Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    1/18

    BIO 30271 PTA

    PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI 2011/2012

    Dra. SITARESMI, M.Sc. FMIPA UI

    Drs. IMAN SANTOSO, M.Ph!.

    LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI

    AKTI"ITAS BIOKIMIA DARI MIKROORGANISME I

    NAMA # MU$AMAD K$AERULLO$

    NPM # 0%0&&32%'3

    KELOMPOK # III (TIGA) B

    TANGGAL PRAKTIKUM # 30 NO"EMBER 2011

    ASISTEN # FAT$IA NO"A

    SA"ITR* PANDU +IA*A

    UNI"ERSITAS INDONESIA

    FAKULTAS ,MATEMATIKA DAN ILMU PENGETA$UAN ALAM

    DEPARTEMEN BIOLOGI

    DEPOK

    2011

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    2/18

    1

    AKTI"ITAS BIOKIMIA DARI MIKROORGANISME I

    I. TUUAN

    1. Mengetahui dan memahami perbedaan aktivitas biokimi antar

    mikroorganisme.

    2. Mempelajari hubungan aktivitas mikroorganisme dengan enzim.

    3. Mengetahui dan memahami mikroorganisme melalui sifat biokimi.

    II. TEORI

    Mikroorganisme, seperti juga mahluk hidup lainnya, memerlukan energi

    untuk kelangsungan hidupnya. Energi tersebut dapat diperoleh dari lingkungan

    sekitarnya dalam bentuk senyawa kimia tertentu yang dapat diurai. emampuan

    mikroorganisme untuk mengurai senyawa tertentu dan mensintesis senyawa yang

    baru merupakan sifat khas masing!masing mikroorganisme. "emua aktivitas

    metabolisme tersebut berlangsung dengan bantuan enzim tertentu. #asil reaksi

    metabolisme tersebut hampir semuanya dapat diamati, bahkan dapat diukur

    kekuatannya. $eaksi!reaksi metabolisme tersebut berbeda untuk setiap

    mikroorganisme, sehingga hal tersebut merupakan sifat yang sangat penting untuk

    mengidentifikasi mikroorganisme %&andjar dkk. 1''2( )'*.

    eseluruhan dari rekasi kimia dalam mikroorganisme didefinisikan sebagai

    metabolisme selular, dan transformasi biokimia yang terjadi di dalam dan luar sel

    dipengaruhi oleh katalis biologikal yang disebut enzim %+appuino - "herman

    1''( 131*. Enzim merupakan unit fungsional dari metabolisme sel. erja enzim

    menurut aturan tertentu yang teratur. Enzim mengkatalisis reaksi penyimpanan

    dan mengubah energi kimia. "pesifikasi enzim amat tinggi terhadap substrat dan

    enzim memperepat reaksi kimia spesifik tanpa pembentukan produk sampingan %

    /ehninger 1''0( 230*.

    Enzim ekstraseluler atau eksoenzim adalah enzim yang dihasilkan oleh

    bakteri dan disekresikan ke lingkungan %enzim yang aktivitasnya di luar sel*.

    "ebagian besar substansi dengan berat molekul yang besar tidak dapat melewati

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    3/18

    2

    membran sel. leh karena itu, substansi seperti polisakarida substansi seperti

    polisakarida, lipid dan protein harus didegradasi terlebih dahulu menjadi bahan

    dengan berat molekul yang rendah sebelum ditransportasikan ke dalam sel,

    Eksoenzim terutama enzim hidrolitik dapat mereduksi bahan dengan molekul

    tinggi ke dalam blok!blok pembangunnya dengan penambahan air pada molekul.

    Eksoenzim sangat berguna untuk hidrolisis pati, hidrolisis lipid, hidrolisis kasein

    dan hidrolisis gelatin %+appuino - "herman 1''( 132*.

    Endoenzim berfungsi di dalam sel dan berperan dalam sintesis

    protoplasma baru yang diperlukan dan produksi energi selular dari asimilasi

    bahan. emampuan sel untuk bekerja pada substrat bernutrisi menembus

    membran sel mengindikasikan adanya eksoenzim yang dapat merubah substrat

    yang spesifik seara kimiawi menjadi bahan yang penting. erubahan tersebut

    diperlukan untuk ketahanan dan fungsi sel, dan merupakan dasar dari metabolisme

    selular. Endoenzim berperan dalam fermentasi karbohidrat, reaksi litmus susu,

    produksi #2", reduksi nitrat, reaksi katalase, tes urease, tes oksidase, tes M4+

    dan tes triple sugar-iron%+appuino - "herman 1''( 132*.

    A. $-r!ss P!saar-a

    olisakarida adalah karbohidrat yang memilki berat molekul tinggi,

    polimer panjang yang terdiri dari ratusan atau ribuan unit monomer gula, yang

    satu dengan lainnya digabungkan dengan ikatan glikosida. &lukosa adalah

    monosakarida yang paling banyak digunakan untuk pembentukan polisakarida

    yaitu pada komponen pati dan selulosa %5rok - Madigan 1''6( )7*.

    arbohidrase mengkatalis hidrolisis karbohidrat untuk membentuk gula

    yang lebih sederhana dan lebih dapat larut. #idrolisa dari pati pada mulanya akanmenghasilkan polimer rantai pendek yang disebut dekstrin, kemudian disakarida

    maltosa dan terakhir menghasilkan glukosa. Enzim yang paling berguna dalam

    sakarifikasi pati adalah !amilase, !amilase, glukoamilase, glukosa isomerase,

    pululanase dan isomilase. !amilase adalah enzim ekstraselular yang

    menghidrolisis ikatan !1,) glikosida. $eaksi hidrolisis pada pati adalah sebagai

    berikut(

    !amilase 8 pati 9 dekstrin 8 !maltosa

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    4/18

    3

    !amilase 8 pati 9 maltosa

    %"alle 1'6( 267*.

