Clostridium acetobutylicum Yang Menakjubakan

Clostridium acetobutylicum Yang Menakjubakan

Apa itu Clostridium acetobutylicum ?

Clostridium acetobutylicum adalah bakteri yang dapat mengubah zat pati menjadi pelarut organik aseton dan butanol yang sangat bermanfaat untuk industri. Clostridium acetobutylicum  juga memiliki pengertian sebagai berikut suatu bakteri bernilai komersial, yang tergolong dalam genus Clostridium.  Pembacaan genom bakteri ini selesai pada tahun 1999. Dari informasi genomnya para ilmuwan berharap dapat memahami biokimia dari bakteri ini, sekaligus meneliti kemungkinan menggantikan proses produksi pelarut organik dengan menggunakan enzim rekombinasi dari bakteri ini dalam skala industri. Saat ini proses produksi aseton dan butanol bersandar pada pemakaian minyak dan gas. (Anindiyawati 2009)

Mengapa disebut dengan Organisme Weizmann ?

Bakteri ini juga kadang disebut “organisme Weizmann”, dari nama seorang ilmuwan dan politisi Yahudi Chaim Weizmann, yang pada 1916 membantu menemukan bagaimana kultur C. acetobutylicum dapat digunakan dalam industri seperti produksi mesiu dan TNT. Proses yang disebut proses A.B.E. ini menjadi standar dalam industri hingga akhir 1940an, saat harga minyak yang rendah menyebabkan proses berbasis cracking hidrokarbon dan distilasi minyak bumi menjadi lebih efisien. C. acetobutylicum juga memproduksi asam asetat (cuka), asam butirat, karbon dioksida dan hidroge.

Bagaimana struktur dan Ciri-ciri dari Clostridium acetobutylicum ?

Genom dari Clostridium acetobutylicum ATCC 824 telah diurutkan menggunakan pendekatan senapan. Ini adalah strain model untuk memproduksi bakteri pelarut. Genom terdiri dari satu kromosom melingkar dan sebuah plasmid melingkar. Kromosom berisi 3.940.880 pasangan basa. Ada bias yang untai kecil dengan sekitar 51,5% dari gen yang ditranskripsi dari untai maju dan 49,5% dari untai komplementer.

Bakteri Ini memiliki ciri-ciri yaitu Clostridium acetobutylicum adalah basil Gram-positif (1). C. acetobutylicum paling sering tinggal tanah, meskipun telah ditemukan di sejumlah lingkungan yang berbeda. Hal ini mesofilik dengan suhu optimal 10-65 ° C. Selain itu, organisme adalah saccharolytic (dapat memecah gula) (1) dan mampu menghasilkan sejumlah produk yang berguna secara komersial yang berbeda; terutama aseton, etanol. (Ruso,2011)

C. acetobutylicum memerlukan kondisi anaerob untuk tumbuh dalam keadaan vegetatif nya. Di negara-negara vegetatif, adalah motil melalui flagela di adalah seluruh permukaan.

Kapan Pengisolasian C. Acetobutylicum pertama kali ?

Ini pertama kali diisolasi antara 1912 dan 1914. Chaim Weizmann berbudaya bakteri untuk memproduksi memproduksi aseton, etanol dan butanol dalam proses yang disebut metode ABE. Jadi, sudah sepatutnya bahwa C. acetobutylicum sering disebut “organisme Weizmann.” Produk tersebut kemudian digunakan dalam produksi TNT dalam Perang Dunia

Siapa yang di untungkan oleh Clostridium acetobutylicum ?

Dalam Bioteknologi Clostridium acetobutylicum telah memainkan peran penting dalam bioteknologi sepanjang abad ke-20. Awalnya, aseton diperlukan dalam produksi karet sintetis. Fungsi utama: terutama sebagai pelarut untuk bahan peledak industri, plastik, karet, serat, kulit, minyak, cat dan industri lainnya, tetapi juga sebagai sintesis ketena, anhidrida asetat, iodoform, karet polyisoprene, metil asam akrilik, metil kloroform, bahan baku penting dari resin epoksi dan zat lainnya. Dalam industri tabung tembaga presisi manufaktur, aseton yang sering digunakan untuk membersihkan pipa tembaga di atas tinta hitam.

Dimana kah Chaim Weizmann dipekerjakan untuk mengisolasi ?

            Chaim Weizmann dipekerjakan untuk bekerja pada masalah di Manchester University dan fermentasi menjadi rute yang menarik di mana untuk mendapatkan aseton yang diperlukan untuk proses tersebut. Antara 1912 dan 1914, Weizmann mengisolasi sejumlah strain. Yang memproduksi terbaik kemudian akan datang untuk dikenal sebagai Clostridium acetobutylicum. (Sakius 2011)

Referensi :

Anindiyawati T. Prospek Enzim Dan Limbah Lignoselulosa Untuk Produksi Bioetanol. Pusat Penelitian Bioteknologi . LIPI Bandung 2009

 Riyanti , E I . Biomassa Sebagai Bahan Baku Bioetanol . Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian . Bogor 2009

Ruso , Sakius . Pembuatan Bioetanol Dari Rumput Gajah Dengan Sistem Fermentasi Simultan Dengan Bakteri Clostridium acetobutylicum. Jurusan Kimia UNHAS.Makasar 2011

Anonim .http://pasca.unhas.ac.id/jurnal/files/1b9aacc5b052ef856c3f830813fc84ce.pdf. Diakses pada 25 Desember 2013 Pukul 07.40 WIB

Link PPT Interaktif

https://www.dropbox.com/s/28gy0aotfl9dnez/PPT%20Inter%20Aktif%20Resti.pptx

URAIAN MATERI CARA KERJA ENZIM

Nama                         : RESTI UTAMI

NIM                           : 1112016100010

KELAS                      : BIOLOGI 3A

Kompetensi Dasar 3.2: Memahami peran enzim dalam proses metabolisme dan menyajikan data tentang proses metabolisme berdasarkan hasil investigasi dan studi literatur untuk memahami proses pembentukan energi pada manusia.

