Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta metabolisme fungi A
METABOLISME
Oleh:
Siti Umniyatie
NUTRIEN
Makromolokul
Ⱥ
mikromolokul
SEL
(METABOLIME)
MASSA SEL
ENERGI
ENTROPI
GERAK
KONVERSI ENERGI DALAM SEL
METABOLISME (fungi)
merupakan seluruh reaksi khemis yang terjadi di dalam sel.
Meliputi :
p
Anabolisme : pembentukan molokul komplek yang membutuhkan
energi.
Katabolisme : merupakan proses reduksi molokul kompleks yang akan
K t b li
k
d k i l k l k
l k
k
menghasilkan energi.
PRODUKSI ENERGI :
Dimulai dari pembongkaran glukosa yang diikuti oleh 2 jalur utama yaitu
: EMBDEN‐MEYERHOF (EM) DAN PHENTOSA PHOSPHAT (PP).
Kedua jalur tersebut memiliki kesamaan yaitu menghasilkan
GLISERALDEHID P
GLISERALDEHID‐3P.
Kedua jalur tersebut memilki perbedaan fungsi :
EM : merupakan jalur untuk menghasilkan energi dan untuk
menyediakan prekursor untuk sintesis bahan‐bahan sel (anabolisme).
PP : untuk menghasilkan produk intermedier untukm sintesis asam
nukleat (Robose‐5P) dan untuk sintesis asam amino aromatik
(E it
(Eritrose‐5P)
P)
HUBUNGAN ANABOLISME DENGAN KATABOLISME
Jalur embden‐meyerhoff (Heksosa Di Pospat/HDP
JALUR PHENTOSA PHOSPHAT(Heksosa Mno Pospat/HMP)
Embden‐meyerhof dan siklus Tri Karboksilat
y EMBDEN MEYERHOF (HEKSOSA
DI PHOSPHAT) :
Di mulai dengan pemecahan mol
gula (6 C) yang akan difosforilasi
menjadi fruktose ‐1,6 di Phosphat
menjadi fruktose 1 6 di Phosphat
yang memerlukan 2 molokul ATP.
Fruktose‐1,6 di Phosphat
selanjutnya akan dikonversikan
menjadi 2 mol asam piruvat (3 C).
d
l
( )
Pada reaksi ini dibentu 4 ATP.Reaksi
ini terjadi di dalam sitosol.
Oksidasi 2 mol asam piruvat (terjadi
p
( j
di dalam mitokhondria) menjadi 2
mol Asetil‐CoA .
Asetil‐CoA (2C) bereaksi dengan
oxaloasetat (4 C) membentuk asam
sitrat (6C) yang selanjutnya diubah
menjadi oxalasetat melalui reaksi
dalam siklus Tri Karboksilat (TCA
=Tri Caroxylic Acid)
=Tri Caroxylic Acid).
SIKLUS TRI KARBOKSILAT/TCA
y SIKLUS TRI KARBOKSILAT/TCA :
Melalui siklus TCA molokul gula
seluruhnya dioksidasi secara
sempurna menjadi 6 mol CO2.
Komponen nukleotid : (NAD+),
(NADP+) dan (FAD+) akan
mengalami reduksi menjadi
((NADH), (NADPH) dan FADH
), (
)
2
akan dioksidasi secara kontinyu
melalui transpor elektron dan
oksigen sebagai aseptor terakhirnya
((respirasi aerob).
esp as ae ob).
Pada proses ini juga akan dihasilkan
energi ATP.
Sehingga energi dapat berasal dari :
pembongkran makromolokul,dan
b
k k
l k ld
dari rantai transport elektron.
SIKLUS TRI KARBOKSILAT (kreb’s)
JALUR PHENTOSA PHOSPHAT(Heksosa Mno Pospat/HMP)
SUBSTRAT NON GLUKOSA
FUNGI DAPAT TUMBUH PADA SUBSTRAT NON GLUKOSA : xylosa
y FUNGI DAPAT TUMBUH PADA SUBSTRAT NON GLUKOSA : xylosa,
asam asetat, asam amino dan asam lemak.
y PEMANFAATAN SUMBER NON GLUKOSA :
1. XYLOSA : merupakan komponen utama hemiselulosa.
Melalui jalur Pentosa Phosphat dapat dikonversikan
menjadi energi.
2. ASAM ASETAT : melalui reaksi Oksal Asetat dengan Asetil
C A k b
CoA kan terbentuk Asam Sitrat dan melalui siklus TCA
k A
Si
d l l i ikl TCA
akan menghasilkan energi 12 ATP dan berbagai prekursor.
