Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta NUTRISI MIKROBA A

NUTRISI MIKROBA

Oleh :
Siti Umniyatie

MATERI:
1. Makronutrien‐mikronutrien.
2. Transport nutrisi.
3. Type nutrisi pada bakteri
4. Media

NUTRISI

y Merupakan aspek yang menyangkut fisiologi yang 

disepakati sebagi suplai monomer (bahan dasar
monomer)yang dibutuhkan sel untuk tumbuh.
tumbuh
y Substansi yang diperlukan ini disebut NUTRIEN.
y Beda organisme berbeda kebutuhan nutriennya dan
jumlah kebutuhannya.


NUTRIEN‐METABOLISME‐PERTUMBUHAN
NUTRIEN

TRANSPORT
MEMBRAN                                           NUTRIEN
A                                            
SEL
(METABOLISME)

OPERASIONAL SEL :
TUMBUH
ENERGI : 
GERAK TRANSPORT SINTESIS
GERAK,TRANSPORT,SINTESIS

ENERGI
ENTROPI/
TERBUANG


Sumber energi, karbon,donor hidrogen
Sumber energi :
1. Cahaya (mikroba fototrof)
2. Zat kimia ( mikroba khemotrof)
Sumber Karbon :
1. Zat an organik /CO2 (mikroba Autotrof)
2. Zat organik
g
((mikroba heterotrof))
Donor Hidrogen
g :
1. Zat organik (mikroba organotrof)
2. Zat an organik/H2,NH3,H2S,S, Fe² (mikroba
litotrof).

nutrien

y Makronutrien : nutrien yang dibutuhkan dalam

jumlah banyak.

y Mikronutrien : nutrien yang dibutuhkan dalam jumlah

sedikit.
sedikit

PENGAMBILAN NUTRISI

y OSMOTROF (FUNGI, BAKTERI) utk. heterotrof
y DIGESTIF (HEWAN,PROTOZOA)

y FOTOSINTETIK (TUMBUHAN, ALGA,SEBAGIAN 

BAKTERI, PROTOZOA))

MAKRONUTRIEN
ELEMEN

KETERSEDIAAN DI LINGKUNGAN

CARBON (C))


CO2, KOMPONEN ORGANIK

HIDROGEN (H)
( )

H2O, KOMPONEN ORGANIK

OKSIGEN (O)

H2,O2, KOMPONEN ORGANIK

NITROGEN (N)

NH3, NO 3 ,N2, KOMPONEN NITROGEN 
ORGANIK.

PHOSPHOR (P)

PO4 ₃


( )
SULFUR (S)

H2S, SO4 ²
,
4 ,KOMPONEN SULFUR 
,
ORGANIK,LOGAM SULFIT (FeS,CuS,,ZnS,NiS dll.

POTASSIUM (K)

K   dalam larutan atau sebagai garam K

MAGNESIUM (Mg)
G S U ( g)

Mg ²
g  dalam
da a larutan

a uta atau sebaga
sebagai ga
garam
a Mg
g

SODIUM(Na)

Na  sebagai larutan atau terikat sebagi garam NaCl
dan garam lainnya.

CALCIUM (Ca)

Ca dalam larutan atau sebagai CaSO4 atau garam
Ca²
lainnya.

BESI (Fe)

Fe²  atau Fe³ dlm. Larutan atau FeS,Fe(OH)3 dll.


MAKRONUTRIEN 
(dibutuhkan dalam jumlah besar)
(dibutuhkan dalam jumlah besar)
JENIS

PERAN

keterangan

C,H,O,N
Phosphor (P)

sintesis

As. nukleat
phospholipida

Sulfur(S )


Sintesis asam amino

Sistein, 
methionin

Komponen vitamin

Thiamin,biotin
As. lipoat
p

Kalium (K)

Pompa Na

magnesium
(Mg)

Stabilisasi


Membran,ribosom
As. nukleat, aktivitas enzim

Kalsium(Ca)

stabilitas

Dinding sel
Endospora thd. panas

Sodium/Na

pertumbuhan

Bakteri halofilik

Zat besi/Fe

Komponen sitokrom


Pd. Sistem respirasi

Potasium/

Dlm. Sintesis protein

Semua organisme

MIKRONUTRIEN
(dibutuhkan dalam jumlah sedikit)
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y

y
y
y

Mangan
Molibdenium
Seng
Tembaga
Kobalt
Nikel
Vanadium
Boron
Klor
Natrium
Selenium
Silika
Dll.

