TIK: materi ini membahas tentang Ciri umum fungi, Morfologi fungi, Kelompok utama fungi, Pertumbuhan fungi dan Reproduksi fungi
4A. Ciri umum fungi
Mikologi adalah salah satu cabang ilmu biologi yang fokus membahas dan mempelajari seputar fungi (jamur). Kata mikologi sendiri diambil dari bahasa yunani yaitu “mykos” (cendawan/fungi berbentuk payung) dan logi (ilmu). Ciri-ciri umum jamur diantaranya dalah sebagai berikut:
- Organisme eukariotik, karena mempunyai membran inti.
- Dinding selnya terdiri dari zat kitin
- Tidak memiliki klorofil.
- Tidak memiliki klorofil/Bersifat heterotrof (saprofit, parasit, atau simbiotik).
- Tubuhnya ada yang uniseluler dan ada juga yang multiseluler. Fungi multiseluler tersusun atas benang-benanghifa membentuk anyaman yang disebut miselium. Hifa ada yang bersekat (septum) ada yang tidak bersekat (aseptum) sehingga mempunyai banyak inti yang disebut senositik.
- Reproduksi secara aseksual dan seksual.
o Reproduksi secara aseksual dengan pembentukan kuncup (pada khamir), fragmentasi, dan pembentukan spora aseksual (berupa sporangiospora atau konidia).
o Reproduksi secara seksual dengan konjugasi dan pembentukan spora seksual (berupa zigospora, askospora, dan basidiospora).
- Habitat fungi, yaitu di darat (terestrial) dan di tempat lembab.
4B. Morfologi fungi
Struktur seluler fungi memilik dinding sel mengandung polisakarida (glucan, chitin, glikoprotein). Di dalam sel memikili protoplasma dengan 1 nukleous yg kaya akan RNA. Nuclear envelop bermembran ganda dan berpori. Membran plasma fungmengandung ergosterol.
4Ba. Hifa
Fungi secara morfologi tersusun atas hifa. Dinding sel hifa bebentuk tabung yang dikelilingi oleh membran sitoplasma dan biasanya berseptat. Fungi yang tidak berseptat dan bersifat vegetatif biasanya memiliki banyak inti sel yang tersebar di dalam sitoplasmanya. Fungi seperti ini disebut dengan fungi coenocytic, sedangkan fungi yang berseptat disebut monocytic.
Kumpulan hifa akan bersatu dan bergerak menembus permukaan fungi yang disebut miselium. Hifa dapat berbentuk menjalar atau menegak. Biasanya hifa yang menegak menghasilkan alat perkembangbiakan yang disebut spora. Septa pada umumnya memiliki pori yang sangat besar agar ribosom dan mitokondria dan bahkan nukleus dapat mengalir dari satu sel ke sel yang lain. Miselium fungi tumbuh dengan cepat, bertambah satu kilometer setiap hari. Fungi merupakan organisme yang tidak bergerak, akan tetapi miselium mengatasi ketidakmampuan bergerak itu dengan menjulurkan ujung-ujung hifanya denagan cepat ke tempat yang baru.
Pada ujung batang hifa mengandung spora aseksual yang disebut konidia. Konidia tersebut berwarna hitam, biru kehijauan, merah, kuning, dan cokelat. Konidia yang menempel pada ujung hifa seperti serbuk dan dapat menyebar ke tanah dengan bantuan angin. Beberapa fungi yang makroskopis memiliki struktur yang disebut tubuh buah dan mengandung spora. Spora tersebut juga dapat menyebar dengan bantuan angin, hewan, dan air.
Sebagian besar hifa pada yeast berbentuk lembaran, seperti pada Cythridomycetes dan Sacharomyces cerreviceae. Hifa mengandung struktur akar seperti rhizoid yang berguna sebagai sumber daya nutrisi.
Hifa dapat dijadikan sebagai ciri taksonomi pada fungi. Beberapa jenis fungi ada yang memiliki hifa berseptat dan ada yang tidak. Oomycota dan Zygomycotina merupakan jenis fungi yang memiliki hifa tidak berseptat, dengan nuklei yang tersebar di sitoplasma. Berbeda dengan kedua jenis tersebut, Ascomycota dan Basidiomycota berasosiasi aseksual dengan hifa berseptat yang memiliki satu atau dua nuklei pada masing-masing segmen.