3. ASAM AMINO (GLUTAMAT ) : melalui proses deaminasi
p
menjadi ‐ ketoglutarat masuk ke siklus TCA
menghasilkan 9 ATP.
4. ASAM LEMAK : dikonversi menjadi Asetyl
ASAM LEMAK : dikonversi menjadi Asetyl‐CoA (
CoA ( ‐
oksidase) masuk ke siklus TCA akan menghasilkan energi
dan beberapa prekursor.
GULA SELALU DIBUTUHKAN DALAM PROSES SINTESIS(ASAM NUKLEAT).
PROSES REGENERASI GULA DENGAN SUBSTRAT NON GULA DISEBUT DENGAN
GLUKONEOGENESIS.
p
p
j
Apabila tumbuh pd.substrat asetat : ASETAT akan dikonversi menjadi asetil‐Co A.
Asetil‐CoA ȹ oksaloasetat (melalui lintasan pendek yang disebut siklus glioksilat)
Reaksi pertama yang terjadi adalah pemecahan isositrat (6 C) ȹ suksinat (4C) dan glioksilat
(2C).
(2C)
Glioksilat bereaksi dengan asetil-CoA ȹ malat yang selanjutnya terbentuk oksalasetat.
Oksalaset mengalami dekarboksilasi membentuk Phospho Enol Pyruvat (PEP).
PEP secara reversibel akan membentuk gula (selama lintasan EM/HDP berhenti).
Pembentukan gula terjadi dengan cara yang sama ,jika menggunakan substrat seperti : asam
lemak, asam organik,asam amino, ethanol dsb.
Respirasi pada fungi
Respirasi merupakan proses pembentukan energi yang
y Respirasi : merupakan proses pembentukan energi yang
menggunakan zat anorganik sebagai aseptor elektron.
y RESPIRASI PADA FUNGI :
1. RESPIRASI AEROB: jika oksigen sebagai aseptor elektron
,siklus TCA berjalan .
2 FERMENTASI : jika tidak tersedia oksigen sebagai aseptor
2.
elektron sehingga menggunakan ZAT ORGANIK sebagai
aseptor elektron . ENERGI BERSIH YANG DIHASILKAN
SANGAT KECIL HANYA 2 ATP DARI MASING‐MASING
MOLOKUL GULA.
3 RESPIRASI AN AEROB :menggunakan zat an organik
3.
selain oksigen sebagai aseptor elektron.
KATABOLISME
merupakan proses pembongkaran MAKROMOLOKUL
CHITIN
y Merupakan HOMOPOLIMER dari ‐1,4 N‐acetyl‐D
y
y
y
y
glukosamin dan merupakan polimer kedua terbanyak di alam
setelah selulosa.
Khitin berbentuk amorf, tidak berwarna, tidak larut dalam air,
asam encer, alkohol dan semua pelarut organik lainnya ,
namun dapat larut dalam fluoroalkohol.
Khitin pada jamur berbentuk fibril yang memiliki panjang
yang berbeda‐beda.S. Cerevisiae memilki panjang 60 nm dan
terdapat pada sekat primer.
terdapat pada sekat primer
Khitin merupakan penyusun dinding sel jamur klas
Basidiomycetes, Phycomycetes , Ascomycetes dan lichenes.
Biosintesis khitin : terjadi karena pertumbuhan hifa yang
merupakan pemanjangan dinding primer dan kemudian
dilanjutkan dg. Sintesis komponen‐komponen sel.
SINTESIS DINDING SEL
BIOSINTESIS
k
l k l
Makromolokul
P
Penyusun
As. Nukleat
As Nukleat
a. RNA
b. B. DNA
Protein
Polisakharida
L
Lemak
k
Nukleotida
Ribonukleat
Deoksiribonukleat
As. amino
Monosakharida
A l
As. lemak dan
k d
gliserol
l h
Jumlah,Macam
monomer
4
4
20
~15
~ 20
SINTESIS BERBAGAI MACAM BAHAN SEL
SINTESIS KARBOHIDRAT
SINTESIS KHITIN
y Fruktose,6P akan dikonversikan menjadi N‐Acetyl
Glukosamine (Gl Nac) dengan penambahan amine ( dari as.
glutamat) dan Acetyl ( dari acetyl CoA).
glutamat) dan Acetyl ( dari acetyl CoA)
y Selanjutnya GlNAc yang akan bereaksi dengan UTP (Uridin
Tri Pospat) membentuk UDP‐N AcGlukosamin + P
Tri Pospat) membentuk UDP
N AcGlukosamin + Pi (pospat
organik).
y UTP + Gl NAc ȹ UDP- Gl NAc +Pi
y UDP- Gl NAc + n {Gl NAc }ȹUDP + n +1 {Gl NAc }
Chitin
METABOLIT PD. MIKROBA
y Metabolit Primer : Senyawa hasil metabolisme yang
memiliki berat molokul rendah dan sebhagai bahan
pembangun sel.
y Metabolit Sekunder : Produk metabolisme yang tidak
b l
k d
d k
b l
d k
y Digunakan untuk pertumbuhan.