Mikronutrien dan fungsinya
ELEMEN

FUNGSI DLM
 SEL
FUNGSI DLM. SEL

BORON(B)

Antibiotik poliketid

CHROMIUM (Cr)
COBALT (Co)

Vitamin B12,transkarboksilase

COPPER (Cu)

respirasi, sitokrom c oksidase,fotosintesis dll

BESI (Fe)

Sitokrom  katalase peroksidase protein Fe
Sitokrom, katalase,peroksidase,protein
Fe‐S
S,oksigenase.
oksigenase

MANGANASE (Mn)

Aktivator kebanyakan enzim.

MOLIBDENIUM (Mo) Nitrogenase,nitrat reduktase,sulfid oksidase dll.
NICKEL (Ni)
( )

Urease,hidrogenase,koenzim
hd
k
metanogen.

SELENIUM (Se)

Format dehidrogenase, hidrogenase.

VANADIUM (V)

Vanadium nitrogenase,bromoperoksidase.

ZINC (Zn)

Alkohol dehidrogenase,RNA dan DNA polimerase.

DONOR‐ASEPTOR
ELEKTRON DAN
DONOR
ASEPTOR ELEKTRON DAN 
FAKTOR TUMBUH
Donor dan aseptor elektron :
Berkaitan dg. Proses osidasi‐reduksi dalam mekanisme 
transport elektron yang pd. Akhirnya dihasilkan 
  l k
 
  d  Akhi
 dih ilk  
energi, ketika donor elektron teroksidasi dan aseptor 
elektron tereduksi.
elektron tereduksi
2. Faktor tumbuh : merupakan senyawa organikyg 
sangat dibutuhkan mikroba dan tdk. Dapat disintesis 
g
p
sendiri.Mis ; purin‐pirimidin,vitamin
1.

NUTRIEN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Air : sel 70‐85%
g
Sumber energi : sinar matahari atau zat kimia
Sumber karbon: organik atau an organik (CO2)
Sumber nitrogen: organik atau an organik (N2 
udara=gas=70%),Nitrat, Nitrit.
Sumber aseptor elektron :O2 atau zat organik
Sumber mineral
Faktor  tumbuh

PENYERAPAN EKSTRASELULER
PENYERAPAN EKSTRASELULER
(bagi mikroba heterotrof)

y Bahan –bahan polimer/makromolokul yang terdapat 

dilingkungan dpt. Digunakan oleh mikroba.
y Contoh polimer : selulosa, amilum, protein, DNA, 
C
h  li
   l l
  il
 
i  DNA  
lemak, lignin dll.
y Polimer ini akan dihidrolisis menjadi monomer‐
Polimer ini akan dihidrolisis menjadi monomer
monomernya oleh enzim ekstraseluler.
y Enzim ekstraseluler/enzim hidrolisi : enzim yang 
berfungsi/bekerja di luar sel.

CONTOH‐CONTOH MAKROMOLOKUL DAN ENZIM YANG 
MENGHIDROLISIS
SENYAWA MAKROMOLOKUL

ENZIM HIDROLISIS

AMILUM (pati)

amilase

SELULOSA
S
U OS

Selulase
Se
u ase

LIGNIN

Ligninase

HEMISELULOSA

Hemiselulase

LEMAK

Li
Lipase

RNA

RNA se

DNA

DNA se

PROTEIN

proteinase

Fig. 5‐7

(a)  and  glucose
ring structures

Glucose

(b) Starch: 1–4 linkage of  glucose monomers

Glucose

(b) Cellulose: 1–4 linkage of  glucose monomers

Makromolokul/polisakharida
y Amilum : ikatan α ‐1,4 

glikosisdik
The image part with relationship I D rI d2 was not found in the file.

Fig. 5‐2b

HO

1

2

3

4

Hydrolysis adds a water
molecule breaking a bond
molecule, breaking a bond

HO
(b)

1

2

Hydrolysis of a polymer

3

H

H2O

H

HO

H

Hidrolisis makromolokul
y Dikatalisis oleh enzim ekstraseluler ; enzim yang 

bekerja diluar sel.
y Contoh : enzim amilase, protease,lipase, pektinase, 
selulase, khitinase,keratinase dll.
y SETELAH MENJADI MIKROMOLOKUL AKAN 
DITRANSFER MELALUI MEMBRAN SEL.
y Bahan/zat‐zat
Bahan/zat zat yang dibutuhkan oleh sel : seluruh
nutrien yang dibutuhkan oleh sal dan tidak dapat
disintesis sendiri.

