Microbial MetabolismMicrobial Metabolism

METABOLISME MIKROORGANISME

Metabolisme : reaksi-reaksi kimia yang dilakukan sel - menghasilkan E - menggunakan E untuk : sintesis komponen-2 sel kegiatan sel gerak

katabolisme : reaksi kimia yang (peruraian) menghasilkan EMetabolisme

anabolisme : reaksi kimia yang (sintesis) menggunakan E

Catabolism degrade, break bonds, convert large

molecules into smaller component

often produce energy

Anabolism synthesis of cell molecules and structures

usually requires the input of energy

Metabolites compounds given off by the complex

networks of metabolism

Metabolism

Reaksi Kimia

Menghasilkan E Menggunakan E

∆G : E yang tersimpan / berguna yg dilepaskan / dipakai dalam reaksi ∆G negatif ----- eksoterm positif ----- endoterm (tidak spontan)

Sel ---- banyak reaksi endo tidak berlangsung spontan, tapi perlu E yang dibebaskan reaksi eksoterm u/ ‘mendorong’ --- melalui reaksi bersambung / serangkaian

Org hidup ----- ada cara khusus menyambung reaksi endo & eksoterm u/ menyediakan E ----- agar reaksi endo berlangsung

Contoh 2 reaksi :

1. A B ; ∆G = - 10.000 kal (ekso)

2. C D ; ∆G = + 5.000 kal (endo) Dapat dicapai dengan cara :A + Y1 B + Y2 ; ∆G = - 2.000 kal

C + Y2 D + Y1 ; ∆G = - 3.000 kal

Y1 = menangkap E ; Y2 = melepaskan E

Y = reaktan bersamaR. 1 : ∆G keseluruhan - 2.000 kal u/ Y1 Y2

8.000 kal disimpan dalam Y2

R. 2 : Y2 Y1 , disertai pembebasan E 8.000 kal u/ mendorong reaksi C D

E (dilepaskan) R1 > E (dibutuhkan) R2

I. Katabolisme & Produk E

Mikroorg heterotrof nonfotosintesis mendapat E dari oksidasi seny anorganik

Mikroorg fotosintesis memperoleh E dari cahaya Sel ----- banyak senyawa berenergi tinggi a.l : - ATP - yang terpenting (adenosin trifosfat) medium pertukaran E antara reaksi ekso & endo - GTP (guanosin tri fosfat) - UTP (uridin tri fosfat ) - STP (sitidin trifosfat)

I. Contoh : 1. Pemindahan langsung As. 1,3-difosfogliserat + ADP as.3-fosfogliserat + ATP 2. Pemindahan tak langsung Suksinil-CoA + Pa + GDP asam suksinat + GTP + CoA

3. E yang dilepaskan dari ATP melalui hidrolisis ATP + H2O ADP + Pa ; ∆G = 7.300 kal

Redoks perpindahan e

Oksidasi Reduksi (hilangnya e) (diperolehnya e) Dehidrogenasi H H+ + e Fe+2 Fe+3 + e reduktor oksidator

COOH –H C = CH – COOH + 2H+ + e As. fumarat

COOH – CH2 – CH2 – COOH (as suksinat) Perpindahan e produk E

Produk E pada mikro (bakteri) --- 3 katagori : 1. Produk E secara anaerobik 2. Produk E secara aerobik 3. Produk E secara fotosintetik

1. Produk E melalui proses Anaerobik

Bakteri heterototrof ------ sumber E

Senyawa organik

Banyak mikro ------- Karbohidrat (glukosa) Asam organik Asam lemak Asam amino

A. LINTASAN GLIKOLISIS

Glikolisis : - lintasan terpenting - digunakan sel u/ menghasilkan E - tidak mensyaratkan adanya O2

- pada sel aerobik / anaerobik

1 molekul glukosa -------- 2 molekul ATP

2 molekul ATP 4 molekul ATP dipakai dibentuk

Reaksi ringkasnya : C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pa glukosa 2 CH3COCOOH + 2 NADH2 + 2 ATP Asam piruvat

