Bab 5 Metabolisme Kuman

METABOLISME KUMAN Pratiwi Sudarmono dan Aidilfiet ChatimSel kuman mengadakan kegiatan di daiam sel tuhkan C dalam bentuk anorganik. Kuman auto-untuk pertumbuhan, pembelahan sel, pembaha- trof kemosintetik mendapatkan energi denganruan komponen sel, dan lain-lain. Seluruh proses oksidasi bahan organik seperri Fe dan NH3.pengolahan setelah bahan makanan masuk ke Kuman autotrof fotosintetik mendapatkandalam sel disebut metabolisme. energi untuk proses sintesa dari cahaya yang Metabolisme dapat dibagi dalam dua bagian: diolah menjadi energi kimia.1. Anaboiisme/Asimilasi meliputi proses sin- Enzim yang memegang peranan penring tesa (pembangunan ) dalam metabolisme adalah:2. Katabolisme/Desimilasi meliputi proses deg- - Dehidrogenase (melancarkan reaksi reduksi radasi (perombakan) oksidasi suatu metabolit) Sebelum proses diperlukan pengaktifan sub-unit yang akan dipakai dan energi tinggi (energy- - Flavoprotein (transp or zat H dalam prosesr ich) y ai:,;u ATP (Adenosin Triphosphate). Energi respirasiuntuk metabolisme diambil dari proses fermen- - Sitokrom (proses respirasi pada kuman aerobtasi, respirasi dan fotosintesa. Hasil reduksi oksidasi pada semua proses selalu dibentuk ATP, di- untuk transpor zatHke C'2)mana energi yang dibebaskan tersimpan untuk Metabolisme Karbohidratproses selanjutnya. Senyawa dengan tingkat Karbohidrat dipecah menjadi triosa dalam ben-energi tinggi adalah CoA yang sering dipakai tuk fosfat dan piruvat (CHICOCOOH). Enzimsebagai penyalur energi. Pada fermentasi dar.r yang berperan: dari golongan glikosidase danrespirasi energi diperoleh dari proses katabo- fosforilase. Metabolisme glukosa menjadi piru- vat menurut Embden-Meyerhof (EMp) sebagailisme karbohidrat. berikut: Kuman heterotrof, termasuk kuman patogen, glukosa-glukosa 6 fosfat-fosfogliseraldehidemenggunakanzat organtksebagai sumber C untuk -fosfo gliserat-fosfoenolpiruvat-piruvar.mendapatkan energi. I.(uman autotrof membu- NAD dan senyawa fosfor turut berperan dalam proses ini, seperri dalam reaksi berikut:38

Metabolisme Kuman 39 D-$l*--l*uAibAl.tfcpi l?pl qblis* BJClskm+€-PO4 tr Aw lIr r FlB*tu*eaK-oo-tr-o-&--f:0;+*l l' oot S-.{r,rldorFl,S-diFOa gbkE**.,F*n*l$ l.e ilAD'oo*** 1* gletraldehl**-POr $Y xoon &-{ts{ogluhon*t Il* t'o r--]_*_/t $rI t .a\ 'ffircblnsit :atPl ll%-ro*1e pkt vdGambar 5.1 Skema glikolisis Embden Meyerhof Flu[vrnxt rnx Trh*gtryfa, f* noo\" Parnas Q,insser Mircrokolog,). lr.- ruao' t'ektd $* *on* *o' | i i !:\" -j. '..' 4.e i:,tt i 1 ll' i' $* utt Metabolisme kuman den gan caralajn, misalnya: I1. Cara melalui penrosa {osf'at (Pentosa Phos- I ? pbate Patbruay) Nr aDP glukosa-glukosa 5 fosfat-6 fosfoglukonat- trLb *rP pentosa fosfat. Pir{llst Cara ini dipakai untuk kuman yang tidak l3 nr*ox\" mempunyai enzim aldolosa dan triosa PO4 isomerase yang diperlukan pada EMP. r2. Cara menurut Entner-Doudoroff (Entner- f* *un' Doudoroff Pathway), melalui pembentukan t aktet deoksiglukonat. glukosa-6 fosfoglukonat-ketodeoksigluko- Gambar 5.2 Entner-Doudoroff (Medical Micro- nat-piruvat + gliseraldehid. biology, edisi ke-19, hal.76) Cara ini dipakai pada beberapa Pseudomo- Melalui proses fermentasi piruvat dapat di- pecah menjadi alkohol, asam laktat, asam budrat, nas dan Eschericbia coli. asam propionat, asetat, dan sebagainya. Fermen- tasi dengan pembentukan asam campuran adalah