Ex. Antibiotik ,deteksi : adanya daerah hambatan yang
jernih disekitar koloni
METABOLISME SEKUNDER
MERPAKAN SEJUMLAH REAKSI YANG HASIL‐HASILNYA TIDAK
TERLIBAT LANGSUNG DALAM PERTUMBUHAN NORMAL
TERLIBAT LANGSUNG DALAM PERTUMBUHAN NORMAL.
METABOLISME SEKUNDER ≠ METBOLISME INTERMEDIER.
METABOLIT SEKUNDER : ANTIBIOTIK,HORMON TUMBUH,
MIKOTOKSIN.
MIKOTOKSIN
METABOLIT SEKUNDER :
y Dihasilkan pada fase pertumbuhan akhir.
y Dihasilkan dari metabolit intermedier.
Dihasilkan dari metabolit intermedier
y Tidak esensial bagi pertumbuhan/metabolisme normal.
y Spesifik pada maupun strain.
y Antibiotik : untuk mempertahankan teritori.
Antibiotik : untuk mempertahankan teritori
y Mikotoksin : anti feedant bagi insekta.
y Melanin : proteksi terhadap ultraviolet.
y Bau/rasa : untuk menarik serangga sebagi fungsi dispersal.
B /
t k
ik
b i f
i di
l
y Metabolit sekunder : produksinya terkontrol secara ketat (pada akhir
fase eksponensial= dlm bacth culture, ketika nutrien sangat
terbatas/ gen yang mengekspresi akan ditekan dengan tersedianya
nutrien dengan level yg tinggi).
CONTOH METABOLIT SEKUNDER
PREKURSOR
LINTASAN
CONTOH
Gula
‐
Asam kojik (Aspergillus. Spp)
As.amino
aliphatik
Bervariasi, sintesis
peptida
Penicillin (P.notatum)
Organic acid
TCA
Itaconic acid ( Aspergillus.spp)
Rubratocsin ( Penicillium rubrum)
F tt id
Fatty acid
F tt id
Fatty acid
Polyacetylene (hifa bacidiomycota
P
l
t l
(hif b idi
t dan
d
badan buah)
Acetyl Co‐A
Acetyl Co
A
Polyketide
Patulin (P. patulum)
Patulin (P
patulum)
Grisefulvin (P. Grisofulvum)
Afaltoxsin (A. Falvus,A. Parasiticus)
Acetyl‐C0‐A
Isoprenoid
Viridin (Trichoderma virens)
MIKOTOKSIN
y Merupakan zat yang bersifat racun terhadap hewan maupun
manusia.
y Terdapat berbagai macam dan dihasilkan dari berbagai macam
prekursor dan jalur metabolisme.
k
d
l
b l
y Toksin fungi endofit : yang berasosiasi dengan tanaman sangat
berbahaya bagi hewan (Acremonium, Claviceps pupurea).
FUNGI PENGHASIL MIKOTOKSIN dan efeknya
Toksin
Fungi
Sumber
Efek
Aflatoksin
A. Flavus,
A.parasiticus
Kacang, minyak
Kanker hati
Sterigmatocystin
A. Vesicolor
B. A. nidulans
Rumput‐rumputan
serealia
Racun dan
kankerhati
Ochratoksin
A. ochraceus
Rumput‐rumputan
Rumput
rumputan
hati
Citrinin
P.citrinum
Biji‐bijian, kacang
ginjal
P t li
Patulin
A l t
A. clavatus
Biji biji
Biji‐bijian
N
Neurotoksin
t k i
ANTIBIOTIK
y Disintesis melalui jalur yang spesifik.
y Merupakan substansi yang tidak essensial bagi
pertumbuhan.
y Biasanya berkurang selama perkembangan.
y Deteksi ; adanya daerah hambatan yang jernih
dis kit k
disekitar
koloni.
l i
Contoh : Pinisilin (P.notatum,
P notatum P.chrysogenum)
P chrysogenum)
Prekursor metabolit sekunder
y Sintesis metabolit sekunder merupakan canang dari
metabolisme primer.