Glukosa AMP, ADP + ATPATP, sitrat - ADP

Glukosa 6-fosfat Fruktosa 6-fosfat ATP ADP Fruktosa 1,6-difosfat

Dihidroksiaseton P Gliseraldehida 3-P 2 NAD 2 NADH (2) As. 1,3 difosfogliserat

2 ADP 2 ATP

(2) As. 3-fosfo gliserat (2) As. fosfogliserat

H2O

(2) As. fosfoenolpiruvatGLIKOLISIS 2 ADP Peruraian Glukosa AMP + 2 ATP

menjadi Piruvat (2) As. piruvat

Entner-Doudoroff pathway

Glucose

phosphoenolpyruvate

Glyceraldehyde-3-phosphate

2-keto-3-deoxy-6-phosphogluconate

6-phosphogluconateGlucose-6-phosphate

Pyruvate

ATP ADP

NADH + H+

NADPH + H+NADP+

NAD+

ATPADP

ATP ADP

B. Lintasan Pentosa Fosfat

- Umumnya tdk dianggap sebagai lintasan utama

penghasil E - Terutama u/ biosintesis pentosa fosfat sintesis nukleotida - lintasan pilihan oksidasi glukosa - Lintasan penghasil E dari senyawa gula C-5

Mikroba prokariot aerobik / anaerobik ------ Lintasan Entner-Doudoroff

Pentose Phosphate pathway

Glucose

Xylulose-5-phosphate

6-phosphogluconate

6-phosphogluconolactoneGlucose-6-phosphate

Ribulose-5-phosphate

ATP ADP

NADPH + H+NADP+

NADP+

NADPH + H+

Ribose-5-phosphate

Mikroba ---- dapat memanfaatkan 1 / bbrp lintasan

Tergantung : - kemampuan gen - lingkungan

Glukosa

Lintasan pentasa fosfat

Rantai angkutan e

C. Fermentasi

Organisme anaerob ------ fermentasi

bahan organik

menghasilkan E

Bakteri anaerob fakultatif & anaerob obligat

Macam-macam fermentasi

Menghasilkan E

Fermentation may result in numerous end products

1. Type of organism

2. Original substrate

3. Enzymes that are present and active

1 glukosa 2 as. piruvat + NADH + H+

As. laktatE yang dihasilkan tidak cukup u/ sintesis ATP

Perbedaan macam fermentasi ----- penggunaan asam piruvat yang terbentuk

Contoh : Streptococcos Lactis

Glukosa asam laktat Lewat glikolisis :

Asam piruvat ---- PUSAT fermentasi KH

Karbohidrat

Glukosa

As. suksinat As.asetat + as.formatAs. propionat

+ CO2 As.laktat H2 + CO2

Asetilmetil Asam Asetaldehida karbinol piruvat

2,3-butilen glikol

Etil alkohol

As. oksalo asetat +asetil-CoA + CO2 Asetil-CoA

As. asetatKe siklus TCA

Asam asetoasetat

Aseton As. Butirat

As. β –hidroksiIsopropil alkohol butirat Butil alkohol

As piruvat dianggap sbgSeny utama dlm peruraianglukosa

Pengelompokan Bakteri berdasar Produk Peruraian Glukosa

Fermentation End Products

Pyruvate

Ethanol+

lactate +

acetate +

succinate +

carbondioxide + hydr

ogen+

formate

Ethanol -+ 2,3 b

utanedi ol +

format e+

lactate+

carbon dioxide

+hydrogen

Lactate

Ethanol +carb

on dioxide

propi onate

+carbo

n dio xide

+ hydroge

n +acetate

Butyrate +

butano l

+ isopr opanol

+aceton

e+

carbon dioxide

fermentationEscherichi

aEnterobact

er Lactobacillus

Saccharomyces

Propionibacterium

Clostridium

As. suksinat As. piruvat As. laktat

Asetil Co-A As. format

etil alkohol + As. asetat CO2 + H2O

Tidak semua mikroorganisme memetabolisme substrat yang sama dng cara yang tepat sama

