5 pertumbuhan sel

7/25/2019 5 Pertumbuhan Sel

http://slidepdf.com/reader/full/5-pertumbuhan-sel 1/37

PERTUMBUHAN

SELDR MAYA SARAH, ST, MT



KINETIKA PERTUMBUHAN SEL

Pertumbuhan sel dapat dipandang sebagaisuatu rangkaian reaksi kimia yangmengendalikan sintesis penyusunan biomassayang diperoleh pada akhir kultur secaraglobal.

Pertumbuhan sel pada dasarnya merupakansuatu proses biokimia kompleks yang sangatmenakjubkan yang berlangsung karena

adanya akitivitas ribuan enzim (E)menggunakan ribuan produk biokimiaintermedit (X) dalam ribuan reaksi (r)

Berlaku hukum kekekalan massa



Apa itu SUBSTRAT?

Substrat (S) sumber karbon !. Seringdisebut sebagai media atau medium

karena merupakan tempat hidupnyamikroorganisme. "isebut juga sebagaimakanan mikroorganisme karenamikroorganisme meman#aatkan !yang ada untuk pertumbuhan$respirasi dan pembentukan produk#ermentasi



Apa itu Biomassa?

%erupakan massa sel yang terbentukselama pertumbuhan sel.

&umus Biomassa'mum C5H7NO2

ang (*+*)$ biomassa khamir C6H

16O

3N

,umphrey (*-)$ biomassa bakteri C

4,42

H7,3

O1,19

N0,86



Apa itu produkmetao!ik?

Produk metabolik (P) adalah produkantara atau produk akhir yang

terbentuk selama proses konvesibiokimia.

Produk metabolit dapat berupa enzim$ produk #ermentasi$ !/0 dan,0/

(proses aerobik) dan !,1 dan !/0(proses

anaerobik)



Persamaa" reaksipertumu#a"

jenis substrat (S) sustrat se! 2 produkmetao!ik

sumber ! biomassa !/0$ ,0/$ enzim ,$ /$ 3$ P$4 produk #ermentasi

5 jenis substrat

aS 2 a0S0 2 6. biomassa 2 bP 2 b0P026

a$ b koe7sien reaksi$0$.. jlh S atau P



$t# Reaksi u"tuk SistemAeroik

a!s/t,u3v 2 b/0 2 c3,12 !8,9/y3z

2

d!/0 2 e,0/

3eraca ! as : 82d3eraca , au 2 1c : 9 2 0e3eraca / at 2 0b : y 2 0d 2 e3eraca 3 av 2 c : z



Pertumu#a" se! dapater!a"%su"% de"%a" &ara'

() Pertumu#a" *a"% seima"%+Ba!a"&ed %rot#-

.) Pertumu#a" de"%a"

sustrat*a"% teratas +Limiti"%

%rot#

sustrate-



Pertumu#a" *a"%seima"%

+Ba!a"&ed %rot#-"e7nisi

Pertumbuhan pada #aseeksponensial dimana semuakebutuhan terpenuhi



Pertumu#a" *a"%seima"%Sel berkembang biak dari 01 sel dst dan

semua kebutuhan terpenuhi.Pertumbuhan sel dapat diamati berdasarkan a. ;umlah sel (3)

b. 4onsentrasi sel (9) (g<ml)Pertumbuhan sel dari ke 0 disebut generasi

dan seterusnya. ;umlah generasi dirumuskan

" / t0td

n: jumlah generasi

t : 8aktu pertumbuhan

td : doubling time



Huu"%a" 1um!a# se! da"%e"erasi

;umlahgenerasi

;umlah sel

= 0

0 1

> 1 -

? >0



Kur2aPertumu#a" +(-

aktu(detik)

;umlahsel

=

0

0 1

>

1 -

? >0

!ulture

doubling time



Kur2a pertumu#a" +.-

aktu yang dibutuhkan untukpeningkatan populasi dari satu

generasi (nA) ke generasi berikutnya(n) adalah tetap dalam kondisi yangtetap. a. n: t<t

d

: $ t : td

b. n:>

t<td : >$ t : >td



Kur2a pertumu#a" +3-

'ntuk memudahkan penarikankesimpulan$ maka dilakukan

linearisasi kurva pertumbuhan. "aripers ()

Bila pers (>) diplot dalam bentuk

gra7k$ akan diperoleh

!"



ln 3

ln 3=

!"

S!ope / k

tntercept



$Y$LI$AL 4R56THPR5$ESS



Huu"%a" !a1u pertumu#a"da" ko"se"trasi se! +(-

Bila laju pertumbuhan adalah r9 dan r9

C 9= maka dapat dirumuskan

666666.(1) atau 6666666...(?) dimana

r9 laju pertumbuhan

µ laju pertumbuhan spesi7k 9= konsentrasi sel



Huu"%a" !a1u pertumu#a"da" ko"se"trasi se! +.-

Dpabila dinyatakan dalam bentukkonsentrasi sel$ berlaku

inearisasi pers (-)

!"



