Download - jalur pentosa fosfat
JALUR PENTOSA FOSFATDisusun oleh: Nisha Nur Aida Fira Annisa Denty Mulya F Ahmad Fahmi Ryan Ramadhan Tirta Putra Anisah Ansari(140210090007) (140210090033) (140210090039) (140210090079) (140210090081) (140210090083) (1402100700)
PENDAHULUAN Jalur utama katabolisme glukosa yaitu reaksi glikolisis menjadi piruvat, kemudian dioksidasi melalui siklus asam sitrat, akhirnya mengarah pada pembuatan ATP. Glukosa 6- fosfat memiliki jalur katabolisme lain yang menghasilkan produk yang spesifik yang dibutuhkan oleh sel.
PENDAHULUAN Glukosa 6-fosfat dioksidasi menjadi pentosa fosfat melalui jalur pentosa fosfat yang disebut juga jalur fosfogluconat atau jalur heksosa monofosfat. Jalur oksidasi ini, NADP+ merupakan akseptor elektron dan terbentuk NADPH.
JALUR PENTOSA FOSFAT
GENERAL SCHEME OF THE PENTOSE PHOSPHATE PATHWAYNonoxidative phase Oxidative phase Glukosa 6-fosfatNADP+
Transketolase, transaldolase
NADPH
6-FosfoglukonatNADP+
CO2
NADPH
Ribulosa 5-fosfatRibosa 5-fosfat
Nucleotida, koenzim, DNA, RNA
NADPH terbentuk dari fase oksidatif dimana digunakan untuk mereduksi glutation dan medukung reduksi biosintesis. Produk lain dari fase oksidatif adalah ribosa 5-fosfat, yang digunakan sebagai prekursor dari nukleotida, koenzim, dan asam nukleat. Di dalam sel tidak digunakan ribosa 5fosfat untuk biosintesis, fase nonoksidatif mendaur ulang 6 molekul pentosa menjadi 5 molekul heksosa glucosa 6 fosfat, diikuti dengan produksi NADPH secara kontinu dan perubahan glucosa 6-fosfat menjadi CO2
FUNGSI DARI PRODUK JALUR PENTOSA FOSFAT PENTOSA 5-FOSFAT digunakan untuk membuat RNA, DNA, dan beberapa koenzim seperti ATP, NADH, FADH2 dan koenzim A donor elektron NADPH yang dibutuhkan untuk reaksi reduksi biosintesis dan melawan radikal bebas oksigen
FUNGSI DARI PRODUK JALUR PENTOSA FOSFAT NADPH yang dihasilkan dibutuhkan dalam sintesis asam lemak (hati, adiposa) dan sintesis gliserol dan hormon steroid. NADPH juga penting dalam mencegah kerusakan oksidatif dari kelainan pada glukosa 6-Fosfat dehidrogenase
REAKSI OKSIDASI JALUR PENTOSA FOSFATDengan hasil akhir adalah ribosa 5-fosfat, CO2, dan 2 NADPH
Glukosa 6-fosfat 6-fosfo-glucono--lacton
HCOH HCOH HOCH HCOHOGlukosa 6-fosfat dehidrogenase
C=O HCOH HOCH HCOH NADPH+ H+ O
Mg2+
HCCH2OPO32Glukosa 6-fosfat
NADP+
HC CH2OPO326-fosfo-glucono--lacton
GLUKOSA 6-FOSFAT 6-FOSFOGLUKONO--LACTON
Reaksi pertama dari jalur pentosa fosfat adalah oksidasi glukosa 6-fosfat oleh glucosa 6-fosfat dehidrogenase menjadi 6-fosfoglucono--lacton yang merupakan suatu ester intramolekular. NADP+ merupakan akseptor elektron dan membentuk suatu kesetimbangan yang berjalan secara langsung dengan pembentukan NADPH
6-fosfo-glucono--lacton 6-fosfo-gluconat D-ribulosa 5-fosfatO C=O HCOH HOCH HCOH HC CH2OPO326-fosfo-glucono-lacton O H2Olactonase
O-
CHCOH HOCH HCOH HCOH CH2OPO326-fosfo-gluconat
6-fosfogluconat dehidrogenase
CH2OH C=O HCOHCO2
Mg2+
Mg2+
NADP+ NADPH+ H+
HCOH CH2OPO32D-ribulosa 5fosfat
6-FOSFOGLUKONO--LACTON RIBULOSA 5-FOSFAT
Lacton di hidrolisis mejadi asam 6-fosfo glukonat oleh enzim LACTONASE, kemudian 6- fosfo glukonat mengalami oksidasi dan dekarboksilasi dengan bantuan enzim 6-fosfoglukonat dehidrogenase untuk membentuk keto pentosa ribulosa 5-fosfat dan menghasilkan NADPH Ribulosa 5-fosfat ini penting dalam regulasi glikolisis dan glukoneogenesis.
