Dokumen ini menjelaskan berbagai proses metabolisme pada mikrob, terutama katabolisme dan anabolisme karbohidrat, lipid, dan protein. Proses metabolisme karbohidrat melibatkan jalur utama seperti glikolisis dan jalur pentosa fosfat, yang menghasilkan energi dan prekursor penting untuk biosintesis. Selain itu, terdapat pemaparan tentang modifikasi glikolisis dan jalur fosfoketolase, menunjukkan keragaman dalam cara mikrob mengolah substrat.

1. METABOLISME MIKROB
Mahasiswa mampu menjelaskan proses
katabolisme dan anabolisme karbohidrat,
lipid dan protein pada mikrob
metab.esti 1

2. METABOLISME KARBOHIDRAT
 Metabolisme?
 Mengapa mikrob melakukan metabolisme?
 Bagaimana mikrob melakukan metabolisme?
 Bagaimana mikrob melakukan metabolisme
karbohidrat?
metab.esti 2

3. Katabolisme dibedakan:
1. Hidrolisis molekul besar menjadi senyawa
penyusunnya, tidak dilepaskan banyak energi
2. Degradasi asam amino, monosakarida, asam
lemak, gliserol dan produk lain menjadi senyawa
lebih sederhana (aerob atau anaerob), hasilkan
senyawa intermediet,ATP, NADH dan atau
FADH2
3. Oksidasi sempurna molekul secara aerob
menjadi CO2, hasilkan ATP, NADH dan FADH2
(dilepaskan banyak energi)
metab.esti 3

4. metab.esti 4
Penggunaan substrat alternatif melibatkan konversinya
ke intermediet dalam metabolisme karbohidrat

5. Peran karbohidrat dan nutrien lain dlm
metabolisme mikrob heterotrof :
1. Teroksidasi dan lepaskan energi
2. Penyedia C utk sintesis komponen sel
Secara umum mikrob mendegradasi gula ke
piruvat dan senyawa sejenis melalui :
1. Glikolisis (+TCA amfibolik)
2. Pentosa fosfat
3. Entner-Doudoroff
metab.esti 5

6. metab.esti 6

7. JALUR UTAMA METABOLISME KARBOHIDRAT
metab.esti 7

8. • Ditemukan pada mikrob secara umum (aerob atau
anaerob
• Oksidasi glukosa mulai saat konversi Asam
gliseraldehid-3P ke 1,3 Asam bifosfogliserat, 2 NAD
direduksi menjadi NADH  NAD menurun
• Oksidasi lanjut gliseraldehid 3P  jika tersedia
NAD utk mengikat elektron yg dilepaskan
(Respirasi & Fermentasi, beda?)
• Enzim kunci : Fruktosa 1,6BP aldolase
• Sintesis ATP : fosforilasi tingkat substrat (fosforilasi
ADP berpasangan dgn pemecahan secara
eksergonik dari molekul substrat berenergi tinggi)
(Kapan??)
metab.esti 8

9. Modifikasi Glikolisis (EMP)
Modifikasi EMP pada Archaea :
 Halofil (Haloarcula vallismortis): tranport aktif fruktosa
Fruktosa + ATP →Fruk-1P + ADP (by ketoheksokinase)
Fruk-1P + ATP → Fruk 1,6 DiP + ADP (1- Fosfofruktokinase)
 Hyperthermofil (Pyrococcus furiosus)
a. Fosforilasi glukosa & fruk-6P oleh ADP kinase (ADP lebih
stabil)
b. Reduksi GA-3P ke 3PG oleh GA-3P:feredoksin
oksidoreduktse tanpa hasilkan ATP
metab.esti 9

10. JALUR LAIN METABOLISME GLUKOSA
 oksidasi Glukosa-6P ke 6-fosfoglukonat diikuti oksidasi
(+ karboksilasi) 6-fosfoglukonat ke ribulosa-5P dan CO2
 Ribulosa-5P ada dlm keseimbangan dengan Ribosa-5P
dan Xylulosa-5P oleh Ribosa-5P isomerase dan
Xylulosa-5P epimerase
 Konversi R-5P + X-5P → SH-7P (prekusor asam amino
aromatik)+ GA-3P → F-6P dan E-4P (aa aromatik)
 produksi pentosa (ribosa-5P) dari glukosa  asam
nukleat, konversi pentosa ke heksosa (fruktosa 6-P),
NADPH
 A. xylinum, E.coli, yeast, Streptomyces
metab.esti 10
A. LINTASAN PENTOSA FOSFAT

11. metab.esti 11

12. Senyawa intermediet digunakan dalam dua langkah :
• Fruktosa-6P → Glukosa-6P, saat gliseraldehid-3P
menjadi piruvat
• Gliserldehid -3P kembali menjadi Glukosa-6P
Reaksi :
Glukosa-6P +12 NADP+ + 7H2O → CO2 + 12
NADPH + 12 H+ + Pi
metab.esti 12

13. Jalur pentosa fosfat dapat berfungsi katabolik &
anabolik :
1. NADPH : sumber elektron utk reduksi molekul saat
biosintesis
2. Jalur sintesis gula 4C dan 5C (erytrosa-4P utk sintesis
asam amino aromatik, ribosa-5P komponen as.nukleat,
ribulosa 1,5 bifosfat akseptor CO2 utama, sintesis
heksosa)
3. Intermediet (gliseraldehid-3P) utk sintesis ATP, oksidasi
NADPH ke NADP+ hasilkan ATP jika masuk transport
elektron
Mikrob tumbuh pada gula pentosa → sumber glukosa utk
sintesis peptidoglikan
metab.esti 13

14. Fosfoketolase
Fosfoketolase pathway
metab.esti 14

15. Fosfoketolase (hexosa monophosphat/HMP)
pathway
 Konversi Ru-5P → Xylulosa-5P (Xy-5P)
 Xy-5P → GA-3P dan Acetyl-P oleh Fosfoketolase
 GA-3P → glikolisis membentuk laktat
 Acetyl-P → A.Co.A tereduksi → Etanol
 Leuconostoc mesenteroides (heterofermentatif),
Lactobacillus casei (homofermentatif)
metab.esti 15