9

9=

!"

S!ope /

tntercept



Huu"%a" !a1u pertumu#a"da" ko"se"trasi se! +3-

ingkungan yang menyediakansumber ! maksimum akan

menghasilkan pertumbuhan yangoptimum. ,al ini menunjukkan lajupertumbuhan spesi7k (µ) mencapainilai maksimum (µ

ma9

)



td da" ma7 eerapa

mikroor%a"isme

Mikro8

or%a"is

me

td +1am- ma7 +1am8

(-

Bakteri =$> 0$>K#amir $? =$1-Kapa"% > =$0>Se!

ta"ama"

01 =$=0+



Pertumu#a" de"%a"

sustrat*a"% teratas+Limiti"% %rot# sustrate-



Pertumu#a" de"%a" sustratteratas

"e7nisiPertumbuhan dimana jumlah substrat

yang dibutuhkan mikroorganismedalam mediumnya terbatas(mengalami penurunan) akibat dipakaipada tahap pertumbuhanmikroorganisme sebelumnya.



Pe!opor teori' M5N5D

Feori %onod didasarkan padapertumbuhan bakteri E.coli. Feori

%onod didasarkan pada teori %ichaelisG %enten (*>) untuk reaksienzimatis

S 2 E ES E 2 P

Pers. %ichaelis G %enten

S : substrat

E : enzimP : produk



Teori M5N5D +(-

r9 : #(S$9)

aju pertumbuhan sel dipengaruhi

oleh konsentrasi S dan konsentrasi 9 #ungsi S H 9

r9 C 9

=

dimana µ : #(S)

Dpabila konsentrasi substrat terbatas $ sedangkan µ : #(S)



Teori M5N5D +.-

Sehingga

99999+:- PERS) M5N5D Dima"a'

' !a1u pertumu#a" spesi;k+m%0!- ma7' !a1u pertumu#a" spesi;k ma7

+m%0!-

K s ' ko"sta"ta saturasi +saat / <



Ap!ikasi Teori M5N5D

Banyak digunakan untukmenentukan kinetika proses

#ermentasi.Penentuan parameter0 seperti ,

ma7, dan K s dapat dilakukan

berdasarkan dataAdata laboratoriumseperti data konsentrasi sel dan8aktu pengamatan.



Metode B!a&kma", Ha!da"e =$urtis

Penentuan parameter kinetikapertumbuhan sel dari percobaan

skala lab dengan parameter S$ 9 dant. Fahapan Buat tabel data percobaan$

tabel data olahan$ hitung nilai µ daripersamaan

plot nilai µ AvsA S.



Tae! Data Per&oaa"

Ru

"

6aktu, t

+satua"

aktu-

Ko"s)

Sustrat, S

+m%0!-

Ko"s)

Se!, 7

+m%0!-

( t S 9

. t0 S0 90

3 t> S> 9>

) . . .

) . . .

) . . .

" tn Sn 9n

Serkura"%

>



Pe"%o!a#a" Data

4arena laju pertumbuhan merupakanselisih peningkatan sel persatuan8aktu$ maka

Sementara itu nilai rata0

µ dihitung dari pers

! d ! #



Tae! data *a"% te!a#dio!a#

Ru" t 7

(=. It(=. I9(=. (=. µ(=.

.=3 It.=3 I9.=3 .=3 µ.=3

3=@ It3=@ I93=@ 3=@ µ3=@

) . . . . .

"=+"

(-

It"=+"

(-

I9"=+"(

-

"=+"(- µ

"=+"(-

Ru" t 7

(=. It(=. I9(=. µ(=.

.=3 It.=3 I9.=3 µ.=3

3=@ It3=@ I93=@ µ3=@

) . . . . .

"=+"

(-

It"=+"

(-

I9"=+"(

-

µ

"=+"(-

4 ;k d B! k



4ra;k metode B!a&kma"dkk

ma7

/<

ma7

K s SC

+m%0!-

5rde "o!

5rde (



Kesimpu!a" #asi! K s

4 s J S

4 s dapat diabaikan terhadap S Pers %onod menjadi 66reaksi orde nol4 s S &eaksi orde nol hingga reaksi

orde 4 s 5 S S dapat diabaikan terhadap 4 s

Pers %onod menjadi

66reaksi orde dimana 4 adalah suatu konstanta

Kesu!ita"

+.- M t d Li



+.- Metode Li"eea2erda" Burk

Sering disebut K"ouble&eciprocal Dpproach

Persamaan %onod dilinearisasidengan cara membalikpembilang dan penyebut

Fujuannya agar memperolehhubungan antara µ dan Ssehingga dapat diperoleh 4 s dan



Li"earisasi

"ari Pers. %onod



Pers) Li"ier

Lra7k AvsA digambarkan dengan sebagai slope dan sebagai intercept



4ra;k

5 pertumbuhan sel

Documents