO2 diikat oleh RuBP dengan bantuan enzim Rubisco (Ribulosa -1,5- bisfosfat
karboksilase/oksidase)
menghasilkan 2 molekul 3-fosfogliserat.
Tahap karboksilasi:
1. Ribulosa -1,5- bisfosfat karboksilase + CO2 + H2O  2 (3-fosfogliserat) atau PGA
Tahap Reduksi
2. 3-fosfogliserat kinase + 3-fosfogliserat + ATP  1,3-difosfogliserat
3. NADP:gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase + 1,3-difosfogliserat  gliseraldehida 3-fosfat
Tahap Regenerasi
4. Triosa fosfat isomerase + gliseraldehida-3-fosfat  Dihidroaseton 3-fosfat
5. Aldolase + Gliseraldehida 3-fosfat + Dihidroaseton 3-fosfat  fruktosa 1,6-bisfosfat
6. Fruktosa 1,6-bisfosfat fosfatase + fruktosa 1,6-bisfosfat + H2O  Fruktosa 6-fosfat
7. Transketolase + Fruktosa 6-fosfat + Gliseraldehida 3-fosfat Eritrosa 4-fosfat + Xilulosa 5fosfat
8. Aldolase + Eritrosa 4-fosfat + Dihidroaseton 3-fosfat  Sedoheptulosa 1,7-bisfosfat
9. Sedoheptulosa 1,7-bisfosfat fosfatase + Sedoheptulosa 1,7-bisfosfat + H2O  Sedoheptulosa 7fosfat
10. Transketolase + Seheptulosa 7-fosfat + Gliseraldehida 3-fosfat  Ribosa 5-fosfat + Xilulosa 5fosfat
11. Ribulosa 5-fosfat epimerse + Xilulosa 5-fosfat  Ribulosa 5-fosfat
12. Ribosa 5-fosfat isomerase + Ribosa 5-fosfat  Ribulosa 5-bisfosfat
13. Ribulosa 5-fosfat kinase + Ribulosa 5-fosfat + ATP  Ribulosa 1,5-bisfosfat
Enzim-enzim Fotorespirasi dalam Siklus Oksidasi Karbon
Ribulosa 1,5-bisfosfat oksigenase + Ribulosa 1,5-bisfosfat + O2  2-fosfoglikolat + 3-fosfogliserat
Fosfoglikolat fosfatase + Fosfoglikolat + H2O  Glikolat
Glikolat oksidase + Glikolat + O2  Glioksilat
Katalase + Glioksilat + Glutamat  Glisin + α-ketoglutarat
Glisin dekarboksilase + Glisin + NAD + Folat  Metilen folat
Serin hidroksimetil transferase + Metilen folat + H2O + Glisin  Serin
Serin aminotransferase + Serin + α-ketoglutarat  Hidroksipiruvat + Glutamat
Hidroksipiruvat reduktase + Hidrosipiruvat + NADH  Gliserat
Gliserat kinase + Gliserat + ATP  3-fosfogliserat
Reaksi enzimatik pada fotosintesis tipe C4:
Fosfoenolpiruvat karboksilase + Fosfoenolpiruvat + CO2  Oksaloasetat
NADP malat dehidrogenase + Oksaloasetat + NADPH  Malat
Aspartat aminotransferase + Oksaloasetat + Glutamat  Aspartat + α-ketoglutarat
Enzim NADP Malat + Malat + NADP  Piruvat
Fosfoenaolpiruvat karboksilase + Oksaloasetat + ATP  Fosfoenolpiruvat
Alanin aminotransferase + Piruvat + Glutamat  Alanin + α-ketoglutarat
Piruvat ortofosfat dikinase + Piruvat + ATP  Fosfoenolpiruvat
Sintesis pati dari triosa fosfat di dalam Kloroplas
Fruktosa 1,6-bisfosfat aldolase + Dihidroaseton 3-fosfat + Gliseraldehida 3-fosfat  Fruktosa 1,6bisfosfat
Fruktosa 1,6-bisfosfat fosfatase + Fruktosa 1,6-bisfosfat + H2O  Fruktosa 6-fosfat
Heksosafosfat isomerase + Fruktosa 6-fosfat  Glukosa 6-fosfat
Fosfoglukomutase + Glukosa 6-fosfat  Glukosa 1-fosfat
ADP glukosa pirofosforilase + Glukosa 1-fosfat + ATP  ADP-glukosa
Pati sintetase + ADP-glukosa  pati
Enzim-enzim yang terlibat dalam Respirasi
Tahapan : Glikolisis (13 enzim).
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
Fosforilase + Glukosa 1-fosfat  Glukosa
Heksokinase + Glukosa  Glukosa 6-fosfat
Heksosafosfat isomerase + Glukosa 6-fosfat  Fruktosa 6-fosfat
Fosfofrukto kinase + Fruktosa 6-fosfat  Fruktosa 1,6-bisfosfat
Aldolase + Fruktosa 1,6-bisfosfat  Gliseraldehida 3-fosfat
Gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase + Gliseraldehida 3-fosfat  1,3-bisfosfogliserat
Fosfogliserat kinase + 1,3-bisfosfogliserat  3-fosfogliserat
Fosfogliserat mutase + 3-fosfogliserat 2-fosfogliserat
Enolase + 2-fosfogliserat Fosfoenolpiruvat
Piruvat kinase + Fosfoenolpiruvat  Piruvat
Laktat dehidrogenase + piruvat  Laktat
Piruvat dekarboksilase + Piruvat  Asetaldehida
Alkohol dehidrogenase + Asetaldehida  Etanol
Tahap Siklus Kreb (Siklus TCA)
Piruvat dehidrogenase + Piruvat  Asetil-Koa
Sitrat sintase + Asetil-Koa  Sitrat
Akonitase + Sitrat  Isositrat
Isositrat dehidrogenase + Isositrat  α-ketoglutarat
α-ketoglutarat dehidrogenase + α-ketoglutarat  Suksinil Koa
Suksinil Koa sintetase + Suksinil Koa  Suksinat
Suksinat dehidrogenase + Suksinat  Fumarat
Fumarase + Fumarat  Malat
Malat dehidrogenase + Malat  Oksaloasetat (kembali ke sitrat)