Amilum: Perbedaan antara revisi

Di dalam tumbuhan, pati disimpan dalam butiran semi-kristal. Tiap spesies tumbuhan mempunyai ukuran butiran pati yang khas: pati beras relatif kecil (sekitar 2 μm), pati kentang memiliki butiran yang lebih besar (hingga 100 μm) sedangkan gandum dan tapioka berada di antara keduanya. Tidak seperti sumber pati nabati lainnya, pati gandum memiliki distribusi ukuran bimodal, dengan butiran yang lebih kecil dan lebih besar berkisar antara 2 hingga 55 μm.<ref>{{Cite book|date=2017-11-25|url=https://shop.elsevier.com/books/starch-in-food/sjoo/978-0-08-100868-3|title=Starch in Food|isbn=978-0-08-100868-3|language=en-US}}</ref>

Biosintesis dan perluasan butiran merupakan peristiwa molekuler kompleks yang dapat dibagi lagi menjadi empat langkah utama, yaitu inisiasi butiran, penggabungan butiran kecil, transisi fase, dan ekspansi. Beberapa protein telah dikarakterisasi keterlibatannya dalam setiap proses ini. Misalnya, protein terkait membran kloroplas, MFP1, menentukan lokasi inisiasi granula.<ref>{{Cite journal|last=Bürgy|first=Léo|last2=Eicke|first2=Simona|last3=Kopp|first3=Christophe|last4=Jenny|first4=Camilla|last5=Lu|first5=Kuan Jen|last6=Escrig|first6=Stephane|last7=Meibom|first7=Anders|last8=Zeeman|first8=Samuel C.|date=2021-11-26|title=Coalescence and directed anisotropic growth of starch granule initials in subdomains of Arabidopsis thaliana chloroplasts|url=https://www.nature.com/articles/s41467-021-27151-5|journal=Nature Communications|language=en|volume=12|issue=1|pages=6944|doi=10.1038/s41467-021-27151-5|issn=2041-1723}}</ref> Protein lain bernama PTST2 berikatan dengan rantai glukan kecil dan menggumpal untuk merekrut pati sintase 4 (SS4). Tiga protein lain, yaitu PTST3, SS5, dan MRC, juga diketahui terlibat dalam proses inisiasi granula pati. Selain itu, dua protein bernama ESV dan LESV berperan dalam transisi fase air ke kristal dari rantai glukan. Beberapa sintase pati yang aktif secara katalitik, seperti SS1, SS2, SS3, dan GBSS, sangat penting untuk biosintesis granula pati dan memainkan peran katalitik pada setiap langkah biogenesis dan ekspansi granula.

Selain protein di atas, enzim percabangan pati (BEs) memperkenalkan ikatan α-1,6-glikosidik antara rantai glukosa, menciptakan amilopektin bercabang. Isoamilase enzim debranching pati (DBE) menghilangkan beberapa cabang ini. Ada beberapa isoform dari enzim ini, yang menyebabkan proses sintesis yang sangat kompleks.<ref>{{Cite journal|last=Smith|first=Alison M.|date=2001-06-01|title=The Biosynthesis of Starch Granules|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/bm000133c|journal=Biomacromolecules|language=en|volume=2|issue=2|pages=335–341|doi=10.1021/bm000133c|issn=1525-7797}}</ref>

Pati yang disintesis dalam daun tanaman pada siang hari bersifat sementara: berfungsi sebagai sumber energi pada malam hari. Enzim mengkatalisis pelepasan glukosa dari butiran. Rantai pati yang tidak larut dan sangat bercabang memerlukan fosforilasi agar dapat diakses oleh enzim pendegradasi. Enzim glukan, air dikinase (GWD) memasang fosfat pada posisi C-6 glukosa, dekat dengan ikatan percabangan rantai 1,6-alfa. Enzim kedua, fosfoglukan, air dikinase (PWD) memfosforilasi molekul glukosa pada posisi C-3. Setelah fosforilasi kedua, enzim pendegradasi pertama, beta-amilase (BAM) menyerang rantai glukosa pada ujung non-pereduksinya. Maltosa merupakan produk utama yang dikeluarkan. Jika rantai glukosa terdiri dari tiga molekul atau kurang, BAM tidak dapat melepaskan maltosa. Enzim kedua, enzim-1 yang tidak proporsional (DPE1), menggabungkan dua molekul maltotriosa. Dari rantai ini, molekul glukosa dilepaskan. Sekarang, BAM dapat melepaskan molekul maltosa lain dari rantai yang tersisa. Siklus ini berulang sampai pati terdegradasi sepenuhnya. Jika BAM mendekati titik percabangan rantai glukosa yang terfosforilasi, ia tidak dapat lagi melepaskan maltosa. Agar rantai terfosforilasi dapat terdegradasi, diperlukan enzim isoamilase (ISA).<ref name=":0">{{Cite journal|last=Smith|first=Alison M.|last2=Zeeman|first2=Samuel C.|last3=Smith|first3=Steven M.|date=2005-06-01|title=STARCH DEGRADATION|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.arplant.56.032604.144257|journal=Annual Review of Plant Biology|language=en|volume=56|issue=1|pages=73–98|doi=10.1146/annurev.arplant.56.032604.144257|issn=1543-5008}}</ref>

Produk degradasi pati sebagian besar adalah maltosa[30] dan sejumlah kecil glukosa.<ref>{{Cite journal|last=Weise|first=Sean E.|last2=Weber|first2=Andreas P. M.|last3=Sharkey|first3=Thomas D.|date=2004-01-01|title=Maltose is the major form of carbon exported from the chloroplast at night|url=https://link.springer.com/article/10.1007/s00425-003-1128-y|journal=Planta|language=en|volume=218|issue=3|pages=474–482|doi=10.1007/s00425-003-1128-y|issn=1432-2048}}</ref> Molekul-molekul ini diekspor dari plastida ke sitosol, maltosa melalui transporter maltosa dan glukosa oleh translocator glukosa plastida (pGlcT). Kedua gula ini digunakan untuk sintesis sukrosa. Sukrosa kemudian dapat digunakan dalam jalur oksidatif pentosa fosfat di mitokondria, untuk menghasilkan ATP di malam hari.<ref name=":0" />