BIOCATALYST In addition to structural proteins, cells also synthesize a group of proteins that have a

specific function enzymes as biocatalyst. By enzyme biocatalyst is a very important aspect in

biochemical reactions in the cell bodies of living. Almost all biochemical reactions in the cell are

catalyzed by enzymes. The enzyme has the ability to accelerate the transformation of the chemical

reaction at least to a million-fold when compared with the chemical transformation without a

catalyst. However, the enzyme did not change the balance of the reaction, but rather lowers the

activation energy of a reaction. The enzyme has the main characteristics of the catalytic ability and

specificity. Almost all enzymes known form of the protein, although there are RNA molecules that

also have catalytic properties (ribozymes), for example RNAseP a role in tRNA processing in

Escherichia coli, and the RNA that play a role in the processing of rRNA in Tetrahymena.

BIOKATALIS

Selain protein struktural, sel juga menyintesis sekelompok protein yang mempunyai fungsi

khusus yaitu enzim sebagai biokatalis. Biokatalis oleh enzim merupakan aspek yang sangat penting

dalam reaksi biokimia di dalam sel jasad hidup. Hampir semua reaksi biokimia di dalam sel dikatalisis

oleh enzim. Enzim mempunyai kemampuan mempercepat reaksi transformasi kimiawi paling tidak

sampai sejuta kali lipat jika dibandingkan dengan transformasi kimia tanpa katalis. Meskipun

demikian, enzim tidak mengubah keseimbangan reaksi , melainkan menurunkan energi aktifasi suatu

reaksi. Enzim mempunyai karakteristik utama yaitu kemampuan katalitik dan spesifitas. Hampir

semua enzim yang telah diketahui berupa protein, meskipun ada molekul RNA yang juga

mempunyai sifat katalitik (ribozim), misalnya RNAseP yang berperan dalam pemrosesan tRNA pada

Escherichia coli , dan RNA yang berperan dalam pemrosesan rRNA pada Tetrahymena.

The enzyme has a very high specificity to both the catalyzed reaction and the substrate. An

enzyme generally catalyzes a reaction or group of reactions that have a very close relationship.

Adverse reactions leading to the formation of byproducts normally does not occur in the reaction

catalyzed by the enzyme. In addition to the substrate specificity of the enzyme is generally very high

and often absolute, meaning that the enzymes will only react to a variety of substrates. For example,

proteolytic enzymes will only hydrolyze a peptide bond. Trypsin is one example of a proteolytic

enzyme that catalyzes peptide bond termination only on the carboxyl side of lysine and arginine

residues. Thrombin is an enzyme that is even more specific than trypsin for bond hydrolyzes arginine

- lysine only on specific peptide sequences.

Enzim mempunyai spesifitas yang sangat tinggi, baik terhadap reaksi yang dikatalisis maupun

substrat. Suatu enzim umumnya mengkatalisis satu macam reaksi atau sekelompok reaksi yang

mempunyai keterkaitan yang sangat dekat. Reaksi samping yang mengarah ke pembentukan produk

sampingan biasanya tidak terjadi pada reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Selain itu spesifisitas enzim

terhadap substrat umumnya sangat tinggi bahkan seringkali mutlak, artinya satu macam enzim

hanya akan bereaksi terhadap satu macam substrat. Sebagai contoh, enzim proteolitik hanya akan

menghidrolisis suatu ikatan peptida. Tripsin adalah salah satu contoh enzim proteolitik yang

mengkatalisis pemutusan ikatan peptida hanya pada sisi karboksil residu lisin dan arginin. Thrombin

adalah enzim yang bahkan lebih spesifik daripada tripsin karena menghidrolisis ikatan arginin – lisin

hanya pada urutan peptida tertentu.

In the study of molecular and genetic engineering of enzymes vital role. It has been known

to have many enzymes that can cut DNA (restriction endonuclease enzyme) only to a particular

nucleotide sequence. In addition there are enzymes that can be used to connect two pieces of DNA

(DNA) ligase. By utilizing enzymes that have a very high specificity of this kind, one can study the

molecular processes in cells in more detail.

Dalam studi molekuler dan rekayasa genetika peranan enzim sangat vital. Telah diketahui

telah banyak enzim yang mampu memotong DNA (enzim endonuklease restriksi) hanya pada urutan

nukleotida tertentu. Selain itu ada enzim yang dapat digunakan untuk menyambung dua potong

DNA (DNA) ligase. Dengan memanfaatkan enzim- enzim yang mempunyai spesifisitas sangat tinggi

semacam ini, orang dapat mempelajari proses molekular dalam sel secara lebih rinci.