Contoh :A. Fermentasi glukosa oleh Escherichia coli

Glukosa

B. Fermentasi glukosa oleh Streptococcus lactis Glukosa

Asam piruvat

Asam laktat

2. Produksi E melalui proses Aerobik

Rantai angkutan e = sistem sitokrom rantai respirasi Serangkaian reaksi redoks u/ pembentukan ATP Fungsi : - menerima e dari senyawa tereduksi & - memindahkannya pada O2 H2O

Sintesis ATP - perlu E cukup besar - fosforilasi oksidatif

Terbentuk ikatan-2 fosfat E >>>

Cara bakteri kemoautotropik mendapat ATP dari respirasi :

e yang diusir (NO2 - , H2 / H2S)

rantai respirasi

E

Siklus TCA (Asam Trikarboksilat)

Siklus TCA : serangkaian reaksi yang menghasilkan E dalam bentuk ATP & molekul-2 koenzim tereduksi ( NADH2 & FADH2 )

Banyak zat antara ------ prekursor biosintesis A A, purin, pirimidin dll

Siklus TCA = siklus amfibolik : berfungsi u/ reaksi katabolik dan anabolik Pengaturan siklus TCA terpusat enzim isositrat dehidrogenase - peka terhadap hambatan arus balik [ATP] & [NADH] >> + peka terhadap stimulasi [ADP] & [NAD] >>

Reaksi keseluruhan :

Asetil Co-A + 3 H2O + 3 NAD + FAD + ADP + Pa

CO2 + CoA + 3 NADH2 + FADH2 + ATP

As.piruvat NAD CoA NADH2 CO2

Asetil-CoA CoA

As.oksaloasetat As.sitrat

NADH2

NAD

As.malat As.isositrat Rantai NAD angkutan e NADH2

CO2 As.fumarat As. α-ketoglutarat CoA NAD

FADH2 NADH2

FAD CoA CO2

As.suksinat suksinil-CoA

DGP GTP

ATP ADP + Pa

Siklus Asam Tri- karboksilat (TCA)

Oxidative

Phosphorylation

Isocitrate

-ketogutarate

Succynyl CoA

Fumarate

Succinate

Malate

Hasil E pada respirasi aerobik

Glikolisis + siklus TCA

E dari siklus TCA :Asetil Co-A Jumlah ATP yang terbentuk

3 NADH2 rantai 9 ATP

1 FADH2 respirasi 2 ATP

1 GTP 1 ATP ______ Co-A + CO2 12 ATP

E dari Glikolisis + siklus TCA :

Glukosa Jumlah ATP yang terbentuk 8 ATP 2 piruvat 2 x 3 = 6 ATP2 asetil Co-A 2 x 12= 24 ATP --------------- Siklus jumlah 38 ATP TCA CO2 + H2O

1 Glukosa 2 ATP

2 ATP2 NADH2 2 ATP

2 Asam piruvat

2 NADH2 2 CO2

2 Asetil CoA

2 NADH2 4 CO2 SiklusTCA 2 NADH2

2 FADH 2 2 NADH2 2 ATP

10 ATP

Rantai 12 ATP Angkutan e

12 ATP

O2 H2O

C6H12O6 + 6 O2

6 CO2 + 6 H2O

18 ATP (6 NADH2) 6 ATP (2 NADH2) 4 ATP (2 FADH2) 2 ATP 6 ATP (2 NADH2) 2 ATP (2 GTP) 8 ATP 6 ATP 24 ATP = 38 ATP

Glikolisis Langkah Siklus TCA pintu gerbang

fermentation

respiration

Katabolisme Lipid

Glukosa : sumber utama yang terpenting (kebanyakan sel )

Lemak & protein : sumber utama pilihan ( banyak mikro)Ada aturan umum penggunaan :

