Document

Chapter Report
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Biokimia Pangan
Dosen Pengampu : Dewi Cakrawati, S.TP.,M.Si
Disusun Oleh :
Ghina Anzalina
1500769
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNOLOGI AGROINDUSTRI
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2016
I.
Identitas Buku
1. Judul Buku
: Lehninger Principles Of Biochemistry
2. Pengarang
: David L. Nelson dan Michael M. Cox
3. Penerbit
: W. H. Freeman
4. Tahun Terbit : 2004
5. Cetakan ke
: IV (Empat)
6. Tebal Buku
: 1130 halaman
7. Jumlah Bab
: 28 bab (3 bagian)
II.
Isi
Chapter 20 : Biosintesis Karbohidrat Pada Tanaman dan Bakteri
Katabolisme dan anabolisme berjalan dalam keadaan stabil, sehingga
degradasi komponen selulernya diimbangi oleh proses biosintesis, yang akan
membuat dan menjaga sel tetap hidup.
Penanganan tanaman harus istimewa karena pertama, tanaman autotrof
mampu mengubah karbon anorganik (CO2) menjadi senyawa organik. Kedua,
biosintesis terjadi terutama di plastida, organel membran terikat pada tanaman,
dan pergerakan antara kompartemen selular merupakan aspek penting dari
metabolisme. Ketiga, tanaman tidak bisa bergerak untuk menemukan persediaan
air yang lebih banyak, sinar matahari, atau nutrisi.
Tanaman harus memiliki fleksibilitas metabolisme yang cukup untuk
beradaptasi dengan perubahan kondisi tempat. Tanaman memiliki dinding sel
tebal yang terbuat dari polimer karbohidrat, yang harus dibentuk diluar membran
plasma dan merupakan tempat yang signifikan dari sel karbohidrat.
1. Fotosintesis Karbohidrat
Sintesis karbohidrat dalam sel hewan selalu mempekerjakan prekursor
yang memiliki tiga karbon, semua teroksidasi pada karbon CO2. sebaliknya
tanaman dan mikroorganisme, bisa mensintesis karbohidrat dari CO2 dan air,
mengurangi CO2 dengan mengurangi energi dilengkapi dengan ATP dan NADPH
yang dihasilkan oleh reaksi fotosintesis.
Tanaman dapat menggunakan CO2 sebagai satu-satunya sumber dari atom
karbon yang diperlukan untuk biosintesis selulosa dan pati, lipid dan protein.
Banyak komponen organik lain dari sel tumbuhan. Tanaman hijau mengandung
kloroplas yang mengkonversi CO2 ke senyawa organik sederhana, prosesnya
disebut asimilasi CO2. Proses ini juga telah disebut fiksasi CO2 atau fiksasi
karbon, di mana CO2 digabungkan menjadi senyawa organik tiga karbon, yaitu
triose fosfat 3- fosfogliserat.
Fotosintesis pada tumbuhan terjadi pada kloroplas. Dalam reaksi CO2asimilasi atau Siklus Calvin, ATP dan NADPH digunakan untuk mengurangi CO2
ke triose fosfat. Reaksi ini terjadi dalam tiga tahap: fiksasi reaksi itu sendiri,
pengurangan dari yang dihasilkan 3-fosfogliserat untuk gliseraldehida 3-fosfat,
dan regenerasi dari ribulosa 1,5-bifosfat dari triose fosfat.
Enzim mengatur ulang kerangka karbon fosfat dari triose, menghasilkan
intermediet tiga, empat, lima, enam, dan tujuh karbon dan akhirnya menghasilkan
fosfat pentosa. Fosfat pentosa dikonversi ke ribulosa 5-fosfat, kemudian
terfosforilasi untuk ribulosa 1,5-bifosfat untuk menyelesaikan siklus Calvin.
