NUTRISI MIKROBA

Oleh :

Siti Umniyatie

MATERI:1. Makronutrienmikronutrien.2. Transportnutrisi.3. Typenutrisipadabakteri4. Media

NUTRISIy Merupakan aspek yangmenyangkut fisiologi yangdisepakati sebagi suplai monomer(bahan dasarmonomer)yangdibutuhkan sel untuk tumbuhmonomer)yangdibutuhkan sel untuk tumbuh.y Substansi yangdiperlukan ini disebut NUTRIEN.y Bedaorganisme berbeda kebutuhan nutriennya dany Bedaorganisme berbeda kebutuhan nutriennya danjumlah kebutuhannya.

NUTRIENMETABOLISMEPERTUMBUHAN

NUTRIEN

TRANSPORTA MEMBRANNUTRIEN

SEL(METABOLISME)

OPERASIONALSEL:TUMBUHENERGI:

GERAK TRANSPORTSINTESIS

ENERGIENTROPI/TERBUANG

GERAK,TRANSPORT,SINTESIS

Sumber energi,karbon,donor hidrogen

Sumber energi :1. Cahaya (mikroba fototrof)1. Cahaya (mikroba fototrof)2.Zat kimia (mikroba khemotrof)Sumber Karbon :1. Zat anorganik /CO2(mikroba Autotrof)2. Zat organik (mikroba heterotrof)g ( )

DonorHidrogen :g1. Zat organik (mikroba organotrof)2. Zat anorganik/H2,NH3,H2S,S,Fe(mikroba

litotrof).

nutrieny Makronutrien :nutrien yangdibutuhkan dalamjumlah banyak.

y Mikronutrien :nutrien yangdibutuhkan dalam jumlahsedikitsedikit.

PENGAMBILANNUTRISIy OSMOTROF(FUNGI,BAKTERI) utk.heterotrofy DIGESTIF(HEWAN,PROTOZOA)y FOTOSINTETIK(TUMBUHAN,ALGA,SEBAGIANBAKTERI,PROTOZOA))

MAKRONUTRIENELEMEN KETERSEDIAANDILINGKUNGAN

CARBON(C)) CO2, KOMPONENORGANIK( )HIDROGEN(H) H2O,KOMPONENORGANIK

OKSIGEN(O) H2,O2,KOMPONENORGANIKNITROGEN(N) NH3,NO3,N2,KOMPONENNITROGEN

ORGANIK.

PHOSPHOR(P) PO4SULFUR(S) H2S,SO4,KOMPONENSULFUR( ) , 4 ,

ORGANIK,LOGAMSULFIT(FeS,CuS,,ZnS,NiS dll.POTASSIUM(K) K dalam larutan atau sebagai garam KMAGNESIUM(Mg) Mg dalam larutan atau sebagai garamMgG S U ( g) g da a a uta atau sebaga ga a gSODIUM(Na) Nasebagai larutan atau terikat sebagi garam NaCl

dan garam lainnya.

CALCIUM(Ca) Ca dalam larutan atau sebagai CaSO4atau garamCALCIUM(Ca) Ca dalam larutan atau sebagai CaSO4atau garamlainnya.

BESI (Fe) Featau Fedlm. Larutan atau FeS,Fe(OH)3dll.

MAKRONUTRIEN(dibutuhkan dalam jumlah besar)(dibutuhkandalamjumlahbesar)

JENIS PERAN keteranganC,H,O,N

Phosphor (P) sintesis As.nukleatphospholipida

Sulfur(S) Sintesisasamamino Sistein,methionin

Komponenvitamin Thiamin,biotinAs.lipoatp

Kalium(K) PompaNamagnesium(Mg)

Stabilisasi Membran,ribosomAs.nukleat, aktivitasenzim(Mg) As.nukleat, aktivitasenzim

Kalsium(Ca) stabilitas DindingselEndospora thd.panas

Sodium/Na pertumbuhan BakterihalofilikSodium/Na pertumbuhan BakterihalofilikZat besi/Fe Komponensitokrom Pd.SistemrespirasiPotasium/ Dlm.Sintesis protein Semuaorganisme

MIKRONUTRIENMIKRONUTRIEN(dibutuhkandalamjumlahsedikit)y Mangany Molibdeniumy Sengy Tembagay Kobalty Nikely Vanadiumy Borony Klory Natriumy Seleniumy Silikay Dll.