Although the enzyme has the ability to speed up the reaction, but the catalytic capabilities

are not continuously activated. Many cntoh enzyme whose activity is controlled by a specific

mechanism. The enzyme that catalyzes the first reaction in the biosynthetic pathway normally be

inhibited activity by the end result is the reaction pathway (inhibitory feedback, feed-back

inhibition). For example, isoleucine biosynthesis in bacteria has the enzyme activity of the control

system of this kind. The first enzyme that plays a role in the biosynthesis of isoleucine, threonine

deaminase that is, would be inhibited its activity if the concentration of isoleucine in the cell has

reached a certain limit. Scheme feedback inhibition of an enzyme is depicted in Figure:

A Enzim B C D (the final result)

Figure: feedback inhibition scheme enzyme activity. D is the final result changes the reaction

pathway substrate A to D. In particular cedar, D will inhibit the activity of the enzyme that catalyzes

the first reaction in the change of substrate A to B.

Meskipun enzim mempunyai kemampuan mempercepat reaksi, namun kemampuan katalitik

tersebut tidak secara terus menerus diaktifkan. Banyak cntoh enzim yang aktivitasnya dikendalikan

dengan mekanisme tertentu. Enzim yang mengkatalisis reaksi pertama dalam suatu jalur biosintetik

biasanya akan dihambat aktifitasnya oleh hasil akhir jalur reaksi tersebut (penghambatan umpan

balik, feed- back inhibition). Sebagai contoh, biosintesis isoleusin pada bakteri mempunyai sistem

pengendalian aktivitas enzim semacam ini. Enzim pertama yang berperan didalam biosintesis

isoleusin, yaitu treonin deaminase, akan dihambat aktivitasnya jika konsentrasi isoleusin di dalam sel

sudah mencapai batas tertentu. Skema penghambatan umpan balik suatu enzim digambarkan pada

gambar:

A Enzim B C D (hasil akhir)

Gambar : skema penghambatan umpan balik aktifitas enzim. D adalah hasil akhir jalur reaksi

perubahan substrat A menjadi D. Pada aras tertentu, D akan menghambat aktifitas enzim yang

mengkatalisis reaksi pertama dalam perubahan substrat A menjadi B.

Growth of microorganisms

Growth can be defined as all components are added on a regular basis within the living cell.

1. In multicellular organisms

Is an increase in the number of cells per organism, where the size of a large cell.

2. In unicellular organisms

Is in the number of cells, and hence increase the number of organisms, such as growth in a

culture of microorganisms.

3. In organisms Soenositik / Aseluler

During growth, cell size becomes larger but no cell division occurs.

Growth is called in a state of equilibrium if it happens regularly in a state of constant, so the

number of added chemical components are also constant. As an example of the number of times the

cells twice in a state of equilibrium will result in the number of cell components such as water,

proteins, RNA, DNA and so forth twice anyway.

Age of cells is determined immediately after the completion of cell division, while the age of

the culture is determined from the time or duration of incubation. Cell size depending on the speed

of its growth. The better the nutrients in the growth substrate, resulting in faster cell growth and cell

size increases. Cell growth of bacteria, molds and yeasts are discussed in each chapter of the

bacteria, fungi and yeast.

Pertumbuhan jasad renik

Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua komponen di dalam

sel hidup.

1. Pada Organisme Multiseluler

Adalah peningkatan jumlah sel per organisme, dimana ukuran sel menjadi besar.

2. Pada Organisme Uniseluler

Adalah pertambahan jumlah sel, yang berarti juga pertambahan jumlah organisme, misalnya

pertumbuhan yang terjadi pada suatu kultur mikroorganisme.

3. Pada Organisme Soenositik/Aseluler

Selama pertumbuhan, ukuran sel menjadi bertambah besar tetapi tidak terjadi pembelahan

sel.

Pertumbuhan disebut dalam keadaan keseimbangan jika terjadi secara teratur dalam

keadaan konstan, sehingga jumlah pertambahan komponen kimia juga konstan. Sebagai contoh

pertambahan jumlah masa sel sebanyak dua kali dalam keadaan keseimbangan akan mengakibatkan

pertambahan jumlah komponen sel seperti air, protein, RNA, DNA dan sebagainya sebanyak dua kali

pula.

