L. Edwin Arwana: Respirasi Bakteri

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

Respirasi sel dapat berbentuk katabolisme. Katabolisme merupakan proses pemecahan senyawa kompleks (organik) menjadi sederhana (anorganik). Energi yang dihasilkan harus diubah menjadi ATP (Adenosin triphosfat) sehingga dapat digunakan oleh sel untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, gerak, transportasi maupun reproduksi. Respirasi sel merupakan salah satu contoh katabolisme yang bertujuan menghasilkan energi dari proses penguraian bahan makanan, seperti karbohidrat, asam lemak dan asam amino serta menghasilkan CO2, H2O dan energi. Semua sel hidup (sel hewan, tumbuhan maupun mikroba) melakukan respirasi, akan tetapi berbeda dalam kebutuhan oksigennya. Respirasi yang membutuhkan oksigen untuk memecah molekul organik disebut respirasi aerob sedangkan respirasi tanpa oksigen disebut respirasi anaerob (Susilowarno, dkk., 2007).

Kebutuhan oksigen yang digunakan dalam respirasi sel bervariasi di antara beberapa strain bakteri yang dipengaruhi oleh adanya seperangkat enzim yang dimiliki bakteri. Pertumbuhan bakteri tergantung pada ketersediaan oksigen pada suatu lingkungan. Sifat bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen, yaitu (Jeffrey dan Pommerville, 2010) :

1)        Aerob obligat, hanya menggunakan oksigen sebagai aseptor elektron untuk pembentukan energi (ATP).

2)        Mikroaerofilik, mampu bertahan hidup pada lingkungan dengan konsentrasi oksigen yang relatif rendah.

3)        Anaerob, tidak membutuhkan oksigen pada proses metabolisme.

4)        Aerotoleran, tidak menggunakan oksigen untuk hidup tapi tetap bisa hidup dalam lingkungan dengan oksigen.

5)        Anaerob obligat, pertumbuhan mikroba terhambat bahkan mati apabila terdapat oksigen. Hal ini berarti mereka membutuhkan cara lain untuk membentuk ATP. Beberapa jenis bakteri anaerob menggunakan sulfur pada aktivitas metabolismenya sebagai pengganti oksigen, dan menghasilkan hidrogen sulfida (H2S) dan air (H2O) sebagai hasil sampingan dari metabolismenya.

6)        Aerob fakultatif mampu tumbuh baik pada kultur yang mengandung oksigen tapi akan mengubah proses metabolismenya menjadi metabolisme anaerob ketika oksigen tidak ada.

7)        Kapnofilik, membutuhkan karbondioksida lebih banyak dibandingkan oksigen.

Bakteri dalam keadaan tersuspensi akan tumbuh merata di semua bagian media, baik yang di permukaan, di kolom dan di dasar media. Bakteri yang tumbuh di daerah permukaan yang terpapar langsung dengan udara akan mudah mendapatkan oksigen untuk respirasi. Sedangkan bakteri yang tumbuh di daerah kolom media akan mendapatkan oksigen berupa oksigen terlarut dalam media (Hidayah dan Shovitri, Jurnal Sains dan Seni ITS, Vol. 1, 2012: 16-18).

Oksigen berperan penting agar respirasi sel secara aerob dapat berjalan normal. Molekul ini memiliki peranan sebagai penerima elektron terakhir pada tahap transpor elektron. Oksigen akan bereaksi dengan 4 ion H + dan menghasilkan 2 molekul H2O. Apabila tidak terdapat molekul oksigen yang menangkap elektron dari sitokrom a (protein kompleks yang terakhir), maka elektron akan tetap berikatan pada protein tersebut. Hal ini menyebabkan molekul NADH tidak mampu mentransfer elektronnya dan tetap dalam bentuk tereduksi sehingga tidak dapat melepas energinya dan tidak dapat kembali lagi ke siklus Krebs. Oleh karena itu, siklus Krebs akan terhenti dan ATP tidak akan diproduksi lagi (Nugrahani, 2013).

Rhizobia merupakan bakteri heterotrof yang memperoleh energi dari proses penguraian bahan makanan, seperti karbohidrat (glukosa), melalui proses respirasi sel. Umumnya Rhizobia bersifat aerob yang membutuhkan oksigen sebagai aseptor elektron dalam sintesa adenosin triphosfat (ATP). Namun demikian dalam suatu uji penggunaan oksigen, isolat Rhizobia menunjukkan adanya variasi dalam penggunaan oksigen (Ramdani & Retno, Info Teknis EBONI. Vol. 14 (2), 2017: 123 – 136).

Senyawa H2O2 pada dasarnya dihasilkan pada respirasi aerob dan bersifat racun bagi sel sehingga dengan bantuan enzim katalase, senyawa ini akan tereduksi menjadi H20 dan O2. Oleh karena itu, ketika preparat bakteri Rhizobia diberikan reagen H2O2, maka enzim katalase yang dimiliki bakteri akan langsung memecah senyawa tersebut (Huda, dkk., Maspari Journal, Vol. 4(1), 2012: 69-76).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Hidayah, N. dan M. Shovitri. 2012. Adaptasi isolat bakteri aerob penghasil gas hidrogen pada media limbah organik. Jurnal Sains dan Seni ITS, Vol. 1: 16-18.

Huda, C., Salni, dan Melki. 2012. Penapisan aktivitas antibakteri dari bakteri yang berasosiasi dengan Karang Lunak Sarcophyton sp. Maspari Journal, 4 (1): 69-76.

Jeffrey, C. dan J. C. Pommerville. 2010. Microbial Growth and Nutrition (Chapter 5). Sudbury MA: Jones & Bartlett Learning Publisher.

Nugrahani, W. 2013. Tesis; Konsumsi minuman oksigen dan dampaknya terhadap performa saat berolahraga, profil lipid, glukosa darah dan SGOT/SGPT. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Sari, Ramdani & Prayudyaningsih, Retno. 2017. Karakter Isolat Rhizobia dari Tanah Bekas Tambang Nikel dalam Memanfaatkan Oksigen untuk Proses Metabolismenya. Jurnal Info Teknis EBONI. Vol. 14 (2): 123 – 136.

Susilowarno, R. G., Hartono, R. S., Mulyadi, Mutiarsih, E., Murtiningsih, dan Umiyati. 2007. BIOLOGI. Jakarta: Grasindo.