Makalah ini membahas tentang metabolisme mikroba, enzim, dan cara mikroba memperoleh energi. Anabolisme adalah proses pembentukan senyawa kompleks dari senyawa sederhana yang memerlukan energi, sedangkan katabolisme adalah proses penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang menghasilkan energi. Enzim berperan mempercepat reaksi metabolisme dengan menurunkan energi aktivasi. Mikroba d

1. METABOLISME MIKROBA
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mikrobiologi
Kelompok 6
1. Putu Diah Kirana Purnama Dewi 1713041013
2. I Gede Angga Adiwiguna 1713041030
3. Rio Anggoro Prasetyo Aji 1713041042
4. Dede Adi Cahyana 1713041043
Dosen Pengampu
Prof. Dr. Ni Putu Ristiati, M.Pd.
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2018

2. i
Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan
rahmatnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul "Metabolisme Mikroba".
Makalah ini penulis buat guna memenuhi penyelesaian tugas pada mata kuliah Mikrobiologi.
Makalah ini berisi tentang enzim dan cara mikroba memperoleh energi.
Dalam penulisan makalah ini, penulis tentu saja tidak dapat menyelesaikannya sendiri
tanpa bantuan dari pihak lain. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata
sempurna karena masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis dengan segala
kerendahan hati meminta maaf dan mengharapkan kritik serta saran yang membangun guna
perbaikan dan penyempurnaan untuk ke depannya.
Akhir kata penulis mengucapkan selamat membaca dan semoga makalah ini dapat
bermanfaat sebagaimana mestinya.
Singaraja, 16 September 2018
Penulis

3. ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar..................................................................................................................... i
Daftar Isi.............................................................................................................................. ii
Daftar Tabel......................................................................................................................... iii
Daftar Gambar..................................................................................................................... iv
BAB I Pendahuluan
1.1 Latar Belakang...................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah................................................................................................. 2
1.3 Tujuan................................................................................................................... 2
BAB II Pembahasan
2.1 Katabolisme dan Anabolisme................................................................................ 3
2.2 Enzim.................................................................................................................... 3
2.3 Cara Kerja Enzim.................................................................................................. 5
2.4 Cara Mikroba Memperoleh Energi....................................................................... 11
2.5 Mekanisme Kerja Operon Laktosa....................................................................... 18
2.6 Fermentasi Menghasilkan Energi yang Lebih Sedikit jika Dibandingkan dengan
Respirasi................................................................................................................ 20
BAB III Penutup
3.1 Kesimpulan............................................................................................................ 21
3.2 Saran..................................................................................................................... 21
Daftar Pustaka ..................................................................................................................... 23

4. iii
DAFTAR TABEL
Tabel 8.1 Klasifikasi sistematik enzim................................................................................ 5
Tabel 8.2 Energi aktivasi dari beberapa reaksi.................................................................... 7

5. iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 8.1 Cara kerja enzim......................................................................................6
Gambar 8.2 Energi aktivasi dari suatu reaksi enzim...................................................7
Gambar 8.3 Mekanisme pengendalian aktivitas enzim dengan pengaturan
langsung oleh ligan..................................................................................9
Gambar 8.4 Siklus fotofosforilasi siklis......................................................................16
Gambar 8.5 Skema fotofosforilasi non siklis..............................................................17
Gambar 8.6 Mekanisme Kerja Operon Laktosa.........................................................19

6. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan, mahluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari proses
metabolisme untuk sintesis komponen-komponen sel dan untuk kegiatan-kegiatan
seluler. Seperti untuk pertumbuhan, pembelahan sel, pembaruan komponen sel, dan
lain-lain. Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel amatlah rumit, bergamnya bahan
yang digunakan sebagai unsur nutrisi oleh sel. Dalam melakukan setiap aktivitas sel
dalam tubuh sangatlah berkaitan erat dengan kerja enzim sebagai substansi yang ada
dalam sel yang jumlahnya amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-
perubahan yang berkaitan dengan proses-proses seluler dan kehidupan. Semua aktivitas
metabolisme prosesnya dikatalisis oleh enzim. Jadi kehidupan tidak akan terjadi tanpa
adanya enzim dalam tubuh mahluk hidup.
Metabolisme merupakan serentetan reaksi kimia yang terjadi dalam sel hidup.
Metabolisme dibagi atas dua fase yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme
adalah Pembentukan senyawa yang memerlukan energi (Rekasi endergonik) misalnya
reaksi fotosintesis: membentuk C6G12O5 dari CO2 dan H2O, sedangkan Katabolisme
adalah proses penguraian senyawa yang menghasilkan energi (reaksi eksergonik)
misalnya pada respirasi yang menguraikan karbohidrat menjadi asam piruvat dan
energi. Metabolisme ini selalu terjadi dalam sel hidup karena di dalam sel hidup
terdapat enzim yang diperlukan untuk membantu berbagai reaksi kimia yang terjadi.
Suatu proses reaksi kimia yang terjadi dapat menghasilkan energi dan dapat pula
memerlukan energi untuk membantu terjadinya reaksi tersebut.
Bila dalam suatu reaksi menghasilkan energi maka disebut reaksi eksergonik
dan apabila untuk dapat berlangsungnya suatu reaksi diperlukan energi reaksi ini
disebut reaksi endergonik. Kegiatan metabolisme meliputi proses perubahan yang
dilakukan untuk sederetan reaksi enzim yang berurutan. Untuk mempercepat laju
reaksi-reaksi diperlukan enzim-enzim tertentu pada setiap tahapan reaksi.
Mikroba terdapat di tempat dimana manusia hidup. Terdapat pada udara yang
kita hirup, pada makanan yang kita makan, juga terdapat pada permukaan kulit, pada
jari tangan, pada rambut, dalam rongga mulut, usus, dalam saluran pernapasan dan pada
seluruh permukaan tubuh yang terbuka dan dianggap sebagai flora normal. Akan tetapi,