    B. $-r!ss Pr

    rotein merupakan makromolekul yang paling berlimpah di dalam sel dan

    menyusun lebih dari setengah berat kering pada hampir semua organisme. rotein

    terdiri dari rantai polipeptida panjang, yang disusun oleh 1::!!1::: unit asam

    amino yang disatukan oleh ikatan peptida. rotein sederhana hanya menghasilkan

    asam amino dengan hidrolisis; protein konyugasi mengandung beberapa

    komponen tambahan lain, suatu ion logam atau gugus prostetik organik.

    5eberapa protein berbentuk serabut dan bersifat tidak larut, yang lain berbentuk

    globular dengan rantai peptida yang berlipat!lipat %/ehninger 1''0( 1:*.

    #idrolisis protein didefinisikan sebagai suatu aksi proteinase pada protein,

    yang menghasilkan kerusakan molekul ke dalam fraksi yang tersebar. roteinase

    atau protease menghidrolisis protein menjadi asam amino dan peptida. roteinase

    memiliki kemampuan untuk memisahkan ikatan #= dengan

    penambahan air, dan menghasilkan pengeluaran karboksil bebas %!+#* dan

    kelompok amino bebas %!>#2*. roteinase adalah enzim ekstraselular. ?ungsinya

    adalah mengubah protein yang padat menjadi peptida yang tersebar dan dipeptida

    yang dapat memasuki sel mikroorganisme. roteinase menyerang protein dan

    peptida dengan berbagai maam kondisi %"alle 1'6( 303*.

    asein, protein susu yang paling banyak, adalah suatu makromolekul yang

    tersusun atas subunit asam amino yang saling berikatan dan dihubungkan oleh

    ikatan peptida, +=>#. asein pada peptonisasi susu dihidrolisisis oleh enzim

    renin menjadi parakasein dan pepton!pepton terlarut. eptonisasi adalah

    perubahan dari bentuk tidak larut menjadi bentuk larut pada bermaam!maam

    protein, dan menunjukkan adanya pemeahan protein menjadi pepton %@utono dkk.

    1'63( 12:*.

    . Fr4as Kar5h-ra

    rganisme menggunakan karbohidrat seara berbeda, tergantung dari

    enzim yang dimilikinya. 5eberapa organisme dapat menfermentasikan gula

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    5/18

    )

    seperti glukosa seara anaerob, dan mikroorganisme lainnya menggunakannya

    pada jalur aerob %+appuino - "herman 1''( 1)'*.

    ?ermentasi dapat didefinisikan sebagai oksidasi tidak lengkap yang

    dihasilkan oleh mikroorganisme dalam suatu senyawa yang kebanyakan

    merupakan karbohidrat. ?ermentasi dapat dibagi dalam dua tahap(

    1. emisahan rantai glukosa menjadi asam piruvat dengan menghilangkan

    pasangan atom hidrogen.

    2. $eduksi asam piruvat atau turunnya oleh atom hidrogen dari tahap pertama.

    %"alle 1'6( 3*.

    "ubstrat seperti karbohidrat dan alkohol pada proses fermentasi akan

    melakukan disimilasi anaerob dan menghasilkan asam organik, ontohnya( asam

    laktat, asam format atau asam asetat, dengan disertai gas seperti hidrogen atau

    karbondioksida. Anaerob fakultatif biasanya dinamakan fermenter pada

    karbohidrat. ?ermentasi dapat digambarkan dengan degradasi glukosa dengan

    menggunakan ara Embden!Meyerhof, yang juga dikenal dengan jalur glikolitik

    %+appuino - "herman 1''( 1)'*.

    Beteksi fermentasi karbohidrat selalu melalui reaksi asam yang dapat

    ditunjukkan dengan indikator yang dimasukkan dalam medium. roduksi gas

    dapat ditunjukkan dengan menggunakan tabung yang diletakkan dalam posisi

    terbalik dalam medium %"alle 1'6( 37)*.

    D. Pr-6s $2S

    #2" diproduksi oleh beberapa jenis bakteri melalui pemeahan asam

    amino yang mengandung unsur belerang %"* seperti sistein dan metionin. #2"

    dapat juga diproduksi melalui reduksi senyawa!senyawa belerang anorganik,misalnya( tiosulfat, sulfit, atau sulfat. #2" yang terjadi dapat diamati dengan

    menambahkan garam!garam logam berat ke dalam medium. #2" akan bereaksi

    dengan senyawa!senyawa tersebut membentuk logam sulfida berwarna hitam

    %&andjar dkk.1''2( 01*.

    roduksi #2" oleh beberapa mikroorganisme dapat terjadi melalui dua

    jalur, yaitu(

  • 8/10/2019 Aktivitas Biokimia Dari Mikroorganisme i

    6/18

    0

    1. &as #2" diproduksi dengan reduksi %hidrogenasi* sulfur organik yang terdapat

    pada asam amino sistein, yang terdapat komponen!komponen pepton di dalam

    medium. epton tersebut didegradasi oleh enzim mikroba terhadap asam

    amino, termasuk asam amino sistein yang mengandung belerang. Asam

    amino yang didalamnya terdapat sistein desulfurase akan kehilangan atom

    sulfur, dan kemudian direduksi dengan penambahan hidrogen dari air dan

    membentuk gas hidrogen sulfida.

    2. &as #2" juga dapat diproduksi dengan reduksi senyawa sulfur anorganik

    seperti tiosulfat %"23C*, sulfat %")

    C* dan sulfit %"3C*. M