• Tidak ada hasil yang ditemukan

The Metabolism of Microbes Group 5 Environmental science

Rafi Nadhifa Saoki

Academic year: 2023

Membagikan "The Metabolism of Microbes Group 5 Environmental science"

Copied!
33
0
0

Teks penuh

(1)

Microbial Metabolism

The

By Group 5

Lectures

Rifa’atunnisa, S.Hut., M.Si., Ph.D.

Amnan Haris, S.Si., M.Ling Environmental microbiology

(2)

Mikroorganisme dan

Metabolisme

1.

(3)

Mikroorganisme atau mikroba adalah mikroorganisme yang berukuran sangat kecil (biasanya kurang dari 1 mm) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme ada yang tersusun atas satu sel

(uniseluler) dan ada yang tersusun atas beberapa sel (multiseluler). Walaupun mikroorganisme uniseluler hanya tersusun atas satu sel, mikroorgansime

tersebut menunjukkan semua karakteristik organ hidup,yaitu

bermetabolisme, bereproduksi, berdiferensiasi, melakukan pergerakan, dan berevolusi.

Yang termasuk golongan mikroorganisme adalah bakteri, Archae, fungi (kapang dan khamir), Protozoa, alga, dan virus. Virus, bakteri, dan

Archaea termasuk dalam golongan prokariotik. Sementara itu, fungi,

Definisi mikroorganisme

(4)

Metabolisme mikroba adalah sistem kompleks yang terdiri dari jalur-jalur yang terjalin dan dikoordinasikan oleh jaringan

pengatur yang rumit dan berlapis-lapis.Metabolisme dalam mikroorganisme melibatkan serangkaian proses biokimia yang terjadi untuk mendukung kehidupan dan pertumbuhan mereka.

Ini termasuk respirasi, fermentasi, sintesis biomolekul, dan

penguraian zat organik. Mikroorganisme dapat menggunakan berbagai sumber energi dan nutrisi untuk menjalani siklus

metabolisme mereka.

Metabolisme mikroorganisme

(5)

Jenis

Metabolisme Mikroba

2.

(6)
(7)

RESPIRASI

AEROB ANAEROB (FERMENTASI)

• Glikolisis

• Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat

• Siklus Krebs (Daur Asam Sitrat)

• Transpor Elektron

• Glikolisis

• Fermentasi

(8)

RESPIRASI AEROB

1. GLIKOLISIS 2. DEKARBOKSILASI

OKSIDATIF

(9)

RESPIRASI AEROB

3. SIKLUS KREBS 4. TRANSPOR

ELEKTRON

(10)

RESPIRASI ANAEROB (FERMENTASI)

1. GLIKOLISIS +

FERMENTASI ASAM LAKTAT 2. GLIKOLISIS +

FERMENTASI ALKOHOL

(11)

PERBEDAAN AEROB DAN ANAEROB

(12)

FOTOSINTESIS

REAKSI TERANG

(Photophosphorylation)

REAKSI GELAP

(Fiksasi Karbon Dioksida)

• Aliran Elektron

• Fotolisis Air

• Fotofosforilasi

• Fiksasi Karbon

• Reduksi

• Regenerasi

(13)

1. REAKSI TERANG 2. REAKSI GELAP

(14)

KEMOSINTESIS

-> Reaksi pembentukan senyawa organik kompleks dari senyawa

sederhana yang

sumber energinya berasal dari energi kimia di alam.

-> Proses ini biasanya

dilakukan oleh

mikroorganisme seperti archaebacteria dan bakteri yang tinggal di dasar lautContohnya:

Bakteri belerang Thiobacillus.

Proses Kemosintesis pada Bakteri Belerang

(15)

Peran Metabolisme dalam

Keseimbangan

Lingkungan

(16)

Peran

Siklus Karbon Siklus Nitrogen Siklus Fosfor

Dekomposisi:

Proses penguraian sisa-sisa makhluk hidup menjadi bentuk yang lebih sederhana, termasuk karbon yang akan terlepas ke tanah dan udara, yang dapat digunakan kembali oleh produsen, seperti tumbuhan, melalui fiksasi karbon selama fotosintesis.

Tahapan :

Hidrolisis

Mineralisasi

Respirasi

Siklus Fosfor:

melibatkan pergerakan fosfor melalui berbagai komponen ekosistem, termasuk tanah, air, dan organisme hidup. Siklus fosfor tidak melibatkan atmosfer seperti siklus nitrogen, dan perpindahan fosfor umumnya terjadi dalam bentuk padatan dan cair. Fosfor adalah unsur esensial untuk pembentukan asam nukleat (DNA dan RNA), ATP (adenosin trifosfat), dan molekul-molekul organik lainnya.

Tahapan:

Pelarutan Fosfat

Absorpsi Tanaman

Siklus Tanaman

Deposisi di Tanah

Siklus Nitrogen:

Suatu proses yang

menggambarkan perjalanan nitrogen melalui berbagai bentuk kimia dalam lingkungan, dari atmosfer ke tanah, air, organisme hidup, dan kembali lagi. Nitrogen merupakan elemen esensial yang diperlukan oleh semua makhluk hidup untuk membentuk protein, asam nukleat, dan molekul- molekul penting lainnya.