D-ribulosa 5-fosfatD-ribulosa 5-fosfatCH2OH C=O HCOHFosfopentosa isomerase
CHO HCOHHCOH HCOH CH2OPO32D-ribulosa 5-fosfat
HCOH CH2OPO32D-ribulosa 5-fosfat
RIBULOSA 5-FOSFAT RIBOSA 5-FOSFATPosfopentosa isomerase mengubah ribulosa 5fosfat menjadi isomer aldosa, RIBOSA 5FOSFAT
NET REACTION OF FASA OKSIDATIF JALUR PENTOSA FOSFAT : GLUKOSA 6-FOSFAT + 2NADP+ + H2O RIBOSA 5-FOSFAT + CO2 + 2NADPH + 2 H+
FASA NON-OKSIDASI (perubahanPENTOSA FOSFAT menjadi GLUKOSA 6FOSFAT)
EPIMERISASI RIBULOSA 5-FOSFAT MENJADI XYLULOSA 5-FOSFAT
CH2OH C=O HCOHRibosa 5-fosfat epimerase
CH2OH C=O HOCH HCOH
HCOH CH2OPO32D-ribulosa 5-fosfat
CH2OPO32Xylulosa 5-fosfat
FASE NONOKSIDATIF JALUR PENTOSA FOSFATMengubah pentosa fosfat menjadi heksosa fosfat diikuti dengan reaksi oksidasi secara kontinue
REAKSI NONOKSIDATIF JALUR PENTOSA FOSFATReaksi oksidasi jalur pentosa fosfat
Ribosa 5-fosfatisomerase epimerase
Sedoheptulase 7-fosfat
Fruktosa 6fosfat
Glukosa 6-fosfatFosfoheksosa isomerase
transketolase
transaldolase
Xylulosa 5-fosfat
Gliseraldehid 3fosfat
Erythrose 4fosfat
Fruktosa 6fosfatFruktosa1,6bisfosfatase
Reaksi di atas mengubah pentosa fosfat menjadi heksosa fosfat diikuti reaksi oksidasi secara kontinue.
aldolase transaldolase Triosafosfat isomerase
Xylulosa 5-fosfat
Gliseraldehid 3fosfat
DUA ENZIM YANG UNIK DALAM JALUR PENTOSA FOSFAT TRANSKETOLASE : mengkatalisis transfer 2 karbon dari ketosa (donor) ke aldosa (akseptor). Transketolase tranfers C-1 dan C-2 dari xylulosa 5fosfat ke ribosa 5-fosfat, dan membentuk karbon 7 sedoheptulosa 7 fosfat 3 karbon sisa dari xylulosa adalah gliseraldehid 3fosfat TRANSALDOLASE : mengkatalisis reaksi yang sama dengan yang dikatalisis oleh aldolase pada glikolisis. 3 karbon dihilangkan dari sedoheptulosa7 fosfat dan berkondensasi dengan gliseraldehid 3-fosfat membentuk fruktosa 6-fosfat dan tetrosa eritrosa 4fosfat
REAKSI YANG DIKATALISIS OLEH TRANSALDOLASECH2OH C=O HOCH HCOHO C Otransaldolase
H
HC
CH2OH C=O HOCH
+
HCOH CH2OPO32Gliseraldehid 3fosfat
HCOH HCOH CH2OPO32Eritrosa 4-fosfat
+
HCOHHCOH CH2OPO32Fruktosa 6-fosfat
HCOHHCOH CH2OPO32Sedoheptulosa 7fosfat
3 karbon dihilangkan dari sedoheptulosa7 fosfat dan berkondensasi dengan gliseraldehid 3-fosfat membentuk fruktosa 6-fosfat dan tetrosa eritrosa 4-fosfat
REAKSI YANG DIKATALISIS OLEH TRANSKETOLASE
CH2OH C=O HOCH
O C
HTPP transketolase
O C
H
CH2OH
+
C=O
HCOH HCOH
HCOH
+
HOCH HCOH HCOH
HCOHCH2OPO32Xylulosa 6-fosfat
CH2OPO32Eritrosa 4-fosfat
CH2OPO32Gliseraldehid 3fosfat
CH2OPO32Fruktosa 6-fosfat
transketolase memerlukan kofaktor TPP (thiamin pyrofosfat) yang menstabilkan duacarbo ncarbanionpada reaksi ini, seperti halnya reaksi dekarboksilasi piruvat
PERAN NADPH DALAM MENGATUR PARTISI GLUKOSA 6FOSFAT ANTARA GLIKOLISIS DAN JALUR PENTOSA FOSFAT
glukosa Glukosa 6-fosfatJalur Pentosa fosfat
glikolisis
ATPKetika NADPH terbentuk lebih cepat dibandingkan dengan penggunaannya dalam biosintesis dan reduksi glutation, NADPH meningkatkan dan menghambat enzim pertama pada jalur pentosa fosfat, sehingga glukosa 6-fosfat tersedia untuk glikolisis
NADPH
6-fosfoglukonolakton
NADPHPentosa fosfat