Umur sel ditentukan segera setelah proses pembelahan sel selesai, sedangkan umur kultur

ditentukan dari waktu atau lamanya inkubasi. Ukuran sel tergantung dari kecepatan

pertumbuhannya. Semakin baik zat nutrisi di dalam substrat tempat tumbuhnya, mengakibatkan

pertumbuhan sel semakin cepat dan ukuran sel semakin besar. Pertumbuhan sel bakteri, kapang dan

khamir akan dibahas pada masing-masing bab mengenai bakteri, kapang dan khamir.

1. Adaptation phase (Initial stationary phase)

• the initial growth phase (lag phase / phase of positive growth accelaration)

• rapid growth phase (log phase / logarithmic growth phase)

• Phase slow growth / reduction in the growth phase (phase of negative growth

acceleration)

2. Stationary phases / phase constant (Maximum stationary phase)

3. Phase mortality (death phase of acceleration)

4. Accelerated death phase (logarithmic death phase)

1. Fase adaptasi (Initial stationary phase)

Fase pertumbuhan awal (Lag phase / phase of positive growth accelaration)

Fase pertumbuhan cepat ( Log phase / Logarithmic growth phase)

Fase pertumbuhan lambat / fase pengurangan pertumbuhan (Phase of negative

growth acceleration)

2. Fase stationer / fase konstan (Maximum stationary phase)

3. Fase kematian (Phase of acceleration death)

4. Fase kematian dipercepat (Logarithmic death phase)

1. Adaptation phase

If microorganisms transferred to a medium, will first undergo phase of adaptation (to match

the substrate and the surrounding environmental conditions). In this phase of cell division has not

occurred because of some enzymes have not been synthesized. The number of cells in this phase

may remain, but it is sometimes dropped. The duration of phase bervarlasi, may sooner or later

depending on the speed of adjustment to the environment surrounding microorganisms.

1. Fase Adaptasi

Jika jasad renik dipindahkan ke suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi

(untuk menyesuaikan dengan substrat dan kondisi lingkungan disekitarnya). Pada fase ini belum

terjadi pembelahan sel karena beberapa enzim belum disintesa. Jumlah sel pada fase ini mungkin

tetap, tetapi kadang-kadang menurun. Lamanya fase bervarlasi, dapat Cepat atau lambat

tergantung kecepatan penyesuaian mikroorganisme dengan lingkungan sekitamya.

The duration of the adaptation phase is influenced by several factors:

a. Medium and growth environment

Cells were placed in a growth medium and the same as the previous environment may not

take adaptation. But if nutrients are available and environmental conditions are very different from

the previous novel, it takes an adjustment / adaptation to synthesize the enzymes required for the

metabolism.

Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor :

a. Medium dan lingkungan pertumbuhan

Sel yang ditempatkan dalam medium dan lingkungan pertumbuhan sama dengan lingkungan

sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi

lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian/adaptasi

untuk mensintesis enzim-enzim yang diperlukan untuk metabolisme.

b. the amount of inoculum

If the initial number of cells, the faster the adaptation phase.

Phase of adaptation may run slowly for several reasons:

Culture of nutrient-rich medium was transferred to a medium with limited nutrient content.

Mutant newly formed adjust to the environment.

darl cultures were transferred to a new medium stationary phase with the same

composition as before.

b. Jumlah Inokulum

Jika jumlah awal sel tinggi, maka fase adaptasi semakin cepat.

Fase adaptasi bisa berjalan lambat karena beberapa sebab :

Kultur dari medium kaya nutrien dipindah ke medium dengan kandungan nutrien terbatas.

Mutant yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya.

Kultur yang dipindahkan darl fase stationer ke medium baru dengan komposisi sama seperti

sebelumnya.

Early Growth Phase (Phase Lag / Phase of Positive Growth Acceleration)

After experiencing a phase of adaptation, el microorganisms begin to divide at a low speed,

because the recently completed phase adjustment

Fase Pertumbuhan Awal (Lag Phase/Phase of Positive Growth Acceleration)

Setelah mengalami fase adaptasi, el mikroorganisme mulai membelah dengan kecepatan

yang masih rendah, karena baru selesai tahap penyesuaian diri

Rapid Growth Phase (Phase Login / logarithmic Growth Phase)

In this phase, the cells are rapidly dividing microorganisms and constant, roomates increase

of the number of cells adhering Speed logarithmic curve of growth in this phase is strongly

influenced by the growth medium., Such as pH, nutrient content, environmental conditions

(temperature and humidity). In this phase, the cell microorganisms require more energy than the

other phases. Besides the cells sensitive to environmental conditions.

