1. KIMIA SEL MIKROORGANISME
DOSEN:
D R . D E S S Y Y O S WAT Y

2. Dari mana sel mikroorganisme
yang pertama berasal
Bakteri Fungi Virus Yeast/ragi

3. 3.8 milyar tahun yang lalu struktur proselular
evolusi sel.
Sel bakteri: suatu unit yang mendasar dari kehidupan.

4. Susunan kimia sel mikroba :
a. Penyusun utama sel (C, H, O, N, dan P): 95 % dari
berat kering sel
b. Unsur lain:
- Air
- protoplasma, dinding sel, lipida, polisakarida,
polifosfat, protein, asam amino dan senyawa
lain.

5. 1. Ikatan dan Reaksi Kimia
Proses metabolisme
(oksidasi-reduksi)
Kimia sel (metabolisme): semua reaksi kimia yang terjadi dalam
sel hidup + enzim energi sintesis komponen sel ,
kegiatan selular (cth: pergerakan) dan nutrien sederhana (cth: asam
lemak, glukosa, senyawa aromatik).
Reaksi kimia terdiri atas:
a. Disimilasi (katabolik): perombakan nutrien membebaskan
energi
b. Asimilasi (anabolik): energi sintesis/fungsi sel lainnya

6. Proses oksidasi – reduksi energi
Oksidasi: pelepasan elektron
Reduksi: penangkapan elektron
Cth: H2 2e- + 2H+
dikatalisis
Fosforilasi oksidatif: reaksi oksidasi enzim
dehidrogenase transfer eletron + proton yang
dibebaskan aseptor eletron intermedier.
Cth: NAD+ , NADP+ NADH, NADPH

7. Energi terdiri atas:
a. Sinar matahari (mikroba fototropik/fotosintesis)
b. Oksidasi senyawa kimia (mikroba autotropik atau
kemosintesis kemotropik)
Fotosintesis terdiri atas:
a. Cyanobacteria
CO2 + 2 H2O sinar matahari H2O+ [CH2O]n + O2
(klorofil)
b. Non Cyanobacteria: anaerob
CO2 + 2H2A sinar matahari H2O + [CH2O]n + 2A
(klorofil)

10. Non Cyanabacteria:
a. Chlorobiceae (green sulfur bacteria)
CO2 + 2H2 sinar matahari CH2O + H2O
CO2 +2H2S sinar matahari CH2O + H2O + 2S
b. Chromatiaceae (purple sulfur bacteria): menggunakan
bakterioklorofil sebagai aseptor eletron. Cth: Amoebobacter,
Chromatium, Lamprobacter, Lamprocystis, Thiocapsa,
Thiocystis, Thiodictyon, Thiopedia dan Thiospirillum.
c. Rhodospirillaceae (Rhodospirillum, Rhodopseudomonas)
CO2 + 2CH3CHOHCOOH sinar matahari CH2O + H2O +
2CH3COCOOH

11. Chlorobiaceae Chromatiaceae
Rhodospirillaceae

12. Autotrofik : CO2 sebagai sumber karbon
a. Oksidasi sulfur (Thiobacillus)
2S +3O2+ 2H2O 2H2SO4
b. Oksidasi amonia (Nitrosomonas)
2NH4Cl + 3O2 2HNO2 + 2HCl +2H2O
c. Oksidasi nitrit (Nitrobacter)
2NaNO2 + O2 2NaNO3
d. Oksidasi hidrogen
2H2 + O2 2H2O

13. e. Oksidasi senyawa Fe (Siderocapsa)
4FeCO3 + O2 + 6H2O 4Fe(OH)3 + 4CO2
Heterotrofik: Senyawa organik sebagai sumber makanan
Type makanan Sumber energi Sumber karbon
Photo-autotrofik cahaya CO2
Chemo-autotrofik Senyawa anorganik CO2
(H2, NH3, NO2, H2S)
Photo-heterotrofik cahaya Senyawa organik
Chemo-heterotrofik Senyawa organik Senyawa organik

14. Bakteri obligat aerob: oksigen sebagai reseptor terakhir
Bakteri obligat anaerob: tanpa oksigen bebas
Bakteri fakultatif : oksigen atau senyawa anorganik
sebagai aseptor elektron terakhir.
Bakteri mikroaetrifilik: sedikit oksigen

15. Fermentasi:
Kondisi anaerob, elektron dan proton ditransfer dari
senyawa oksidasi menuju senyawa organik
produk fermentasi .
Cth: Gula mikroba asam piruvat
Fermentasi terdiri atas:
a. Asam homolaktat (Streptococcus, Lactobacillus)
Asam piruvat NHDA NAD+ asam laktat
b. Alkohol (yeast)
Asam piruvat CO2 asetaldehid NHDA NAD+
etil alkohol

