Dokumen tersebut membahas tentang kimia sel mikroorganisme, meliputi struktur dan komposisi kimia sel mikroba, proses metabolisme seperti respirasi dan fermentasi, serta makromolekul penting seperti karbohidrat, lemak, protein, dan asam amino.

1. KIMIA SEL MIKROORGANISME
I L M U K E L A U TA N
U N I V E R S I TA S R I A U 2 0 1 1

2. Dari mana sel mikroorganisme
yang pertama berasal
Bakteri Fungi Virus Yeast/ragi

3. 3.8 milyar tahun yang lalu struktur proselular
evolusi sel.
Sel bakteri: suatu unit yang mendasar dari kehidupan.

4. Susunan kimia sel mikroba :
a. Penyusun utama sel (C, H, O, N, dan P): 95 % dari
berat kering sel
b. Unsur lain:
- Air
- protoplasma, dinding sel, lipida, polisakarida,
polifosfat, protein, asam amino dan senyawa
lain.

5. 1. Ikatan dan Reaksi Kimia
Proses metabolisme
(oksidasi-reduksi)
Kimia sel (metabolisme): semua reaksi kimia yang terjadi dalam
sel hidup + enzim energi sintesis komponen sel ,
kegiatan selular (cth: pergerakan) dan nutrien sederhana (cth: asam
lemak, glukosa, senyawa aromatik).
Reaksi kimia terdiri atas:
a. Disimilasi (katabolik): perombakan nutrien membebaskan
energi
b. Asimilasi (anabolik): energi sintesis/fungsi sel lainnya

6. Proses oksidasi – reduksi energi
Oksidasi: pelepasan elektron
Reduksi: penangkapan elektron
Cth: H2 2e- + 2H+
dikatalisis
Fosforilasi oksidatif: reaksi oksidasi enzim
dehidrogenase transfer eletron + proton yang
dibebaskan aseptor eletron intermedier.
Cth: NAD+ , NADP+ NADH, NADPH

7. Energi terdiri atas:
a. Sinar matahari (mikroba fototropik/fotosintesis)
b. Oksidasi senyawa kimia (mikroba autotropik atau
kemosintesis kemotropik)
Fotosintesis terdiri atas:
a. Cyanobacteria
CO2 + 2 H2O sinar matahari H2O+ [CH2O]n + O2
(klorofil)
b. Non Cyanobacteria: anaerob
CO2 + 2H2A sinar matahari H2O + [CH2O]n + 2A
(klorofil)

10. Non Cyanabacteria:
a. Chlorobiceae (green sulfur bacteria)
CO2 + 2H2 sinar matahari CH2O + H2O
CO2 +2H2S sinar matahari CH2O + H2O + 2S
b. Chromatiaceae (purple sulfur bacteria): menggunakan
bakterioklorofil sebagai aseptor eletron. Cth: Amoebobacter,
Chromatium, Lamprobacter, Lamprocystis, Thiocapsa,
Thiocystis, Thiodictyon, Thiopedia dan Thiospirillum.
c. Rhodospirillaceae (Rhodospirillum, Rhodopseudomonas)
CO2 + 2CH3CHOHCOOH sinar matahari CH2O + H2O +
2CH3COCOOH

11. Chlorobiaceae Chromatiaceae
Rhodospirillaceae

12. Autotrofik : CO2 sebagai sumber karbon
a. Oksidasi sulfur (Thiobacillus)
2S +3O2+ 2H2O 2H2SO4
b. Oksidasi amonia (Nitrosomonas)
2NH4Cl + 3O2 2HNO2 + 2HCl +2H2O
c. Oksidasi nitrit (Nitrobacter)
2NaNO2 + O2 2NaNO3
d. Oksidasi hidrogen
2H2 + O2 2H2O

13. e. Oksidasi senyawa Fe (Siderocapsa)
4FeCO3 + O2 + 6H2O 4Fe(OH)3 + 4CO2
Heterotrofik: Senyawa organik sebagai sumber makanan
Type makanan Sumber energi Sumber karbon
Photo-autotrofik cahaya CO2
Chemo-autotrofik Senyawa anorganik CO2
(H2, NH3, NO2, H2S)
Photo-heterotrofik cahaya Senyawa organik
Chemo-heterotrofik Senyawa organik Senyawa organik

14. Bakteri obligat aerob: oksigen sebagai reseptor terakhir
Bakteri obligat anaerob: tanpa oksigen bebas
Bakteri fakultatif : oksigen atau senyawa anorganik
sebagai aseptor elektron terakhir.
Bakteri mikroaetrifilik: sedikit oksigen

