metabolisme energi pada mikroba

METABOLISME ENERGI DAN NUTRISI MIKROBA

Oleh :

Livia Rhea AvitaG851130131

meliputi semua reaksi biokimia yang terjadi di dalam sel mikroba yang berperan sangat penting dalam proses regenerasi energi dan metabolit serta penggunaan energi dalam proses pertumbuhannya seperti dengan menggunakan energi untuk membelah atau memperbanyak diri, yang dimana energi tersebut bersumber dari nutrisi yang telah diubah melalui proses metabolisme.

METABOLISME MIKROBA

Katabolisme : proses perombakan bahan disertai pembebasan energi (reaksi eksergonik)

Anabolisme : proses biosintesis yang memerlukan energi (reaksi endergonik).

Dalam sistem hayati, energi yang dapat digunakan untuk melakukan kerja tersedia dalam bentuk ATP (adenosine triphosphat).

Atau,

melalui reduksi koenzim Nikotinamida adenin Dinukleotida (NADP+) menjadi Nikotinamida adenin Dinukleotida Fosfat Hidrogen (NADPH). ATP dan NADPH adalah sumber energi untuk jalur-jalur metabolisme.

Pembentukan ATP ini dilakukan melalui proses fosforilasi,

1.fosforilasi tingkat substrat2.fosforilasi oksidatif-

khemiosmosis,3.fosforilasi fotosintetik.

Sumber Energi dan Nutrisi Mikroba

Kebutuhan akan nutrien di antara mikroba tidak semuanya sama. Ada yang hanya membutuhkan bahan makanan dalam bentuk anorganik saja, ada juga yang memerlukan nutrien dalam bentuk organik, bahkan ada yang kedua-duanya. Demikian juga dengan jumlah nutrien yang diperlukannya, sangat berbeda antara mikroba satu dengan yang lain.

Secara umum, nutrien yang diperlukan dalam bentuk karbon, nitrogen, sulfur, fosfor, kalium, magnesium, natrium, kalsium, nutrien mikro (besi, mangan, zinc, kobalt, molibdenum) dan vitamin. Karbon menempati posisi yang unik karena semua organisme hidup memiliki karbon sebagai salah satu senyawa pembangun tubuh

Tipe nutrisi untuk proses metabolisme

Terdapat tiga mekanisme pembentukan energi atau Adenosine triphosphate (ATP) dalam mikroba, yaitu

1.Fermentasi2.Respirasi 3.Fotosintesis.

Fermentasi dapat juga disebut sebagai mekanisme fosforilasi tingkat substrat, karena pembentukan ATP terjadi pada tahapan katabolisme suatu substrat.

1.Fermentasi

Contoh umum dari fermentasi adalah proses glikolisis.

Respirasi dapat juga disebut oxidative phophorilation, yang berarti fosforilasi yang menyertakan reaksi oksidatif atau memerlukan adanya oksigen atau senyawa lain sebagai aseptor elektron. Proses respirasi ini diawali dengan TCA menghasilkan NADH dan FADH yang nantinya digunakan sebagai donor proton pada tahap selanjutnya yaitu transfer elektron

1.Respirasi

3. Fotosintesis

Fotosintesis mengandung suatu urutan reduksi-oksidasi, yang menunjukkan bahwa karbondioksida tereduksi membentuk karbohidrat dengan menggunakan sejenis donor hidrogen yang teraktivasi oleh cahaya (reaksi terang). Secara umum, reaksi fotosintesis dapat digambarkan dalam persamaan reaksi:

2H2A + CO2 → (CH2O)n + H2O + 2A

Sifat alami unsur H2A bervariasi pada berbagai organisme, dan bagian inilah yang membedakan fotosintesis pada mikroba yang melakukan fotosintesis oksigenik dengan anoksigenik

KESIMPULAN1. Energi dalam sel yang berupa ATP terbentuk dari

proses fermentasi, respirasi, dan fotosintesis. 2. Fermentasi disebut juga fosforilasi tingkat

substrat, menghasilkan energi dari reaksi reduksi-oksidasi substrat yang melepas fosfat dan digunakan untuk membentuk ATP.

3. Respirasi dibedakan menjadi respirasi aerobik dan respirasi anaerobik, tergantung aseptor elektron akhirnya. Pada proses respirasi, energi terbentuk dari reaksi pompa elektron dan kerja enzim ATP sintase.

4. Selain dua metabolisme pembentukan energi di atas, terdapat beberapa bakteri yang dapat melakukan fotosintesis untuk menghasilkan ATP.

JUMLAH ATP SELAMA RESPIRASI AEROB PADA PROKARIOT DARI 1 MOLEKUL GLUKOSA

Sumber Jumlah ATP (Metode)

Glikolisis

1. Oksidasi glukosa menjadi asam piruvat

2. Produksi 2 NADH

2 ATP ( Phosporilasi tingkat-substrat)

6 ATP (Phosporilasi oksidatif pada rangkaian transfer

elektron)

Langkah persiapan

pembentukan asetil coa menghasilkan 2 NADH 6 ATP (Phosporilasi oksidatif pada rangkaian transfer

elektron)

Siklus Krebs

1. Oksidasi Suksinil KoA menjadi Asam Suksinat

2. Produksi 6 NADH

3. Produksi 2 FADH

2 GTP ( Sama dengan ATP; Phosporilasi tingkat-substrat)

18 ATP (Phosporilasi oksidatif pada rangkaian transfer

elektron)

4 ATP (Phosporilasi oksidatif pada rangkaian transfer

elektron)

Total : 38 ATP

PERBANDINGAN RESPIRASI AEROB, RESPIRASI ANAEROB DAN FERMENTASI

Proses produksi

energi

Kondisi

Pertumbuhan

Akseptor

hidrogen final

(elektron)

Tipe phosporilasi

dalam

menghasilkan

ATP

Produksi ATP dari

1 molekul

Glukosa

Respirasi Aerob

AerobMolekul Oksigen

(O2)

Tingkat-Substrat

dan Oksidatif

36 (Eukariot)

38 (Prokariot)

Respirasi Anaerob

Anaerob

Biasanya senyawa

anorganik (seperti

NO3-,, SO4 2-,

atau CO3 2-)

tetapi bukan

molekul O2

Tingkat-Substrat

dan Oksidatif

Berubah-ubah

(kurang dari 38 tapi

lebih dari 2

Fermentasi Aerob atau

AnaerobMolekul Organik Tingkat-Substrat 2

SEKIAN DAN

TERIMAKASIH