Tahapan:

proses fiksasi nitrogen

amonifikasi

denitrifikasi

(17)

Penyakit

Kerusakan lingkungan

Produksi gas rumah kaca

Dampak Bagi Lingkungan

01 01

02 02

03 03

09 10

Bioremediasi Siklus nutrisi Bioteknologi

Posistif Negatif

04 Dekomposisi 04 Penguraian Berlebihan

(18)

Implementasi Industri dan Kesehatan

Manusia

(19)

Apa saja?

Produksi

Makanan Pengolahan

air limbah Farmasi

(20)

Apa saja di produksi konsumsi?

Saccharomyces sp

AMF (Mycorhiza Arbuscular Fungi)

(21)

Pengolahan air limbah

Biodegradasi

Menurunkan

konsentrasi pencemar (DO, BOD, COD, TSS)

Mengendapkan padatan

(Komarawidjaja, 2007) Remove gas metana dan sulfur dari lumpur

Bioflokulasi

Bacillus dan

Rhodococcus mampu menghasilkan bahan flokulan

Dihasilkan secara ekstraselular

(Komarawidjaja, 2007)

(22)

Farmasi

Alexander Flemming

Penicillium notatum

(23)

Penicillin menghambat kerja enzim bakteri untuk sintesis dinding sel

Alami dan buatan (penambahan asam 6-aminopenisilnat)

Biasa diaplikasikan dengan injeksi

About Penicillin

(24)

Genetika mempengaruhi jenis dan laju metabolisme yang dapat dilakukan

oleh mikroorganisme, sedangkan metabolisme

mempengaruhi ekspresi dan variasi genetik dari mikroorganisme.

Keterkaitan antara

genetika dan metabolisme

(25)

Implikasi penelitian metabolisme mikroorganisme dalam pengembangan teknologi dan terapi baru

Pengembangan biorefinery

Pengembangan bionenergy

Pengembangan probiotik

Pengembangan obat-obatan

Pengembangan vaksin

Pengembangan terapi

(26)

1. Pengembangan

probiotik 2. Pengembangan bionenergy

Probiotik dihasilkan dari mikroorganisme yang memiliki metabolisme

asam laktat, asam

propionat, asam butirat, atau asam lain yang dapat menurunkan pH usus dan menghambat

pertumbuhan

mikroorganisme patogen.

Bioenergi dapat berupa biogas, bioetanol,

biodiesel, atau biohidrogen yang

dihasilkan dari metabolisme

mikroorganisme anaerob, aerob, atau fakultatif

(27)

3. Pengembanga

biorefinery 4. Pengembangan obat-obatan

Biorefinery memanfaatkan metabolisme

mikroorganisme yang mampu menghasilkan

asam organik, asam amino, polisakarida, lipid, enzim,

pigmen, vitamin, atau

senyawa lain yang memiliki aplikasi industri.

Obat-obatan dapat dihasilkan dari

metabolisme

mikroorganisme endofit, yang mana dapat

menghasilkan senyawa bioaktif yang mirip atau

bahkan lebih kuat dari senyawa yang dihasilkan

oleh tanaman inangnya

(28)

5. Pengembangan

vaksin 6. Pengembangan terapi

Vaksin dihasilkan dari metabolisme

mikroorganisme yang dapat menghasilkan antigen, adjuvan, atau

vektor.

Terapi dihasilkan dari metabolisme

mikroorganisme yang dapat menghasilkan hormon, antibodi, enzim,

atau sel induk.

(29)

Tantangan dan Peluang dalam Studi

Metabolisme

Mikroorganisme

(30)

Tantangan utama dalam mempelajari dan memahami metabolisme mikroorganisme.

kompleksitas dan keragaman

mikroorganisme itu sendiri dan

perbedaan metabolisme

antar jenis

mikroorganisme

Faktor pendukung lainnya:

Keterbatasan teknologi

Beberapa jenis mikroorganisme sulit untuk ditumbuhkan di laboratorium, sehingga sulit untuk dipelajari metabolismenya

Keterbatasan pengetahuan

Studi tentang metabolisme mikroorganisme masih terus berkembang

Keragaman substrat

Mikroorganisme dapat memetabolisme

berbagai jenis substrat, termasuk senyawa organik kompleks dan senyawa anorganik.

(31)

Potensi penemuan dan aplikasi baru metabolisme mikroorganisme.

Mikroorganisme dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai produk bioteknologi seperti enzim, protein, dan asam amino.

Mikroorganisme dapat digunakan untuk meningkatkan produktivitas pertanian melalui proses seperti fiksasi nitrogen dan penguraian bahan organik.

Peningkatan produktivitas pertanian Pengembangan produk-produk

bioteknologi Pengembangan obat-obatan baru

Metabolisme mikroorganisme dapat membantu dalam pengembangan obat- obatan baru untuk mengobati berbagai penyakit. Beberapa obat-obatan seperti antibiotik dan antikanker berasal dari mikroorganisme.

Pengolahan limbah

Mikroorganisme dapat digunakan untuk mengolah limbah organik dan anorganik.

membantu dalam pengembangan teknologi pengolahan limbah yang lebih efektif dan ramah lingkungan

(32)

Thank You

F o r Y o u r A t t t e n t i o n

(33)

Discussion Session

Let's discuss together!

Referensi

Dokumen terkait