7. 2
untunglah hanya sebagian kecil dari mikroba itu yang dapat menimbulkan penyakit
(pathogen). Pada setiap cm2 kulit terdapat sekitar 10.000 - 100.000 bakteri.
Mikroba telah lama dan banyak dimanfaatkan oleh umat manusia dalam
berbagai macam hal, seperti pengolahan makanan, minuman dan proses pengolahan
sebagian obat-obatan, seperti antibiotik, hormon, dan sebagainya. Bakteri
memproduksi produk-produk yang diperdagangkan manusia seperti alkohol, yogurt,
tempe, nata de coco, dan sebagainya itu melalui serangkaian reaksi metabolisme
panjang. makalah ini akan membahas mengenai metabolisme, berbagai proses yang
terjadi selama metabolisme. Bakteri-bakteri yang berjasa dalam terbentuknya produk
dari hasil metabolisme.
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Apa itu katabolisme dan anabolisme?
1.2.2 Apa itu enzim dan apa saja tipe-tipenya?
1.2.3 Bagaimana cara kerja enzim dan apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi
aktivitas enzim?
1.2.4 Bagaimana cara mikroba memperoleh energi?
1.2.5 Bagaimana mekanisme kerja operon laktosa?
1.2.6 Mengapa fermentasi menghasilkan energi yang lebih sedikit jika dibandingkan
dengan respirasi
1.3 Tujuan
1.3.1 Memahami dan menjelaskan pengertian katabolisme dan anabolisme.
1.3.2 Memahami dan menjelaskan pengertian dan tipe-tipe enzim.
1.3.3 Memahami dan menjelaskan cara kerja enzim beserta faktor-faktor yang
mempengaruhi aktivitas enzim.
1.3.4 Memahami dan menjelaskan cara mikroba memperoleh energi.
1.3.5 Memahami dan menjelaskan mekanisme kerja operon laktosa.
1.3.6 Memahami bahwa fermentasi menghasilkan energi yang lebih sedikit jika
dibandingkan dengan respirasi.

8. 3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Anabolisme dan Katabolisme
Katabolisme adalah proses pemecahan atau penguraian senyawa kompleks ke senyawa
yang lebih sederhana dengan menghasilkan energi yang dapat digunakan oleh organisme
dalam beraktivitas. Senyawa organik menyimpan energi dalam sebuah rangkaian atom-
atom. Dengan bantuan enzim, sel secara teratur memecah molekul-molekul yang lebih
sederhana dengan ukuran energi yang lebih kecil. Terdapat dua cara bagi organisme dalam
menghasilkan energi antara lain sebagai berikut:
1. Respirasi seluler adalah menggunakan oksigen sebagai bahan bakar organik.
2. Fermentasi atau respirasi anaerob adalah proses pemecahan molekul yang
berlangsung tanpa dengan menggunakan oksigen.
Contoh Reaksi Katabolisme adalah pengubahan glukosa menjadi CO2 dan H2O dalam
respirasi aerob yang berlangsung dalam sel. Dalam pemecahan glukosa diperlukan oksigen
dan membebaskan sejumlah energi. Energi tersebut kemudian yang digunakan untuk
berbagai aktivitas.
Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa kimia yang sederhana ke senyawa
kimia atau molekul kompleks. Peristiwa tersebut memerlukan energi dari luar. Kemudian,
energi itu digunakan untuk mengikat senyawa sederhana menjadi senyawa yang lebih
kompleks. Dengan demikian, pada proses ini energi yang diperlukan tidak akan hilang.
Namun tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa atau materi kompleks
yang baru terbentuk. Energi yang digunakan dalam anabolisme dapat berupa energi cahaya
atau energi kimia. Anabolisme yang dari energi cahaya disebut dengan fotosintetis,
sedangkan anabolisme dari energi kimia disebut dengan kemosintetis.
Senyawa kompleks yang disentetis organisme adalah senyawa organik atau senyawa
hidrokarbon yang dapat disusun oleh organisme autotrof sedangkan senyawa organik yang
disintetis dengan menggunakan energi cahaya disebut dengan fotoautotrof. Jika
menyintetis senyawa organik tersebut memerlukan energi kimia disebut dengan
kemoautotrof.
2.2 Enzim
Enzim adalah suatu katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan dapat
membantu mempercepat bermacam-macam reaksi biokimia. Dengan adanya katalisator

9. 4
enzim ini, reaksi dapat dipercepat kira-kira 1012 sampai 1020 kali jika dibandingkan sengan
reaksi tanpa katalisator. Tanpa enzim maka reaksi di dalam sel akan sangat lambat dan
tidak terkendali. Katalis walaupun dalam jumlah sedikit mempunyai kemampuan untuk
mempercepat reaksi kimiawi tanpa enzim itu berubah setelah reaksi selesai. Katalis juga
menunjukkan kekhususan, artinya suatu katalis tertentu akan berfungsi pada hanya suatu
jenis reaksi tertentu saja. Sekalipun semua enzim pada mulanya dihasilkan di dalam sel,
beberapa diekskresikan melalui dinding sel dan dapat berfungsi di luar sel.
Ada dua tipe enzim :
1. Enzim ekstraseluler atau eksoenzim, fungsinya adalah melangsungkan perubahan-
perubahan pada nutrien di sekitarnya sehingga memungkinkan nutrien tersebut
memasuki sel (berfungsi di luar sel) misalnya amilase menguraikan pati menjadi unit-
unit gula yang lebih kecil.
2. Enzim intraselular atau endoenzim berfungsi mensintesis bahan seluler dan
menguraikan nutrien untuk menyediakan energi yang diperlukan oleh sel (berfungsi di
dalam sel); misalnya heksokinase mengkatalisis fosforilasi glukose dan heksose di
dalam sel.
Sifat kimiawi dan komponen enzim
Enzim berupa protein atau gabungan antara protein dengan gugusan-gugusan kimiawi
lainnya. Enzim akan terdenaturasi oleh panas, terpresipitasi oleh etanol atau garam-garam
anorganik berkonsentrasi tinggi seperti amonium sulfat. Enzim tidak dapat melewati
membran semipermeabel atau membran selektif atau tidak terdialisis. Protein enzim
mempunyai molekul besar, berat molekulnya lebih kurang 10.000 sampai satu juta
(satuannya Dalton). Bagian protein (apoenzim) yang bergabung dengan zat organik
(koenzim) akan membentuk holoenzim.
Apoenzim + koenzim  holoenzim
Untuk teraktivasi, beberapa enzim memerlukan ion anorganik seperti Mg2+, Mn2+, Fe2+,
Zn2+. Ion-ion ini merupakan koenzim anorganik atau kofaktor. Kadang-kadang koenzim
(organik) maupun kofaktor diperlukan untuk membuat suatu enzim aktif. Supaya terjadi
suatu reaksi, maka senyawa yang bereaksi harus terlebih dahulu mencapai keadaan
teraktivasi agar tercapai keadaan teraktivasi diperlukan energi aktivasi. Jadi, enzim dapat
mempercepat reaksi dengan menurunkan besarnya energi aktivasi sebagai akibat
terbentuknya ikatan antara enzim dan substrat.

