METABOLISME DAN PEMANFAATAN ENERGI PADA MIKROBIABIOSINTESIS

TUGAS KELOMPOK MIKROBIOLOGIKELAS A

Kelompok 11Nama Anggota :

1. Cici Jusnia(13/346971/BI/09027)2. Yuliana Purnamasari(13/346972/BI/09028)3. Mardiana Fitriani(13/346973/BI/09029)4. Dita Dyah Nur Fadhila(13/346974/BI/09030)5. Hasna Dyah Kusumardani(13/346975/BI/09031)

MIKROBIOLOGIFAKULTAS BIOLOGIUNIVERSITAS GADJAH MADA2015PRAKATA

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa sehingga dengan Rahmat dan Karunia-Nya makalah yang berjudul Metabolisme dan pemanfaatan energy pada mikrobia = biosintesis yang merupakan tugas mata kuliah mikrobiologi kelas A ini dapat terselesaikan dengan baik.Penulis mengucapkan terima kasih kepada :1. Prof. Drs. Langkah Sembiring, M.Sc, Ph. D, atas saran dan kritik yang membangun untuk penyelesaian penulisan makalah ini,2. Teman-teman kelas Mikrobiologi Kelas A, yang telah mendukung penyelesaian penulisan makalah ini baik secara langsung maupun tidak langsungPenulis menyadari bahwa dalam penyelesaian makalah ini masih ada banyak kekurangan yang tidak disadari, sehingga Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan makalah ini ke depannya.Semoga dengan adanya makalah ini dapat menambah wawasan bagi para pembacanya terutama mengenai metabolisme dan pemanfaatan energy pada mikrobia = biosintesis.

Yogyakarta, Maret 2015 Penulis

DAFTAR ISI

BAB IPENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Mikrobiologi merupakan suatu cabang ilmu biologi yang bidang kajiannya adalah mikrobia. Perkembangan ilmu mikrobiologi dari tahun ke tahun semakin mengalami suatu peningkatan yang cukup pesat. Semakin banyaknya pemanfaatan mikrobia di dalam kehidupan sehari-hari mendorong semakin diperlukannya mempelajari mikrobiologi.Dalam kehidupan, mahluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari proses metabolisme. Metabolisme terjadi pada semua mahluk hidup termasuk kehidupan mikrobia ialah semua reaksi yang mencakup semua proses kimiawi yang terjadi di dalam sel yang menghasilkan energi dan menggunakan energi untuk sintesis komponen-komponen sel dan untuk kegiatan-kegiatan seluller. Seperti untuk pertumbuhan, pembelahan sel, pembaruan komponen sel, dan lain-lain. Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel amatlah rumit, bergamnya bahan yang digunakan sebagai unsur nutrisi oleh sel. Dalam melakukan setiap aktivitas sel dalam tubuh sangatlah berkaitan erat dengan kerja enzim sebagai substansi yang ada dalam sel yang jumlahnya amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang berkaitan dengan proses-proses seluller dan kehidupan. Semua aktivitas metabolisme prosesnya dikatalisis oleh enzim. Jadi kehidupan tidak akan terjadi tanpa adanya enzim dalam tubuh mahluk hidup..Seperti yang sudah diketahui, bahwa setiap makhluk hidup yang memiliki sel akan melakukan proses metabolisme untuk mengetahui reaksi kimia di dalam sel dan untuk mengetahui hasil akhir dari metabolisme tersebut. Dengan adanya metabolisme di dalam sel maka di perlukan pengetahuan juga mengenai asal energy yang di gunakan sel untuk melakukan metabolisme dan pemanfaatan energy pada mikrobia tersebut.Mengingat pentingnya pemahaman mengenai reaksi kimia dalam sel dan pemanfaatan energy di dalamnya, maka perlu suatu pengetahuan yang mendalam mengenai tahap-tahap metabolisme dan proses memperoleh energy serta pemanfaatan energy secara efisien dalam metabolisme. Oleh karena itu, makalah ini dibuat agar pemahaman tersebut semakin dikuasai.