Fase Pertumbuhan Cepat (Log Phase / Logarithmic Growth Phase)

Pada fase ini, sel jasad renik membelah dengan cepat dan konstan, dimana pertambahan

jumlah sel mengikuti kurva logaritmik Kecepatan pertumbuhan pada fase ini sangat dipengaruhi oleh

medium tempat tumbuhnya., seperti : pH, kandungan nutrien, kondisi lingkungan (suhu dan

kelembaban udara). Pada fase ini, sel mikroorganisme membutuhkan energi lebih banyak dari pada

fase lain. Selain itu sel paling sensitif terhadap keadaan lingkungan.

Phase Slow Growth / Reduction Growth phase (Phase of Negative Growth Acceleration)

In this phase of the microorganism growth slowed for several reasons:

a. Nutrients in the medium has been greatly reduced

b. The existence of the results that may be toxic metabolism can inhibit the growth of

microorganisms.

In this phase, cell growth is unstable but the population is still rising as the number of cells

that grow larger than the number of cells that die.

Fase Pertumbuhan Lambat / fase Pengurangan Pertumbuhan (Phase of Negative Growth

Acceleration)

Pada fase ini pertumbuhan jasad renik diperlambat karena beberapa sebab :

a. Zat nutrisi di dalam medium sudah sangat berkurang

b. Adanya hasil-hasil metabolisme yang mungkin beracun dapat menghambat pertumbuhan

jasad renik.

Pada fase ini, pertumbuhan sel tidak stabil tetapi jumlah populasi masih naik karena jumlah

sel yang tumbuh lebih besar dari jumlah sel yang mati.

2. Stationary Phase / Phase constant (Maximum Stationary Phase)

In this phase, a population of cells fixed for the growing number of cells equal to the number

of cells that die. Cell size becomes smaller as the cells keep dividing even though nutrients running

out. Due to lack of nutrients, the cells are likely to have the composition of the cell is not the same /

different from the cells in the logarithmic phase. In this phase, the cells become more resistant to

extreme conditions, such as heat, cold, radiation, chemicals.

2. Fase Stasioner / Fase konstan (Maximum Stationary Phase)

Pada fase ini, jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah

sel yang mati. Ukuran sel menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat nutrisi mulai

habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi sel tidak

sama/berbeda dengan sel pada fase logaritmik. Pada fase ini, sel-sel menjadi lebih tahan terhadap

keadaan ekstrem, seperti : panas, dingin, radiasi, bahan kimia.

3. and 4. Death Phase (Phase Acceleration Of Death) Death and accelerated phase (logarithmic

Death Phase)

In this phase, the microorganism population began to die due to several reasons, namely:

nutrients in the medium is exhausted

Energy reserves in cells depleted

The number of cells that die are increasingly numerous and mortality rate are influenced by nutrient

conditions, the environment and the type of micro-organism

3. dan 4. Fase Kematian (Phase Of Acceleration Death) dan Fase Kematian dipercepat (Logarithmic

Death Phase)

Pada fase ini, Populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena beberapa sebab, yaitu :

Nutrien di dalam medium sudah habis

Energi cadangan di dalam sel habis

Jumlah sel yang mati semakin lama semakin banyak dan kecepatan kematian dipengaruhi

oleh kondisi nutrien, lingkungan dan jenis jasad renik

FACTORS - FACTORS AFFECTING GROWTH MICROORGANISMS

Factors affecting the growth of heterotrophic microorganisms is the availability of nutrients,

water, temperature, pH, oxygen and oxidation-reduction potential, the presence of inhibitors and

other microorganisms.

FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN JASAD RENIK

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan jasad renik yang bersifat heterotrof adalah

tersedianya nutrien, air, suhu, pH, oksigen dan potensial oksidasi-reduksi, adanya zat penghambat

dan adanya jasad renik lain.