10. 5
Tatanama dan klasifikasi enzim
Tatanama enzim telah diatur oleh "Comission on Enzymes of the International of
Biochemistry". Setiap enzim memiliki dua nama yaitu nama yang dianjurkan dan nama
sistematik. Nama yang dianjurkan adalah nama yang mudah di mengerti karena dibuat
dengan cara menambahkan akhiran ase pada nama substratnya. Misalnya enzim yang
membantu mengubah lipid dinamai lipase, enzim yang membantu mempercepat
pengubahan maltose disebut maltose. Beberapa nama lama yang telah dikenal sebelum ada
tata nama tetap digunakan seperti ptialin, pepsin, tripsin. Nama sistematik ialah nama yang
jelas menunjukkan jenis reaksi yang dikatalisnya. Berdasarkan nama sistematik ada enam
kelompok enzim seperti pada tabel 8.1.
Tabel 8.1 Klasifikasi Sistematik Enzim
Nama sistematik Jenis reaksi yang di katalis
Oksidoreduktase Mempercepat reaksi oksidasi-reduksi, misalnya
dehidrogenase, oksidase, dan peroksidase
Transferase Mempercepat pemindahan gugus atom dari satu
senyawa ke senyawa lain, misalnya transaminase
Hidrolase Membantu mempercepat reaksi hidrolisis ikatan ester,
glikosida, ikatan peptide, misalnya lipase, peptidase,
enzim-enzim pencernaan
Liase Membantu melepaskan suatu gagasan zat kimia dari
substrat atau menambah suatu gugusan kepada ikatan
rangkap, misalnya dekarboksilase
Isomer Reaksi isomerisasi yaitu membantu mengubah
gugusan dalam molekul sehingga menjadi bentuk
isomeric; misalnya epimerase
Ligase Pembentukan ikatan kovalen, yaitu membantu
mengembangkan dua molekul atau lebih menjadi satu.
Reaksi ini memerlukan energi yang berasal dari ikatan
fosfat pada ATP, contohnya asetat tiokinase
2.3 Cara Kerja Enzim
Seperti halnya reaksi katalis pada umumnya, maka sebelum terjadi suatu hasil reaksi
terlebih dahulu akàn terbentuk suatu kompleks antara katalisator dan substrat, yaitu

11. 6
kompleks enzim substrat. Pembentukan kompleks enzim - substrat ini terjadi karena enzim
pada permukaannnya mempunyai suatu bagian yang reaktif sehingga dapat mengikat
substrat. Setelah terbentuk kompleks enzim - substrat maka ikatan dalam substrat
cenderung untuk pecah menjadi beberapa bentuk hasil reaksi di mana enzim dilepaskan
kembali untuk selanjutnya menangkap substrat yang baru dan mengulangi reaksi seperti
semula. Mekanisme kerja enzim dapat dilihat pada gambar 8.1 berikut.
Sumber : student.unud.ac.id
Gambar 8.1 Mekanisme Kerja Enzim
Secara sederhana reaksi, enzim dapat dituliskan sebagai berikut.
E + S  E S  E + P
Enzim + substrat kompleks hasil
Energi yang harus diberikan terhadap bahan yang stabil untuk memulai suatu reaksi
disebut dengan energi aktivasi. Enzim dapat menaikkan kecepatan suatu reaksi dengan
cara menurunkan energi aktivasi tersebut. Sebagai contoh reaksi pemecahan hidrogen
peroksida (H202) tanpa adanya katalisator akan memerlukan energi aktivasi sebesar 18.000
kalori per molekul, dengan katalisator platina (Pt) memerlukan energi aktivasi 11.700
kalori per molekul, sedangkan dengan katalisator enzim yaitu enzim katalase hanya
memerlukan energi aktivasi sebesar 5.500 kalori per molekul. Menurut teori, sebelum
molekul dapat bereaksi, terlebih dahulu mereka harus melalui suatu konfigurasi aktif. Pada
keadaan konfigurasi aktif ini, molekul pada keadaan konfigurasi mempunyai energi yang
lebih besar daripada molekul normal. Energi yang dibutuhkan untuk mencapai konfigurasi
aktif inilah yang disebut dengan energi aktivasi. Sebagai contoh, pada gambar 8.2 berikut
dapat dilihat kurva yang menggambarkan energi aktivasi dari suatu reaksi.

12. 7
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Gambar 8.2 energi aktivas dari suatu reaksi enzim
Pada gambar di atas dapat dilihat molekul pada keadaan normal (A), dan pada keadaan
konfigurasi aktif (B). Pada keadaan B, akan terbentuk kompleks enzim-substrat. Apabila
konfigurasi aktif ini telah tercapai, ikatan di dalam substrat cenderung untuk pecah
menjadi beberapa bentuk hasil reaksi (C) Energi aktivasi yang diperlukan oleh suatu enzim
bermacam-macam tergantung macam enzimnya. Sebagai contoh, beberapa energi aktivasi
yang diperlukan oleh enzim dan katalisator lainnya dapat dilihat pada tabel 8.2 berikut.
Tabel 8.2 Energi aktivasi dari beberapa reaksi
Reaksi Aktivasi
(kalori/molekul)
Katalisator Energi
Pemecahan H2O2
Tanpa katalisator
Kaloid Pt
Katalase
18.000
11.700
5.500
Inversi sukrosa
H+
Ragi invertase
26.000
11.500
Hidrolisa kasein
HCl
Tripsin
20.600
11.500
Hidrolisa etil butirat
H+
Lipase pankreas
13.200
4.200
Faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim
Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain adalah konsentrasi enzim,
konsentrasi substrat, temperatur, dan pH, dan zat penghambat (inhibitor). Pada umumnya
makin tinggi konsentrasi enzim makin cepat pula reaksi kimia yang dibantunya. Sampai