1.2. PERMASALAHAN

Permasalahan dalam metabolisme dan pemanfaatan energy pada mikrobia khususnya biosintesis ini adalah kurangnya pemahaman mengenai proses metabolisme dalam kehidupan sehari-hari,fugsi metabolisme,dan besarnya kebutuhan enzim mikrobia agar dapat menghasilkan tenaga untuk melakukan metabolisme dalam tubuh mikrobia.

1.3. TUJUAN

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mempelajari pengertian dasar, arti penting nutrisi dan mekanisme metabolisme selular, fungsi & mekanisme metabolisme selular dikaitkan dengan nutrisi dan kebutuhan makanan mikrobia untuk menghasilkan tenaga dan aktivitas selular.

BAB II

METABOLISME DAN PEMANFAATAN ENERGI PADA MIKROBIABIOSINTESIS

2.1. PENGERTIAN METABOLISME

Metabolisme adalah Reaksi kimia yang terjadi didalam sel, yang akan merubah suatu zat menjadi zat lain melalui jalur metabolic. Jalur ini di awali dengan satu molekul spesifik yang kemudian diubah dalam serangkaian langkah yang jelas,dan menghasilkan produk tertentu. Yang mana diperlukan enzim untuk mengkatalis setiap tahap reaksi tersebut.

Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3A > B C > D Molekul Awal Reaksi 1 Reaksi 2 Reaksi 3 produk

Metabolisme secara keseluruhan mengelola sumber daya materi dan energy bagi sel, Metabolisme memiliki empat fungsi spesifik yaitu untuk memperoleh energy kimia dari degradasi makanan yang kaya akan energy dari lingkungan atau energy solar, untuk mengubah molekul nutrisi menjadi prekusor unit pembangun bagi makromolekul sel, untuk menggabungkan unit-unit pembangun asam nukleat,lipid,protein,polisakarida,dan komponen sel lain, untuk membentuk dan mendegradasi biomolekul yang di perlukan dalam fungsi khusus sel.

2.2. MACAM METABOLISMEBeberapa jalur metabolic melepaskan energi melalui penguraian molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses degradasi ini disebut jalur katabolic atau jalur penguraian. Salah satu jalur utama katabolisme adalah respirasi sel, ketika gula glukosa dan bahan bakar organic lain di uraikan menjadi karbondioksida dan air dengan kehadiran oksigen. Energy yang tersimpan di dalam molekul organic akan tersedia bagi sel untuk melakukan kerja. Katabolisme mempunyai dua fungsi yaitu menyediakan bahan baku untuk sintesis molekul lain dan menyediakan energy kimia yang di butuhkan untuk melakukan berbagai aktivitas suatu sel. Biasanya katabolisme bersifat eksergonik (menghasilkan energy).Sebaliknya, jalur anabolic mengonsumsi energy untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhana. Salah satu jalur utama anabolisme adalah biosintesis, yang meliputi biosintesis karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat.

2.3. FUNGSI ENZIM DAN ENERGI DALAM METABOLISME

Enzim adalah katalisator protein yang membuat sistem kehidupan berjalan dengan cara memacu kecepatan reaksi pada suhu rendah. Enzim diperlukan dalam setiap proses metabolisme sebagai pengkatalis,penanggungjawab pada konversi suatu senyawa menjadi senyawa lain. Setiap enzim berfungsi optimal pada PH dan temperature tertentu,suhu yang sangat rendah dapat menghentikan aktivitas enzim tetapi tidak menghancurkannya. Aktivitas enzim dapat diatur melalui dua cara yaitu pengendalian katalis dan pengendalian genetic. Apabila aktivitas enzim berjalan dengan baik maka energy yang di hasilkan pun dapat digunakan untuk memindahkan hidrogen antara berbagai bagian sel yang berbeda-beda, memperpanjang reaksi sel misalnya pada polimerisasi nukleotida dan asam amino, pengambilan substrat, atau untuk pergerakan.Energy katabolisme di peroleh dari proses respirasi yang memerlukan oksigen dan menghasilkan energy yang segera di simpan dalam bentuk ATP. Oksigen digunakan sebagai penerima electron terakhir bersama proton pada hydrogen dan membentuk molekul air.

