Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

8
Bakteri merupakan suatu makhluk hidup yang mampu untuk melakukan metabolisme pada dirinya sendiri, metabolisme pada suatu bakteri bertujuan memperoleh suatu energi atau untuk kebutuhan hidupnya. Metabolisme pada dasarnya terbagi menjadi dua macam berdasarkan tujuannya, yaitu katabolisme dan anabolisme (Champbell, 2005). Mikroorganisme seperti juga makhluk hidup yang lainnya, memerlukan energi untuk kelangsungan hidupnya. Energi ini diperoleh dari lingkungan sekitarnya dalam bentuk senyawa kimia tertentu yang diurai melalui reaksi biokimia semu yang disebut reaksi metabolisme (Ristiati, 2000). Menurut A Girindra metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup yang bersel satu, yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai makhluk hidup yang kompleks seperti manusia. Metabolisme pada bakteri pada dasarnya tidak akan lepas dari peranan enzim-enzim yang mengatur metabolisme, misalnya enzim protease atau enzim hydrolase. Enzim pada bakteri terbagi menjadi dua macam, yaitu endoenzim dan eksoenzim. Kedua jenis enzim ini sangat berperan dalam metabolisme suatu bakteri, baik yang di dalam sel ataupun di luar sel (Funke, 2004). Sifat metabolime bakteri dalam uji biokimia biasanya dilihat dari interaki metabolit-metabolit yang dihasilkan dengan reagen- reagen kimia. Kemampuan bakteri menggunakan senyawa tertentu

description

Fisiologi Tumbuhan

Transcript of Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

Page 1: Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

Bakteri merupakan suatu makhluk hidup yang mampu untuk melakukan metabolisme

pada dirinya sendiri, metabolisme pada suatu bakteri bertujuan memperoleh suatu energi atau

untuk kebutuhan hidupnya. Metabolisme pada dasarnya terbagi menjadi dua macam berdasarkan

tujuannya, yaitu katabolisme dan anabolisme (Champbell, 2005).

Mikroorganisme seperti juga makhluk hidup yang lainnya, memerlukan energi untuk

kelangsungan hidupnya. Energi ini diperoleh dari lingkungan sekitarnya dalam bentuk senyawa

kimia tertentu yang diurai melalui reaksi biokimia semu yang disebut reaksi metabolisme

(Ristiati, 2000). Menurut A Girindra metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi

di dalam makhluk hidup yang bersel satu, yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur,

tumbuhan, hewan, sampai makhluk hidup yang kompleks seperti manusia.

Metabolisme pada bakteri pada dasarnya tidak akan lepas dari peranan enzim-enzim yang

mengatur metabolisme, misalnya enzim protease atau enzim hydrolase. Enzim pada bakteri

terbagi menjadi dua macam, yaitu endoenzim dan eksoenzim. Kedua jenis enzim ini sangat

berperan dalam metabolisme suatu bakteri, baik yang di dalam sel ataupun di luar sel (Funke,

2004).

Sifat metabolime bakteri dalam uji biokimia biasanya dilihat dari interaki metabolit-

metabolit yang dihasilkan dengan reagen-reagen kimia. Kemampuan bakteri menggunakan

senyawa tertentu sebagai sumber karbon dan sumber energi yang dapat digunakan untuk

identifikasi (Backman, 2006).

Aktivitas kimiawi sel yang dilakukan oleh bakteri sangatlah rumit. Pada dasarnya

aktivitas kimiawi sel bakteri seperti metabolisme dilakukan dengan bantuan katalisator. Dalam

hal ini, katalisator yang digunakan adalah biokatalisator yaitu enzim. Enzim ini akan membantu

bakteri dlam hal seperti kegiatan fisiologis meliputi penyusunan zat organik, pencernaan

makanan, pembongkaran dan zat makanan. Adanya tipe enzim tertentu dalam baketri akan

membuat bakteri tersebut spesifik terhadap substrat tertentu, sehingga dapat pula dilakukan

untuk menguji sifat bakteri (Waluyo,2007). Misal, pada Bacillus subtilis memiliki enzim amilase

yang digunakan untuk menghidrolisis pati (Clifton, 1958).

Selain aktivitas tersebut pada bakteri juga dilakukan aktivitas yang disebut respirasi aerob.

Dalam respirasi ini molekul kompleks seperti lipid, protein, dan karbohidrat akan dirombak

Page 2: Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

menjadi senyawa turunannya seperti asam lemak, asam amino, dan monosakarida. Setelah itu

turunan dari senyawa komplek tersebut akan didegradasi menjadi senyawa yang disebut piruvat.