13. 8
batas tertentu makin banyak molekul substrat, makin cepat pula berlangsungnya reaksi
enzimatilk Akan tetapi, jika sudah mencapai titik jenuh, penambahan substrat tidak ada
gunanya sebab pada saat tersebut tempat-tempat aktif pada molekul enzim telah terisi oleh
molekul substrat yang bersangkutan dan kecepatan reaksi sudah maksimum. Suatu enzim
hanya dapat berfungsi pada rentangan pH dan rentangan suhu tertentu. Misalnya, enzim
pepsin hanya dapat berfungsi dalam medium asam (pH sekitar 2) sedangkan enzim-enzim
pencenaan dalam usus halus bekerja dalam medium alkali (ph sekitar 8). Pada suhu yang
rendah, enzim belum dapat bekerja, sedangkan pada suhu di atas 45°C, protein enzim
(apoenzim) mengalami denaturasi. Jadi, suatu enzim hanya dapat berfungsi secara efektif
pada pH dan suhu yang optimum. Beberapa enzim ada kalanya terlibat dalam reaksi rantai,
yang satu sama lain terikat dalam komplek multienzim Misalnya, komplek piruvat
dehidrogenase terdiri atas tiga enzim. Suatu substrat yang telah masuk ke dalam kompleks
multienzim tidak akan lepas sebelunm reaksi enzimatik seluruhnya selesai. Contoh lain
pada membran dalam mitokondria sel eukaryotik, pada membran tersebut enzim-enzim
respirasi untuk transpor elektron tersusun menurut urutan yang sesuai dengan urutan
fungsinya. Jika keluar dari membran, maka enzim-enzim tersebut tidak dapat berfungsi
sebab penataannya sudah berubah. Kerja enzim dapat dihambat oleh suatu senyawa lain
yang strukturnya mirip dengan struktur substrat yang harus diubah. Misalnya, asam
malonat (inhibitor) mempunyai struktur kimia CH2-CH2-COOH, sedang asam suksinat
(substrat)mempunyai strukturkimia COOH-CH2-CH2-COOH. Dalam hal ini, pekerjaan
enzim suksinat dehidrogenase dihambat oleh enzim malonat. Hambatan tersebut dapat
diatasi dengan menambah substrat sehingga jumlah molekulnya lebih banyak daripada
molekul inhibitor
Pengendalian metabolisme enzim
Perngendalian metabolisme selular akhimya menyangkut pengendalian kegiatan
enzim. Pada mikroba, adanya mekanisme pengaturan selular mempunyai arti penting
karena seperti pada bakteri tidak terdapat pengendalian melalui saraf dan hormonal seperti
yang dijumpai dalam sel-sel jaringan organisme tingkat tinggi. Aktivitas enzim dapat
diatur melalui dua cara, yang pertama pengendalian katalis secara langsung dan yang
kedua pengendalian genetik.
1. Pengendalian langsung mekanisme katalitik dapat terjadi dengan mengubah
konsentrasi substrat. Misalnya, bila konsentrasi substrat bertambah maka laju reaksi
meningkat sampai tercapai batas tertentu, dan bila produk menumpuk maka laju reaksi
menurun. Selain itu, konsentrasi koenzim dan kofaktor juga berpengaruh pada

14. 9
pengendalian dalarm sel. Pada beberapa mikroba, enzim proteolitik menguraikan
enzim-enzim lain yang tidak lagi diperlukan untuk reaksi- reaksi metabolik. Selain itu
dikenal juga pengendalian langsng oleh ligan yaitu molekul yang dapat terikat pada
enzim dan tidak turut berperan dalam proses katalitik itu sendiri. Pengendalian oleh
ligan ini ada tiga macam (1) Hambatan arus balik: ligan pengaturnya adalah produk
akhir suatu reaksi metabolik yang dapat menghentikan sintesisnya sendiri dengan cara
menghambat aktivitas satu enzim apa reaksi biosintetiknya (reaksi metabolik ialah
serangkaian tahapan dalam proses pengubahan kimiawi melalui molekul organik)
Misalnya pada biosintesis asam amino dan nukleotida (bahan penyusun asam nukleat)
enzim pertama tersebut akan dikendalikan oleh produk akhir. (2) Aktivitas prekursor:
prekursor atau metabolit pertama suatu reaksi merupakan ligan pengatur. Senyawa ini
mengaktivasi enzim terakhir di dalam deretan reaksi tersebut. (3) Pengendalian yang
berkaitan dengan energi: ligan pengatur yang berperan dalam pengendalian ini adalah
adenosin trifosfat (ATP) atau nukleotida purin pirimidin lainnya.
Beberapa enzim sensitif terhadap konsentrasi ATP, ADP dan AMP. Yang lainnya
sensitif terhadap perbandingan antata dua dari ketiga nukleotida tersebut. Pada
umumnya enzim yang berperan dalam pembentukan energi dihambat oleh muatan
energi yang tinggi (misalnya konsentrasi ATP yang tinggi), sedangkan beberapa
enzim biosintetik justru dirangsang. Pengendalian semacam ini amatlah penting untuk
menyeimbangkan produksi energi dan penggunaannya. Berikut gambar 8.3
mekanisme pengendalian aktivitas enzim dengan pengatur n langsung oleh ligan.
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Gambar 8.3 Mekanisme pengendalian aktivitas enzim dengan pengaturan langsung
oleh ligan
Mikroba dapat mengendalikan metabolisme selnya dengan cara mengatur ekspresi
gen. Pengendalian ekspresi dapat terjadi baik pada tahap transkripsi, translasi maupun
tahap enzim. Gen yang fungsinya saling terkait dikendalikan secara bensama-sama

15. 10
disebut dengan operon. Pengendalian pada tahap transkripsi dilakukan dengan
mengatur terjadi atau tidaknya transkripsi gen yang mengkode enzim tertentu, misal
pengendalian operon laktosa yang mengkode enzim b galaktosidase yang bertanggung
jawab dalam metabolisme laktosa. Pengendalian pada tahap translasi terdapat pada
jasad eukaryotik dan tidak umum pada jasad prokaryotik, sedang pengendalian pada
tahap enzim dilakukan dengan mengatur aktivitas enzim. Aktivitas enzim dapat
dikendalikan dengan mengubah struktur enzim. Enzim yang aktivitasnya dapat
diubalh disebut: enzim alosterik
2. Pengendalian genetis : induksi dan represi enzim. Untuk terjadinya sintesis enzim
dibutuhkan suatu induser, yaitu substansi berberat molekul rendah dan bisa berupa
substrat atau senyawa yang sekerabat dengan substrat dari reaksi yang dikatalisis oleh
enzim yang bersangkutan, maka prosesnya disebut dengan induksi. Bila substansi
berberat molekul rendah lainnya baik produk atau senyawa- senyawa sekerabat bagi
reaksi tersebut berlaku sebagai korepressor dengan cara mencegah sintesis enzim
tersebut, maka proses ini disebut dengan repressi.
Berikut akan diuraikan pengendalian genetik sintesis enzim dengan membahas operon
laktose (lak) atau sintesis ß galaktosidase pada Escherichia coli. Sejauh ini operon
tersebut adalah bagian dari genom seluler yang paling dipahami. Apabila Escherichia
coli ditumbuhkan dalam medium yang mengandung laktosa sebagai satu-satunya
sumber karbon dan energi, maka Escherichia coli akan mensintesis enzim ß
galaktosidase untuk memetabolismekan laktosa. Namun, enzim ini tidak akan
disintesis bila pada medium pertumbuhan tidak terdapat laktosa. Jadi, pembentukan
enzim ß galaktosidase dinduksi oleh laktosa sehingga laktosa disebut sebagai induser.
Enzim yang pembentukannya di induksi oleh substratnya disebut enzim induktif.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh F. Jacob dan J. Monod (1961)
metabolisme laktosa dikendalikan oleh gen yang disebut operon laktosa. Metabolisme
ini dikendalikan dengan cara mengatur transkripsi operon tersebut. Jika tidak tersedia
laktosa dalam sel, maka transkripsi tidak jalan sehingga tidak dihasilkan enzim. Akan
tetapi bila laktosa tersedia, maka transkripsi jalan dan dihasilkan enzim. Pengendalian
ini disebut dengan mekanisme induksi.
Gen yang mengkode enzim b galaktosidase disebut gen struktural. Operon
laktosa pada E.colí mengandung tiga gen struktural terdiri, dari lac z, lac y dan lac a,
sedang gen pengatur untuk ekspresi gen struktural terdiri dari lac p, dan lac o. Gen lac
z yang panjangnya 3150 nukleotida mengkode sub unit enzim ß galaktosidase yang

