Apakah Yang Dimaksud Dengan Faktor Lingkungan Abiotik Dan Biotik Pada Mikrobia Industri

7/24/2019 Apakah Yang Dimaksud Dengan Faktor Lingkungan Abiotik Dan Biotik Pada Mikrobia Industri

1/8

1 Apakah yang dimaksud dengan faktor lingkungan abiotik dan biotik pada

mikrobia industri

Jwb:

Faktor abiotik mengacu pada unsur-unsur hidup fisik dan kimia dalam

ekosistem. Sumber abiotik biasanya diperoleh dari litosfer, atmosfer,

hidrosfer dan. ontoh faktor abiotik pada mikrobiologi industri adalah suhu,

p!, kelembapan " pengeringan, tekanan osmosis, ion-ion logam, iradasi,

dan tekanan. Faktor biotik hidup atau organisme yang pernah hidup dalam

ekosistem. #ni diperoleh dari biosfer dan mampu reproduksi. ontoh faktor

biotik pada mikrobiologi industri adalah interaksi antar mikroba, asosiasi

mikroba dan tumbuhan

$. Jelaskan perbedaan antara pemanfaatan mikrobia secara tradisional dan

modern, berikan contohnya.

Jwb: %ioteknologi tradisional yang tidak secara langsung melibatkan asam

nukleat atau manipulasi molekulerdan asam nukleat %ioteknologi.&erkemban

gan dalam biologi molekuler asam nukleat dalam

proses genetik. !al ini menyebabkan aplikasi biologi manipulasi pada

tingkat molekuler dalam sepert

iteknologi sebagai rekayasa genetika.&emanfaatan mikrobia alami'sifat

dasar'nature dalam proses penghasilan produk ontoh produks: butanol, asam

asetat dan antibiotic. (odern : &emanfaatan mikrobia yang sudah

direkayasa'diubah sifat dasar'nature dalam proses pemanfaatannya,)ekayasagenetika: pengubahan sifat dasar'nature mikrobia, cotohnya dengan metode

pemindahan gen dari satu mikrobia ke mikroba lain ontoh: gen insulin

manusia yang dipindahkan ke bakteriE. coli

*. +ambarkan dan elaskan dogma dalam metode )ekayasa genetika gen

cloning.

Jwb: (etode )ekayasa +enetika

#solasi dan pemurnian gen

/arakterisasi dan identifikasi gen &enyambungan gen ligasi dengan 0ektor plasmidplasmid rekombinan

(emasukkan plasmid rekombinan ke dalam asad penerima transformasi

&emilihan sel penerima gen seleksi rekombinan

&enumbuhan sel rekombinan ekspresi gen

gen cloning igasi 2 3ransformasi - Seleksi transforman - /ulti0asi

transforman -&roduksi insulin


2/8

4. Apakah yang dimaksud dengan anabolik dan katabolik, elaskan masing

masing keterkaitan antara anabolik dan katabolik

wb :

/atabolisme adalah serangkaianmetabolik yang memecah molekul unit yang lebih

kecil untukmelepaskan energi.516 katabolisme memecah molekulyang besar seperti

polisakarida,lipid, asam nukleat dan protein kedalam unit yang lebihkecil seperti

monosakarida, asam lemak,nukleotida, dan asam amino,masing-masing.

Anabolisme adalah serangkaian metabolik yang membangun molekul

dari unit yang lebih kecil 7$ 8 !$o 9 energi

(eskipun anabolisme dan katabolisme adalah fenomena yang berbeda

beberapa alur memiliki unsur-unsur dari kedua enis

metabolisme intermediat yangberasal dari katabolisme dan yang

uga tersedia untuk anabolisme dikenal sebagai at antara amphibolic.

;.Apakah yang dimaksud dengan primary metabolic dan secondary metabolikA?! dan A3&.

1. +lukosa +lukosa =-fosfat

$. +lukosa =2Fosfat Fruktosa =2fosfat

*. Fruktosa =2Fosfat Fruktosa 1,=2difosfat

4. Fruktosa 1,=2difosfat

?ihidroksiaseton fosfat +liseraldehida *-fosfat

;. +liseraldehida *2Fosfat 1,*2difosfogliserat

=. 1,*2difosfogliserat *2Fosfogliserat

@. *2Fosfogliserat $-Fosfogliserat

. $2Fosfogliserat Fosfoenolpiru0at

B. Fosfoenolpiru0at piru0at


4/8

@. 3uliskan faktor-faktor berikut harus diperhitungkan dalam menentukan bahan baku

yang akan digunakan dalam menghasilkan produk yang menggunakan

mikroorganisme.

1. 7rganisme : 7rganisme yang akan digunakan harus dapat menghasilkanproduk dalam umlah yang cukup banyak

$. (edium : Substrat yang digunakan oleh organisme untuk membuat produk

baru harus murah dan tersedia dalam jumlah yang banyak.