Dalam proses ini akan melepaskan energy yang dibutuhkan oleh bakteri. Proses ini hanya dapat

terjadi dalam kondisi beroksigen, karena itu disebut respirasi aerob. Dan bakteri yang memiliki

kemampuan untuk melakukan proses respirasi dan hidup dilingkungan beroksigen disebut

bakteri aerob (Prescott et.al.,2008).

Pembiakan mikroba dalam laboratorium memerlukan medium yang berisi zat hara serta

lingkungan pertumbuhan yang sesuai dengan mikroorganisme. Zat hara digunakan oleh

mikroorganisme untuk pertumbuhan, sintesis sel, keperluan energi dalam metabolisme, dan

pergerakan (Waluyo, 2007).

1. Medium Amilum Agar (AA)

Pada Medium Agar (AA) digunakan bahan seperti beef extract, amilum dan agar.

Medium ini digunakan untuk menumbuhkan bakteri karena mengandung nutrisi dan

untuk menguji adanya bakteri yang dapat menghidrolisis amilum.

Pembuatan medium Amilum Agar (AA) ini diawali dengan penyiapan bahan.

Lalu semua bahan dicampur dengan ditambah aquades kemudian dididihkan, selanjutnya

dituang ke dalam wadah-wadah yang sesuai seperti tabung reaksi atau labu dan

disterilkan sebelum digunakan.

2. Medium Skim Milk Agar (SMA)

Susu skim mengandung kasein sebagi protein susu dimana akan dipecah oleh

mikroorganisme proteolitik menjadi senyawa nitrogen terlarut sehingga pada koloni

dikelilingi area bening. Menunjukkan mikroba tersebut mempunyai aktivitas proteolitik

( Fardiaz,1992).

Media Skim Milk Agar mempunyai komposisi 5 gram kasein, 2.5 gram ekstrak

yeast, 1 gram Skim Milk Agar, 1 gram glukosa, dan 10.5 gram agar (Sunardi, 1992).

Page 3: Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

Pembuatan media Skim Milk Agar diawali dengan penyiapan bahan. Media

alamiah seperti susu skim, tidak menimbulkan masalah di dalam penyiapannya sebagai

media, hanya semata – mata dituang ke dalam wadah-wadah yang sesuai seperti tabung

reaksi atau labu dan disterilkan sebelum digunakan. Selanjutnya dilakukan pengaturan

pH yang sesuai dengan pertumbuhan mikroba yang akan dikulturkan. Pengaturan ini bisa

dilakukan dengan penambahan asam atau basa. Selanjutnya medium di masukkan dalam

wadah yang sesuai dan lalu disterilisasi dengan menggunakan panas di bawah tekanan

uap (Pelczar,1986).

3. Medium Nutrient Agar dan Lemak (NAL)

Nutrient Agar dan Lemak (NAL) merupakan suatu medium yang menggunakan

bahan-bahan seperti beef extract, pepton, agar, minyak zaitun dan netral red. Adanya

bahan-bahan tersebut memungkinkan bakteri untuk dapat tumbuh serta dengan Medium

Nutrient Agar dan Lemak (NAL) ini dapat digunakan untuk menguji adanya bakteri yang

dapat menghidrolisis lemak.

Cara pembuatannya adalah dilarutkan bahan-bahan tersebut dalam aquades

kemudian dipanaskan hingga mendidih dan dituangkan ke dalam labu atau tabung yang

telah disterilisasikan.

1. Hidrolisis Amilum

Uji fisiologis bakteri dilakukan untuk mengidentifikasi bakteri berdasarkan aktivitas selnya.

Bakteri yang dapat menghidrolisis pati mempunyai aktivitas amilolitik, yaitu menghasilkan

enzim amilase yang dapat mengubah pati menjadi molekul-molekul gula sederhana

(monosakarida) untuk kebutuhan metabolisme sel. Aktivitas tersebut ditandai dengan adanya

zona bening di sekeliling koloni pada uji hidrolisis pati (Hadioetomo 1993).

Menurut Jutono (1980), suatu bakteri mempunyai suatu enzim yang dapat menghidrolisis

polisakarida, misalnya pati menjadi senyawa gula yang lebih sederhana. Suatu bakteri yang

Page 4: Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

mempunyai enzim amilase dapat menghidrolisis pati (suatu polosakarida) menjadi maltosa

(disakarida).