16. 11
mengkatalisis pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Gen lac y yang
panjangnya 780 nukleotida dan berfungsi mengkode enzim permease laktosa ke dalam
sel. Gen lac a yang panjangnya 825 nukleotida berfungsi mengkode enzim
transasetilase yang memecah senyawa yang mirip laktosa sehingga tidak menyaingi
laktosa untuk berikatan dengan enzim b galaktosidase. Gen lac o yang panjangnya 35
nukleotida disebut operator dan berfungsi sebagai tempat perlekatan protein regulator
yang disebut repressor laktosa. Gen lac pyang panjangnya 76 disebut promoter dan
berfungsi untuk tempat perlekatan ensim RNA polimerase. Sebelah promoter operon
laktosa terdapat gen pengatur yang disebut dengan gen regulator. Gen regulator terdiri
atas satu gen yang panjangnya 1041 nukleotida dan i mengkode protein repressor. Gen
lac i selalu terekspresi struktural yaitu lac i sehingga protein yang dihasilkan disebut
bersifat konstitutif.
2.4 Cara Mikroba Memperoleh Energi
Mikroba untuk mendapatkan energi melakukan berbagai macam cara metabolisme
misalnya dengan cara fermentasi, respirasi aerobik atau anaerobik, fotosintesis. Berikut
uraian tentang cara mikroba memperoleh energi.
Fermentasi
Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi - reduksi dalam sistem biologi yang menghasilkan
energi, dimana sebagai donor dan aseptor elektron digunakan senyawa organik. Senyawa
organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa. Senyawa
tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim menjadi suatu bentuk lain
misalnya aldehida, dan dapat dioksidasi menjadi asam. Sel yang melakukan fermentasi
mempunyai enzim yang akan mengubah hasil dari reaksi oksidasi. Dalam hal ini, asam
menjadi suatu senyawa yang mempunyai muatan lebih positif sehingga dapat menangkap
elektron atau bertindak sebagai aseptor elektron terakhir dan menghasilkan energi. Di
dalam proses fermentasi, kapasitas mikroba untuk mengoksidasi tergantung kepada
jumlah aseptor elektron terakhir yang dapat dipakai. Secara lebih ringkas, skema proses
fermentasi adalah sebagai berikut:

17. 12
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Respirasi
Sel yang melakukan respirasi pada umumnya mengandung enzim oksidase dan karena itu
mempunyai kecendrungan untuk menggunakan oksigen (O2) sebagai aseptor elektron
terakhir. Molekul O2 merupakan substrat yang baik untuk direduksi pada muatan yang
sangat positif dan tersedia dalam jumlah banyak di udara. Dengan demikian, sel yang
menjalankan respirasi dapat lebih efisien mengubah substrat menjadi energi bila
dibandingkan dengan sel yang melakukan fermentasi. Sel yang melakukan respirasi akan
menghasilkan energi hampir dua puluh kali lebih banyak daripada sel yang melakukan
fermentasi. Elektron dalanm sistem respirasi ini berasal dari DPNH + H+ yaitu hasil
oksidasi dari subsrat. Pasangan elektron ini dalam bentuk DPNH + H+ diubah melalui
flavoprotein atau FAD dan sitokrom menjadi energi dalam bentuk ATP sebagai berikut:
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Respirasi luminesens adalah suatu respirasi di mana elektron hasil oksidasi substrat dibawa
ke oksigen tidak melalui FAD dan sitokrom tetapi melalui FMN (flavin mononukleotida),
kemudian dari FMN dibawa ke oksigen melalui suatu reaksi enzimatik yang menghasilkan
sinar. Reaksi semacam ini tidak menghasilkan ATP dan dapat ditemukan pada beberapa
bakteri, fungi, protozoa, dan beberapa jenis hewan yang lebih tinggi. Berdasarkan
kemampuan dalam menggunakan oksigen, beberapa mikroba dapat disebut fakultatif
aerobik karena dapat menggunakan oksigen jika tersedia, tetapi juga dapat melakukan
fermentasi jika tidak ada oksigen.

18. 13
Respirasi anaerobik
Pada umumnya respirasi selalu menggunakan oksigen (respirasi aerobik), tetapi beberapa
mikroba dapat pula melakukan respirasi tanpa menggunakan oksigen dari luar tetapi
menggunakan bahan anorganik dalam substrat. Bahan- bahan anorganik ini bertindak
sebagai aseptor elektron terakhir. Kespirasi semacam ini disebut dengan respirasi
anaerobik seperti terlihat pada skema berikut ini.
Senyawa anorganik yang dapat digunakan sebagai aseptor electron adalah nitrat, sulfat,
atau CO2, dan menghasilkan senyawa tereduksi sebagai berikut :
NO3
- + 2 e- + 2 H+  NO2
- + H2O
(nitrat) (nitrit)
2 NO3
- + 10 e- + 12 H+  N2 + 6 H2O
(nitrat) (nitrogen)
4 H2 + SO4
-  2H2O- + 2 OH- + H2S
(sulfat) (hidrogen sulfida)
4 H2 + CO2  CH4 + 2 H2O
(metana)
Mikroba yang melakukan respirasi anaerobik menghasilkan energi yang lebih sedikit
bila dibandingkan dengan mikroba yang melakukan respirasi aerobik, tetapi biasanya
menghasilkan energi yang lebih banyak daripada mikroba yang melakukan fermentasi.
Metabolisme litotrofik atau autotofrik
Pada respirasi anaerobik, senyawa-senyawa anorganik dapat digunakan sebagai aseptor
elektron, maka beberapa bakteri dapat menggunakan senyawa anorganik sebagai donor
elektron. Metabolisme semacam ini disebut dengan metabolisme litotofrik atau autotrofik,
sedangkan metabolisme yang menggunakan senyawa organik sebagai donor elektron
disebut dengan metabolisme organotrofik. Senyawa anorganik yang dapat digunakan oleh

