Metabolisme mikrobial

10,535 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
10,535
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
18
Actions
Shares
0
Downloads
301
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Metabolisme mikrobial

  1. 1. METABOLISME MIKROBIAL OLEH: D R . D E S S Y Y O S WAT Y
  2. 2. 1. Metabolisme Aerobik dan AnaerobikProses metabolisme:a. Katabolisme: reaksi eksergonik (penguraian senyawa energi). Contoh: respirasi Karbohidrat asam piruvat, energi.b. Anabolisme: reaksi endergonik (pembentukan senyawa + energi). Contoh: fotosintesis.
  3. 3. Metabolit: reaksi metabolisme suatu senyawa.Mikroorganisme melakukan:- proses metabolisme (nutrisi, respirasi dan sintesis).- Pelestarian diri (melindungi diri, reproduksi, adaptasi)
  4. 4. Kebutuhan terhadap sumber oksigen, metabolisme:a. Aerobik: mikroba menggunakan O2 bebas sebagai aseptor tunggal hidrogen terakhir dalam proses respirasi.b. Anaerobik: mikroba tidak menggunakan O2 bebas, tetapi senyawa kimia seperti nitrat.c. Fakultatif-aerobik/anaerobik: secara terbatas hidup dalam kondisi aerobik atau anaerobik.d. Mikroaerofilik: menggunakan sedikit oksigen.e. Kapnofilik: menggunakan sedikit oksigen dan banyak CO2.
  5. 5. 2. Nutrien MikrobaPertumbuhan mikroba: pertambahan jumlah sel dan jumlah organisme.Contoh: kultur bakteri: pertambahan komponen dalam sel hidupUmur sel: setelah proses pembelahan sel selesai.Umur kultur: waktu atau lama inkubasi (ct: 24, 48 jam).
  6. 6. Contoh: jika satu sel bakteri Vibrio spWaktu generasi = 15 menit1 sel bakteri membelah diri = 2 sel dalam waktu 15 menitSel bakteri ini diinkubasi selama 48 jam.Pembelahan sel: 48 x 60 = 192 generasi 15Jumlah sel bakteri setelah 48 jam = 2192 sel.
  7. 7. Kenyataan: proses metabolisme dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan nutrien.
  8. 8. Sumber nutrien Pertumbuhan sel Ukuran seltersedia cepat besarSumber nutrien kehidupan, pertumbuhan mikroba
  9. 9. Nutrisi: penyerapan bahan ke dalam sel untuk proses metabolisme:a. Katabolisme/dissimilasi/bioenergi: nutrien sebagai sumber energi (penerima elektron). Ct: oksigen, KNO3. Energi yang dihasilkan: energi kimia (respirasi). Fungsi: pembentukan spora, pergerakan, biosintesis dan perkembang biakan .b. Anabolisme/assimilasi/biosintesis: nutrien sebagai bahan baku (utama), memerlukan energi (fotosintesis).
  10. 10. Contoh:- Escherichia coli, Enterobacter aerogenes: medium yang mengandung glukosa.- Mycoplasma sp: sterol (vitamin D) dari tumbuhan.Nutrisi biokatalisator proses(bioenergi + biosintesis) (enzim) metabolisme
  11. 11. Fungsi nutrien untuk pertumbuhan bakteri:a. Sumber karbon seperti hidrat arang, asam organik, garam organik, polialkohol.b. Sumber nitrogen seperti amonium, nitrat, asam amino, protein.c. Sumber energi seperti senyawa organik, anorganik dan cahaya matahari.d. Faktor pertumbuhan seperti mineral, vitamin.
  12. 12. 3. Pengaturan MetabolismeSetiap sel mikroba: mengadakan pertukaran zat dengan lingkungannya:- Mengambil zat-zat tertentu dari lingkungan- Mengembalikan zat-zat tertentu ke dalam lingkungan.Disebut: proses metabolisme.Proses metabolisme membutuhkan enzim dan ATP.Enzim: katalisator organik (biokatalisator), dihasilkan oleh sel bakteri.Fungsi: mempercepat reaksi kimia, tidak mengalami perubahan jumlah (jumlah enzim sebelum dan setelah reaksi adalah tetap.
  13. 13. Nutrien masuk ke dalam sel mikroba melalui:a. Difusi pasif: konsentrasi gradien (tinggi ke rendah). Contoh: air keluar masuk sel secara bebas, difusi ADP ke dalam dan difusi ATP keluar dari mitokondria atau transpor glukosa dalam sel darah merah.b. Difusi yang dipercepat: konsentrasi tinggi ke rendah, kecepatan lebih tinggi dari difusi pasif dengan dibantu enzim (permease). Contoh: gula masuk ke dalam sel eukariotik (fungi, alga) gliserol masuk ke dalam sel prokariotik (bakteri).
  14. 14. c. Transport aktif: konsentrasi rendah ke tinggi dengan bantuan enzim permease dan energi. Contoh: sel E.coli: laktosa + enzim beta-galaktosida permease, dimana afinitas permease terhadap laktosa dalam sel lebih rendah daripada di luar sel.d. Translokasi: komponen masuk ke dalam sel + energi, diubah menjadi komponen bentuk lain, tidak dapat ke luar membran (impermeable).