Kompetensi Dasar 4.2 : Melaksanakan percobaan dan menyusun laporan hasil percobaaan tentang cara kerja enzim.

TUJUAN                     : Siswa dapat memahami peran enzim dan cara kerja enzim dalam proses     metabolisme .

URAIAN MATERI :

Enzim (biokatalisator) adalah senyawa protein sederhana maupun protein kompleks yang bertindak sebagai katalisator spesifik. Enzim yang tersusun dari protein sederhana jika diuraikan hanya tersusun atas asam amino saja, misalnya pepsin, tripsin, dan kemotripsin. Sementara itu, enzim yang berupa protein kompleks bila diuraikan tersusun atas asam amino dan komponen lain.

Enzim lengkap atau sering disebut holoenzim, terdiri atas komponen protein dan nonprotein. Komponen protein yang menyusun enzim disebut apoenzim. Komponen ini mudah mengalami denaturasi, misalnya oleh pemanasan dengan suhu tinggi. Adapun penyusun enzim yang berupa komponen nonprotein dapat berupa komponen organik dan anorganik. Komponen organik yang terikat kuat oleh protein enzim disebut gugus prostetik, sedangkan komponen organik yang terikat lemah disebut koenzim. Beberapa contoh koenzim antara lain:

• vitamin (vitamin B1, B2, B6, niasin, dan biotin), NAD (nikotinamida adenin dinukleotida), dan koenzim A (turunan asam pentotenat).
• Komponen anorganik yang terikat lemah pada protein enzim disebut kofaktoratau aktivator, misalnya beberapa ion logam seperti Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mg2+, K+, Fe2+, dan Na+ .

Cara Kerja Enzim : Salah satu ciri khas enzim yaitu bekerja secara spesifik. Artinya, enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu. Bagaimana cara kerja enzim? Beberapa teori berikut menjelaskan tentang cara kerja enzim

a. Lock and Key Theory (Teori Gembok dan Kunci) Teori ini dikemukakan oleh Fischer(1898). Enzim diumpamakan sebagai gembok yang mempunyai bagian kecil dan dapat mengikat substrat. Bagian enzim yang dapat berikatan dengan substrat disebut sisi aktif. Substrat diumpamakan kunci yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim.

Teori Lock and Key (Kunci dan gembok)

Cara kerja enzim menurut Teori Lock and Key sebagai berikut.

Selain sisi aktif, pada enzim juga ditemukan adanya sisi alosterik. Sisi alosterik dapat diibaratkan sebagai sakelar yang dapat menyebabkan kerja enzim meningkat ataupun menurun. Apabila sisi alosterik berikatan dengan penghambat (inhibitor), konfigurasi enzim akan berubah sehingga aktivitasnya berkurang. Namun, jika sisi alosterik ini berikatan dengan aktivator (zat penggiat) maka enzim menjadi aktif kembali.

b. Induced Fit Theory (Teori Ketepatan Induksi) Teori berikutya yang mencoba menjelaskan cara kerja enzim adalah teori Induced Fit (ketepatan induksi). Sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat.

Enzim terbagi 2 yaitu : Apoenzim dan Kofaktor.

a.      Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadi senyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

b.      Kofaktor adalah komponen enzim yang bersifat non protein yang berfungsi untuk mengaktifkan enzim.

Kofaktor pada Enzim meliputi :

Ø  Ion – ion an organik

Ø  Gugus prostekti

Ø  Koenzim

Dalam hal ini enzim memerlukan metabolisme . Apa itu metabolisme ? Metabolisme adalah pertukaran zat antara suatu sel atau suatu organisme secara keseluruhan dengan zat antara suatusel atau organisme secara keseluruhan dengan lingkungannya.Metabolisme berasal dari kata Yunani “Metabole” ynisme hang berarti perubahan. Metabolisme kadang juga diartikan pertukaran zat antaara satu sel atau secara keseluruhan dengan lingkungannya.

. Salah satu aktivitas protoplasma yang penting adalah pembentukan sel baru dengan cara pembelahan. 

Metabolisme meliputi Katabolisme dan Anabolisme .

               Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi .

 Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul  tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

Pada katabolisme di contoh kan seperti katabolisme pada karbohidrat yang meliputi pemecahan polisakarida menjadi mono sakarida dan pemakaian glukosa pada proses respirasi.

Dalam pemakain glukosa pada proses respirasi dibagi menjadi dua :

ü  Proses Aerob   : glikolisis, siklus krebs, Transpor Elektron

ü  Prose Anaerob : Fermentasi

Pada anabolisme di contohkan pada Fotosintesis. Fotosintesis terjadi pada 2 tahap . yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.Fotosintensis adalah proses pembentukan karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari.Reaksi terang adalah proses fotosintesis yang membutuhkan cahaya.Reaksi gelap adalah proses fotosintesis yang tidak membutuhkan cahaya.