19. 14
bakteri litotrofik sebagai donor elektron antara lain senyawa nitrogen tereduksi (nitrit,
amonia), sulfur tereduksi (sulfit, hidrogen sulfida, sulfida), besi, dan kadang-kadang gas
hidrogen (H2). Bakteri ini biasanya menggunakan CO2 sebagai sumber utama karbon.
Contoh dari beberapa bakteri litotrofik yang menggunakan senyawa anorganik sebagai
donor elektron dan O2 sebagai aseptor elektron antara lain bakteri nitrifikasi, bakteri sulfur
dan bakteri besi. Bakteri nitrifikasi terdiri atas dua jenis, yaitu Nitrosomonas sp. yang
mengoksidasi amonia menjadi nitrit, dan Nitrobacter sp. yang mengoksidasi nitrit menjadi
nitrat sebagai berikut:
2NH3 + 3 O2
Nitrosomonas. 2 NO2
- + 2 H+ + 2 H2O
(amonia) (nitrit)
2NO3
- + O2
Nitrobacter. 2 NO3
-
Bakteri sulfur yang tidak berwarna misalnya Thiobacillus sp. dapat mengoksidasi
beberapa senyawa yang mengandung sulfur, misalnya:
2 H2S + O2  2 S + 2 H2O
2 S + 2 H2O + 3 O2  2 SO4
2- + 4 H+
S2O3
2- + H2O + 2O2  2 SO4
2- + 2 H+
Bakteri sulfur yang lainnya misalnya Beggiatoa sp. dan Thiothrix sp. dapat menyimpan
sulfur dalam selnya sebagai hasil oksidasi dari H2S. Jika persediaan H2S habis, maka sulfur
persediaan tersebut akan digunakan untuk metabolisme dan dioksidasi menjadi sulfat.
Bakteri besi termasuk Ferrobacillus sp. dapat mengoksidasi besi ferro menjadi ferri
sebagai berikut:
4 Fe2+ + 4 H+ + O2  4Fe3+ + 2 H2O
Fotosintesis
Beberapa mikroba tertentu dapat menggunakan energi dari sinar matahari untuk
meninggikan energi dari elektron-elektron yang dihasilkan oleh oksidasi air menjadi
oksigen. Cara metabolisme semacam ini disebut dengan fotosintesis dan dapat dilakukan
oleh sianobakteri dan algae eukaryotik
Secara singkat, reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut:
n CO2 + H2O sinar matahari (CH2O)n + O2
Pada tahun 1930, Van Niel mendapatkan bahwa ada dua macam bakteri yaitu bakteri
ungu dan bakteri hijau yang juga dapat menggunakan energi sinar matahari untuk sintesa
karbohidrat
klorofil

20. 15
sel. Bakteri-bakteri tersebut juga menggunakan CO2 sebagai sumber karbon, tetapi
mereduksi senyawa-senyawa anorganik yang lain seperti H2 atau H2S. Dalam fotosintesis
tersebut tidak akan dihasilkan oksigen bebas, secara singkat reaksi tersebut:
CO2 + 2 H2
sinar matahari (CH2O) + O2
Bakteri fotosintetik yang tidak menggunakan senyawa anorganik dapat menggunakan
senyawa organik sebagai donor elektron. Bakteri semacam ini disebut dengan
fotoorganotrofik dan hasil yang dibebaskan oleh sel tersebut adalah senyawa organik
teroksidasi. Mikroba yang tidak fotosintetik biasanya tergolong ke dalam mikroba
hemolitotrofik, yaitu mikroba tidak fotosintetik yang menggunakan senyawa anorganik
sebagai donor elektron, dan mikroba khemoorganotrofik yaitu mikroba tidak fotosintet ik
yang menggunakan senyawa organic sebagai donor elektron.
Pembentukan ATP
Energi yang dihasilkan oleh sel dengan cara pemecahan substrat atau katabolisme
kemudian dapat digunakan untuk melaksanakan reaksi biosintesa di dalam sel. Energi
yang dihasilkan tersebut sebagian besar terdapat dalam bentuk ikatan kimia yang
mempunyai energi tinggi. Salah satu gugusan kimia yang mempunyai energi tinggi adalah
adenosin tri fosfat (ATP). Dalam biologi, ATP digunakan untuk menyimpan atau
merngangkut energi. Karena itu ATP dapat digunakan sebagai sumber tenaga di dalam
metabolisme. Cara pembentukan ATP pada umumnya disebut dengan fosforilasi.
Di antara mikroba dikenal tiga macam mekanisme dasar pembentukan ATP :
1. fosforilasi tingkat substrat,
2. fosforilasi oksidatif, dan
3. fosforilasi fotosintetik
Fosforilasi tingkat substrat ialah pembentukan ATP dengan cara pemberian gugus fosfat
oleh substrat terfosforilasi kepada molekul ADP. Misalnya pada perubahan 1,3
difosfogliserat menjadi 3- fosfogliserat, maka ADP menerima gugus fosfat sehingga
terbentuk ATP :

