METBOLISME (mikrobia)


METABOLISME  (mikrobia)
1. Sekilas tentang Metabolisme
a.       Pengertian metabolisme mikrobia
Sel-sel bakteri seperti halnya sel semua organisme hidup, umumnya melakukan aktivitas kehidupan. Untuk kelangsungan hidupnya semua sel membutuhkan suatu sumber energi. Substansi (sumber energi) yang berbentuk makromolekul dan beraneka ragam macamnya akan diubah menjadi senyawa yang lebih sederhana agar dapat dimasukkan kedalam rangkaian metabolik yang dimiliki mikroorganisme. Untuk melangsungkan kehidupannya, bakteri merubah zat kimia dan energi radiasi kedalam bentuk yang berguna melalui proses respirasi, fermentasi, dan fotosintesis. Proses-proses tersebut bisa kita sebut sebagai proses metabolisme yang digunakan oleh makhlukhidup untuk bertahan hidup termasuk juga mikroorganisme. Metabolisme merupakan semua proses kimia dan biologi yang terjadi di dalam sel sutau organisme. Dalam metabolisme biasa kita kenal adanya reaksi katabolisme dan reaksi anabolisme.

b.      Pengertian katabolisme dan anabolisme
Katabolisme merupkan jalur metabolisme untuk mengubah/merombak molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana untuk menghasilkan energi. Anabolisme merupakan jalur metabolisme yang memerlukan energi dalam proses pengubahan molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks. Pada semua jenis sel dalam melakukan proses pengekstrakan energi untuk mempertahankan kehidupannya pasti dalam reaksinya selalu diiringi oleh pembentukan ATP (Adenosine Triphosphate). ATP adalah perantara yang umum baik dalam reaksi yang menghasilkan energi maupun reaksi-reaksi yang membutuhkan energi, dan pembentukannya memerlukan mekanisme dimana energi yang tersedia dapat disalurkan kedalam reaksi biosintesis dari sel yang memerlukan energi.

c.       Reaksi reduksi-oksidasi
Selain reaksi anabolisme dan reaksi katabolisme, didalam proses metabolisme mikroorganisme terdapat pula reaksi oksidasi dan reduksi. Umumnya oksidasi biologis melibatkan suatu proses dehidrogenasi, oksidasi biologis diungkapkan secara lebih sederhana dalam proses perpindahan hydrogen, pada perpindahan tersebut merupakan proses hilangnya elektro-elektron dari substansi yang dioksidasi. Terjadinya beberapa reduksi-oksidasi dapat dibalik antara substrat semula dan oksidan akhir melepaskan energi yang lebih sedikit, dalam suatu system dimana oksidasi suatu karbohidrat secara sempurna menghasilkan energi yang cukup besar dipecah menjadi beberapa bagian reaksi yang terintegrasi, dan energinya disimpan atau dibebaskan dalam kemasan-kemasan yang lebih kecil. Dalam reaksi-reaksi ini energy kimiawi dipindahkan dari satu reaksi ke yang lainnya melalui perantara umum atau faktor pemindah. Salah satu perantara umum yang terpenting adalah ATP. ATP secara efektif menghubungkan atau memindahkan reaksi enzimatik yang melibatkan fosfat.
Dalam beberapa reaksi metabolism terjadi transfer electron dari molekul yang mendonorkan/memberikan electron disebut donor electron  ke molekul penerima electron yg disebut akseptor electron. Transfer elekton tersebut dinamakan reaksi reduksi-oksidasi. Akseptor electron disebut tereduksi. Ini nampak bertolak belakang, tetapi electron yang diterima akan mereduksi muatan listriknya sehingga muatan listrik menjadi negative. Molekul yang kehilangan electron dinamakan teroksidasi karena seringkali electron mereka disumbangkan untuk atom oksigen.
Dapat digunakan kronim OIL RIG untuk mengingat konsep tersebut, yaitu oxidation involves loss; reduction involves gain.

d.      Molekul pembawa electron (electron carrier)
Electron jarang terdapat bebas di sitoplasma, mereka mengorbit inti atom. Oleh karena itu sel menggunakan molekul pembawa electron (electron carrier) untuk membawa elektron (biasanya pada atom hidrogen) dari satu lokasi di sel lain. Tiga molekul penting pembawa elektron, yang berasal dari vitamin, adalah nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH+), dan flavin adenine dinucleotide (FAD). Sel menggunakan masing-masing molekul dalam jalur metabolik tertentu.