*. !asil

4. Fermentasi industri dilakukan dalam tangki-tangki yang besar kapasitasnya

dapat mencapai $CC.CCC liter. &roduk metabolisme mikroba biasanya

merupakan campuran heterogen yang terdiri dari sel-sel mikroorganisme

dalam umlah yang sangat banyak, komponen-komponen medium yang tidak

terpakai, dan produk-produk metabolisme yang tidak dikehendaki.Karena

itu, harus dikembangkan metode-metode yang mudah dilaksanakan dalam

skala besar untuk memisahkan dan memurnikan produk akhir yang

diinginkan.

5. Tidak berbahaya bagi manusia, dan secara ekonomik penting bagi hean

dan tumbuhan.

!. "ersi#at non-patogen dan bebas toksin, atau jika menghasilkan toksin harus

cepat di-inakti#kan.

$. %udah dipindahkan dari medium biakan. &i laboratorium, sel

mikroorganisme pertama kali dipindahkan dengan sentri#ugasi, tetapi

sentri#ugasi bersi#at sulit dan mahal untuk industri skala-besar.

. %ikroorganisme lebih disukai jika berukuran besar, karena sel lebih mudah

dipindahkan dari biakan dengan penyaringan 'dengan bahan penyaring

yang relati# murah. Sehingga, fungi, ragi, dan bakteri berfilamen lebih

disukai. %akteri unisel, berukuran kecil sehingga sulit dipisahkan dari biakan

cair.

B. %ikroorganisme industri harus dapat direkayasa secara genetik. (ekayasa

genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan e#ekti)itas kerja

mikroba tersebutmisalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen

udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan

pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan, untukmenghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika, serta &embuatan insulin

manusia dari bakteri Sel pankreas yang mempu mensekresi #nsulin

digunting, potongan ?>A itu disisipkan ke dalam &lasmid bakteri ?>A

rekombinan yang terbentuk menyatu dengan &lasmid diineksikan lagi ke

0ektor, ika hidup segera dikembangbiakkan.

. Jelaskan apa yang dimaksuddengan o0er-produksi mikroorganisme dan beberapa

regulasi terhadap mikroorganisme yang memungkinkan untuk menghindari o0er-

produksi


5/8

Jwb: o0er produksi mikroorganisme adalh penghasilan mikroorganisme yg

melebihi yg dibutuhkan D produksi mikroorganisme berlebih

Substrat #nduksi

&eraturan umpan balik&eraturan asam amino sintesis )>A

&eraturan (engisi Energi

&ermeabilitas /ontrol

B. Jelaskan pengaruh adanya substrat inducer terhadap aktifitas primari metabolic

terhadap o0er produksi akti0itas mirobia.

Jwb: #nduksi substrat oleh enim memungkinkan organisme untuk merespon dengan

cepat, kadang-kadang dalam hitungan detik, dengan kehadiran substrat yang cocok,

sehingga enim yang tidak diinginkan tidak diproduksi.

1C. /ontrol metabolic untuk o0er-production pada produk antara mengakibatkan

alur yang tergangu seperti gambar di bawah ini. oba elaskan kemungkinan

rekayasa yang dapat mengendalikan kondisi tersebut.

/elebihan perantara di alur bercabang: 3he

akumulasi perantara di alur bercabang adalah yang paling mudah dariberbagai manipulasi yang harus dipertimbangkan. &ertimbangkan produksi produk

akhir E

setelah seri pada +ambar. =.;.

Akhir-produk E menghambat enim 1 dan merepresi Enim $, *, dan 4.

mutan auksotrofik dihasilkan %ab @ yang tidak memiliki enim *. mutan tersebut

7leh karena itu membutuhkan E untuk pertumbuhan. Jika membatasi tingkat

rendah dari E kini dipasok ke

menengah, umlah dalam sel tidak akan cukup untuk menyebabkan penghambatan

enim 1

atau represi enim $ dan karena itu akan berakhir diproduksi, dan dikeluarkan dari


6/8

sel. &rinsip ini diterapkan dalam produksi ornithine oleh citrulline-kurang

mutan citrulline auotroph dari orynebacterium glutamicum yang tingkat rendah

arginin disediakan +br. =.=.

#i /elebihan dari perantara dari alur bercabangD #nosin -;-

monofosfat fermentasi #(&: #ni adalah sedikit lebih rumit daripada

kasus sebelumnya. >ukleotida penting sebagai agen penyedap dan kelebihan yang

beberapa dapat dilakukan seperti ditunukkan pada +ambar. =.@. ?i alur yang

ditunukkan

pada +ambar. =.@ end-produk adenosin monofosfat ;- A(& dan guanosin -;-

monophsophate +(& baik secara kumulatif umpan balik menghambat dan

menekan

enim utama 516.