Zat-zat tsb. diubah secepat dan seefisien intermediet lintasan glikolisis & TCA, shg peruraian lengkap hanya butuh enzim tambahan

Glikolisis & siklus TCA -------- pusat umum Katabolisme lipid -------- diawali pecahnya TG

O H2C – O – C – R1 H2C – OH

O lipaseH2C – O – C – R2 + H2O HC – OH + O H2C – O – C – R3 H2C – OH

Trigliserida (TG) gliserol

O O HO – C – R1 HO – C – R2

O asam lemak HO – C – R3

gliserol ------ intermediet lintasan glikolisis ( dihidroksi aseton )

Gliserol

Gliserol kinase ATP ADP Gliserol 3-P gliserol NAD dehidrogensase NADH2

Dihidroksiaseton-P

Glikolisis

Asam lemak Asetil CoA

Siklus TCA

Hasil E /gram lemak > hasil E /gram KH

Namun : hanya beberapa species mikroba yang efektif merombak lipid (sederhana / rumit ), sebab daya larutnya terbatas.

Lipid Catabolism

Katabolime Protein

Bakteri heterotrop : - dapat menghancurkan protein di luar tubuh - menggunakan produk hasil proses --- sumber E, C & N

Protein >>>

Protease ( eksoenzim ) Peptida ------ melewati membran

Peptidase Asam amino ( a a ) , dikatabolis sesuai dengan tipe & species Kerangka C a a ( peruraian oksidatif)

- asetil Co-A - asam ketoglutarat - asam suksinat - asam fumarat - asam oksaloasetat

Siklus TCA

Protein Catabolism

Karbohidrat(selain glukosa)

Lipid gliserolGlukosa

Protein Glikolisis As. piruvat Peptida As. lemak

Asetil-CoA A A

Siklus CO2 TCA

CO2

H2O

Rantai angkutan e

Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan A A

Respirasi anaerob pada beberapa bakteri

Bakteri aerob ---- dapat tumbuh secara anaerob bila ada nitrat

Misal : Spirillum itersonii ( sejenis bakteri akuatik tergantung pada O2, kecuali bila + KNO3

Nitrat --- menggantikan O2 sebagai penerima e

dalam rantai respirasi

Respirasi anaerobik

Lintasan u/ katabolis sumber C & E = respirasi aerobik

Angkutan e --- melalui rantai respirasi (spt. sel aerobik)

O2 --- diganti NO3- sebagai penerina terakhir e

Anaerobik tulen ---- senyawa anorganik CO2, SO4-2

sebagai penerima terakhir e

3. Produk E melalui Fotosintesis

Tumbuhan, algae & sianobakteri ----- fotoautotrof Cahaya ------ sumber E CO2 ------ sumber C satu-satunya

Karbohidrat

Fotosintesis : proses yang menggunakan cahaya u/ mengubah CO2 karbohidrat

2 H2O + CO2 (CH2O)x + O2 + H2O

cahaya pigmen klorofil

Fotosintesis punya 2 syarat penting :

1. sejumlah besar E - (ATP) 2. sejumlah besar reduktan kimia -- H2O

• Occur in algae, plant

s, and several groups

of procaryotes

• Consists of photophosp

horylation (light reacti

on) and carbon dioxide

fixation (dark reaction)

Bakteri fotoautotrop hijau & ungu ----- Tdk menggunakan H2O sebagai reduktan kimia

Tidak menghasilkan O2 sebagai produk akhir

2 H2A + CO2 (CH2O)x + 2 A + H2O

H2 , H2S / H2S2O3 ( anorganik )

Asam laktat , asam suksinat (organik)

Contoh : H2A ---- H2S , maka A = S Proses-proses penghasil E tergantung : Cahaya ------ bakteriokhlorofil Klorofil ------ tumbuhan

Chlorophyll a Bacteriochlorophyll a

• bacteriochlorophylls are the photosynthetic pigments

in bacteria (a, b, c, d, e)

