Tatap muka 5 (metab N).ppt

8/14/2019 Tatap muka 5 (metab N).ppt

1/15

Prasetyorini


2/15

Sumber Nitrogen Nitrogen nitrat, dalam bentuk NO3- Nitrogen amonia, dalam bentuk NH4 Nitrogen organik Nitrogen molekuler N2)Nitrat setelah diabsorbsi, sebelum digunakan akan direduksi terlebihdahulu menjadi NH3, melalui reaksi: NO3+ NADPH2/NADH2 NO2 + H2O + NADP/NADNitrat) Nitrit) NO2 + 2 NADPH2 NH2OH + H2O + 2 NADPNitrit) hidroxilamin) NH2OH + NADH2/NADPH2 NH3+ H2O + NADP/NADhidroxilamin) amonia)


3/15

1.

Enzim yang terlibat adalah enzim-enzim reduktase.

2. Proses reduksi merupakan suatu reaksi-reaksi endothermik

(membutuhkan sumber energi).

3. Sumber energinya adalah NADPH2/NADH2yang molekul H

dapat berasal dari proses fotolisis. Hal ini didasarkan bahwa

reduksi nitrat meningkat bila intensitas cahaya meningkat,

terutama pada bagian tumbuhan yang berhijau daun atau dari

hasil reduksi tahap-tahap proses respirasi. Hal ini terjadi pada

reduksi nitrat didlm akar yg tergantung dr respirasi.


4/15


5/15

Reduktase Donor H Kebutuhan unsur Reaksi sumber energi

Nitrat NAD/NADP Molibden Fotolisa air atau Respirasi

Sbg donor H a/ pd proses

reduksi)

Fotolisa air atau Respirasi

Nitrit Hanya NADP Mangan

Hidroxilamin NAD/NADP Mangan

Dlm keadaan ttt senyawa anorganik dlm bentuk NH4+dapat diambil

langsung oleh akar tanpa dioksidir lebih dahulu menjadi nitrat.

Ion NH4dioksidir menjadi amonia/hingga dapat aktif/digunakan langsung

dlm proses aminasi reduktif Senyawa nitrogen organik yang dapat diabsorbsi langsung oleh tumbuhan

atau di absorpsi adalah urea (Tumbuhan insekta dpt mengabsorbir asam

amino hsl perombakan insekta melalui daunnya).


6/15


7/15

Jika tersedia nitrat atau amonia banyak, maka faktor penghambatpembtkn aa adalah faktor 2yg menghambat Siklus Krebs, spt:

Keadaan anaerobik.

Kadar hidrat arang yang rendah karena tergangunya proses fotosintesa.

Adanya senyawa2yang meracuni respirasi.

Percobaan penggunaan isotop N (nitrogen berat) dlm btk NH4 pada tumbuhanmemberikan hasil bahwa N terabsorbsi pertama-tama terlihat dlm btk aa,asam glutamat, asam aspartat dan dalam jumlah yang terbatas dlm alanin,dan amida glutamin serta asparagin.


8/15

aminasi

1. HOOC - CH2- CH2- C=O COOH + NH3 HOOC - CH2- CH2- CNH COOH +H2O

asam keto glutarat asam imino glutarat

reduksi

HOOC - CH2- CH2- CNHCOOH + NADPH2/NADH2 HOOC - CH2- CH2HCNH2COOH

asam imino glutamat asam glutamat

2.HOOC.CH2.CO.COO+ NH3 HOOC.CH2.CNH + H2O

asam oxaloasetat asamimino suksinat

HOOC.CH2.CO. COOH + NADPH3/NADH2 HOOC.CH2.CH(NH2).COOH

asam imino suksinat asam aspartat

3.CH3.CO.COOH + NH3 CH3.CNH.COOH + H2O

asam piruvat asamimino propionat

CH3.CNH.COOH + NADH2/NADPH2 CH3.CH(NH2).COOH

alanin


9/15

Asam aspartat dan glutamat, dpt beraksi lagi dg amonia dalam membentuk amida asparagin dan glutamin,yang dikatalisasi enzim asparaginase dan glutaminase.

asparaginase

HOOC-CH2-CH2HCNH2COOH+NH3 CONH2- CH2- HCNH2- COOH+ H2O + ADP + Pa

asam aspartat ATP asparagin

HOOC.CH2.CH2.CH(NH2).COOH +NH3 CO(NH2).CH2.CH2.CH(NH2).COOH +H2O+ ADP + Pa

asam glutamat ATP glutamin

Aminasi reduktif (asam keto+NH3+NADPH2) hanya berperanan dalam pembentukan asam aspartatdan glutamat, dan sebagian besar dari alanin agaknya hasil dari transaminasi.