2.      Pembentukan ATP
Bakteri memanfaatkan dua kelompok reaksi yang secara mendasar berbeda,untuk membuat persediaan energi. Satu kelompok terdiri atas reaksi-reaksi yang membentuk ATP dari unsur-unsur kaya energi lain oleh fosforilasi tingkat substrat. Kelompok yang kedua dari reaksi-reaksi sintesis ATP pada bakteri mencakup fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi. Dalam reaksi-reaksi ini selama aliran electron akhir dalam suatu urutan katabolic redoks, ATP dibentuk melalui mekanisme fosforilasi transport electron.
Pembentukan ATP dari ADP dapat melalui 3 jalur, yaitu:
  • Fosforilasi tingkat substrat, yaitu transfer fosfat ke ADP dari senyawa organic lain.
  •  Fosforilasi oksidatif, yaitu energi dari reaksi redoks dalam respirasi yang digunakan untuk menggabungkan fosfat inorganic dengan ADP. 
  •  Fotofosforilasi, menggunakan energi cahaya untuk memfosforilasi ADP dengan fosfat inorganic.
Masing-masing jalur tersebut akan dibahas lebih lanjut. (Penasaran....telusuri terus blog ini :))


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

RESUME BUKU IMMANUEL KANT “The Critique of Pure Reason”

Gambar
 Oleh: Kintan Limiansi ( S3 PEP Angkatan 2021/ Kelas A/  21701261017) Dosen Pengampu:  Prof. Dr. Marsigit, M.A. Buku The Critique of Pure Reason yang ditulis oleh Immanuel Kant adalah buku yang sangat kompleks, tersusun atas 2 sub pembahasan yaitu Elemen Doktrin Transendental dan Metode Doktrin Transendental. Secara umum, isi dari buku dapat digambarkan seperti diagram berikut: Transendental aestetik, analitik, dan dialektik tersebut mengacu pada kapasitas rasio manusia dari berbagai dimensi dan tingkat pengetahuan yang berbeda.  Transcendental aestetik berhubungan dengan sensibilitas, matematika, dan geometri. Efek suatu objek yang dapat dirasakan adalah sensasi, intuisi yang berhubungan dengan objek melalui sensasi disebut empiris. Objek yang belum ditentukan dari intuisi empiris disebut penampilan. Bentuk sensibilitas murni disebut intuisi murni. Intuisi murni adalah substansi, kekuatan, keterbagian, dll. Intuisi empiris adalah keberadaan dan bentuk. Intuisi murni dan empiris ini
Baca selengkapnya

EVOLUSI SISTEM PENDIDIKAN DI INDONESIA

Gambar
  Telaah Peta Filsafat, Ideologi, dan Paradigma Dunia dari buku Paul Ernest “The Philosophy of Mathematics Education” Filsafat Penelitian dan Evaluasi Pendidikan Dosen Pengampu: Prof. Dr. Marsigit, M.A. Disusun oleh:  Kintan Limiansi ( S3 PEP Angkatan 2021/ Kelas A/ 21701261017) Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi berpengaruh terhadap perkembangan sistem pendidikan di dunia. Seperti ilustrasi di bawah ini, perkembangan teknologi mengubah cara manusia dalam menyelesaikan suatu persoalan. Dahulu manusia memotong menggunakan batu dengan hasil seadanya, saat ini manusia dapat menciptakan teknologi pemotong yang terkomputerisasi sehingga hasilnya lebih rapi mengikuti pola yang dikehendaki. Pendidikan merupakan cara yang manusia tempuh untuk mempelajari persoalan yang muncul dan berupaya mencari solusinya. Pendidikan tersebut akan berkembang seiring perkembangan IPTEK. Semakin maju IPTEK, sistem pendidikan cenderung lebih terbuka, berpusat pada peserta didik, dan demokratis. Perkemba
Baca selengkapnya

FOSFORILASI TINGKAT SUBSTRAT

FOSFORILASI TINGKAT SUBSTRAT Merupakan pembentukan ATP dengan cara mentransfer secara langsung gugus fosfat ke ADP dari suatu substrat intermediet dalam katabolisme Molekul berenergi tinggi mempunyai ikatan yang dilambangkan “~”. ~ merupakan gugus yang mudah ditransfer ke molekul akseptor. Salah satu gugus berpotensi transfer tinggi adalah gugus fosfat (~PO4). Energi dalam gugus fosfat dalam ATP adalah 35 kJ/mol.  Secara lebih jelas, fosforilasi tingkat substrat adalah pembentukan ikatan fosfat berenergi tinggi yang sebelumnya tidak ada tanpa penggunaan O2 molekuler. Misalnya pada jalur glikolitik antara glukosa dan laktat, ATP dihasilkan dari pemindahan fosfat berenergi tinggi dari zat antara jalur glikolitik ke ADP. Salah satu zat antara pada jalur glikolitik yang mengandung ikatan fosfat berenergi tinggi, fosfoenolpiruvat (PEP), memiliki Δq o hidrolisis sebesar -14 kkal. PEP mempunyai energi lebih tinggi daripada ATP, yaitu 62 kJ/mol. Senyawa asil fosfat dan asil koenzim A ju
Baca selengkapnya