• Wavelengths ranging from 400 to 650 nm

1. Fotofosforilasi siklik & nonsiklik

Bakteri fotosintesik --- punya khlorofil ------ Bakterioklorofil tumbuhan (beda struktur & sifat penyerapan cahaya)

Bakterioklorofil -------- menyerap cahaya dekat infra merah ( 660 – 870 nm)

Cahaya ( 660 – 870 )

Bakteriklorofil+

e Feredoksin

e e Ubikuinon

e Sitokhrom b

e

ADP + Pa ATP Sitokhrom f

Fotofosforilasi Siklik (pada bakteri fotosintesis)

Siklik : e bergerak mengelilingai satu putaran diawali dari bakterioklorofil dan kembali ke bakterioklorofil

E yang dilepaskan antara sitokrom b dan f u/ fotofosforolasi ---- pembentukan ATP

NADP ------ tidak tereduksi

Cahaya yg diserap oleh bakterioklorofil ------ dpt ikut menyumbang pd fotosintesis bakteriSebab : sel bakteri ada karotenoid & pigmen

menyerap cahaya pd gelombang << & memindahkan E pada bakterioklorofil

Fotofosforilasi Nonsiklik ------ tumb hijau, algae & sianobakteri

Kuantum cahaya 2 H2O

Kuantum cahaya O2

2H+

Pigmen-2 2OH-

Sistem II 2e fotolisispigmen-2 Sistem I

Pa + ADP e e ATP Feredoksin

Plastokuinon

e Flavoprotein e

Sitokrom b e e ADP + Pa ATP NADP+ e

Sitokrom f eNADPH + H+

Photosystem in bacteria

• m.o. use three mechanisms to generate ATP

- oxidative phosphorylation

- photophosphory- lation

- substrate-level phosphorylation

e- : (reduced chemicals)

e- : (reduced chlorophyll molecules)

Mekanisme Sintesis ATP

Hipotesis Mitchel 1961 ---------- Hadiah Nobel 1978 Aliran e melewati sistem molekul pembawa melepaskan E yg mendorong ion-2 H+ melewati membran kloroplas, mitokondria & sel bakteri

Pergerakan ion-2 H+ medium asam tercipta gradien pHPergerakan ion-2 H+ gradien tegangan listrik

Ion H+ dipompa melintasi membranPd saat ion H+ masuk kembali diangkut oleh enzimATP yg terikat pd membran E yg dilepaskan mendorong sintesis ATP

II. Anabolisme & Penggunaan E

Katabolisme sel bakteri ----- ATP ---- E

E digunakan : - Biosintesis struktur sel - Sintesis enzim - Pemeliharaan integritas fisika & kimia sel - Reparasi kerusakan sel - Pergerakan, produksi panas dll.

proses nonbiosintesis

E proses biosintesis

1. Proses Nonbiosintesis

a. Produksi panas

Mikroorganisme menghasilkan panas dari aktivitas metabolisme normal ------ t biakan >> Skala industri (fermentasi) --- produksi antibiotik

Pembntkan panas --- peran utama : enzim ATP ase

Contoh :Sel --- membentuk ikatan ester ---- E : 3.000 kal Pemecahan ikatan fosfat E >> ---- 12.000 kal E yang tidak dipakai 9.000 kal ---- panas

2. Pergerakan E ------ pergerakan silia & flagela

Bukti ATP ---- menggerakkan flagella Penelitian sitokimia bakteri motil

Hasil : adanya aktivitas ATPase bergantung pada Mg pada sisi-sisi membran tempat flagella

c. Pengangkutan nutrien

Ada 4 macam : 1. Difusi sederhana (pasif) 2. Difusi dipermudah 3. Translokasi kelompok 4. Transport aktif

1. Difusi sederhana

- tidak perlu E - solut melintasi membrane sebagai akibat pergerakan molekular acak & tidak berinter- aksi khusus dengan zat apapun

2. Difusi dipermudah (facilitated diffusion) - tidak perlu E - solut bergabung dengan zat penghantar - selalu pindah dari [solut] >> --- [solut] <<