Selain itu, A(& menghambat enim 5116 yang bulu #(& untuk anthosine-;-

monofosfat G(&. ?engan makan rendahnya tingkat adenin ke mutan auksotrofikdari orynebacterium glutamicum yang tidak memiliki enim 5116 uga dikenal

sebagai

adenineless karena tidak bisa membuat adenin #(& disebabkan menumpuk. #tu

kon0ersi #(& untuk G(& dihambat oleh +(& pada 51*6. /etika enim 5146 adalah

dihapus oleh mutasi, strain yang membutuhkan baik guanin dan adenin diperoleh.

adalah

dihapus oleh mutasi, strain yang membutuhkan baik guanin dan adenin adalah

obtained.Such ketegangan akan mengeluarkan umlah tinggi G(& saat makan

membatasi konsentrasiguanin dan adenin.

/elebihan-produk akhir alur bercabang: 3he kelebihan akhir

produksi produk akhir yang lebih rumit daripada mendapatkan intermediet.

?iantara produk akhir sendiri produksi produk akhir bercabang

alur lebih mudah daripada di alur bercabang. 70er-produksi produk akhir

alur dari bercabang akan dibahas dalam bagian iniD bercabang

alur akan dibahas nanti.

!al ini diilustrasikan +ambar. =. menggunakan lisin, asam amino yang penting

kurang dalamsereal dan karena itu ditambahkan sebagai suplemen untuk makanan sereal terutama

pada hewan

makanan. !al ini dihasilkan baik menggunakan glutamicum orynebacterium atau

%re0ibacterium

fla0um. isin diproduksi pada bakteri ini dengan alur bercabang yang uga

menghasilkan metionin, isoleusin, dan treonin. Enim awal ini

alur aspartokinase diatur oleh umpan balik penghambatan bersama dari treonindan

lisin. ?engan penghapusan mutasi dari enim yang mengubah semialdehid aspartat

untuk homoserine, yaitu homoserine dehidrogenase, mutan tidak bisa


7/8

tumbuh kecuali metionin dan treonin ditambahkan ke medium. Selama

treonin tersedia dalam membatasi umlah, konsentrasi intraseluler dari

Asam amino yang rendah dan tidak makan kembali menghambat enim primer,

aspartokinase. #ntermediet metabolisme demikian dipindahkan ke cabang lisin

dan lisin terakumulasi dalam media +ambar. =..

i0 /elebihan dari produk akhir dari alur bercabang: ?ua metode yang digunakan

untuk kelebihan produksi produk akhir dari alur bercabang. Hang pertama adalah

penggunaan analog beracun dari senyawa yang diinginkan dan yang kedua adalah

untuk backmutate

mutan auksotrofik. &enggunaan analog tahan beracun atau umpan balik: ?alam

metode ini organisme bakteri atau

sel-sel ragi, atau spora amur yang pertama kali terkena mutagen. (ereka kemudian

berlapis dalam

medium yang mengandung analog senyawa yang diinginkan, yang bagaimanapunuga beracun

untuk organisme. Sebagian besar sel termutasi akan dibunuh oleh analog. #tu

yang bertahan akan tahan terhadap analog dan beberapa dari mereka akan tahan

terhadap

umpan balik represi dan inhibisi oleh bahan yang berlebih yang diinginkan.

!al ini karena organisme termutasi akan telah ItertipuI dalam hidup pada

substrat yang sama, tapi tidak sama dengan yang ditawarkan setelah mutagenesis.

Akibatnya hal itu mungkin

menunukkan inhibisi umpan balik dalam medium yang mengandung analog tapimungkin resisten terhadap

umpan balik penghambatan dari material yang akan diproduksi, karena perubahan

kecil dalam

konfigurasi enim yang dihasilkan oleh mutan. Efek bersih adalah untuk

memodifikasi

enim yang diproduksi oleh mutan sehingga kurang peka terhadap inhibisi umpan

balik.

Atau enim sistem membentuk mungkin sehingga diubah sehingga tidak sensitif

terhadap

umpan balik represi. 3abel =.$ menunukkan daftar senyawa yang telah digunakan

untuk

menghasilkan mutan analog-tahan.

&enggunaan (utasi sebaliknya: Sebuah mutasi balik dapat disebabkan dalam gen

struktural dari

mutan auksotrofik dalam proses yang dikenal sebagai pengembalian. Enim yang

berbeda dalam struktur

dari enim asli, tapi yang tetap masih aktif, sering mengakibatkan. 3elah

melaporkan bahwa pengembalian mutan auksotrofik kurang enim utama dalam


8/8

alur metabolisme sering mengakibatkan re0ertants yang mengeluarkan produk akhir

dari

alur. Enim dalam re0ersi aktif tetapi berbeda dari enim asli

menadi sensitif terhadap penghambatan umpan balik.

Apakah Yang Dimaksud Dengan Faktor Lingkungan Abiotik Dan Biotik Pada Mikrobia Industri

Documents

Transcript of Apakah Yang Dimaksud Dengan Faktor Lingkungan Abiotik Dan Biotik Pada Mikrobia Industri