Menurut Salle (1961), amilase adalah enzim ekstraseluler yang disekresi oleh bakteri untuk

mengubah pati yang tidak dapat terdifusi. Fraksi terdifusi dapat masuk ke dalam sel dan diproses

oleh enzim intraseluler. Fraksi terdifusi di dalam sel oleh enzim maltase dihidrolisis lebih jauh

menjadi D-glukosa. Hasil dari fermentasi pati merupakan hasil dari penggunaan glukosa

intraseluler. Keberadaan amilase dapat diamati dengan menyaring kultur broth dan

mencampunya dengan pati. Menghilangnya pati menunjukkan keberadaan amilase. Ini dapat

langsung diketahui dengan menambahkan beberapa teets larutan iodin. Warna biru menunjukkan

keberadaan pati, warna coklat menunjukkan hidrolisis sempurna dari pati menjadi maltase.

Menurut Robert, dkk (1959)  Escherichia coli tidak dapat melakukan hidrolisa pati,

sementara  Bacillus subtilis dapat melakukan proses hidrolisis pati. Proses hidrolisa ini biasanya

memecah suatu gula yang kompleks menjadi suatu susunan gula yang sederhana, untuk

mendeteksi peristiwa ini dilakukan dengan cara pemberian iod. Iod biasanya akan bereaksi

dengan pati dan akan berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa tidak terjadi hidrolisa bila pati

pun dapat bereaksi dengan iodium dan menghasilkan warna biru, hal ini dapat terjadi disebabkan

oleh karena pati belum terpecah menjadi senyawa sederhana sehingga komponen yang bereaksi

sengan iodium adalah pati.

2. Hidrolisis Protein

Peptonisasi adalah perubahan dari bentuk tidak larut menjadi larut pada bermacam-macam

protein dan menunjukkan adanya pemecahan protein menjadi pepton yang terjadi pada keadaan

aerob dan anaerob (Jutono dkk, 1980).

Jenis bakteri yang dapat menghidrolisis protein adalah bakteri yang memproduksi enzim

proteinase ekstraseluler. Semua bakteri memiliki enzim proteinase tapi tidak semuanya memiliki

enzim proteinase ekstraseluler. Aktivitas enzim ini juga dapat dibuktikan dengan adanya zona

bening di sekeliling koloni pada hasil uji (Winarno et al. 1980).

3. Hidrolisis Lemak

Page 5: Dasar Teori Metabolisme Tumbuhan

Bakteri penghidrolisis lemak mampu mengubah senyawa menjadi asam lemak dan gliserol.

Bakteri dengan kemampuan hidrolisis lemak akan menimbulkan warna merah kekuningan pada

bagian bawah dan sekitar koloni. Fermentasi juga dapat menyebabkan oksidasi yang berlanjut

menjadi penyebab ketengikan, namun jika oksidasi belum berlanjut dapat menciptakan cita rasa

yang khas (Rahayu et al. 1992).

DAFTAR PUSTAKA

Backmann, A. 2006. Carbohydrate metabolism in bacteria-use of differences in carbohydrate

metabolism for identifying bacteria. USA: Caister Academic Press.

Campbell, N.A., J.B. Reece. 2005. Biology Seven Edition. San Fransisco: Benjamin Cummings.

Cliffton, C.E. 1958.Introduction To The Bacteria. New York:  McGraw-Hill Book Company,Inc.

Fardiaz, S. 1992. Mikirobiologi Pangan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Funke BR, Tortora GJ, Case CL . 2004.  Microbiology: an introduction (8th ed, ed.). San

Francisco: Benjamin Cummings.

Jutono, J., Soedarsono, S., Hartadi, S., Kabirun, S., Suhadi, D., Soesanto. 1980.    Pedoman

Praktikum Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: Departemen Mikrobiologi Fakultas Pertanian

UGM.

Pelczar, M.J. Dan Chan, E.C.S. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI Press.

Prescott, L.M, J.P. Harley, dan D.A. Klein. 2008. Microbiology 7th Ed. USA: McGraw-Hill Book

Company. Inc.

Rahayu, W.P., S. Ma'oen, Suliantari, dan S. Fardiaz. 1992. Teknologi Fermentasi Produk

Perikanan. Bogor: PAU Pangan dan Gizi , IPB.

Robert, S.B., E.G.D. Murray, L.R. dan Smith. 1959.  Bergey’s Manual of Determinative 

Bacteriology. USA: Waverly Press Inc.

Salle, A. J. 1961. Fundamental Principles of Bacteriology. New York : Hill Book Company. Inc

Waluyo. L. 2007. Mikrobiologi Umum. Edisi Revisi. Jakarta: Balai Pustaka.

Ristiati, Dra. Ni. Pt. 2000. Pengantar Mikrobiologi Umum Proyek Pengembangan Guru Sekolah

Menengah.