Mikronutrien dan fungsinyaELEMEN FUNGSIDLM SELELEMEN FUNGSIDLM.SEL

BORON(B) Antibiotik poliketid

CHROMIUM(Cr)COBALT(Co) Vitamin B12,transkarboksilaseCOPPER(Cu) respirasi,sitokrom coksidase,fotosintesis dllBESI (Fe) Sitokrom katalase peroksidase protein FeS oksigenaseBESI (Fe) Sitokrom,katalase,peroksidase,protein Fe S,oksigenase.MANGANASE (Mn) Aktivator kebanyakan enzim.

MOLIBDENIUM(Mo) Nitrogenase,nitrat reduktase,sulfid oksidase dll.( ) h d kNICKEL (Ni) Urease,hidrogenase,koenzim metanogen.

SELENIUM(Se) Formatdehidrogenase,hidrogenase.VANADIUM(V) Vanadiumnitrogenase,bromoperoksidase.ZINC(Zn) Alkohol dehidrogenase,RNA dan DNApolimerase.

DONORASEPTOR ELEKTRON DANDONOR ASEPTORELEKTRONDANFAKTORTUMBUH1. Donordanaseptorelektron:Berkaitandg.Prosesosidasireduksidalammekanisme

l k d Akhi dih ilk transportelektronyangpd.Akhirnyadihasilkanenergi,ketikadonorelektronteroksidasidanaseptorelektrontereduksielektrontereduksi.

2.Faktortumbuh:merupakansenyawaorganikygsangatdibutuhkanmikrobadantdk.Dapatdisintesisg psendiri.Mis;purinpirimidin,vitamin

NUTRIEN1. Air:sel7085%2. Sumberenergi:sinarmatahariatauzatkimiag3. Sumberkarbon:organikatauanorganik(CO2)4. Sumbernitrogen:organikatauanorganik(N2

udara=gas=70%),Nitrat,Nitrit.5. Sumberaseptorelektron:O2atauzatorganik6. Sumbermineral7. Faktortumbuh

PENYERAPAN EKSTRASELULERPENYERAPANEKSTRASELULER(bagimikrobaheterotrof)y Bahanbahanpolimer/makromolokulyangterdapatdilingkungandpt.Digunakanolehmikroba.C h li l l il i DNA y Contohpolimer:selulosa,amilum,protein,DNA,lemak,lignindll.y Polimeriniakandihidrolisismenjadimonomery Polimeriniakandihidrolisismenjadimonomermonomernyaolehenzimekstraseluler.y Enzimekstraseluler/enzimhidrolisi:enzimyangEnzimekstraseluler/enzimhidrolisi:enzimyangberfungsi/bekerja diluarsel.

CONTOHCONTOHMAKROMOLOKULDANENZIMYANGMENGHIDROLISISSENYAWAMAKROMOLOKUL ENZIMHIDROLISIS

AMILUM(pati) amilaseSELULOSA SelulaseS U OS Se u ase

LIGNIN Ligninase

HEMISELULOSA Hemiselulase

LEMAK LiLEMAK Lipase

RNA RNAseDNA DNAsePROTEIN proteinase

Fig.57

(a) and glucoseringstructures

Glucose Glucose Glucose Glucose

(b)Starch:14linkageof glucosemonomers (b)Cellulose:14linkageof glucosemonomers

Makromolokul/polisakhariday Amilum:ikatan 1,4glikosisdik

The image part with relationship ID rId2 was not found in the file.

Fig.52b

HO H1 2 3 4HO H1 2 3 4

Hydrolysisaddsawatermolecule breaking a bond H2Omolecule,breakingabond H2O

HO HOH H321

(b) Hydrolysisofapolymer(b)

Hidrolisis makromolokul

y Dikatalisis oleh enzim ekstraseluler ;enzim yangbekerja diluar sel.y Contoh :enzim amilase,protease,lipase,pektinase,selulase,khitinase,keratinase dll.y SETELAHMENJADIMIKROMOLOKULAKANDITRANSFERMELALUIMEMBRANSEL.y Bahan/zat zat yangdibutuhkan oleh sel :seluruhy Bahan/zatzat yangdibutuhkan oleh sel :seluruhnutrien yangdibutuhkan oleh sal dan tidak dapatdisintesis sendiri.

