3. NUTRISI
y Merupakan aspek yang menyangkut fisiologi yang
disepakati sebagi suplai monomer (bahan dasar
monomer)yang dibutuhkan sel untuk tumbuh
monomer)yang dibutuhkan sel untuk tumbuh.
y Substansi yang diperlukan ini disebut NUTRIEN.
y Beda organisme berbeda kebutuhan nutriennya dan
y Beda organisme berbeda kebutuhan nutriennya dan
jumlah kebutuhannya.
5. Sumber energi, karbon,donor hidrogen
Sumber energi :
1. Cahaya (mikroba fototrof)
1. Cahaya (mikroba fototrof)
2. Zat kimia ( mikroba khemotrof)
Sumber Karbon :
1. Zat an organik /CO2 (mikroba Autotrof)
2. Zat organik (mikroba heterotrof)
g ( )
Donor Hidrogen :
g
1. Zat organik (mikroba organotrof)
2. Zat an organik/H2,NH3,H2S,S, Fe²⁺(mikroba
litotrof).
6. nutrien
y Makronutrien : nutrien yang dibutuhkan dalam
jumlah banyak.
y Mikronutrien : nutrien yang dibutuhkan dalam jumlah
sedikit
sedikit.
7. PENGAMBILAN NUTRISI
y OSMOTROF (FUNGI, BAKTERI) utk. heterotrof
y DIGESTIF (HEWAN,PROTOZOA)
y FOTOSINTETIK (TUMBUHAN, ALGA,SEBAGIAN
BAKTERI, PROTOZOA))
8. MAKRONUTRIEN
ELEMEN KETERSEDIAAN DI LINGKUNGAN
CARBON (C)) CO2, KOMPONEN ORGANIK
( )
HIDROGEN (H) H2O, KOMPONEN ORGANIK
OKSIGEN (O) H2,O2, KOMPONEN ORGANIK
NITROGEN (N) NH3, NO 3⁻,N2, KOMPONEN NITROGEN
ORGANIK.
PHOSPHOR (P) PO4 ₃⁻
SULFUR (S) H2S, SO4 ²⁻,KOMPONEN SULFUR
( ) , 4 ,
ORGANIK,LOGAM SULFIT (FeS,CuS,,ZnS,NiS dll.
POTASSIUM (K) K⁺ dalam larutan atau sebagai garam K
MAGNESIUM (Mg) Mg ² ⁺ dalam larutan atau sebagai garam Mg
G S U ( g) g da a a uta atau sebaga ga a g
SODIUM(Na) Na⁺ sebagai larutan atau terikat sebagi garam NaCl
dan garam lainnya.
CALCIUM (Ca) Ca²⁺ dalam larutan atau sebagai CaSO4 atau garam
CALCIUM (Ca) Ca dalam larutan atau sebagai CaSO4 atau garam
lainnya.
BESI (Fe) Fe²⁺ atau Fe³⁺dlm. Larutan atau FeS,Fe(OH)3 dll.
9. MAKRONUTRIEN
(dibutuhkan dalam jumlah besar)
(dibutuhkan dalam jumlah besar)
JENIS PERAN keterangan
C,H,O,N
Phosphor (P) sintesis As. nukleat
phospholipida
Sulfur(S ) Sintesis asam amino Sistein,
methionin
Komponen vitamin Thiamin,biotin
As. lipoat
p
Kalium (K) Pompa Na
magnesium
(Mg)
Stabilisasi Membran,ribosom
As. nukleat, aktivitas enzim
(Mg) As. nukleat, aktivitas enzim
Kalsium(Ca) stabilitas Dinding sel
Endospora thd. panas
Sodium/Na pertumbuhan Bakteri halofilik
Sodium/Na pertumbuhan Bakteri halofilik
Zat besi/Fe Komponen sitokrom Pd. Sistem respirasi
Potasium/ Dlm. Sintesis protein Semua organisme
11. Mikronutrien dan fungsinya
ELEMEN FUNGSI DLM SEL
ELEMEN FUNGSI DLM. SEL
BORON(B) Antibiotik poliketid
CHROMIUM (Cr)
COBALT (Co) Vitamin B12,transkarboksilase
COPPER (Cu) respirasi, sitokrom c oksidase,fotosintesis dll
BESI (Fe) Sitokrom katalase peroksidase protein Fe‐S oksigenase
BESI (Fe) Sitokrom, katalase,peroksidase,protein Fe S,oksigenase.