y Acetyl‐CoA merupakan salah satu prekursor dari
beberapa
b
b
zatt antara
t
l i TERPEN STEROID
lain TERPEN, STEROID,
POLKETIDA.
y Komponen AROMATIK dapat disintesis dari
ERYTROSE‐4P dan PHOSPHOENOL PYRUVAT.
y Metabolit sekunbder lain disintesis dari : AMIDE.
y Enzim‐enzim yang mengklatalisis metabolisme
sekunder relatif tdk. spesifik
JALUR MEVALONAT,Sintesis : mikotoksin,
sterol,karotenoid
y Karotenoid, sterol, dan toksin tertentu merupakan
metabolit sekunder yang mengandung terpen.
y TERPENOID disintesis melalui jaur MEVALONAT
(karena dr. jalur ini terbentuk as. Mevalonat)
y Jalur MEVALONAT : Asetil‐KoA merupakan zat kimia
kunci pd. Jalur ini.
y 2 mol Asetil‐KoA (mengalami kondensasi)→
A t
Asetoasetil-KoA
til K A (akan
( k bereaksi
b
k i dengan
d
2 moll AsetilA til
KoA)→ Hydroksi Metil Glutaril –KoA (HMG-KoA)→ As.
MEVALONAT
Lanjutan…….
y Sebagai alternatif lain HMG‐KoA disintresis dari LEUSIN
yang mengalami proses, deaminasi,karoiksilasi.
y As. MEVALONAT (mengalami fosforilasi, dekarboksilasi)
→ Isopentiy PiyoPhosphat (IPP)
y IPP merupakan molokul pertama yang mengandung gugus
ISOPRENE (HEMITERPENE) yang merupakan karbon
skeleton yang merupakan prekursor sintesis TERPENOID
UKURAN BESAR (dengan sejumlah atom C)
y MONOTERPEN (GENTARL-PP),10 At. C → FARNESIL-PP
((15 C)) : merupakan
p
prekursor 30 atom C ( TRITERPEN))
p
→ tetrasiklik triterpen (STEROL)
TREITERPEN → pentasiklik terpenoid
Lanjutan…..
y FARNESIL‐PP (15 C) → GERANILGERAIL-PP (20 C)
→ DITERPEN → TETRATERPEN → KAROTENOID
,40C
40C (zat
(
warna))
y GERANILGERANIL-PP
GERANILGERANIL PP (20 C) +IPP→
+IPP GERAIL
FARMESIL-PP → → → 50 C → → → UBIQUINON
((berperan
p
dlm. Transpor
p elektron))
y FARMESIL-PP : sebagai prekursor berbagai metabolit
sekunder mis: As. MARASMIK (Marasmius congenus),
HELICOBACIDIn ( Helicopasidium mompa),FUMAGILIN
(Aspergillus fumigatus) dll.
y GERANILGERANIL-PP
GERANILGERANIL PP (20 C) → as. GIBERELAT
(HORMON TUMBUH)(dihasilkan oleh Giberella fujicuroi)
Derivat POLIKETIDA
y Asetyl‐KoA (mengalami kondensasi)→ 3 mol
MALONIL-KoA.
y MALONIL-KoA. (mengalami dekarboksilasi dan Asetyl-
KoA berikatan dg.
dg Protein)→ TRI
TRI-ββ KETOMETILEN
(TRIKETIDA) (yang akan mengalami SIKLIKASI)→
molokul AROMATIK ( As. ORSELLINIK, As.
DIHIDROKSIMETILBENZOIK, 6METILSALISILAT)yang merupakan prekursor
metabolit sekunder ANTIBIOTIK
y As. Orselinat → GRISOFULIN
y As.
As Salisilat → PATULIN
Derivat SIKIMAT‐KHORISMAT
y Rute ini dimulai dengan kondensasi PEP dan Erytrose‐4P (dari
jalur glikolisis)→AS. DIHIDROKSIKUINAT (Siklik)
y AS.DIHIDROKSIKUINAT→ as. SIKIMAT → As.
y
y
y
y
KHORISMAT.→ asam AMINO AROMATIK (tryptophan,
Phebylalani Tyrosin).
Phebylalani,
Tyrosin)
TRYPTOPHAN( KONDENSASI) → ALKALOID
PHENYLALANIN→ As. SINAMAT
As. Sinamat : sebagai stimulator ataupun inhibitor.