Empat enzim siklus Calvin diaktifkan secara tidak langsung dengan cahaya dan
tidak aktif dalam gelap, sehingga sintesis heksosa tidak bersaing dengan glikolisis
yang diperlukan untuk memberikan energi dalam gelap.
2. Fotorespirasi dan C4 dan Persiapan CAM
Sel fotosintesis menghasilkan O2 (oleh pemisahan H2O) selama reaksi
terang-driven. Dalam gelap, tanaman juga melakukan respirasi mitokondria.
Ketika Rubisco menggunakan O2 daripada CO2 sebagai substrat, 2phosphoglycolate dibuang di jalur oksigen. Hasilnya adalah peningkatan
konsumsi O2-fotorespirasi atau lebih tepatnya, siklus karbon fotosintesis.
Pada tumbuhan C4, karbon-asimilasi meminimalkan fotorespirasi, CO2
pertama tetap di mesofil sel menjadi senyawa empat karbon, yang masuk ke
dalam sel dan melepaskan CO2 dalam konsentrasi tinggi. Pada tumbuhan CAM,
CO2 adalah tetap menjadi malat di gelap dan disimpan dalam vakuola sampai
siang hari, ketika stomata tertutup malat berfungsi sebagai sumber CO2 untuk
Rubisco.
3. Biosintesis Pati dan Sukrosa
Selama
fotosintesis
aktif
dalam
cahaya
terang,
daun
tanaman
menghasilkan lebih banyak karbohidrat seperti triose fosfat. Pada banyak
tanaman, pati adalah bentuk penyimpanan utama, tetapi dalam beberapa tanaman,
seperti gula bit dan tebu, sukrosa adalah bentuk penyimpanan utama. Sintesis
sukrosa dan pati terjadi di kompartemen selular yang berbeda.
Pati, seperti glikogen, merupakan polimer berat molekul tinggi.
Mekanisme glukosa dalam sintesis pati mirip dengan yang di sintesis glikogen.
Kloroplas mengandung enzim bercabang mirip dengan enzim glikogen. Sintesis
pati diatur pada tingkat ADP-glukosa pembentukan. Banyak jenis bakteri
menyimpan karbohidrat dalam bentuk glikogen yang disintesis dalam reaksi
analog dengan dikatalisasi oleh glikogen sintase pada hewan.
4.
Sintesis dari Dinding Sel Polisakarida
Selulosa adalah konstituen utama dari dinding sel tanaman, menyediakan
kekuatan, kekakuan dan mencegah pembengkakan dari sel dan pecahnya
membran plasma yang mungkin terjadi ketika kondisi osmotik mendukung
masuknya air ke dalam sel. Sebagai komponen utama dari dinding sel tanaman,
selulosa harus disintesis dari intraseluler prekursor tetapi disimpan dan dirakit luar
membran plasma.
Bakteri menghadapi masalah ketika mensintesis polisakarida kompleks
yang membentuk dinding sel. Sintesis selulosa berlangsung di terminal kompleks
dalam membran plasma. Sintesis dinding sel bakteri peptidoglikan juga
melibatkan lipid.
5. Integrasi Metabolisme Karbohidrat dalam Sel tanaman
Metabolisme karbohidrat dalam sel tanaman lebih kompleks. Sel
tumbuhan melakukan proses yang sama yang menghasilkan energi dalam sel
hewan (glikolisis, siklus asam sitrat, dan fosforilasi oksidatif). Fotosintesis dapat
memperbaiki CO2 menjadi senyawa organik menggunakan produk dari fiksasi
untuk menghasilkan triosa, heksosa, dan pentosa dan mengkonversi asetil-CoA
yang dihasilkan dari asam pemecahan lemak untuk senyawa empat karbon (yang
siklus glioksilat) dan senyawa empat karbon untuk heksosa (glukoneogenesis).
Tanaman dapat mensintesis gula dari asetil-CoA. Jalur individu metabolisme
karbohidrat dalam tanaman tumpang tindih secara luas.