ƒTRANSPORT NUTRIEN :
bervariasi antar mikroba
‐ bervariasi antar mikroba.
‐ membran sebagi fasilitas transport bersifat selektif 
permiabel.
1.

Penyerapan pasif : hanya berdasar pd. Perbedaan konsentrasi (hanya zat 
yg konsentrasi di luar sel lebih besar dibanding di dalam sel).Ex: CO2, O2 
danlemak terlarut.

2.

Difusi dipermudah/ dengan fasilitas : dibantu adanya karier 
protein,untuk molokul polar, masing‐masing mol. Memiliki binding‐site 
yg khusus  binding‐site akan mengalami perubahan konfigurasi sehingga 
yg khusus, binding
site akan mengalami perubahan konfigurasi sehingga 
menyebabkan terlepasnya molokul yg diangkut. Ex: gula, as. amino 
berbagai ion logam.

3.

Penyerapan aktif : menggunakan ATP.
P
  k if   
k  ATP
hidrolisis ATP yg terjadi di dlm. Sel akan menghasilkan energi yg akan 
digunakan untuk memompoa H+ keluar sel sehingga H+ di luar sel akan 
p g
g
p
p
mempengaruhi konfigurasi protein karier dan afinitas terhadap substrat.

TRANSPORT NUTRIEN

TRANSPORT AKTIF

Lanjutan............................
4. Translokasi gugus : molokul mengalami modifikasi 
selama diangkut mis. Glukosa menjadi glukosa –phosphat
Melibatkan 1 komponen spesifik (HPr=protein tahan panas) 
Melibatkan 1 komponen spesifik (HPr protein tahan panas) 
dan enzim (E1= terletak di sitoplasma), komponen ke 2 
adalah Enzim2 yg spesifik utk. Masing‐masing gula 
( l k dl
(terletak dlm. Membran)
b )
PEP + HPr → HPr-P + piruvat (oleh enzim 1)
HPr P + gula → Gula –P
HPr-P
P + HPr (enzim 2)
5. Transport zat besi : menggunakan sistem siderofor,
siderofor merupakan
p
senyawa
y
yg diekskresi dlm. Nutrien
dan akan mengikat besi (Fe3+) dan dimasukkan kembali
sebagai ferikrom(yg memiliki afinitas rendah terhadap Fe2+
sehingga Fe2+akan segera dilepaskan dlm
dlm. Sel.
Sel

Tipe nutrisi

SEBARAN MIKROBA SESUAI TIPE NUTRISI
TYPE NUTRISI

SUMBER ENERGI
& SUMBER C

ASEPTOR elektron

CONTOH

KHEMOHETEROTROF,A
KHEMOHETEROTROF A
NAEROB

ZAT KIMIA
ORGANIK

ZAT ORGANIK

E.Coli
E C li
Streptococcuc.sp
(ORGAN 
PENCERNAAN)

KHEMOHETEROTROF,A
NAEROB

ZAT KIMIA
ORGANIK

ZAT AN ORGANIK

Clostridium.sp(MAKA
NAN KALENG)

KHEMOHETEROTROF,ae
KHEMOHETEROTROF
ae
rob

ZAT KIMIA
ORGANIK

O2

Semua hewan
Fungi
Sebagian bakteri

KHEMO AUTOTROF

CO2
ZAT KIMIA

O2

BAKTERI 
NITRAT NITRIT
NITRAT,NITRIT,
SULFAT (TANAH)

FOTO HETEROTROF

SINAR MTHR
ZAT ORGANIK

FOTO  AUTOTROF

SINAR MTHR
ZAT ORGANIK

BAKTHIJAUNon
sulfur
BAKT.PURPLE,Non
Sulfur (PERAAIRAN)
AN AEROB –
pereduksi H2S

Bakt Sulfur

Media 

y Konsistensi : padat,cair
Konsistensi : padat cair

y Susunan : defined media (yang dibuat dengan jumlah yang 

tepat), dan complexs media (media yang tdk
memperhatikan presisi jumlah yang tepat. Exs: 
menggunkaan produk hewan casein/protein susu, daging
dsb).
y Kegunaan/Fungsi : medium selektif, medium diferensial, 
medium uji, medium utk. Menghitung,medium utk. 
M
Menentukan
k tipe
i pertumbuhan,medium
b h
di
di k
diperkaya.

MEDIA CAIR
C

Serratia marcescens pd. Media 
p
Mac Concey agar.