40 Buku Ajar Mikrobiologi KedokteranGamtrar 5.3 Siklus Asan Trikarboksilat (Zinsser Micro- khas untuk famili Enterobacteriaceae. Dalam biology). pH 6, enzim hidrogenliase format memecah asam(a) transpor elektron secara aerob format menjadi COz dan Hz (pembentukan gas). Fermentasi dengan pembentukan asam butirat dilakukan oleh kebanyakan Clostridium. Melalui proses respirasi secara aerob, gliko- lisis diteruskan hingga piruvat terpecah menjadi CO2 dan H2O. Energi yang dilepaskan diikat dalam bentuk ATP. Oksidasi substrat yang dipa- kai melalui siklus TCA dari Krebs, dimana 02 berfungsi sebagai reseptor F{. lJrutan sistem enzim yang dipakai dalam transpor zat H ke 02 dalam rantai respirasi ini adalah sebagai berikut: Flavoprotein-sitokrom b-sitokrom c-sito- krom a-O2 Dalam proses respirasi secara anaerob, zat organik seperti nitrat atau sulfat, dan bukan 02 yang berfungsi sebagai reseptor H.lr:lo-prxf - - tr*lorx''<-,o'-*ru,k}s'lpnaal ro^ -elttitrtr*,'r*cghlt,tt _. ,tr'o\"7x' L,oalbrroforfal \"\"\"r\*ro(b) transpor elektron secara anaerob '\a\"ta'\"1;.r-r, -trrr*1T4::\" tI nt;fiiYliiIt\"t --f',.-^t-t i,j,j'll\"l u'(% o),,.u *ffi.*o,nGambar 5.4 Rantai transpor elektron Paracoccus denitrificans,menggambarkan sekuens linear redox catriers dihubungkan dengan sel-sel yang ditumbuhkan secara aerob dibandingkan dengan sel-sel yang ditumbuhkan secara ., anaerob dengan adanya NOr (Zinsser Microbiology).

Metabolisme Kuman 4lMetabolisme Zat lemak terdapat semua informasi yang diperlukan dalam pen)'usunan DNA, RNA dan protein. FermentasiPermulaan reaksi diperlukan pengaktivan asam asam amino dilakukan oleh beberapa Clostri-lemak dengan CoA dan sebagai hasil adalah gli- dium sepertiserol dan asetil CoA. {.* ii]Alanir; + ? illisi* *Metabolisme Protein : --} :} ;,,1$i1133 :):.it''r.ri1iSintesa protein memerlukan nitrosa yang biasa- _1;\i I - * \:\ inya diambil dari medium dalam bentuk NH: Perbedaan kemampuan kuman dalam meme-atau NOl. cah suatu bahan kimia serta hasil metabolisme yang diperoleh dalam bentuk gas CO2, gas H2S Sintesa protein mengikuti pola yangditentu- atau bentuk asam yang mengubah pH, semua-kan oleh DNA. DNA gen memberikan pola nya ini dapat dipakai untuk membantu penen-yang menentukan pada sintesa DNA sendiri dan tuan kuman.RNA. RNA sebagai pembawa berita dari DNAyang menentukan sintesa protein. Dalam DNA