Lintasan dasar lain yang penting dari metabolism karbohidrat pada sebagian besar bentuk kehidupan adalah lintasan pentosafosfat. Makna fisiologi dari lintasan ini tidak termasuk pembangkitan ATP seperti glikolisis, tetapi produksi NADPH esensial (kekuatan pereduksi) dan sintesis dan atau interkonversi dari berbagai gula. Juga dikenal sebagai lintasan heksosa monofosfat atau fosfoglukonat. Jalur pentosa fosfat, juga dikenal sebagai jalur fosfoglukonat, adalah suatu jalur multifungsi yang dapat digunakan pada fermentasi hexosa, pentosa, dan karbohidrat lainnya. Lintasan pentose fosfat ditemukan oleh beberapa ahli biokimia terkemuka, termasuk Fritz Lipmann, Efraim Racker, Bernard Horecker.
Gambar 1 Jalur Pentosafosfat
Terdapat 2 fase pada lintasan pentosafosfat :
- Fase oksidatif yang menghasilkan NADPH
Pada fase yang pertama , glukosa 6-phosphate menjalani proses dehidroginase dan dekarboksilase untuk memberikan sebuah senyawa pentosa, yaitu ribosa 5-phosphate.
- Fase nonoksidatif yang menghasilkan prekursor ribosa
Pada fase yang kedua, ribulosa 5-fosfat dikatalis menjadi xilulosa 5-fosfat dan ribosa 5-fosfat
Fase Oksidatif Menghasilkan NADPH:
- Reaksi dehidrogenasi glukosa 6-fosfat menjadi 6-fosfoglukonat terjadi lewat pembentukan 6-fosfoglukonolakton yang dikatalisis oleh enzim glukosa-6-fosfat dehidrogenase, suatu enzim yang bergantung NADP. Hidrolisis 6-fosfoglukonolakton dilaksanakan oleh enzim glukonolakton hidrolase.
- Tahap oksidasi yang kedua dikatalisis oleh enzim 6-fosfoglukonat dehidrogenase, yang juga memerlukan NADP+ sebagai akseptor hidrogen. Dekarboksilase kemudian terjadi dengan pembentukan senyawa ketopentosa , yaitu ribulosa 5-fosfat. Reaksi mungkin berlangsung dalam dua tahap melalui intermediate 3-keto-6-fosfoglukonat.
Fase Nonoksidatif Menghasilkan Prekursor:
Ribulosa 5-fosfat kini berfungsi sebagai substrat bagi dua enzim yang berbeda. Ribulosa 5-fosfat 3-epimerase mengubah konfigurasi disekitar karbon 3 dari ribulosa 5 fosfat, dengan membentuk epimer xilulosa 5-pospat, yaitu senyawa ketopentosa lainnya. Ribosa 5-fosfat ketoisomerase mengubah ribulosa 5-fosfat menjadi senyawa aldopentosa yang bersesuaian, yaitu ribosa 5-fosfat yang merupakan precursor bagi residu ribosa yang diperlukan dalam sintesis nukleotida dan asam nukleat.
Contoh mikrobia yang berkaitan dengan jalur pentosafosfat adalah Acetobacter xylinum dalam mensintesis selulosa. Pembuatan selulosa bakteri dengan mensintesis selulosa melalui jalur pentosa fosfat adalah suatu reaksi enzimatis. Selulosa ini didapat dari sintesis secara ekstraselular oleh Acetobacter xylinum, yang termasuk bakteri gram negatif, dan enzim dari bakteri ini bekerja secara aerobik. Selulosa bakteri yang dihasilkan berupa benang-benang halus yang menyatu dan membentuk slime (gel), yang berada pada permukaan media kultur.
Bakteri Acetobacter xylinum dapat mengubah glukosa membentuk selulosa melalui jalur pentosa fosfat.
Gambar 2 Jalur pentosa fosfat Acetobacter xilynum
Dari jalur diagram di atas, dapat dilihat bahwa glukosa dimetabolisme oleh enzim – enzim yang ada dalam starter air kelapa tersebut, menjadi polimer selulosa, melalui jalur pentosa fosfat, UDP glukosa pirofosfatase merupakan prekusor sintesis selulosa. Dan polimerisasi glukosa dilaporkan terjadi dalam media ekstraseluler oleh sintesis selulosa. Pada proses sintesis ini, selulosa di keluarkan ke luar media sel oleh selulosa sintase.
“Tulisan ini dibuat untuk mengikuti Bidikmisi Blog Award di Universitas Negeri Semarang. Tulisan adalah karya saya sendiri dan bukan jiplakan.” #17
Sumber :
www.e-bookspdf.org. Kuliah Metabolism Mikroba. [Diakses 25 November 2015]
file.upi.edu REV BAB V. [Diakses 25 November 2015]
elisa.ugm.ac.id Jalur Pentosa Fosfat Dan Jalur Lain Pada Metabolisme Hexosa. [Diakses 25 November 2015]
Picture:
Gambar 1 dan 2 elisa.ugm.ac.id Jalur Pentosa Fosfat Dan Jalur Lain Pada Metabolisme Hexosa. [Diakses 25 November 2015]