TRANSPORTNUTRIEN:bervariasi antar mikroba bervariasiantarmikroba.

membransebagifasilitastransportbersifatselektifpermiabel.permiabel.1. Penyerapanpasif:hanyaberdasarpd.Perbedaankonsentrasi(hanyazat

ygkonsentrasidiluarsellebihbesardibandingdidalamsel).Ex:CO2,O2danlemakterlarut.

2. Difusidipermudah/denganfasilitas:dibantuadanyakarierprotein,untukmolokulpolar,masingmasingmol.Memilikibindingsiteygkhusus bindingsiteakanmengalamiperubahankonfigurasisehinggaygkhusus,binding siteakanmengalamiperubahankonfigurasisehinggamenyebabkanterlepasnyamolokulygdiangkut.Ex:gula,as.aminoberbagaiionlogam.

P k if k ATP3. Penyerapanaktif:menggunakanATP.hidrolisisATPygterjadididlm.SelakanmenghasilkanenergiygakandigunakanuntukmemompoaH+ keluarselsehinggaH+ diluarselakanmempengaruhikonfigurasiproteinkarierdanafinitasterhadapsubstrat.p g g p p

TRANSPORTNUTRIEN

TRANSPORTAKTIF

Lanjutan............................

4.Translokasigugus:molokulmengalamimodifikasiselama diangkutmis.Glukosamenjadiglukosaphosphat

Melibatkan1komponenspesifik(HPr proteintahanpanas)Melibatkan1komponenspesifik(HPr=proteintahanpanas)danenzim(E1=terletakdisitoplasma),komponenke2adalahEnzim2ygspesifikutk.Masingmasinggula( l k dl b )(terletakdlm.Membran)

PEP+HPr HPr-P + piruvat (oleh enzim 1)HPr P + gula Gula P + HPr (enzim 2)HPr-P + gula Gula P + HPr (enzim 2)5. Transport zat besi : menggunakan sistem siderofor,

siderofor merupakan senyawa yg diekskresi dlm. Nutrien p y ygdan akan mengikat besi (Fe3+) dan dimasukkan kembali sebagai ferikrom(yg memiliki afinitas rendah terhadap Fe2+ sehingga Fe2+akan segera dilepaskan dlm Selsehingga Fe akan segera dilepaskan dlm. Sel.

Tipenutrisi

SEBARANMIKROBASESUAITIPENUTRISITYPE NUTRISI SUMBERENERGI

&SUMBERCASEPTORelektron CONTOH

KHEMOHETEROTROFA ZATKIMIA ZAT ORGANIK E C liKHEMOHETEROTROF,ANAEROB

ZATKIMIAORGANIK

ZAT ORGANIK E.ColiStreptococcuc.sp(ORGANPENCERNAAN)

KHEMOHETEROTROF,ANAEROB

ZATKIMIAORGANIK

ZATANORGANIK Clostridium.sp(MAKANANKALENG)

KHEMOHETEROTROF ae ZATKIMIA O2 Semua hewanKHEMOHETEROTROF,aerob

ZATKIMIAORGANIK

O2 Semua hewanFungiSebagian bakteri

KHEMOAUTOTROF CO2ZAT KIMIA

O2 BAKTERINITRATNITRITZAT KIMIA NITRAT,NITRIT,SULFAT(TANAH)

FOTOHETEROTROF SINARMTHRZATORGANIK

BAKTHIJAUNonsulfurBAKT.PURPLE,NonSulfur(PERAAIRAN)

FOTO AUTOTROF SINARMTHRZATORGANIK

ANAEROBpereduksi H2S

Bakt Sulfur

Mediay Konsistensi:padat cairy Konsistensi:padat,cairy Susunan :definedmedia(yangdibuat dengan jumlah yangtepat),dan complexs media(mediayangtdkmemperhatikan presisi jumlah yangtepat.Exs:menggunkaan produk hewan casein/proteinsusu,dagingdsb).dsb).y Kegunaan/Fungsi: mediumselektif,mediumdiferensial,mediumuji,mediumutk.Menghitung,medium utk.M k i b h di di kMenentukan tipe pertumbuhan,medium diperkaya.

MEDIACAIRC

Serratia marcescens pd.MediapMacConcey agar.