Hifa yang tidak bersepta disebut hifa senositik, memiliki sel yang panjang sehingga sitoplasma dan organel-organelnya dapat bergerak bebas dari satu daerah ke daerah lainnya dan setiap elemen hifa dapat memiliki beberapa nukleus. Hifa juga dapat diklasifikasikan berdasarkan fungsinya. Hifa vegetatif (miselia), bertanggungjawab terhadap jumlah pertumbuhan yang terlihat di permukaan substrat dan mempenetrasinya untuk mencerna dan menyerap nutrisi. Selama perkembangan koloni fungi, hifa vegetatif berkembang menjadi reproduktif atau hifa fertil yang merupakan cabang dari miselium vegetatif. Hifa inilah yang bertanggungjawab terhadap produksi tubuh reproduktif fungi yaitu spora.
Hifa tersusun dari dinding sel luar dan lumen dalam yang mengandung sitosol dan organel lain. Membran plasma di sekitar sitoplasma mengelilingi sitoplasma. Filamen dari hifa menghasilkan daerah permukaan yang relatif luas terhadap volume sitoplasma, yang memungkinkan terjadinya absorpsi nutrien.
4Bb. Dinding Sel
Sebagian besar dinding sel fungi mengandung khitin, yang merupakan polimer glukosa derivatif dari N-acetylglucosamine. Khitin tersusun pada dinding sel dalam bentuk ikatan mikrofibrillar yang dapat memperkuat dan mempertebal dinding sel. Beberapa polisakarida lainnya, seperti manann, galaktosan, maupun selulosa dapat menggantikan khitin pada dinding sel fungi. Selain khitin, penyusun dinding sel fungi juga terdiri dari 80-90% polisakarida, protein, lemak, polifosfat, dan ion anorganik yang dapat mempererat ikatan antar matriks pada dinding sel.
Dinding sel fungi berfungsi untuk melindungi protoplasma dan organel-organel dari lingkungan eksternal. Struktur dinding sel tersebut dapat memberikan bentuk, kekuatan seluler dan sifat interaktif membran plasma. Selain khitin, dinding sel fungi juga tersusun oleh fosfolipid bilayer yang mengandung protein globular. Lapisan tersebut berfungsi sebagai tempat masuknya nutrisi, tempat keluarnya senyawa metabolit sel, dan sebagai penghalang selektif pada proses translokasi. Komponen lain yang menyusun dinding sel fungi adalah antigenik glikoprotein dan aglutinan, senyawa melanins berwarna coklat berfungsi sebagai pigmen hitam. Pigmen tersebut bersifat resisten terhadap enzim lisis, memberikan kekuatan mekanik dan melindungi sel dari sinar UV, radiasi matahari dan pengeringan).
4Bc. Nukleus
Nukleus atau inti sel fungi bersifat haploid, memiliki ukuran 1-3 mm, di dalamnya terdapat 3 – 40 kromosom. Membrannya terus berkembang selama pembelahan Nuclear associated organelles (NAOs). Terkait dengan selubung inti, berfungsi sebagai pusat-pusat pengorganisasian mikrotubula selama mitosis dan meiosis. Nukleus pada fungi juga mempengaruhi kerja kutub benang spindel dan sentriol.
4Bd. Organel-organel Sel Lainnya
Fungi memiliki mitokondria yang bentuknya rata atau flat seperti krista mitokondria. Badan golgi terdiri dari elemen tunggal saluran cisternal. Pada struktur sel fungi juga memiliki ribosom, retikulum endoplasma, vacuola, badan lipid, glikogen partikel penyimpanan, badan mikro, mikrotubulus, vesikel.
4C. Kelompok utama fungi
4C1. Pembagian jamur berdasarkan struktur sel.