MANGANASE (Mn) Aktivator kebanyakan enzim.
MOLIBDENIUM (Mo) Nitrogenase,nitrat reduktase,sulfid oksidase dll.
( ) h d k
NICKEL (Ni) Urease,hidrogenase,koenzim metanogen.
SELENIUM (Se) Format dehidrogenase, hidrogenase.
VANADIUM (V) Vanadium nitrogenase,bromoperoksidase.
ZINC (Zn) Alkohol dehidrogenase,RNA dan DNA polimerase.
12. DONOR‐ASEPTOR ELEKTRON DAN
DONOR ASEPTOR ELEKTRON DAN
FAKTOR TUMBUH
1. Donor dan aseptor elektron :
Berkaitan dg. Proses osidasi‐reduksi dalam mekanisme
l k d Akhi dih ilk
transport elektron yang pd. Akhirnya dihasilkan
energi, ketika donor elektron teroksidasi dan aseptor
elektron tereduksi
elektron tereduksi.
2. Faktor tumbuh : merupakan senyawa organikyg
sangat dibutuhkan mikroba dan tdk. Dapat disintesis
g p
sendiri.Mis ; purin‐pirimidin,vitamin
13. NUTRIEN
1. Air : sel 70‐85%
2. Sumber energi : sinar matahari atau zat kimia
g
3. Sumber karbon: organik atau an organik (CO2)
4. Sumber nitrogen: organik atau an organik (N2
udara=gas=70%),Nitrat, Nitrit.
5. Sumber aseptor elektron :O2 atau zat organik
6. Sumber mineral
7. Faktor tumbuh
14. PENYERAPAN EKSTRASELULER
PENYERAPAN EKSTRASELULER
(bagi mikroba heterotrof)
y Bahan –bahan polimer/makromolokul yang terdapat
dilingkungan dpt. Digunakan oleh mikroba.
C h li l l il i DNA
y Contoh polimer : selulosa, amilum, protein, DNA,
lemak, lignin dll.
y Polimer ini akan dihidrolisis menjadi monomer
y Polimer ini akan dihidrolisis menjadi monomer‐
monomernya oleh enzim ekstraseluler.
y Enzim ekstraseluler/enzim hidrolisi : enzim yang
Enzim ekstraseluler/enzim hidrolisi : enzim yang
berfungsi/bekerja di luar sel.
15. CONTOH‐CONTOH MAKROMOLOKUL DAN ENZIM YANG
MENGHIDROLISIS
SENYAWA MAKROMOLOKUL ENZIM HIDROLISIS
AMILUM (pati) amilase
SELULOSA Selulase
S U OS Se u ase
LIGNIN Ligninase
HEMISELULOSA Hemiselulase
LEMAK Li
LEMAK Lipase
RNA RNA se
DNA DNA se
PROTEIN proteinase
16. Fig. 5‐7
(a) and glucose
ring structures
Glucose Glucose
Glucose Glucose
(b) Starch: 1–4 linkage of glucose monomers (b) Cellulose: 1–4 linkage of glucose monomers
18. Fig. 5‐2b
HO H
1 2 3 4
HO H
1 2 3 4
Hydrolysis adds a water
molecule breaking a bond H2O
molecule, breaking a bond H2O
HO HO
H H
3
2
1
(b) Hydrolysis of a polymer
(b)
19. Hidrolisis makromolokul
y Dikatalisis oleh enzim ekstraseluler ; enzim yang
bekerja diluar sel.
y Contoh : enzim amilase, protease,lipase, pektinase,
selulase, khitinase,keratinase dll.
y SETELAH MENJADI MIKROMOLOKUL AKAN
DITRANSFER MELALUI MEMBRAN SEL.
y Bahan/zat zat yang dibutuhkan oleh sel : seluruh
y Bahan/zat‐zat yang dibutuhkan oleh sel : seluruh
nutrien yang dibutuhkan oleh sal dan tidak dapat
disintesis sendiri.
20. ƒTRANSPORT NUTRIEN :
bervariasi antar mikroba
‐ bervariasi antar mikroba.