1. NUTRIENT

Microorganisms need nutrients for life and growth, namely as:

a. carbon source

b. sources of nitrogen

c. energy sources

d. Growth factors are minerals and vitamins

1. NUTRIEN

Jasad renik membutuhkan nutrien untuk kehidupan dan pertumbuhannya, yaitu sebagai :

a. Sumber karbon

b. Sumber nitrogen

c. Sumber energi

d. Faktor pertumbuhan yaitu mineral dan vitamin

Nutrients and energy needed to manufacture the components to construct the cell. Nutrient

Requirements vary for each micro-organism. Microorganisms that grow on foods in general are

heterotrophic, ie to use carbohydrate as an energy and carbon source, although other organic

components containing carbon can also be used. Most heterotrophic organisms use nitrogen-

containing organic components as a source of N, but some can also use inorganic nitrogen source.

Nutrien dibutuhkan untuk membentuk energi dan untuk menyusun komponen- komponen

sel. Kebutuhan nutrien untuk setiap jasad renik bervariasi. Jasad renik yang tumbuh pada makanan

pada umumnya bersifat heterotrof yaitu yang dapat menggunakan karbohidrat sebagai sumber

energi dan karbon, walaupun komponen organik lain yang mengandung karbon juga dapat di

gunakan. Kebanyakan organisme heterotrof menggunakan komponen organik yang mengandung

nitrogen sebagai sumber N, tetapi beberapa dapat pula menggunakan sumber nitrogen anorganik.

Some heterotrophic organisms that can not or lost the ability to synthesize a variety of

organic nitrogen components, requiring components in the substrate for growth. Instead of

microorganisms, such as Escherichia coli and Enterobacter aerogenes, yeasts and molds can grow

well on medium containing glucose as a source of organic nutrients. Streptococci, Stafilococci and

various other heterotrophic organisms may need some other source of organic nitrogen in the form

of amino acids, purines and pyrimidines as well as growth factors such as vitamin B. Thiamin (vitamin

B1), riboflavin (vitamin B2), nicotinic acid (niacin), pyridoxine (vitamin B6), pantothenic acid and

cobalamin (vitamin B2) is needed by organisms belonging to the voters and difficult to grow.

Beberapa organisme heterotrof yang tidak dapat atau kehilangan kemampuan untuk

mensintesis berbagai komponen nitrogen organik, membutuhkan komponen tersebut di dalam

substrat untuk pertumbuhannya. Sebaliknya jasad renik lain, seperti Escherichia coli dan

Enterobacter aerogenes, khamir dan kapang dapat tumbuh dengan baik pada media yang

mengandung glukosa sebagai sumber nutrien organik. Streptococci, Stafilococci dan berbagai

organisme heterotrof lainnya mungkin membutuhkan beberapa sumber nitrogen organik lainnya

dalam bentuk asam amino, purin dan pirimidin serta faktor-faktor pertumbuhan seperti vitamin B.

Thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam nikotinat (niasin), piridoksin (vitamin B6), asam

pantotenat dan kobalamin (vitamin B2) dibutuhkan oleh organisme yang tergolong pemilih dan

sukar tumbuh.

The fat-soluble vitamins are vitamins A, D, and E are not needed by most microorganisms,

whereas vitamin K (naphthoquinone structure) is only needed by bacteria belonging to the

Mycobacterium types and Bacterioides, which serves as a substitute for coenzyme Q (benzoquinone)

in electron transport system (respiration). Vitamin C does not function as a growth factor, but it can

stimulate the growth of certain organisms can arrange for allegedly oxidation-reduction potential

appropriate to the medium. Fatty acids are only required by some organisms, especially if in the

medium contained no vitamin B, while sterols only needed by type of Mycoplasma.

Vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A, D, dan E tidak dibutuhkan oleh kebanyakan

jasad renik, sedangkan vitamin K (struktur naftoquinon) hanya dibutuhkan oleh bakteri yang

tergolong dalam jenis Mycobacterium dan Bacterioides, yang berfungsi sebagai substitusi untuk

koenzim Q (benzoquinon) dalam sistem transport elektron (respirasi). Vitamin C tidak berfungsi

sebagai faktor pertumbuhan, tetapi dapat merangsang pertumbuhan beberapa organisme karena

diduga dapat mengatur potensi oksidasi-reduksi yang tepat terhadap medium. Asam lemak hanya

dibutuhkan oleh beberapa organisme, terutama jika di dalam medium tidak terdapat vitamin B,

sedangkan sterol hanya dibutuhkan oleh jenis Mycoplasma.