Jamur dapat dikelompokkan berdasarkan struktur dasar dan karakteristik filogeniknya. Berdasarkan struktur dasarnya, fungi dibagi menjadi 3 kelompok yaitu khamir (yeast), kapang (mold) dan cendawan (mushroom).
a.Khamir (Yeast)
Yeast merupakan sel tunggal (uniseluler) yang membentuk tunas dan pseudohifa (Webster dan Weber, 2007). Hifanya panjang, dapat bersepta atau tidak bersepta dan tumbuh di miselium. Yeast memiliki ciri khusus bereproduksi secara aseksual dengan cara pelepasan sel tunas dari sel induk. Beberapa khamir dapat bereproduksi secara seksual dengan membentuk aski atau basidia dan dikelompokkan ke dalam Ascomycota dan Basidiomycota. Dinding sel yeast adalah struktur yang kompleks dan dinamis dan berfungsi dalam menanggapi perubahan lingkungan yang berbeda selama siklus hidupnya (Hoog et al., 2007).
b. Kapang (mold)
Kapang adalah jenis lain dari fungi, sebagian besar memiliki tekstur yang tidak jelas dan biasanya ditemukan pada permukaan makanan yang membusuk atau hangat, dan tempat-tempat lembab. Sebagian besar kapang berreproduksi secara aseksual, tetapi ada beberapa spesies yang bereproduksi secara seksual dengan menyatukan dua jenis sel untuk membentuk zigot dengan produk uniselular sel (Viegas, 2004).
Talusnya terdiri dari filamen panjang yang bergabung bersama membentuk hifa. Hifa dapat tumbuh banyak sekali, hifa fungi tunggal di oregon dapat mencapai 3,5 mm. Sebagian besar kapang, hifanya bersepta dan bersifat uniseluler. Hifanya disebut hifa bersepta. Pada beberapa kelas fungi, hifanya tidak bersepta dan di sepanjang selnya terdapat banyak nukleus yang disebut coenocytichyphae.
c. Cendawan (Mushroom)
Cendawan merupakan salah satu kelompok dalam phylum fungi yang biasa disebut dengan mushroom. Cendawan (mushroom) adalah fungi makroskopis yang memiliki tubuh buah dan sering digunakan untuk konsumsi. Cendawan sedikit berbeda. Cendawan memiliki bagian yang disebut dengan tubuh buah. Tubuh buah tersebut terdiri dari holdfast atau bagian yang menempel pada substrat, lamella, dan pileus (Dwidjoseputro, 1994).
Menurut Schlegel dan Schmidt (1994), cendawan merupakan organisme yang berinti, mampu menghasilkan spora, tidak mempunyai klorofil karena itu jamur mengambil nutrisi secara absorbsi. Pada umumnya berreproduksi secara seksual dan aseksual, struktur somatiknya terdiri dari filamen yang bercabang-cabang. Cendawan memiliki dinding sel yang terdiri atas kitin atau selulosa ataupun keduanya.
4C1. Pembagian jamur berdasarkan struktur sel.
4C2. Pembagian jamur berdasarkan karakteristik filogenik.
Menurut Maligan et al. (2012), fungi secara filogenetik dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu chytridiomycetes, zygomycetes, glomeromycetes, ascomycetes, dan basidiomycetes. Pembagian kelompok tersebut berdasarkan cara bereproduksi.
a.Chytridiomycota
Sel berflagela pada minimal satu siklus hidupnya, bisa memiliki satu atau lebih flagela. Dinding sel mengandung kitin dan β-1,3-1,6-glukan; glikogen sebagai bentuk cadangan karbohidrat. Hifanya bersifat senositik, septum baru dibentuk ketika akan membuat alat reproduksi sporangium. Mula-mula sporangium mengandung protoplasma berinti banyak yang kemudian membelah menjadi bagian-bagian kecil berinti tunggal, yang selanjutnya memperoleh flagella posterior dan disebut zoospora. Zoospora keluar dari sporangium melalui papillae atau melalui lubang di dinding sporangium, dan berenang sebelum menjadi kista. Kista kemudian berkecambah menjadi hifa baru.
Reproduksi seksual berlangsung dengan cara kopulasi antara planogamet-planogamet yang memiliki morfologi sama atau tidak sama dengan menghasilkan zigot, yang akan tumbuh kembali menjadi hifa.
b. Zygomycota
Dinding sel terdiri dari kitosan atau kitin. Talus biasanya filamentus dan nonseptat, tanpa silia, reproduksi seksual menghasilkan zigospora berdinding tebal yang berornamen. Sedangkan reproduksi aseksualnya biasanya dengan membentuk aplanospora.