As. SINAMAT → KOMARIN (stimulator perkecambahan
uredospore)
y TYROSIN → prekursor dlm sintesis LIGNIN
y Antibiotik PENISILIN dan CEPHALOSPORIN : penisilin
p
dan sepalosporin, disintesis dari as. Amoni alifatik
(valin,cystein/cystine
Oleh:
Siti Umniyatie
NUTRIEN
Makromolokul
Ⱥ
mikromolokul
SEL
(METABOLIME)
MASSA SEL
ENERGI
ENTROPI
GERAK
KONVERSI ENERGI DALAM SEL
METABOLISME (fungi)
merupakan seluruh reaksi khemis yang terjadi di dalam sel.
Meliputi :
p
Anabolisme : pembentukan molokul komplek yang membutuhkan
energi.
Katabolisme : merupakan proses reduksi molokul kompleks yang akan
K t b li
k
d k i l k l k
l k
k
menghasilkan energi.
PRODUKSI ENERGI :
Dimulai dari pembongkaran glukosa yang diikuti oleh 2 jalur utama yaitu
: EMBDEN‐MEYERHOF (EM) DAN PHENTOSA PHOSPHAT (PP).
Kedua jalur tersebut memiliki kesamaan yaitu menghasilkan
GLISERALDEHID P
GLISERALDEHID‐3P.
Kedua jalur tersebut memilki perbedaan fungsi :
EM : merupakan jalur untuk menghasilkan energi dan untuk
menyediakan prekursor untuk sintesis bahan‐bahan sel (anabolisme).
PP : untuk menghasilkan produk intermedier untukm sintesis asam
nukleat (Robose‐5P) dan untuk sintesis asam amino aromatik
(E it
(Eritrose‐5P)
P)
HUBUNGAN ANABOLISME DENGAN KATABOLISME
Jalur embden‐meyerhoff (Heksosa Di Pospat/HDP
JALUR PHENTOSA PHOSPHAT(Heksosa Mno Pospat/HMP)
Embden‐meyerhof dan siklus Tri Karboksilat
y EMBDEN MEYERHOF (HEKSOSA
DI PHOSPHAT) :
Di mulai dengan pemecahan mol
gula (6 C) yang akan difosforilasi
menjadi fruktose ‐1,6 di Phosphat
menjadi fruktose 1 6 di Phosphat
yang memerlukan 2 molokul ATP.
Fruktose‐1,6 di Phosphat
selanjutnya akan dikonversikan
menjadi 2 mol asam piruvat (3 C).
d
l
( )
Pada reaksi ini dibentu 4 ATP.Reaksi
ini terjadi di dalam sitosol.
Oksidasi 2 mol asam piruvat (terjadi
p
( j
di dalam mitokhondria) menjadi 2
mol Asetil‐CoA .
Asetil‐CoA (2C) bereaksi dengan
oxaloasetat (4 C) membentuk asam
sitrat (6C) yang selanjutnya diubah
menjadi oxalasetat melalui reaksi
dalam siklus Tri Karboksilat (TCA
=Tri Caroxylic Acid)
=Tri Caroxylic Acid).
SIKLUS TRI KARBOKSILAT/TCA
y SIKLUS TRI KARBOKSILAT/TCA :
Melalui siklus TCA molokul gula
seluruhnya dioksidasi secara
sempurna menjadi 6 mol CO2.
Komponen nukleotid : (NAD+),
(NADP+) dan (FAD+) akan
mengalami reduksi menjadi
((NADH), (NADPH) dan FADH
), (
)
2
akan dioksidasi secara kontinyu
melalui transpor elektron dan
oksigen sebagai aseptor terakhirnya
((respirasi aerob).
esp as ae ob).
Pada proses ini juga akan dihasilkan
energi ATP.
Sehingga energi dapat berasal dari :
pembongkran makromolokul,dan
b
k k
l k ld
dari rantai transport elektron.
SIKLUS TRI KARBOKSILAT (kreb’s)
JALUR PHENTOSA PHOSPHAT(Heksosa Mno Pospat/HMP)
SUBSTRAT NON GLUKOSA
FUNGI DAPAT TUMBUH PADA SUBSTRAT NON GLUKOSA : xylosa
y FUNGI DAPAT TUMBUH PADA SUBSTRAT NON GLUKOSA : xylosa,
asam asetat, asam amino dan asam lemak.
y PEMANFAATAN SUMBER NON GLUKOSA :
1. XYLOSA : merupakan komponen utama hemiselulosa.
Melalui jalur Pentosa Phosphat dapat dikonversikan
menjadi energi.
2. ASAM ASETAT : melalui reaksi Oksal Asetat dengan Asetil
C A k b
CoA kan terbentuk Asam Sitrat dan melalui siklus TCA
k A
Si
d l l i ikl TCA
akan menghasilkan energi 12 ATP dan berbagai prekursor.