Nutrients can enter the cells of microorganisms melalul several ways, namely:

a. Passive diffusion

In passive diffusion, nutrients enter the direction of the concentration gradient of higher

concentration to a higher concentration of rendah.Karena concentration outside the cell and

inside the cell so that different solutes (nutrients) can enter and there is a balance of

concentration primarily on small molecular weight nutrients. For example, as water can be in

and out of the cell freely.

Nutrien dapat masuk ke dalam sel jasad renik melalul beberapa cara, yaitu :

a. Difusi Pasif

Pada difusi pasif, nutrien masuk searah gradien konsentrasi yaitu dari konsentrasi yang lebih

tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah.Karena konsentrasi diluar sel dan didalam sel

berbeda sehingga solut (nutrien) bisa masuk dan terjadi keseimbangan konsentrasi terutama

pada nutrien dengan berat molekul kecil. Sebagai contoh, misalnya air yang dapat keluar

masuk sel secara bebas.

b. Accelerated diffusion (Diffusion Facilities)

As with passive diffusion, the diffusion component accelerated moves from high to low

concentration konsentrasl, but the speed is higher than the passive diffusion aided by a

career permease enzymes.

Enzymes permease is:

- A protein on the cell membrane.

- This is an enzyme that can be occupied nutrient

- Can pass through semi-permeable membranes

Permease enzyme properties:

- Work specific to a particular component

- Equity-induced

- Mernpunyal maximum speed at a particular substrate concentration.

Example Difusl Facilities:

- Masuknva sugar into eukaryotic cells

- The entry of glycerol into the prokaryotic cell

b. Difusi yang Dipercepat (Difusi Fasilitas)

Seperti halnya pada difusi pasif, pada difusi dipercepat komponen bergerak dari konsentrasl

tinggi ke konsentrasi rendah, tetapi kecepatannya lebih tinggi daripada difusi pasif karena

dibantu oleh suatu karier yaitu enzim permease.

Enzim Permease adalah :

- Suatu protein pada membran sel.

- Merupakan enzim yang dapat ditempati nutrien

- Dapat melewati membran semi permeabel

Sifat Enzim Permease:

- Bekerja secara spesifik terhadap komponen tertentu

- Bersifat terinduksi

- Mernpunyal kecepatan maksimum pada konsentrasi substrat tertentu.

Contoh Difusl Fasilitas :

- Masuknva gula ke dalam sel eukariotik

- Masuknya gliserol ke dalam sel prokariotik

c. Active transport

Unlike the process of diffusion, active transport component in moving from low

concentration to high concentration. Therefore, it takes a career (permease enzymes) and to release

nutrients into the cells necessary energy (ATP). For example, suppose the entry of lactose into the

cell E. coli, mernbutuhkan enzyme β galactose permease and energy. Energy is needed by cells to

lower affinity to lactose permease into the cell, so that the affinity of lactose permease is higher

outside the cell than inside the cell affinity.

c. Transport Aktif

Berbeda dengan proses difusi, pada transport aktif komponen bergerak dari konsentrasi

rendah ke konsentrasi tinggi. Oleh karena itu, dibutuhkan karier (enzim permease) dan untuk

melepaskan nutrien ke dalam sel diperlukan energi (ATP). Sebagai contoh, misalnya masuknya

laktosa ke dalam sel E. coli, mernbutuhkan Enzim β galaktosa permease dan energi. Energi

dibutuhkan oleh sel untuk menurunkan afinitas permease terhadap laktosa ke dalam sel, sehingga

afinitas permease terhadap laktosa di luar sel lebih tinggi daripada afinitas di dalam sel.

2. Availability of water

Tues microorganisms need water to live and breed. Therefore, the cell growth of

microorganisms in a food is heavily influenced by the amount of water available. In addition to the

bulk of the components of cells (70-80%), water is also needed as a reactant various biochemical

reactions. Not all the water contained in food can be used microorganisms.

Some of the conditions or circumstances in which the water can not be used by the micro-organism:

The presence of solute and ion binds water in the solution

For example: a high concentration of salt and sugar binds water from food, even water from inside

the cell bind microorganisms if the concentration of solutes outside the cell is greater than in the

within the cell.

hydrophilic colloid (gel) can bind water as much as 3-4% in order to inhibit the growth of

bacteria in the medium

Water in the form of ice crystals or hydration can not be used by microorganism

2. TERSEDIANYA AIR

Sel jasad renik memerlukan air untuk hidup dan berkembang biak. Oleh karena itu,

pertumbuhan sel jasad renik di dalam suatu makanan sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang

tersedia. Selain merupakan bagian terbesar dari komponen sel (70 – 80 %), air juga dibutuhkan

sebagai reaktan berbagai reaksi biokimia. Tidak semua air yang terdapat dalam bahan pangan dapat

digunakan jasad renik.