16. c. Asam campuran (Escherichia coli)
Asam piruvat NHDA NAD+ asam laktat
Asam suksimat etil alkohol asam asetat +
H2 + CO2
d. Butylen glycol (Entherobacter, Pseudomonas, Bacillus)
2 piruvat CO2 asam asetolaktat CO2 asetoin
NHAD NAD+ 2,3 butylen glicol

17. e. Asam propionat (Propioniacterium, Veillonela)
3 asam piruvat CO2 asam asetat
f. Asam butirat, butanol, aseton (Clostridium)
4 asam piruvat 4CO2 4 asetil CoA asam asetat

19. Bakteri autotrofik
Thiobacillus Coccolithophores
Bakteri heterotrofik:
Vibrio Aeromonas Pseudomonas Bacillus Nocardia
Corynebacterium Streptomyces

20. Respirasi:
Tranfor elektron mentransfer elektron aseptor
elektron terakhir
Respirasi aerob: oksigen sebagai aseptor eletron terakhir
Respirasi anaerob: senyawa anorganik yaitu:
a. Reduser sulfat (Desulfovibrio: pembentuk spora)
SO4 2- + 8 e- + 8 H+ S2- + H2O
Senyawa organik sbg sumber karbon: heterotrofik
b. Reduser nitrat (Escherichia, Bacillus, Pseudomonas)
2NO3- + 12 e- + 12H+ N2 + 6H2O

21. Proses denitrifikasi : hilangnya nitrat dari tanah
(pertanian), baik untuk pengolahan limbah.
c. Bakteri metan : dalam usus hewan ruminansia
CO2 + 8 e- + 8H+ CH4 + 2H4O

22. Proses metabolisma: enzim yang membantu reaksi kimia
dalam sel hidup (katalisator).
Kerja enzim bergantung pada:
- Suhu
- pH
- Konsentrasi substrat
- Konsentrasi enzim
Proses metabolisme energi dan makro molekul
kegiatan proses lain dalam sel bakteri.

23. 2. Makro molekul
a. Polisakarida
- Polisakarida: polimer beberapa gula sederhana yang
dihubungkan ikatan glikosidik.
Karbohidrat (gula): campuran organik (C, H, O)
perbandingan 1:2:1.
Fungsi: cadangan makanan, bahan struktural.
b. Lemak (lipid): hidrokarbon yang sukar larut dalam air
Fungsi: lapisan pelindung, transpor energi.
Struktur lemak: gliserida.

24. Lipid: lemak dan minyak sebagai sumber karbon.
Enzim: lipase (triacylglycerol acylhydrolase)
diasilgliserol, monoasilgliserol, gliserol, asam lemak.
Lokasi pemutusan ikatan gliserol pada triasilgliserol:
- Lipase non-spesifik : memutus ikatan gliserol dari
triasilgliserol pada tiga posisi, menghasilkan
diasilgliserol, monoasilgliserol atau 3 molekul asam
lemak dan gliserol.
- Lipase spesifik : memutus ikatan gliserol dari
triasilgliserol pada posisi satu dan tiga, menghasilkan
1,2-diasilgliserol dan 2- monoasilgliserol.

25. Materi organik didegradasi oleh lipase lipase
disekresi ke lingkungan (sebelum diangkut ke dalam
sel bakteri).
c. Protein
- Protein terdiri atas:
* Protein globuler: partikel bulat, cth: enzim/katalis
*Protein serabut/struktural: berbentuk panjang,
cth: keratin (rambut)

26. Bakteri proteolitik: pengurai protein
Bakteri lipolitik: pemecah protein

27. d. Asam amino
Susunan protein: beberapa asam amino yang dihubungkan
dengan ikatan peptida. 15 protein, 10.000 asam amino.
Asam amino: unsur organik yang membentuk protein.

28. Tugas individu (Dessy):
- Makalah, minimal 7 halaman, daftar pustaka.
- Dikumpul pada tanggal 25 Oktober 2011 (minggu ke-6).
- Dilarang copy paste dari internet.
Topik, pilih salah satu:
1. Peranan kimia sel mikroorganisme
2. Keuntungan dan kerugian interaksi mikroba dengan
hewan
3. Keuntungan dan kerugian interaksi mikroba dengan
manusia
4. Peranan metabolisme mikroorganisme
5. Genetika mikroorganisme