21. 16
Fosforilasi oksidatif ialah pembentukan ATP yang terjadi ketika elektron berpindah dari
satu pembawa elektron ke pembawa elektron yang lain dalam sistem transpor elektron
(ETS-electron transport system) yang terdapat pada membran. Energi bebas yang
dilepaskan selama perpindahan elektron dalam ETS ini digunakan untuk mensintesis ATP.
Fosforilasi fotosintetik ialah pembentukan ATP dengan menggunakan energi yang dibawa
elektron yang berasal dari klorofil. Pembentukan ATP persis sama dengan pembentukasn
ATP pada fosforilasi oksidatif kecuali bahwa pada fosforilasi fotosintesis, energi cahaya
matahari digunakan untuk mengoksidasi molekul "klorofil sehingga melepaskan elektron.
Elektron yang terlepas akan berpindah dari satu pembawa elektron ke pembawa elektron
yang lain sehingga dibebaskan energi yang dapat dipakai untuk mensintesis ATP Proses
pembentukan ATP dengan cara ini disebut fosforilasi fotosintetis atau fotofosforilasi.
Fotofosforilasi dapat dibedakan dalam dua cara yaitu fotofosforilasi siklis dan
fotofosforilasi non- siklis. Pada fosforilasi siklis, oleh pengaruh sinar matahari dan hasil
reaksi fotokimia, elektron dilepaskan dari klorofil sehingga klorofil menjadi bermuatan
positif. Elektron yang dilepaskan tersebut ditangkap oleh ETS dan melalui ETS elektron
kembali lagi ke klorofil sehingga klorofil dapat mengulangi pekerjaannya kembali.
Pembawa elektron dalam ETS adalah sitokrom yang serupa dengan sitokrom yang
digunakan di dalam proses respirasi. Dengan adanya pengangkutan elektron tersebut,
dapat terjadi proses fosforilasi dan terbentuk ATP yaitu dengan gunakan ADP melalui
pertolongan enzim, seperti terlihat menggu pada skema gambar 8.4 berikut ini.
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Gambar 8.4 Siklus fotofosforilasi siklis
Sistem fotofosforilasi non-siklis sebenarnya hampir sama dengan sistem fotofosforilasi
siklis yaitu dengan menyerap sinar matahari, klorofil dapat mengeluarkan elektron
sehingga menjadi bermuatan positif. Tetapi elektron yang dibebaskan di dalam sistem non
siklis ini tidak dikembalikan lagi ke ke klorofil, melainkan ditangkap oleh aseptor elektron.
Selain itu dalam sistem non siklis juga diperlukan substrat yang bertindak sebagai donor
elektron. Elektron yang di produksi kemudian melalui ETS ditangkap oleh klorofil

22. 17
kembali. Dengan adanya pengangkutan elektron tersebut dapat terbentuk ATP yaitu
dengan menggunakan ADP melalui pertolongan enzim seperti terlihat pada siklus berikut
pada gambar 8.5
Sumber : Buku Mikrobiologi Umum
Gambar 8.5 Skema fotofosforilasi non siklis
Selain ketiga cara di atas, masih ada cara-cara lain untuh cara pembentukan ATP yang
pada umumnya berdasarkan atas enzimatis dimana energi yang dikeluarkan dari suatu
reaksi metabolisme diubah menjadi ikatan fosfat yang mempunyai energi tinggi yaitu
ATP. Sebagai contoh, oksidasi asam piruvat menjadi turunan asam asetat yang mempunyai
energi tinggi dengan adanya koenzim A disebut dengan asetil - koenzim A (asetil - CoA).
Ikatan yang mempunyai energi tinggi ini dengarn adanya ADP dapat diubah menjadi ATP
oleh beberapa bakteri dan membentuk hasil akhir berupa asam asetat dan koensim A.
Asam asetat dan koenzim A ini kemudian kembali membentk asetil - CoA dan seterusnya
diulangi kembali seperti terlihat pada reaksi berikut:
Banyak koenzim yang dipakai oleh sel dapat tereduksi sehingga bersifat sebagai aseptor
elektron. Koenzim yang biasanya digunakan dalam ETS pada metabolisme adalah NAD,
NADP FAD, dan FMN. Jadi, sebelum terjadinya fosforilasi oksidatif, sel mengoksidasi
molekul substrat sehingga mereduksi pembawa elektron seperti NAD menjadi NADH2.
Selanjutnya, molekul NADH2 membawa elektron ke ETS. Oleh karena itu, sel mengambil
elektron dari molekul substrat untuk dijadikan sebagai sumber energi dalam mensintesis
ATP. Selanjutnya, ATP dipakai sebagai sumber energi untuk menjalankan seluruh
kegiatan sel. Semua sel eukaryotik dan sebagian besar bakteri menjalankan metabolisme
yang bersifat khemoorganotrofik, yaitu mengoksidasi bahan organik sebagai sumber
energinya. Dalam oksidasi bahan organik, sebagian energi yang dibebaskan disimpan

23. 18
dalam bentuk ATP yang disintesis secara fosforilasi tingkat substrat maupun secara
fosforilasi oksidatif. Bahan organik yang digunakan terutama sekali adalah karbohidrat
karena banyak mengandung energi yang dapat dipakai untuk mensintesis ATP. Satu
molekul glukosa yang dioksidasi menjadi CO2 dan air dapat menghasilkan 38 ATP.
Oksidasi glukosa oleh jasad khemoorganotrof dapat dikelompokkan menjadi tiga tahap:
A. Tahap pertama disebut glikolisis atau Embden-Meyerhof Pathway……………2 ATP
B. Tahap kedua disebut siklus Krebs atau siklus trikarboksilat/asam sitrat……….2 ATP
C. Tahap ketiga disebut system transport elektron (ETS)………………………...34 ATP
Jadi, total ATP yang diperoleh dari setiap molekul glukosa yang dipecah melalui respirasi
adalah sebanyak 38 ATP. Ketiga tahap pemecahan glukosa ini disebut dengan respirasi.
Pada tahap ketiga, oksidasi NADH2 dan FADH2 dilakukan dalam sistem transpor elektron.
Jika yang bertindak sebagai aseptor elektron terakhir adalah oksigen itu disebut dengan
respirasi aerobik, jika yang bertindak sebagai aseptor terakhir elektron terakhir adalah
bahan anorganik selain oksigen maka itu disebut dengan respirasi anaerobik. Apabila
oksigen tidak tersedia maka mikroba yang bersifat anaerobik fakultatif dapat
menggunakan bahan organik sebagai aseptor elektron terakhir. Proses oksidasi ini disebut
dengan fermentasi.
2.5 Mekanisme Kerja Operon Laktosa
Bila E.coli yang ditumbuhkan dalam medium yang tidak mengandung laktosa, maka
tidak terjadi sintesis enzim B galaktosidase karena protein repressor yang dikode oleh lac
i menempel pada operator sehingga menghalangi transkripsi operon laktosa. Protein
repressor yang menempel pada operon menghalangi RNA polimerase menempel pada
promoter sehingga tidak terjadi transkripsi dan akibatnya tidak terjadi sintesis enzim B
galaktosidase. Jadi, bila tidak ada laktosa, maka operon laktosa tidak bekerja. Dengan
demikian, tidak terjadi pemborosan energi untuk mensintesis enzim yang tidak diperlukan.
Bila laktosa tersedia dalam medium pertumbuhan maka enzim b galaktosidase. Oleh
karena itu, bila ada laktosa maka operon laktosa bekerja kembali karena diperlukan untuk
menjalankan metabolisme laktosa. Operon yang bekerjanya ditentukan oleh ada tidaknya
induser disebut operon indusibel. Sudah diketahui bahwa bila ada laktosa maka operon
laktosa pada E.coli akan bekerja sehingga terbentuk enzim b galaktosidase. Kenyataan
menunjukkan bahwa jika E.coli ditumbuhkan dalam medium yang mengandung laktosa
dan glukosa maka enzim b galaktosidase tidak disintesis selama glukosa fersedia meskipun
tersedia laktosa. Jadi, glukosa akan dipakai terlebih dahulu untulk pertumbuhan dan baru