Beberapa kondisi atau keadaan dimana air tidak bisa digunakan oleh jasad renik:

Adanya solut dan ion yang dapat mengikat air didalam larutan

Misalnya : gula dan garam konsentrasi tinggi akan mengikat air dari bahan pangan, bahkan dapat

mengikat air dari dalam sel jasad renik jika konsentrasi solut diluar sel lebih besar daripada di dlm

sel.

Koloid hidrofilik (gel) dapat mengikat air sebanyak 3-4 % agar dapat menghambat

pertumbuhan bakteri didalam medium

Air dalam bentuk kristal es atau hidrasi tidak dapat digunakan oleh jasad renik

PH VALUE

Medium pH value greatly affects the types of microorganisms that can grow.

Microorganisms generally grow in the range of pH 3-6. Most bacteria have a growth optimum pH

from 6.5 to 7.5 and can not grow well at a pH below 5.0 and a pH above 8.5 except for acetic acid

bacteria (Acetobacter suboxydans), and sulfur oxidizing bacteria.

Yeasts can grow at a pH of 2.5 to 8.5 and pH optimum growth was at pH 4-5. Therefore, the

yeast growth at low pH where the bacterial growth is inhibited. Mold can grow at pH 3 - 8.5 and pH

optimum growth of 5-7.

NILAI PH

Nilai pH medium sangat mempengaruhi jenis jasad renik yang dapat tumbuh. Jasad renik

pada umumnya dapat tumbuh pada kisaran pH 3 – 6. Kebanyakan bakteri mempunyai pH optimum

pertumbuhan 6,5 – 7,5 dan tidak dapat tumbuh baik pada pH dibawah 5,0 dan pH diatas 8,5 kecuali

bakteri asam asetat (Acetobacter suboxydans), serta bakteri oksidasi sulfur.

Khamir dapat tumbuh pada pH 2,5 – 8,5 dan pH optimum pertumbuhan adalah pada pH 4 –

5. Oleh karena itu, khamir tumbuh pada pH rendah dimana pertumbuhan bakteri terhambat. Kapang

dapat tumbuh pada pH 3 – 8,5 dan pH optimum pertumbuhan 5 – 7 .

Foods with a low pH (below 4.5), is usually not covered by bacteria, but can be damaged due

to the growth of yeasts and molds. Therefore, foods that are relatively more resistant to low pH

during storage compared to foods that have a neutral or near-neutral pH.

In food processing, food can be divided into several gruo by pH. Distribution of food for

some group aims to find a durable power of food. As such, facilitate the search for treatment to be

given to preserve food. The lower the pH of the food, the less food preservation treatment should

be given to the food.

Makanan dengan pH rendah (dibawah 4,5), biasanya tidak ditumbuhi oleh bakteri, tetapi

dapat menjadi rusak karena pertumbuhan khamir dan kapang. Oleh karena itu, makanan yang

mempunyai pH rendah relatif lebih tahan selama penyimpanan dibandingkan dengan makanan yang

mempunyai pH netral atau mendekati netral.

Dalam pengolahan pangan, makanan dapat dibedakan atas beberapa gruo berdasarkan pH

nya. Pembagian makanan atas beberapa grup ini bertujuan untuk mengetahui daya awet suatu

makanan. Dengan demikian, memudahkan mencari perlakuan yang harus diberikan untuk

mengawetkan makanan tersebut. Semakin rendah pH makanan, semakin berkurang perlakuan

pengawetan makanan yang harus diberikan pada makanan tersebut.

Classification of food based on pH-nyaadalah as follows:

low acidity food, foods that have a pH above 5.3

For example: corn, meat, fish and dairy

Food acidic medium, foods that have a pH of 5.3 to above 4.5.

For example: spinach, asparagus, beets and pumpkin yellow

Food acids, foods that have a pH of 4.5 to above 3.7.

For example: tomato, pear, pineapple.

high acidic food, foods that have a pH of 3.7 or less

For example: fruits belonging acid (beries) and pickle-acaran (salted vegetables and

sauerkraut)

Penggolongan makanan berdasarkan pH-nyaadalah sebagai berikut :

Makanan berasam rendah, yaitu makanan yang mempunyai pH diatas 5,3

Misalnya : jagung, daging, ikan dan susu

Makanan berasam sedang, yaitu makanan yang mempunyai pH 5,3 sampai diatas 4,5.

