D O S E N :

D R . D E S S Y Y O S WAT Y

KIMIA SEL MIKROORGANISME

3.8 milyar tahun yang lalu struktur proselular

evolusi sel.

Sel bakteri: suatu unit yang mendasar dari kehidupan.

Susunan kimia sel mikroba :

a. Penyusun utama sel (C, H, O, N, dan P): 95 % dariberat kering sel

b. Unsur lain: - Air

- protoplasma, dinding sel, lipida, polisakarida,

polifosfat, protein, asam amino dan senyawa

lain.

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

Proses oksidasi – reduksi energi

Oksidasi: pelepasan elektron

Reduksi: penangkapan elektron

Cth: H2 2e- + 2H+

dikatalisis

Fosforilasi oksidatif: reaksi oksidasi enzim

dehidrogenase transfer eletron + proton yang

dibebaskan aseptor eletron intermedier.

Cth: NAD+ , NADP+ NADH, NADPH

Energi terdiri atas:

a. Sinar matahari (mikroba fototropik/fotosintesis)

b. Oksidasi senyawa kimia (mikroba autotropik ataukemosintesis 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)

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

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

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

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

Bakteri autotrofik

Thiobacillus Coccolithophores

Bakteri heterotrofik:

Vibrio Aeromonas Pseudomonas Bacillus Nocardia

Corynebacterium Streptomyces

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