3. ASAM AMINO (GLUTAMAT ) : melalui proses deaminasi
p
menjadi ‐ ketoglutarat masuk ke siklus TCA
menghasilkan 9 ATP.
4. ASAM LEMAK : dikonversi menjadi Asetyl
ASAM LEMAK : dikonversi menjadi Asetyl‐CoA (
CoA ( ‐
oksidase) masuk ke siklus TCA akan menghasilkan energi
dan beberapa prekursor.
GULA SELALU DIBUTUHKAN DALAM PROSES SINTESIS(ASAM NUKLEAT).
PROSES REGENERASI GULA DENGAN SUBSTRAT NON GULA DISEBUT DENGAN
GLUKONEOGENESIS.
p
p
j
Apabila tumbuh pd.substrat asetat : ASETAT akan dikonversi menjadi asetil‐Co A.
Asetil‐CoA ȹ oksaloasetat (melalui lintasan pendek yang disebut siklus glioksilat)
Reaksi pertama yang terjadi adalah pemecahan isositrat (6 C) ȹ suksinat (4C) dan glioksilat
(2C).
(2C)
Glioksilat bereaksi dengan asetil-CoA ȹ malat yang selanjutnya terbentuk oksalasetat.
Oksalaset mengalami dekarboksilasi membentuk Phospho Enol Pyruvat (PEP).
PEP secara reversibel akan membentuk gula (selama lintasan EM/HDP berhenti).
Pembentukan gula terjadi dengan cara yang sama ,jika menggunakan substrat seperti : asam
lemak, asam organik,asam amino, ethanol dsb.
Respirasi pada fungi
Respirasi merupakan proses pembentukan energi yang
y Respirasi : merupakan proses pembentukan energi yang
menggunakan zat anorganik sebagai aseptor elektron.
y RESPIRASI PADA FUNGI :
1. RESPIRASI AEROB: jika oksigen sebagai aseptor elektron
,siklus TCA berjalan .
2 FERMENTASI : jika tidak tersedia oksigen sebagai aseptor
2.
elektron sehingga menggunakan ZAT ORGANIK sebagai
aseptor elektron . ENERGI BERSIH YANG DIHASILKAN
SANGAT KECIL HANYA 2 ATP DARI MASING‐MASING
MOLOKUL GULA.
3 RESPIRASI AN AEROB :menggunakan zat an organik
3.
selain oksigen sebagai aseptor elektron.
KATABOLISME
merupakan proses pembongkaran MAKROMOLOKUL
CHITIN
y Merupakan HOMOPOLIMER dari ‐1,4 N‐acetyl‐D
y
y
y
y
glukosamin dan merupakan polimer kedua terbanyak di alam
setelah selulosa.
Khitin berbentuk amorf, tidak berwarna, tidak larut dalam air,
asam encer, alkohol dan semua pelarut organik lainnya ,
namun dapat larut dalam fluoroalkohol.
Khitin pada jamur berbentuk fibril yang memiliki panjang
yang berbeda‐beda.S. Cerevisiae memilki panjang 60 nm dan
terdapat pada sekat primer.
terdapat pada sekat primer
Khitin merupakan penyusun dinding sel jamur klas
Basidiomycetes, Phycomycetes , Ascomycetes dan lichenes.
Biosintesis khitin : terjadi karena pertumbuhan hifa yang
merupakan pemanjangan dinding primer dan kemudian
dilanjutkan dg. Sintesis komponen‐komponen sel.
SINTESIS DINDING SEL
BIOSINTESIS
k
l k l
Makromolokul
P
Penyusun
As. Nukleat
As Nukleat
a. RNA
b. B. DNA
Protein
Polisakharida
L
Lemak
k
Nukleotida
Ribonukleat
Deoksiribonukleat
As. amino
Monosakharida
A l
As. lemak dan
k d
gliserol
l h
Jumlah,Macam
monomer
4
4
20
~15
~ 20
SINTESIS BERBAGAI MACAM BAHAN SEL
SINTESIS KARBOHIDRAT
SINTESIS KHITIN
y Fruktose,6P akan dikonversikan menjadi N‐Acetyl
Glukosamine (Gl Nac) dengan penambahan amine ( dari as.
glutamat) dan Acetyl ( dari acetyl CoA).
glutamat) dan Acetyl ( dari acetyl CoA)
y Selanjutnya GlNAc yang akan bereaksi dengan UTP (Uridin
Tri Pospat) membentuk UDP‐N AcGlukosamin + P
Tri Pospat) membentuk UDP
N AcGlukosamin + Pi (pospat
organik).
y UTP + Gl NAc ȹ UDP- Gl NAc +Pi
y UDP- Gl NAc + n {Gl NAc }ȹUDP + n +1 {Gl NAc }
Chitin
METABOLIT PD. MIKROBA
y Metabolit Primer : Senyawa hasil metabolisme yang
memiliki berat molokul rendah dan sebhagai bahan
pembangun sel.
y Metabolit Sekunder : Produk metabolisme yang tidak
b l
k d
d k
b l
d k
y Digunakan untuk pertumbuhan.
