semoga bermanfaat buat adek tingkat yang sedang menekuni kuliah ini

1. Biokimia Fermentasi

2. A. Konsep Dasar
 Definisi
 Metabolisme: proses katabolisme
dan anabolisme.
 Katabolisme: proses yg dilakukan
MH hidup untuk menghasilkan
energi dari nutrien.
 Anabolisme: proses biosintesis dg
menggunakan energi dan bahan
baku untuk membuat makromolekul
dan struktur seluler.

3. A. Konsep
 Reduksi dan Oksidasi
 Atom menjadi tereduksi dlm suatu reaksi kimia
bila:

Menerima elektron

Berikatan dg atom yg kurang elektronegativ

Dan biasanya terjadi saat atom berikatan dg hidrogen.
 Atom menjadi teroksidasi dlm suatu reaksi kimia
bila

Kehilangan elektron

Berikatan dg atom yg lebih elektronegativ

Dan biasanya terjadi saat atom berikatan dg oksigen

4. A. Konsep Dasar
 Reduksi dan Oksidasi
 Pd jalur metabolisme, lebih difokuskan pd
oksidasi dan reduksi atom karbon.
 Bentuk tereduksi atom C (cont.
hidrokarbon, metana, lemak, karbohidrat,
alkohol) ikatan kimianya mengandung
energi potensial yg besar.
 Btk teroksidasi atom C (cont. keton,
aldehid, asam karbosilat, karbon diosida)
ikatan kimianya mengandung energi
potensial sangat kecil.

5. A. Konsep Dasar
 Reduksi dan Oksidasi
 Reduksi dan oksidasi selalu terjadi
bersamaan. Pd reaksi reduksi-oksidasi
(reaksi redoks), satu senyawa mengalami
reduksi, dan lainnya mengalami oksidasi.
Senyawa yg teroksidasi disebut elektron
donor, dan senyawa yg tereduksi disebut
elektron akseptor.

6. A. Konsep Dasar
 Jalur Enzimatik untuk Metabolisme
 Reaksi Metabolik terjadi secara bertahap
dimana atom dari bahan awal diubah
hingga menjadi produk akhir.
 Setiap tahap membutuhkan enzim tertentu.
 Enzim-enzim yg mengkatalisis setiap tahap
reaksi dari bahan awal sampai produk jadi
disebut dg jalur enzimatik (jalur metabolik)

7. A. Konsep dasar
 Kofaktor untuk reaksi Redok
 Enzim-enzim yg mengkatalisis reaksi redok
umumnya memerlukan kofaktor untuk
memindahkan elektron dari satu bagian
jalur metabolik ke bagian yg lain.
 Ada 2 kofaktor redok utama: NAD dan
FAD. Mrp molekul organik yg relatif kecil
bag strukturnya dapat tereduksi atau
teroksidasi.

8. A. Konsep Dasar
 Kofaktor untuk reaksi Redoks
NAD(oxidized) + H+
+ sepasang elektron → NADH(reduced)
FAD(oxidized) + H+
+ sepasang elektron → FADH(reduced)
NAD and FAD are present only in small
(catalytic) amounts – they cannot serve as
the final electron acceptor, but must be
regenerated (reoxidized) in order for
metabolism to continue

9. A. Konsep Dasar
 ATP: energi pada banyak reaksi seluler
 ATP = adenosin trifosfat. Suatu nukleotida dg 3
gugus fosfat.
 Fosfat terakhir pada rantai dihidrolisis (ATP menjadi
ADP, atau adenosin difosfat).
ATP + H2O → ADP + Phosphate + Energy (7.5
kcal/mol)

10. A. Konsep dasar
 ATP
 Hidrolisis ATP digunakan sebagai sumber
energi pd banyak reaksi biologi yg
membutuhkan energi – cont : transport aktif
dlm pompa Na-K
 Selama katabolisme, energi dilepaskan dari
oksidasi karbon dan digunakan untuk
sintesis ATP dari ADP dan fosfat.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energi
ADP + fosfat + Energy → ATP + H2O`

11. B. Jalur Glikolisis
 Gambaran jalur glikolisis
 Oksidasi sebagian dari glukosa untuk
membentuk asam piruvat.
 Sejumlah kecil ATP dibuat
 Sejumlah kecil NAD direduksi mjd NADH