Misalnya: bayam, asparagus, bit dan waluh kuning

Makanan asam, yaitu makanan yang mempunyai pH 4,5 sampai diatas 3,7.

Misalnya: tomat, pear, nenas.

Makanan berasam tinggi, yaitu makanan yang mempunyai pH 3,7 atau kurang

Misalnya: buah-buahan yang tergolong asam (beries) dan acar-acaran (sayur asin dan

sauerkraut)

TEMPERATURE

Each microorganism has an optimum temperature, minimum and maximum for growth. If

the ambient temperature is less than the minimum temperature or greater than the maximum

temperature of the enzyme activity growth will stop, even at temperatures that are too high will

happen denaturation of the enzyme. Microorganisms can be divided into several groups based on

their ability to initiate growth at a certain temperature range.

Food storage temperatures very big influence on the type and speed of the growth of

microorganisms. Molds and yeasts in general is a group mesophyll, can grow well at temperatures

25-30 oC. Therefore, grow well in foods stored at room temperature, even some are still able to

grow at refrigeration temperatures.

SUHU

Masing-masing jasad renik mempunyai suhu optimum, minimum dan maksimum untuk

pertumbuhannya. Jika suhu lingkungan lebih kecil dari suhu minimum atau lebih besar dari suhu

maksimum pertumbuhannya maka aktivitas enzim akan berhenti, bahkan pada suhu yang terlalu

tinggi akan terjadi denaturasi enzim. Jasad renik dapat dibedakan atas beberapa grup berdasarkan

atas kemampuannya untuk dapat memulai pertumbuhan pada kisaran suhu tertentu.

Suhu penyimpanan bahan makanan sangat berpengaruh besar terhadap jenis dan kecepatan

pertumbuhan jasad renik. Kapang dan khamir pada umumnya merupakan golongan mesofil, dapat

tumbuh baik pada suhu 25 – 30 oC. Oleh karena itu, tumbuh dengan baik pada makanan yang

disimpan pada suhu kamar, bahkan beberapa masih dapat tumbuh pada suhu pendinginan.

Food stored in the refrigerator, it is still possible overgrown by bacteria belonging Psikrofil,

while food stored in hot conditions may be overgrown by bacteria termofil.

Effect of temperature on the rate of cell growth of microorganisms:

microorganism growth occurs at temperatures in the range (between minimum and

maximum temperature) for about 30 0C.

Speed slow the growth of microorganisms increases as the temperature increases until it

reaches a maximum growth rate.

Above the maximum temperature, the growth rate decreases rapidly with increasing

temperature.

Makanan yang disimpan di dalam lemari es, masih mungkin ditumbuhi oleh bakteri yang

tergolong Psikrofil, sedangkan makanan yang disimpan dalam keadaan panas mungkin ditumbuhi

oleh bakteri termofil.

Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan sel mikroorganisme :

Pertumbuhan jasad renik terjadi pada suhu dengan kisaran (antara suhu minimal dan

maksimal) kira-kira 30 0C.

Kecepatan pertumbuhan jasad renik meningkat lambat dengan naiknya suhu sampai

mencapai kecepatan pertumbuhan maksimum.

Diatas suhu maksimum, kecepatan pertumbuhan menurun dengan cepat dengan naiknya

suhu.

Availability of oxygen

Oxigen concentrations in foodstuffs and the environment affect the types of microorganisms

that grow on foods.

Based on the need of oxygen, microorganisms can be divided into:

aerobic (requiring oxygen)

anaerobic (not requiring oxygen)

Facultative anaerobes (requiring / not requiring oxygen)

Micro Aerofilik (requiring oxygen bit)

TERSEDIANYA OKSIGEN

Konsentrasi oksigendi dalam bahan makanan dan lingkungannya berpengaruh terhadap jenis

jasad renik yang tumbuh pada makanan tersebut.

Berdasarkan kebutuhan oksigen, jasad renik dibedakan menjadi :

Aerobik (membutuhkan oksigen)

Anaerobik (tidak membutuhkan oksigen)

Fakultatif Anaerob (membutuhkan / tidak membutuhkan oksigen)

Mikro Aerofilik (membutuhkan oksigen sedikit)