3. Translokasi kelompok - membutuhan E - zat yang diangkut ---- modifikasi (perlu E) Contoh : pengangkutan glukosa ke dalam sel 4. Transpor aktif - membutuhan E - mengangkut hampir semua solut (gula, A A, peptide, nukleotida, ion )

1.Difusi Pasif

Eksternal membran Internal o o o o o o o

o o o o o o o o o o o o o o o o o oo o o solut o o o o o o

1. Difusi dipermudah

Eksternal membran Internal

o o o o o o

o o o o solut o o

o o o o o o o o

o o o penghantar o o o o translokasi o

o o o o

1. Translokasi Kelompok

Eksternal membran internal

s P

s enz 2 Hpr

s enz 1 + sugar s enz 2 enz 2 s PEP

P piruvat enz 2 s Hpr s = gula

Hpr = protein tahan panas ; PEP = fosfoenolpiruvat

enz 1 PEP + HPr piruvat + fosfo – Hpr enz 2Fosfo – Hpr + s s – fosfat + Hpr (di luar sel) (di dalam sel)

4. Transpor aktif

Eksternal membran Internal

o o solut o o o o o o o o o

o o o o o o penghantar ADP + Pa o o

o translokasi ATP o o o

o o o o o o o

II. Proses BiosintesisProses biosintesis dalam sel ----- perlu E

E dari ATP u/ : A. mengubah zat zat lain

B. mensintesis zat sederhana makro - molekul

A. Pengubahan zat (interkonversi)

A A ---- + 20 macam (bahan pembangun protein) (Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Ser, Thr, Cys, Met, Asp, Asn, Glu, Gln, Arg, Lys, His, Phe, Tyr, Trp, Pro)

Tipe protein ---- urutan a a - nya

Contoh : sisntesis prolin ---- bakteri E. coli Reaktan awal : glutamat Menggunakan E - ATP & NADPH

O O C – OH NADPH ATP C – H

HC H HCH

HCH HCH

HC – NH2 enzim 1 HC – NH2 C – OH NADP ADP C – OH O + Pa OAsam glutamat asam glutamat - - semialdehida (spontan)

H2C CH2 enzim2 H2C CH2

H2C CH O HC C H O

N C – OH N C - OH H Prolin asam pirolin karboksilat

Contoh lain : perubahan as. aspartat lisin metionin threonin ATP ADP NADPH2 NADP+

Asp β-aspartilfosfat Asp - β semialdehida Enz1 Enz2

Enz3 NADH2

NAD+

Homoserin

Enz-2

ATP Enzim -enzim Enz4

ADP Metionin o- fosfo – Homoserin Lisin

Enz5

Threonin

B. Biosintesis Makromolekul Biosintesis : penggabungan molekul kecil besar1. Biosintesis Polisakarida

Glikolisis ATP Glukosa ADPG Glikogen (bakteri) Glukosa- 6-fosfat UDPG Glikogen (hewan) UTP Fruktosa- 6-fosfat UDPNAc Peptido- glikan As. piruvat (bakteri)

ADPG = adenosin difosfat glukosaUDPG = uridin difosfat glukosaUDPNAc = UDP –N -asetilglukosamin

E. coli dpt mensintesis peptidoglikan dinding sel bila ditumbuhkan pd medium yg sederhana, Terdiri dari : glukosa, amonium sufat, grm mineral

Glukosa ATP ADP Glukosa 6-P Pa + ADP ATP Fruktosa 6-P Glutamin as glutamat Glukosamin 6-P Asetil-CoA CoA Asetil glukosamin 1-P UTP (uridin trifosfat) Pa Asetil glukosamin-UDP As fosfoenolpiruvat (PEP) Pa As asetil muramat-UDP (prekursor utama u/ Sintesis peptidoglikan)