  15. 15. Jika mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selmengalami plasmolisis: terkelupasnya membran sitoplasmadari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma.Jika mikroba diletakkan pada larutan hipotonis, maka selmengalami plasmoptisa: pecahnya sel karena cairan masukke dalam sel sehingga sel membengkak dan pecah.
  16. 16. 4. Faktor yang Mempengaruhi MetabolismeAktivitas metabolisme mikroba dipengaruhi faktorlingkungan.Perubahan lingkungan: perubahan sifat morfologi dan fisiologi sel mikroba.Perubahan faktor lingkungan: adaptasi sel mikrobaFaktor lingkungan:- Abiotik(fisika dan kimia)- Biotik
  17. 17. a. Faktor abiotik:- Suhu:* Suhu minimum: suhu terendah, mikroba masih dapat hidup.* Suhu optimum: suhu paling baik untuk hidup.* Suhu maksimum: suhu tertinggi kehidupan mikrobaMikroba psikrofil: tumbuh pada suhu 0-300C, suhu optimum 150C.Mikroba mesofil: minimum 150C, optimum 25- 370C dan maksimum 45-550C.Mikroba termofil: optimum 55-600C, maks 750C
  18. 18. Contoh:- Bakteri psikofil: bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella) Vibrio marinus: optimum 15-16 0C, diatas 30 oC aktivitas metabolisme berhenti dalam 1.5 jam.- Bakteri mesofil: Agrobacterium luteum: 25 oC- Bakteri termofil: Bacillus, Clostridium, bakteri pereduksi sulfat/sulfur. Sulfolobus acidocaldarius: suhu 65-95 oC.
  19. 19. V. Marinus A.luteum S. acidocaldariusJika suhu suhu tinggi menyebabkan perubahanenzim (denaturasi):- Titik kematian thermal: suhu mematikan sepsies mikroba dalam waktu 10 menit, kondisi tertentu.
  20. 20. - Waktu kematian thermal: waktu yang diperlukan membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.Dipengaruhi:- Waktu- Suhu- Kelembaban- Spora- Umur mikroba- pH- Komposisi medium.
  21. 21. Waktu kematian thermal ( TDT/ thermal death time):Jika suhu dibawah minimum: kerja enzim akanterhenti, terjadi gangguan metabolisme:* Cold shock : penurunan suhu tiba-tiba, kematian bakteri (bakteri muda atau fase logaritmik).* Freezing: rusaknya sel dengan terbentuknya kristal es di dalam air intraseluler
  22. 22. * Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat. Fungsi: mengawetkan mikroba, air protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair (sublimasi).Suhu perairan Indonesia: 28-31 oC.- pHMikroba tumbuh pada pH: 3-6, maksimum 6.5-7.5pH < 5 dan > 8.5, maka bakteri tidak tumbuh, kecualibakteri asam asetat (Acetobacter suboxydans).
  23. 23. Mikroba asidofil: hidup pada pH 2,0-5,0.Contoh: Lactobacilli, Acetobacter, Sarcina ventriculi dan jamur.Mikroba mesofil (neutrofil): hidup pada pH 5,5-8,0.Contoh: bakteri Pseudomonas aeruginosa, E, coli, Clostridium sp, Nitrosomonas.Mikroba alkalifil: hidup pada pH 8,4-9,5.Contoh: bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes dan bakteri pengguna urea.
  24. 24. A. Suboxydans Lactobacilli Actinomycetes- Kandungan air (aw=water activity): kelembaban relatifMikroba: tumbuh pada aw 0,998-0,6.Bakteri: tumbuh pada aw 0,90-0,999 (> 0,98).
  25. 25. Mikroba osmotoleran: hidup pada aw terendah(0,6)seperti: khamir Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus tumbuh pada aw 0,8 membentuk spora, konidia atau kista.A. glaucus S. rouxii
  26. 26. - Salinitas* Mikroba osmofil: kadar gula tinggi (Escherichia)Contoh: >65 % wt/wt (aw =0,94).* Mikroba halofil: kadar garam halogen 2,5-4%, rata- rata 3,5%. Contoh: bakteri Archaebacterium (Halobacterium).* Mikroba halodurik: kadar garam tinggi 30 %. Contoh: E. coli, Bacillus sp
  27. 27. Escherichia Archaebacterium Bacillusb. Faktor biotik- Interaksi mikroba* Interaksi dalam satu populasi mikroba: Positif (kooperasi): peningkatan kecepatan suatu pertumbuhan, kepadatan populasi.
  28. 28. Contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau fase lag (fase adaptasi).Negatif (kompetisi): penurunan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi.Contoh: populasi mikroba dalam substrat terbatas, produk metabolik yang beracun (jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah, menghasilkan asam lemak dan H2S.
  29. 29. * Interaksi antar berbagai macam populasi mikroba Interaksi: pengaruh positif, negatif, atau tidak ada pengaruh antar populasi mikroba.

×