Ex. Antibiotik ,deteksi : adanya daerah hambatan yang
jernih disekitar koloni
METABOLISME SEKUNDER
MERPAKAN SEJUMLAH REAKSI YANG HASIL‐HASILNYA TIDAK
TERLIBAT LANGSUNG DALAM PERTUMBUHAN NORMAL
TERLIBAT LANGSUNG DALAM PERTUMBUHAN NORMAL.
METABOLISME SEKUNDER ≠ METBOLISME INTERMEDIER.
METABOLIT SEKUNDER : ANTIBIOTIK,HORMON TUMBUH,
MIKOTOKSIN.
MIKOTOKSIN
METABOLIT SEKUNDER :
y Dihasilkan pada fase pertumbuhan akhir.
y Dihasilkan dari metabolit intermedier.
Dihasilkan dari metabolit intermedier
y Tidak esensial bagi pertumbuhan/metabolisme normal.
y Spesifik pada maupun strain.
y Antibiotik : untuk mempertahankan teritori.
Antibiotik : untuk mempertahankan teritori
y Mikotoksin : anti feedant bagi insekta.
y Melanin : proteksi terhadap ultraviolet.
y Bau/rasa : untuk menarik serangga sebagi fungsi dispersal.
B /
t k
ik
b i f
i di
l
y Metabolit sekunder : produksinya terkontrol secara ketat (pada akhir
fase eksponensial= dlm bacth culture, ketika nutrien sangat
terbatas/ gen yang mengekspresi akan ditekan dengan tersedianya
nutrien dengan level yg tinggi).
CONTOH METABOLIT SEKUNDER
PREKURSOR
LINTASAN
CONTOH
Gula
‐
Asam kojik (Aspergillus. Spp)
As.amino
aliphatik
Bervariasi, sintesis
peptida
Penicillin (P.notatum)
Organic acid
TCA
Itaconic acid ( Aspergillus.spp)
Rubratocsin ( Penicillium rubrum)
F tt id
Fatty acid
F tt id
Fatty acid
Polyacetylene (hifa bacidiomycota
P
l
t l
(hif b idi
t dan
d
badan buah)
Acetyl Co‐A
Acetyl Co
A
Polyketide
Patulin (P. patulum)
Patulin (P
patulum)
Grisefulvin (P. Grisofulvum)
Afaltoxsin (A. Falvus,A. Parasiticus)
Acetyl‐C0‐A
Isoprenoid
Viridin (Trichoderma virens)
MIKOTOKSIN
y Merupakan zat yang bersifat racun terhadap hewan maupun
manusia.
y Terdapat berbagai macam dan dihasilkan dari berbagai macam
prekursor dan jalur metabolisme.
k
d
l
b l
y Toksin fungi endofit : yang berasosiasi dengan tanaman sangat
berbahaya bagi hewan (Acremonium, Claviceps pupurea).
FUNGI PENGHASIL MIKOTOKSIN dan efeknya
Toksin
Fungi
Sumber
Efek
Aflatoksin
A. Flavus,
A.parasiticus
Kacang, minyak
Kanker hati
Sterigmatocystin
A. Vesicolor
B. A. nidulans
Rumput‐rumputan
serealia
Racun dan
kankerhati
Ochratoksin
A. ochraceus
Rumput‐rumputan
Rumput
rumputan
hati
Citrinin
P.citrinum
Biji‐bijian, kacang
ginjal
P t li
Patulin
A l t
A. clavatus
Biji biji
Biji‐bijian
N
Neurotoksin
t k i
ANTIBIOTIK
y Disintesis melalui jalur yang spesifik.
y Merupakan substansi yang tidak essensial bagi
pertumbuhan.
y Biasanya berkurang selama perkembangan.
y Deteksi ; adanya daerah hambatan yang jernih
dis kit k
disekitar
koloni.
l i
Contoh : Pinisilin (P.notatum,
P notatum P.chrysogenum)
P chrysogenum)
Prekursor metabolit sekunder
y Sintesis metabolit sekunder merupakan canang dari
metabolisme primer.