Glikolisis Glukosa

Gliseral- dehida dehidroksi 3-fosfat aseton

As. piruvat gliserol Lipid

sederhana

Asetil-CoA As. lemak

2. Biosintesis Lipid Sederhana

Siklus TCA CO2

3. Biosintesis Asam Amino (A A)

Lintasan Pensosa Fosfat

Asetil Co-A

Siklus Aminasi/transaminasi TCA A A

Lintasan E-D : Entner Doudoroff E-D

Proses transaminasi :

COOH COOH COOH COOH

CH2 CH2 CH2 CH2 + + CH2 C = O CH2 HC – NH2

HC – NH2 COOH C = O COOH

COOH as. oxaloasetat COOH AspartatAs. glutamat -ketoglutarat

Glikolisis Glukosa

Glukosa- lintasan Pentosa Fosfat6-fosfat lintasan E-D

As. fosfo- glisin Pentosa gliserat ( gula C-5)

As. piruvat

Purin Pirimidin Asetil Co-A nukleotida nukleotida

4. Biosintesis Purin & Pirimidin

glutamin

As. aspartatSiklus TCA

Glikolisis nukleotida Glukosa

KH gula- Glukosa KH(Peptido- nukleo- -6-P gkikan tida glikogen) Fruktosa 1,6 di-P

Gliseral Dihidroksi Gliseroldehida 3-P aseton-P

a a as. fosfo- gliserat

Lipidas. fosfo-enolpiruvat

a a as. piruvat asam laktat

Asetil Co-A as. lemak

a a as.axalo asetat Siklus TCA As. keto- a a CO2 glutarat

a a

Sintesis Organik pada

Bakteri Kemoautotropik

Bakteri Kemoautotrop : - tidak membutuhkan nutrien organik - satu satunya sumber C ----- CO2 - mengoksidasi nutrien anorganik (H2, NH3, NO3

-

& S2O3-2)

E metabolisme ---- ATP E pereduksi ---- NADPH

Contoh : Bakteri kemoautotropik Nitrobacter

Pengikatan CO 2

ADP

NADPH NADP+ - 0,32 v

+ H+

ATP FMN FMNH

NO2- NO3

-

+ 2e Fe+2 deret Fe+3 Eo’ + 0,42

sit ADP

Fe+2 oks Fe+3

sit ATP + 0,82 v O2 H2O

Siklus Calvin : Metoda utama pengikatan CO2 bakteri kemoautotropik

CO2 + Ribolusa- pembentukan

difosfat kembali

ribolusa- difosfat

Pengikatan H2O Pentosa fosfat

CO2

2 As. 3-fosfogliserat

Glikogen Peptido - Gliseraldehid 3-P glikan

As piruvat ATP Heksosa- fosfat NADPHA A Lipid

6 MOLECULES OF

6 MOLECULES OF

5 MOLECULES OF

3 MOLECULES OF6 MOLECULES OF

6 RuBP + 6 CO2 12 3-Phosphoglycerate

+ 6 H2Orubisco

Phase onePhase one

REDUCTION

Phase twoPhase two

• phosphorylation followed by reduction

• Consumes 6 ATP and

6 NADPH to produce

six glyceraldehyde

3-phosphate molecules• only one glyceraldehyde

3-phosphate molecules

exits the cycle

2

9

Phase threePhase three • RuBP (a 5-carbon sugar)

is regenerated

• requires 3 ATP molecules

• takes five glyceraldehyde

3-phosphate and

rearranges them to make

three 5-carbon sugars

(RuBP)

6 CO2

18 12+ ATP + NADPH - - 1 1 11 1 6 + 1 8

12+ H+ 11+ H2

1 12+ NADP+ 17+ H

3114

3

0

Siklus Calvin - Benson :

3 Ribolusa di-P 6 As. 3-fosfogliserat

6 ATP

3 ADP 3 ATP 6 ADP 6 As. 1,3 dofosfogliserat

6 NADPH6 NADP

E 5 Gliseraldehida 3-P 6 Gliseraldehida 3-P

output 1 Gliseraldehida 3-P

1 Gliseraldehida 3-P

Glukosa 1,6 di-P

3 CO2