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