Kimia sel mikroorganisme
-
Upload
martua-manullang -
Category
Documents
-
view
2.275 -
download
7
Transcript of Kimia sel mikroorganisme
![Page 1: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/1.jpg)
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
KIMIA SEL MIKROORGANISME
![Page 2: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/2.jpg)
Dari mana sel mikroorganisme yang pertama berasal
Bakteri Fungi Virus Yeast/ragi
![Page 3: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/3.jpg)
3.8 milyar tahun yang lalu struktur proselular
evolusi sel.
Sel bakteri: suatu unit yang mendasar dari kehidupan.
![Page 4: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/4.jpg)
Susunan kimia sel mikroba :a. Penyusun utama sel (C, H, O, N, dan P): 95
% dari berat kering selb. Unsur lain:
- Air - protoplasma, dinding sel, lipida,
polisakarida, polifosfat, protein, asam amino dan
senyawa lain.
![Page 5: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/6.jpg)
Proses oksidasi – reduksi energi
Oksidasi: pelepasan elektronReduksi: penangkapan elektronCth: H2 2e- + 2H+
dikatalisis
Fosforilasi oksidatif: reaksi oksidasi enzim
dehidrogenase transfer eletron + proton yang
dibebaskan aseptor eletron intermedier.Cth: NAD+ , NADP+ NADH, NADPH
![Page 7: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/7.jpg)
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)
![Page 8: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/11.jpg)
Chlorobiaceae Chromatiaceae
Rhodospirillaceae
![Page 12: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/12.jpg)
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
![Page 13: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/13.jpg)
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(H2, NH3, NO2, H2S)
CO2
Photo-heterotrofik cahaya Senyawa organik
Chemo-heterotrofik Senyawa organik Senyawa organik
![Page 14: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/14.jpg)
Bakteri obligat aerob: oksigen sebagai reseptor terakhir
Bakteri obligat anaerob: tanpa oksigen bebasBakteri fakultatif : oksigen atau senyawa
anorganik sebagai aseptor elektron
terakhir.Bakteri mikroaetrifilik: sedikit oksigen
![Page 15: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/17.jpg)
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
![Page 18: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/19.jpg)
Bakteri autotrofik
Thiobacillus Coccolithophores
Bakteri heterotrofik:
Vibrio Aeromonas Pseudomonas Bacillus Nocardia
Corynebacterium Streptomyces
![Page 20: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/20.jpg)
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
![Page 21: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/21.jpg)
Proses denitrifikasi : hilangnya nitrat dari tanah
(pertanian), baik untuk pengolahan limbah.
c. Bakteri metan : dalam usus hewan ruminansia
CO2 + 8 e- + 8H+ CH4 + 2H4O
![Page 22: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/22.jpg)
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.
![Page 23: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/23.jpg)
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.
![Page 24: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/24.jpg)
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.
![Page 25: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/25.jpg)
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)
![Page 26: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/26.jpg)
Bakteri proteolitik: pengurai protein
Bakteri lipolitik: pemecah protein
![Page 27: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/27.jpg)
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.
![Page 28: Kimia sel mikroorganisme](https://reader036.fdokumen.com/reader036/viewer/2022081800/55b95decbb61eb2e798b4655/html5/thumbnails/28.jpg)
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