24. 19
setelah glukosa habis akan dipakai laktosa sehingga terjadi pertumbuhan diakusi, yaitu
pertumbuhan yang memiliki dua kali fase lag.
Mekanisme pengendalian sintesis enzim ß galaktosidase yang demikian disebut dengan
represi katabolit, sedang bahan yang menyebabkan terjadi represi terhadap operon laktosa
disebut katabolit represor yang dalam hal ini adalah glukosa. Represi katabolit melibatkan
molekul efektor yaitu molekul AMP siklis (CAMP) dan protein pengikat c AMP yang
disebut CAP (catabolite activator protein). AMP siklis diperlukan u ekspresi operon
laktosa secara efisien karena akan mengaktivasi CAP yang akhirnya akan mengaktivasi
transkripsi mRNA laktosa oleh RNA polimerase pada promoter. Jadi, bekerjanya AMP
siklis dan induser yang spesifik secara bersama-sama diperlukan bagi sintesis banyak
enzim indusibel pada E.coli. Bila salah satu tidak ada, maka jumlah enzim yang dibentuk
hanya sedikit.
Sumber : www.edubio.info
Gambar 8.6 Mekanisme Kerja Operon Laktosa

25. 20
2.6 Fermentasi Menghasilkan Energi yang Lebih Sedikit Jika Dibandingkan dengan
Respirasi
Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak melibatkan oksigen. Karena tidak
menggunakan oksigen, respirasi anaerob hanya terjadi pada tahap glikolisis yang
berlangsung di sitoplasma. Energi yang dihasilkan hanya 2 ATP. Sedangkan respirasi
aerob (menggunakan oksigen) tahapan reaksinya lebih panjang. Setelah melalui tahap
glikolisis di sitoplasma, berlanjut ke tahap dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan
transfer elektron yang berlangsung di mitokondria. Sehingga energi yang dihasilkan jauh
lebih besar, yaitu 36 ATP. Jadi, penyebab energi yang dihasilkan pada respirasi anaerob
lebih sedikit karena respirasi anaerob tanpa menggunakan oksigen.

26. 21
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Katabolisme adalah proses pemecahan atau penguraian senyawa kompleks ke
senyawa yang lebih sederhana. Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa
kimia yang sederhana ke senyawa kimia atau molekul kompleks.
2. Enzim adalah suatu katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan dapat
membantu mempercepat bermacam-macam reaksi biokimia. Ada dua tipe enzim,
yaitu enzim ekstraseluler atau eksoenzim dan enzim intraselular atau endoenzim.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain adalah konsentrasi
enzim, konsentrasi substrat, temperatur, dan pH, dan zat penghambat (inhibitor).
4. Mikroba untuk mendapatkan energi melakukan berbagai macam cara metabolisme
misalnya dengan cara fermentasi, respirasi aerobik atau anaerobik, fotosintesis. Di
antara mikroba dikenal tiga macam mekanisme dasar pembentukan ATP, antara
lain fosforilasi tingkat substrat (pembentukan ATP dengan cara pemberian gugus
fosfat oleh substrat terfosforilasi kepada molekul ADP), fosforilasi oksidatif
(pembentukan ATP yang terjadi ketika elektron berpindah dari satu pembawa
elektron ke pembawa elektron lain dalam sistem transpor elektron), dan fosforilasi
fotosintetik (pembentukan ATP dengan menggunakan energi yang dibawa elektron
yang berasal dari klorofil).
5. Penyebab energi yang dihasilkan pada fermentasi lebih sedikit daripada respirasi
karena proses fermentasi tidak menggunakan oksigen.
6. Mekanisme kerja operon laktosa :
1. Operon akan diawali oleh promoter yang menjadi tempat yang dikenali
enzim RNA polimerase untuk memulai proses transkripsi.
2. Selanjutnya di dalam promoter atau setelah promoter akan terdapat operator
yang menentukan aktif tidaknya transkripsi.
3. Selanjutnya terdapat beberapa gen dalam operon tersebut.
4. Di akhir gen terdapat terminator yang menjadi tanda berakhirnya transkripsi.
3.2 Saran
Seperti makalah pada umumnya sudah pasti tidak lepas dari yang namanya kritik dan
kesalahan dalam pembuatan dan penulisannya. Ini semua dikarenakan keterbatasan

27. 22
kemampuan penyusun dalam menyusun makalah ini. Namun penyusun akan berusaha
untuk belajar dan merperbaiki kesalahan dalam pembuatan makalah. Semoga dengan
dibuatnya makalah ini, pembaca bisa memahami pengertian enzim, tipe-tipe enzim,
cara kerja enzim, faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim, pengertian
katabolisme dan anabolisme, cara mikroba memperoleh energi, mekanisme kerja
operon laktosa, dan membktikan bahwa fermentasi menghasilkan energi yang lebih
sedikit jika dibandingkan dengan respirasi.

28. 23
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. Operon : Pengertian Dan Struktur. Dalam
https://www.edubio.info/2016/09/operon-pengertian-dan-struktur.html. Diakses pada
9 September 2016.
Kristy, Yanti. 2014. Perbedaan Bakteri Anaerob dan aerob dalam Penggunaan Oksigen.
Dalam http://www.sridianti.com/perbedaan-bakteri-anaerob-dan-aerob-dalam-
penggunan-oksigen.html. Diakses pada 3 November 2014 pukul 19.44 WIB.
Priani, Nunuk. 2003. Metabolisme Mikroorganisme. Dalam
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/818/1/biologi-nunuk1.pdf. Diakses
pada 8 November 2014 pukul 21.26 WIB.
Ristiati, Putu. 2015. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bali : Udayana University Press.
Suharni, Theresia Tri. 2007. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta : Penerbit Universitas Atma
Jaya.