10/15

Lintasan lain yatu bila hidroxilamin sbg sumber NH3bereaksi dg asam keto, contoh

asam oxaloacetat yg membtk asam aspartat & sbg intermediat terjadi exim,

HOOC.CH2.CO.COOH + NH2OH -------------->HOOC.CH2.CNOH.COOH + H2Oasam oxaloasetat hidroxilamin exim dari oxaloasetat

HOOC.CH2.CNOH.COOH + NADPH2--------------->HOOC.CH2.CH(NH2) + H2OExim dari oxaloasetat asam aspartat

Lintasan diatas ditemukan olehVirtanen pada akar Leguminoceaeyang bersimbiosadg Rhyzobiumpda bintil-bintil akar. Tanpa simbiosa sintesa tersebut tdk ditemukan.


11/15


12/15

Dg teknik khromatografi kertas, tlh diketahui bahwa semua asamamino

yg terdapat dlm tumbuhan memiliki asamketo asalnya.

Dilaporkan bahwa didlm tumbuhan terdapat 27 asam amino, dan terdpt

dlm jumlah yang sama asamketo asalnya

Diketahui reaksi sumbernya, diantaranya : siklus Krebs beserta senyawa 2

antaranya; senyawa 2antara dlm oksidasi glukosa; senyawa2antara dari

biosintesa senyawa2aromatik.

Enzim

2

transaminasi dlm bermacam

2

tingkat kekhususannya, dptmengkatalisir transfer gugusan amino antara asam amino dan asam

keto. Reaksi-reaksinya dapat ditunjukkan sebagai berikut:


13/15

Asam aspartat + Asam piruvat ------> As. Oxaloasetat + Alanin(As. Amino) (As. keto) (As. keto) (As. Amino)

Asam glutamat + Asam Piruvat ------> As.keto glutamat + Alanin(As. Amino) (As. keto) (Asam keto) (As. Amino)

Bila tumbuhan dapat mengikatkan nitrogen anorganik (NH3) kedalamasam aspartat dan glutamat (aminasi reduktif) dan juga dapatmembentuk ber-macam 2asam keto, maka dengan prosestransaminasi akan dapat dibentuk ber-macam 2jenis aa dari asam

keto sumbernya, serta asam oxaloasetat dan asam

keto glutarat ygdpt beraksi lagi dg persediaan amonia yg tersedia (pembawa amonia).


14/15

Dibawah pengaruh enzim asparaginase & glutaminase dpt terbentuk :

Asam Aspartat + NH3 Asparagin

Asam Glutamat + NH3 Glutamin

Amida ini dpt bertindak sbg pembawa dan sumber amonia sintesa aa dalamtumbuhan. Sbg contoh asparagin dpt melepaskan ggs aminonya untuksintesa asam amino baru :

Asam aspartat masih dapat memberikan gugusan aminonya dalammembentuk asam amino lainnya dengan proses transaminasi seperti telahdiuraikan sebelumnya. (Asparagin dan asam aspartat sebagai pembawa NH3)yaitu :

Asam aspartat + as. keto ----------> as. Oxaloasetat + as.amino(lainnya)


15/15

Glutamin dpt pula berfs dg cara yg sama, ttp tentunya akan menghslkan asam

glutamat & asamketo glutarat. Reaksi 2diatas dpt digambarkan sbg siklusmeliputi proses 2aminasi reduktif dan transaminasi

Sumber utama asam keto glutarat dan asam oxaloasetata/ siklus Krebs &scr lgs atau tdk lgs dr siklus karbon fotosintesa (Calvin/C4). Jadi spt tlhdiuraikan pl pd bab-bab Respirasi & Fotosintesa, bahwa metabolisme N ada

hub dg kedua proses itu. Krn asimilasi N tgt fotosintesa & respirasi aerobik,mk perlu diperhtkan hal 2 spt:

Keadaan aerobik (Krebs)

Produksi senyawa 2hidrat arang yg ckp banyak (fotosintesa).

Respirasi & Fotosntesa jg mrpkn sbr energi (ATP, NADPH2)

Tatap muka 5 (metab N).ppt

Documents