12. B. Jalur Glikolisis
 4 jalur glikolisis utama yg ditemukan dlm
bakteri yg berbeda.
 Jalur Embden-Meyerhoff-Parnas

“klasic” glikolisis

Ditemukan hampir pada semua organisme
 Jalur Heksosa monofosfat

Juga ditemukan pada hampir semua organisme

Pada sintesis gula pentosa yg digunakan dlm
sintesis nukleotida
 Jalur Entner-Doudoroff

Ditemukan dlm Pseudomonas dan genus yg terkait.
 Jalur Fosfoketolase

Ditemukan dlm Bifidobacterium dan Leuconostoc

13. Peran enzim
 Katalisator enzim dpt mpcepat reaksi
kimia 1012
– 1020
kali dibandingk dg
katalisator anorganik.
 Reaksi dg mgunakan enzim utk
mdapatk produk melalui degradasi
tahap demi tahap.
 Enzim dpt nurunkan energi aktivasi
reaksi.

15. Fermentasi oleh mikroba dpt mgunakan
substrat dasar karbohidrat dan senyawa
nitrogen organik.
 Umumnya produk berasal dari substrat yg
mgd karbon. Bmacam2 produk antara
dihasilk dari glukosa dan dihasilkan asam
piruvat sebagai senyawa kunci. Kmd asam
piruvat direduksi mjd asam laktat, asam
butirat, asam propionat, butanediol, etil
alkohol dsb.
 Produk yg dihasilk tgt ada dan tidaknya
enzim mikroba. Mis. bakteri asam laktat tdk
mghasilk ensim piruvat dekarboksilase, tetapi
mereduksi piruvat mjd asam laktat, sedang
khamir dpt mghasilk piruvat dekarboksilase
utk mereduksi senyawa CO2 mjd etanol.

16. Macam-macam fermentasi karbohidrat
No. Macam Glikolisis Hasil akhir utama
1. Fermentasi alkohol
Oleh khamir HDP etanol, CO2
Oleh bakteri EDP etanol, CO2
2. Fermentasi asam laktat
1. Homofermentasi (Homolaktat) HDP asam laktat
2. Heterofermentasi (Heterolaktat) HMP asam laktat, etanol, as asetat dan CO2
3. Fermentasi asam propionat HDP asam propionat, asam asetat, CO2
4. Fermentasi asam butirat HDP asam butirat,asam asetat, H2, CO2,
butanol, etanol, aseton, Isopropanol.
5. Fermentasi asam campur HDP etanol, asetat, format, H2, CO2, laktat,
suksinat.
6. Fermentasi butanediol HDP butanediol, etanol, laktat, suksinat,
asetat, H2, CO2.

17.  Jalur heksosa difosfat (HDP), yaitu
Embden-Meyerhoff-Parnas atau glikolisis.
 Jalur heksosa monofosfat (HMP), yaitu
jalur Warburg Dicken, jalur fosfoketolosa,
atau jalur pentosa fosfat.
 Jalur 2 keto-3 deoksi glukonat-6 fosfat
(jalur KDGP), atau jalur Entner Doudoroff.
Peruraian glukosa mjd asam piruvat
ada 3 jalur :

18. • Jalur yg paling umum untuk
oksidasi glukosa adalah
glikolisis. Produk akhirnya asam
piruvat.
• Satu molekul glukosa
menghasilkan 2 ATP and 2
NADH.

19. Entner-Doudoroff
mghslk 1 ATP, 1
NADPH, and 1 NADH
dari 1molekul glukosa.
Digunakan oleh Gram
negatives ( Rhizobium,
Psuedomonas,
Agrobacterium),
Alternativ Glikolisis

20. Alternativ Glikolisis
 Jalur Pentosa
fosfat digunakan
untuk metabolisme
gula dg 5 atom
karbon; oksidasi 1
molekul gula dihslk 1
ATP dan 2 NADPH
 Menghslk produk
intermediet untuk
sintesis nukleotida
dan asam nukleat,
sintesis glukosa dari
CO2 dlm fotosintesis,
dan bbrp asam
amino.

21. RINGKASAN ALTERNATIV
GLIKOLISIS

22. Jalur perubahan as piruvat
Glukosa
Jalur HDP
Jalur HMP
Jalur KDGP
Laktat Piruvat Asetaldehid Etanol
Glukolasetat Asetoin Asetil KoA + Format Asetil KoA + H2 + CO2
Asetil KoA Asetat
Suksinat Butirat Aseton
Propional Butadediol Asetat Etanol H2 CO2 Butanol Propanol

24. Fermentation