‐ membran sebagi fasilitas transport bersifat selektif
permiabel.
permiabel.
1. Penyerapan pasif : hanya berdasar pd. Perbedaan konsentrasi (hanya zat
yg konsentrasi di luar sel lebih besar dibanding di dalam sel).Ex: CO2, O2
danlemak terlarut.
2. Difusi dipermudah/ dengan fasilitas : dibantu adanya karier
protein,untuk molokul polar, masing‐masing mol. Memiliki binding‐site
yg khusus binding‐site akan mengalami perubahan konfigurasi sehingga
yg khusus, binding site akan mengalami perubahan konfigurasi sehingga
menyebabkan terlepasnya molokul yg diangkut. Ex: gula, as. amino
berbagai ion logam.
P k if k ATP
3. Penyerapan aktif : menggunakan ATP.
hidrolisis ATP yg terjadi di dlm. Sel akan menghasilkan energi yg akan
digunakan untuk memompoa H+ keluar sel sehingga H+ di luar sel akan
mempengaruhi konfigurasi protein karier dan afinitas terhadap substrat.
p g g p p
23. Lanjutan............................
4. Translokasi gugus : molokul mengalami modifikasi
selama diangkut mis. Glukosa menjadi glukosa –phosphat
Melibatkan 1 komponen spesifik (HPr protein tahan panas)
Melibatkan 1 komponen spesifik (HPr=protein tahan panas)
dan enzim (E1= terletak di sitoplasma), komponen ke 2
adalah Enzim2 yg spesifik utk. Masing‐masing gula
( l k dl b )
(terletak dlm. Membran)
PEP + HPr → HPr-P + piruvat (oleh enzim 1)
HPr P + gula Gula P + HPr (enzim 2)
HPr-P + gula → Gula –P + HPr (enzim 2)
5. Transport zat besi : menggunakan sistem siderofor,
siderofor merupakan senyawa yg diekskresi dlm. Nutrien
p y yg
dan akan mengikat besi (Fe3+) dan dimasukkan kembali
sebagai ferikrom(yg memiliki afinitas rendah terhadap Fe2+
sehingga Fe2+akan segera dilepaskan dlm Sel
sehingga Fe akan segera dilepaskan dlm. Sel.
25. SEBARAN MIKROBA SESUAI TIPE NUTRISI
TYPE NUTRISI SUMBER ENERGI
& SUMBER C
ASEPTOR elektron CONTOH
KHEMOHETEROTROF A ZAT KIMIA ZAT ORGANIK E C li
KHEMOHETEROTROF,A
NAEROB
ZAT KIMIA
ORGANIK
ZAT ORGANIK E.Coli
Streptococcuc.sp
(ORGAN
PENCERNAAN)
KHEMOHETEROTROF,A
NAEROB
ZAT KIMIA
ORGANIK
ZAT AN ORGANIK Clostridium.sp(MAKA
NAN KALENG)
KHEMOHETEROTROF ae ZAT KIMIA O2 Semua hewan
KHEMOHETEROTROF,ae
rob
ZAT KIMIA
ORGANIK
O2 Semua hewan
Fungi
Sebagian bakteri
KHEMO AUTOTROF CO2
ZAT KIMIA
O2 BAKTERI
NITRAT NITRIT
ZAT KIMIA NITRAT,NITRIT,
SULFAT (TANAH)
FOTO HETEROTROF SINAR MTHR
ZAT ORGANIK
BAKTHIJAUNon
sulfur
BAKT.PURPLE,Non
Sulfur (PERAAIRAN)
FOTO AUTOTROF SINAR MTHR
ZAT ORGANIK
AN AEROB –
pereduksi H2S
Bakt Sulfur
26. Media
y Konsistensi : padat cair
y Konsistensi : padat,cair
y Susunan : defined media (yang dibuat dengan jumlah yang
tepat), dan complexs media (media yang tdk
memperhatikan presisi jumlah yang tepat. Exs:
menggunkaan produk hewan casein/protein susu, daging
dsb).
dsb).
y Kegunaan/Fungsi : medium selektif, medium diferensial,
medium uji, medium utk. Menghitung,medium utk.
M k i b h di di k
Menentukan tipe pertumbuhan,medium diperkaya.