15. Fermentasi:
Kondisi anaerob, elektron dan proton ditransfer dari
senyawa oksidasi menuju senyawa organik
produk fermentasi .
Cth: Gula mikroba asam piruvat
Fermentasi terdiri atas:
a. Asam homolaktat (Streptococcus, Lactobacillus)
Asam piruvat NHDA NAD+ asam laktat
b. Alkohol (yeast)
Asam piruvat CO2 asetaldehid NHDA NAD+
etil alkohol

16. c. Asam campuran (Escherichia coli)
Asam piruvat NHDA NAD+ asam laktat
Asam suksimat etil alkohol asam asetat +
H2 + CO2
d. Butylen glycol (Entherobacter, Pseudomonas, Bacillus)
2 piruvat CO2 asam asetolaktat CO2 asetoin
NHAD NAD+ 2,3 butylen glicol

17. e. Asam propionat (Propioniacterium, Veillonela)
3 asam piruvat CO2 asam asetat
f. Asam butirat, butanol, aseton (Clostridium)
4 asam piruvat 4CO2 4 asetil CoA asam asetat

19. Bakteri autotrofik
Thiobacillus Coccolithophores
Bakteri heterotrofik:
Vibrio Aeromonas Pseudomonas Bacillus Nocardia
Corynebacterium Streptomyces

20. Respirasi:
Tranfor elektron mentransfer elektron aseptor
elektron terakhir
Respirasi aerob: oksigen sebagai aseptor eletron terakhir
Respirasi anaerob: senyawa anorganik yaitu:
a. Reduser sulfat (Desulfovibrio: pembentuk spora)
SO4 2- + 8 e- + 8 H+ S2- + H2O
Senyawa organik sbg sumber karbon: heterotrofik
b. Reduser nitrat (Escherichia, Bacillus, Pseudomonas)
2NO3- + 12 e- + 12H+ N2 + 6H2O

21. Proses denitrifikasi : hilangnya nitrat dari tanah
(pertanian), baik untuk pengolahan limbah.
c. Bakteri metan : dalam usus hewan ruminansia
CO2 + 8 e- + 8H+ CH4 + 2H4O

22. Proses metabolisma: enzim yang membantu reaksi kimia
dalam sel hidup (katalisator).
Kerja enzim bergantung pada:
- Suhu
- pH
- Konsentrasi substrat
- Konsentrasi enzim
Proses metabolisme energi dan makro molekul
kegiatan proses lain dalam sel bakteri.

23. 2. Makro molekul
a. Polisakarida
- Polisakarida: polimer beberapa gula sederhana yang
dihubungkan ikatan glikosidik.
Karbohidrat (gula): campuran organik (C, H, O)
perbandingan 1:2:1.
Fungsi: cadangan makanan, bahan struktural.
b. Lemak (lipid): hidrokarbon yang sukar larut dalam air
Fungsi: lapisan pelindung, transpor energi.
Struktur lemak: gliserida.

24. Lipid: lemak dan minyak sebagai sumber karbon.
Enzim: lipase (triacylglycerol acylhydrolase)
diasilgliserol, monoasilgliserol, gliserol, asam lemak.
Lokasi pemutusan ikatan gliserol pada triasilgliserol:
- Lipase non-spesifik : memutus ikatan gliserol dari
triasilgliserol pada tiga posisi, menghasilkan
diasilgliserol, monoasilgliserol atau 3 molekul asam
lemak dan gliserol.
- Lipase spesifik : memutus ikatan gliserol dari
triasilgliserol pada posisi satu dan tiga, menghasilkan
1,2-diasilgliserol dan 2- monoasilgliserol.

25. Materi organik didegradasi oleh lipase lipase
disekresi ke lingkungan (sebelum diangkut ke dalam
sel bakteri).
c. Protein
- Protein terdiri atas:
* Protein globuler: partikel bulat, cth: enzim/katalis
*Protein serabut/struktural: berbentuk panjang,
cth: keratin (rambut)

26. Bakteri proteolitik: pengurai protein
Bakteri lipolitik: pemecah protein

27. d. Asam amino
Susunan protein: beberapa asam amino yang dihubungkan
dengan ikatan peptida. 15 protein, 10.000 asam amino.
Asam amino: unsur organik yang membentuk protein.

28. Tugas individu (Dessy):
- Makalah, minimal 7 halaman, daftar pustaka.
- Dikumpul pada tanggal 25 Oktober 2011 (minggu ke-6).
- Dilarang copy paste dari internet.
Topik, pilih salah satu:
1. Peranan kimia sel mikroorganisme
2. Keuntungan dan kerugian interaksi mikroba dengan
hewan
3. Keuntungan dan kerugian interaksi mikroba dengan
manusia
4. Peranan metabolisme mikroorganisme
5. Genetika mikroorganisme