Metabolisme Karbon pada Fungi - Organisme hidup dapat dikelompokkn menjadi dua berdasarkan
kemampuannya untukmemperoleh sumber energy dari sumber karbon, yaitu autotroph
dan heterotroph. Organisme autotroph memiliki kemampuan mengasimilasi karbon
anorganik(Co2 dan CO3] atau senyawa dengan satu karbon (misalnya CH4) menjadi
karbon organic. Apabila organisme autotroph mengasimilasi karbon anorganik
dengan bantuan bantuan cahaya matahari, maka disebut fotoautotrof. Apabila
organisme autotroph mengasimilasi karbon anorganik dengan bantuanoksidasi
senyawa anorganik, maka disebut kemoautotrof. Organisme autotrof memiliki
kemampuan mengasimilasi karbon organic menjadi karbon organic lain. Organisme
bergantung kepada organisme autotroph untuk memperoleh karbon karbon organic.
Apabila organisme heterotroph mengasimilasi karbon organik dengan bantuan
cahaya matahari, maka disebut fotoautotrof. Apabila organisme heterotroph
mengasimilasi karbon organic denganbantuan oksidasi senyawa organic, maka
disebut kemoheterotrof.
 |
| metabolisme |
Fungi adalah mikroorganisme heterotroph karena tidak
memiliki kemampuan untuk mengoksidasi
senyawa karbon anorganik, atau senyawa karbon yang memiliki satu karbon.
Senyawa karbon organic yang dapat dimand=faatkan fungi untuk membuat materi sel
baru berkisar dari molekul sederhana seperti gula sederhana, asam organic, gula
terikat alcohol, polimer rantaipendek dan nrantai panjang mengandung karbon,
hingga kepada senyawa kompleks seperti karbohidrat, protein, lipid, dan asam
nukleat.
Metabolisme Karbon pada Simbiosis Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA)
merupakan bentuk hubungan yang memberikan manfaat besar bagi kebanyakan tanaman darat, karena mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman, meningkatkan resistensi terhadap cekaman faktor biotis dan abiotis, dan meningkatkan diversitas ekologi.FMA berperan dalam aliran fotosintat dari tanaman inang ke fungi dan aliran hara dari fungi ke tanaman inang.
Siklus hidup FMA dimulai ketika propagul (spora, hifa intraradikal, dan hifa ekstraradikal) mulai tumbuh.Tahap ini dikatakan sebagai a simbiotik, karena ini fungi belum bergantung pada tanaman inang. Pada tahap ini terjadi mobilisasi triacylglycerides (TAG) dan glikogen sebagai senyawa simpanan karbon utama. Mobilisasi ini menjadi energi bagi perkembangan coenocytic tabung kecambah dan menyediakan karbon skeleton untuk anabolisme, termasuk de novo sintesis dinding sel kitin yang mengelilingi struktur fungi.Tahap a simbiotik bertahan antara 1-2 minggu dan perkembangan tabung kecambah bisa mencapai belasan sentimeter. Jika simbiosis gagal terjadi pada periode tumbuh terbatas ini, maka fungi akan istirahat tumbuh yang ditandai dengan pembentukan septat pada tabung kecambah dan inti sel mengalami autolysis.
Selanjutnya propagul memasuki kondisi dorman dan mempunyai kemampuan untuk berkecambah berulang kali.Istirahat tumbuh sebenarnya merupakan strategi untuk mendapatkan akar yang sesuai untuk dikolonisasi. Ketika fungi kontak dengan akar terjadi proses signaling diantara keduanya, yang akan diikuti oleh penerimaan fungi sebagai simbion oleh akar tanaman inang. Selanjutnya fungi berkembang ekstensif diantara dan dalam eksodermal akar dansel korteks membentuk struktur intraradikal: hifa intraradikal, arbuskula, dan vesikula yang kaya akan lemak.
Pada saat tumbuh asimbiotik FMA heksosa dan asetat memasuki tabung kecambah dan dimetabolisasi. Sintesis simpanan lemak kemungkinan diblok atau mengalami pengurangan tajam.Ketika glukoneogenesis dan siklus glyoxylate yang melibatkan pemecahan lemak menjadilintasanaktif dalam tabung kecambah asimbiotik, hal ini merupakan transisi dari katabolisme ke anabolisme lemak. Proses ini berguna agar FMA tumbuh dan menyempurnakan siklus hidupnya. Spora yang berkecambah memiliki simpanan dalam bentuk lemak netral (TAG) yang berperan mendukung pertumbuhan.
Lemak ini merupakan bentuk utama karbon pada spora, hifa dan vesikel FMA, meliputi 45-95 % pol karbon spora (Pfeffer et al. 1999) tergantung pada spesies. Triacyglycerides merupakan bagian terbesar dari lemak pada spora. Selama proses perkecambahan tryacyglycerides ini relative konstan sampai 5 hari. Pada saat bersamaan terjadi peningkatan kandungan fosfolipid pada tabung kecambah yang tumbuh.Pembentukan dan pemecahan lemak terjadi berkesinambungan selama fase pertumbuhan asimbiotik.
Karbohidrat dominan yang disimpan dalam hifa dan spora adalah glikogen dan trehalosa. Setengah dari trehalosa dipecah dalam waktu 5 hari setelah tabung kecambah muncul, yang menandakan karbohidrat berperan sejak awal perkecambahan dalam mempertahankan pertumbuhan FMA asimbiotik. Menggunakan asay aktivitas enzim memperlihatkan terdapat beberapa lintasan metabolisme selama pertumbuhan asimbiotik Glomus mosseae dan Gigaspora margarita.Adapunenzim-enzim yang terlibat adalah enzim glycolytic,phosphofructokinase dan glyceraldehydes- P dehydrogenase, malate dehydrogenase dan succinate dehydrogenase. Aktivitas Glc-6-P dehydrogenase ditemukan lebih tinggi pada spora Gi.margarita yang berkecambah dari pada hifa intraradikal, yang menunjukkan peran pentose phosphate pathway (PPP) dalam perkembangan spora.Ditemukan juga enzim 3-phosphoglycerate kinase pada spora G. mosseae yang berkecambah dan akar, yang berperan dalam glycolysis dan gluconeogenesis.
Berdasarkan uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa metabolisme karbon pada tahap asimbiotik terjadi melalui lintasan glikolisis, siklus asam trikarboksilat, dan pentose phosphatepathway (PPP). Penelitian menggunakan pelabelan memperlihatkan aliran karbon melalui lintasan-lintasan tersebutdan melalui siklus glyoxylate, metabolisme karbon non fotosintesis, dan sintesis Glu dan Arg. Spora yang berkecambah sebenarnya dapat mengambil heksosa, meskipun dalam jumlah lebih kecil dibandingkan dengan hifa intraradikal. Dari penelitian menggunakan label 13 C memperlihatkan sintesis asam lemak pada fase asimbiotik tidak signifikan , sehingga tetap diyakini TAG sebagai cadangan utama pada spora. Berdasarkan fakta ini beberapa peneliti berspekulasi bahwa ketidak hadiran sintesis asam lemak inilah yang menyebabkan fungi pada tahap asimbiotik tidak dapat membentuk propagul baru dan menjadikannya simbion obligat.
Title : Metabolisme Karbon pada FungiPosted by :
Published : 2015-06-02T10:30:00+08:00