y Acetyl‐CoA merupakan salah satu prekursor dari
beberapa
b
b
zatt antara
t
l i TERPEN STEROID
lain TERPEN, STEROID,
POLKETIDA.
y Komponen AROMATIK dapat disintesis dari
ERYTROSE‐4P dan PHOSPHOENOL PYRUVAT.
y Metabolit sekunbder lain disintesis dari : AMIDE.
y Enzim‐enzim yang mengklatalisis metabolisme
sekunder relatif tdk. spesifik
JALUR MEVALONAT,Sintesis : mikotoksin,
sterol,karotenoid
y Karotenoid, sterol, dan toksin tertentu merupakan
metabolit sekunder yang mengandung terpen.
y TERPENOID disintesis melalui jaur MEVALONAT
(karena dr. jalur ini terbentuk as. Mevalonat)
y Jalur MEVALONAT : Asetil‐KoA merupakan zat kimia
kunci pd. Jalur ini.
y 2 mol Asetil‐KoA (mengalami kondensasi)→
A t
Asetoasetil-KoA
til K A (akan
( k bereaksi
b
k i dengan
d
2 moll AsetilA til
KoA)→ Hydroksi Metil Glutaril –KoA (HMG-KoA)→ As.
MEVALONAT
Lanjutan…….
y Sebagai alternatif lain HMG‐KoA disintresis dari LEUSIN
yang mengalami proses, deaminasi,karoiksilasi.
y As. MEVALONAT (mengalami fosforilasi, dekarboksilasi)
→ Isopentiy PiyoPhosphat (IPP)
y IPP merupakan molokul pertama yang mengandung gugus
ISOPRENE (HEMITERPENE) yang merupakan karbon
skeleton yang merupakan prekursor sintesis TERPENOID
UKURAN BESAR (dengan sejumlah atom C)
y MONOTERPEN (GENTARL-PP),10 At. C → FARNESIL-PP
((15 C)) : merupakan
p
prekursor 30 atom C ( TRITERPEN))
p
→ tetrasiklik triterpen (STEROL)
TREITERPEN → pentasiklik terpenoid
Lanjutan…..
y FARNESIL‐PP (15 C) → GERANILGERAIL-PP (20 C)
→ DITERPEN → TETRATERPEN → KAROTENOID
,40C
40C (zat
(
warna))
y GERANILGERANIL-PP
GERANILGERANIL PP (20 C) +IPP→
+IPP GERAIL
FARMESIL-PP → → → 50 C → → → UBIQUINON
((berperan
p
dlm. Transpor
p elektron))
y FARMESIL-PP : sebagai prekursor berbagai metabolit
sekunder mis: As. MARASMIK (Marasmius congenus),
HELICOBACIDIn ( Helicopasidium mompa),FUMAGILIN
(Aspergillus fumigatus) dll.
y GERANILGERANIL-PP
GERANILGERANIL PP (20 C) → as. GIBERELAT
(HORMON TUMBUH)(dihasilkan oleh Giberella fujicuroi)
Derivat POLIKETIDA
y Asetyl‐KoA (mengalami kondensasi)→ 3 mol
MALONIL-KoA.
y MALONIL-KoA. (mengalami dekarboksilasi dan Asetyl-
KoA berikatan dg.
dg Protein)→ TRI
TRI-ββ KETOMETILEN
(TRIKETIDA) (yang akan mengalami SIKLIKASI)→
molokul AROMATIK ( As. ORSELLINIK, As.
DIHIDROKSIMETILBENZOIK, 6METILSALISILAT)yang merupakan prekursor
metabolit sekunder ANTIBIOTIK
y As. Orselinat → GRISOFULIN
y As.
As Salisilat → PATULIN
Derivat SIKIMAT‐KHORISMAT
y Rute ini dimulai dengan kondensasi PEP dan Erytrose‐4P (dari
jalur glikolisis)→AS. DIHIDROKSIKUINAT (Siklik)
y AS.DIHIDROKSIKUINAT→ as. SIKIMAT → As.
y
y
y
y
KHORISMAT.→ asam AMINO AROMATIK (tryptophan,
Phebylalani Tyrosin).
Phebylalani,
Tyrosin)
TRYPTOPHAN( KONDENSASI) → ALKALOID
PHENYLALANIN→ As. SINAMAT
As. Sinamat : sebagai stimulator ataupun inhibitor.
As. SINAMAT → KOMARIN (stimulator perkecambahan
uredospore)
y TYROSIN → prekursor dlm sintesis LIGNIN
y Antibiotik PENISILIN dan CEPHALOSPORIN : penisilin
p
dan sepalosporin, disintesis dari as. Amoni alifatik
(valin,cystein/cystine