2.4. BIOSINTESIS MIKROBIA

Beberapa prinsip pengaturan biosintesis adalah bahwa enzim dapat bekerja dua arah dan satu arah,reaksi terjadi di tempat yang berbeda,katabolic dan anabolic menggunakan kofaktor yang berbeda. Biosintesis yang terjadi pada mikrobia meliputi :

2.4.1. Biosintesis Karbohidrat2.4.2. Biosintesis Lipid2.4.3. Biosintesis ProteinSintesis protein adalah proses pembentukanasam amino melalui kode gen yang dibuat DNA.Tahap sintesis protein terdiri dari tahap transkripsi dan translasi.1) Transkripsi adalah pembentukan mRNA oleh DNA sense di inti sel.2) Translasi adalah penerjemahan mRNA oleh tRNA di ribosom.Komponen-komponen yang bekerja dalam sintesis protein antara lain mRNA (RNAd), rRNA,tRNA,enzim RNA polimerase, enzim aminoasi ltRNA sintetase, dan enzim peptidil transferase.Proses transkripsi terjadi di intisel:mRNA dibuat dengan menyalin rantai DNA yang disebut DNA sense atau kodogen. Rantai DNA lawan yang tidak disalin disebut DNA antisense. mRNA dibuat menggunakan RNA polymerase sehingga menghasilkan kodon.Proses translasi terjadi di ribosom:mRNA lalu keluar dari inti sel dan berikatan dengan rRNA pada ribosom. tRNA lalu mencari start kodon (AUG) pada mRNA untuk memulai translasi. Pada start kodon : a. Unit ribosom kecil dan besar bergabung.b.AUG mengkode metionin (Met), sehingga setiap protein pasti mengandung metionin. Selama translasi :a. tRNA mengenali kodon menggunakan antikodon (lawankodon).b.Asam amino yang dikode tRNA lalu dibentuk oleh rRNA, lalu diikatkan dengan tRNA menggunakan aminoasil tRNA sintetase.Peptidil transferase mengikat asam amino yang dihasilkan tiap triplet kodon menjadi rantai polipeptida. tRNA berhenti menerjemahkan setelah mencapai stop kodon (UAA/UAG/UGA). Pada stop kodon :a. Tidak ada asam amino yang dikode. b. mRNA, unit ribosom kecil dan besar, tRNA terpisah-terpisah. c. Rantai polipeptida lepas dari tRNA dan dibawa keluar ribosom, dan dimodifikasi di badan Golgi untuk diubah menjadi enzim, hormon, protein struktural, atau organel baru, sebagai ekspresi gen.

2.4.4. Biosintesis Asam Nukleat

BAB III

PENUTUP

3.1. SIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Albert, B., D.Bray, J.lewis, M. Raff,K. Roberts, J.D.Watson.1994.Molecular Biologyofthe cell.GarlandPublishing,Inc, New York.

Campbell, Neil A. dkk. 2008. Biologi . Edisi 8, Jilid 1. Erlangga. Jakarta. Hal. 153-154Fauzan,Adib. 2014. Makalah Mikrobiologi Metabolisme Mikrobia. Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. SurakartaJacquelyn J, Black. 2012. Microbiology : Principles and Explorations. 8th Edition. John Wiley & Sons, Inc. Jefferson City. Chapter 5Madigan M.T. dkk. 2012. Brock Biology of Microorganisms, 13th Edition. Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings, 1301 Sansome Street. San Francisco. Unit 2

i