Biosintesis SelulosaBahan baku: uridin di-phosphate glucose (UDP-Glukosa) yang merupakan molekul glukosa berenergi tinggi.UDP- glukosa didapat dari pemecahan sukrosa atau glukosa secara langsung, terjadi di sitoplasma.Enzim yang berperan dalam biosintesis tersebut : sintase sukrase, heksokinase, fosfoglukomutase, UDP-glukopirofosforilase.

Biosintesis SelulosaCon’t

Biosintesis SelulosaEnzim TCS mengkatalis reaksi pemutusan glukosa dari UDP-glukosa dan penggabungan glukosa menjadi rantai selulosa yang tumbuh pada sisi luar membran sel.Polimerisasi diikuti dengan pembentukan ikatan hydrogen.

Glukosa

Selulosa

Mikrofibil

Makrofibil

Dinding sel

Con’t

Gambar ..... Skema pembentukan serat dari selulosa

Con’t

Biosintesis Selulosa

Pola susunan selulosa dalam dinding sel:• 100 selulosa bergabung -> 1 misel • 20 misel bergabung -> 1 mikrofibril • 250 mikrofibil bergabung -> 1 makrofibril • 4000 makrofibil bergabung -> 1 dinding sel• Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah

selulosa (isi selulosa dari kapas adalah 90% dan dari kayu adalah 40-50%)

Con’t

Biosintesis

• Lokasi dan pengaturan mikrofibril selulosa adalah dalam dinding sel tanaman

• Di dalam jaringan pembuluh tanaman, selulosa disintesis oleh membran plasma dengan kompleks terminal roset (RTCs). RTCs adalah struktur protein heksamerik, kira-kira 25 nm diameter, yang mengandung enzim sintesa selulosa yang mensintesis rantai selulosa individu.

• Setiap RTC mengapung di membran plasma sel dan “berputar” sebuah mikrofibril ke dalam dinding sel.

• RTCs mengandung setidaknya tiga sintesis selulosa yang berbeda, dikodekan oleh gen Cesa, dalam stoikiometri yang tidak diketahui. Salinan set gen Cesa terlibat dalam biosintesis sel primer dan sekunder dinding.

• Selulosa membutuhkan inisiasi sintesis rantai dan perpanjangan dan dua proses terpisah. Cesa inisiat glukosiltransferase memulai polimerisasi selulosa dengan menggunakan primer steroid, sitosterol-beta-glukosida, dan UDP-glukosa.

• Sintesa selulosa menggunakan prekursor UDP-D-glukosa untuk memanjangkan pertumbuhan rantai selulosa . Selulase mungkin berfungsi untuk membelah primer dari rantai matang.

Pengaturan mikrofibril selulosa dalam dinding sel tanaman

Haigler, C.H., M. Ivanova-Datcheva, P. S. Hogan, V. V. Salnikov, S. Hwang, L. K. Martin, and Delmer, D.P. (2001) Carbon partitioning to cellulose synthesis. Plant Molecular Biology 47: 29-51.

Metabolisme Sukrosa dan Biosintesis Selulosa

• Sukrosa sintase merupakan enzim kunci pada biosintesis selulosa yang mengkatalisis reaksi konversi sukrosa dan UDP menjadi UDP-glukosa dan fruktosa. Enzim ini terlibat pada biosintesis selulosa dengan cara menghubungkan dan menyediakan UDP-glukosa ke selulosa sintase pada sintesis dinding sel sekunder.

• Sukrosa sintase juga diduga menghubungkan UDP glukosa dari sukrosa ke berbagai β-glukan sintase pada biosintesis selulosa.