Reproduksi aseksual Zygomycota dimulai dari pertumbuhan spora menjadi benang hifa yang bercabang-cabang membentuk miselium. Beberapa hifa akan tumbuh ke atas dan ujungnya mengembung membentuk sporangium. Sporangium yang masak kemudian pecah dan spora yang ada didalamnya tersebar. Spora yang jatuh di tempat yang sesuai akan berkecambah.
Reproduksi seksualnya dimulai ketika terjadi peleburan dua inti (+ dan -) dari spora haploid membentuk zygospora diploid. Zygospora akan berada dalam keadaan dorman sampai menemukan tempat yang sesuai untuk tumbuh. Ketika zygospora menemukan tempat yang sesuai selanjutnya akan melalukan meiosis dan membentuk sporangium yang berisi spora haploid.
c.Ascomycota
Reproduksi seksual meiosis dengan nukleus diploid dalam askus, berkembang menjadi askospora, sebagian besar juga mengalami reproduksi aseksual dengan pembentukan konidiospora dengan hifa aerial khusus disebut konidiospora. Banyak yang memproduksi aski dengan tubuh buah kompleks disebut askokarp. Termasuk saprofit, parasit, sebagian mutualisme dengan mikroba fototropik membentuk liken. Dinding sel terbuat dari kitin.
d.Basidiomycota
Umumnya termasuk cendawan. Reproduksi seksual meliputi pembentukan basidium dengan basidiospora haploid. Umumnya 4 spora per basidium tapi kadang 1 – 8. Reproduksi seksual dengan fusi membentuk miselium dikariotik menghasilkan sepasang nukleus induk tetapi tidak berfungsi.
e.Glomeromycota
Filamentus, sebagian besar endomikoriza, arbuskular, tidak bersilia, bentuk spora aseksual di luar inang, tidak bersentriol, konidia dan spora aerial.
f.Microsporidia
Microsporidia adalah parasit obligat intraseluler berukuran kecil yang awalnya dianggap protozoa eukariot primitif tetapi sekarang diklasifikasikan sebagai fungi. Tidak memiliki mitokondria, peroksisom, kinetosom, silia dan sentriol; spora memiliki dinding dalam kitin dan dinding luar protein, produksi tabung untuk penetrasi inang. Contoh : Enterocytozoon bieneusi dan E. intestinalis. Fungi ini diketahui bertanggungjawab pada kasus diare pasien penderita AIDS dan pasien pencangkokan (Verweij et al., 2007).
4D. Pertumbuhan fungi
Semua jenis jamur bersifat heterotrof. Namun, berbeda dengan organisme lainnya, jamur tidak memangsa dan mencerna makanan. Untuk memperoleh makanan, jamur menyerap zat organik dari lingkungan melalui hifa dan miseliumnya, kemudian menyimpannya dalam bentuk glikogen. Oleh karena jamur merupakan konsumen maka jamur bergantung pada substrat yang menyediakan karbohidrat, protein, vitamin, dan senyawa kimia lainnya. Semua zat itu diperoleh dari lingkungannya. Sebagai makhluk heterotrof, jamur dapat bersifat parasit obligat, parasite fakultatif, atau saprofit.
- Parasit obligat
Merupakan sifat jamur yang hanya dapat hidup pada inangnya, sedangkan di luar inangnya tidak dapat hidup. Misalnya, Pneumonia carinii (khamir yang menginfeksi paru-paru penderita AIDS).
- Parasit fakultatif
Adalah jamur yang bersifat parasit jika mendapatkan inang yang sesuai, tetapi bersifat saprofit jika tidak mendapatkan inang yang cocok.
- Saprofit
Merupakan jamur pelapuk dan pengubah susunan zat organik yang mati. Jamur saprofit menyerap makanannya dari organisme yang telah mati seperti kayu tumbang dan buah jatuh. Sebagian besar jamur saprofit mengeluar-kan enzim hidrolase pada substrat makanan untuk mendekomposisi molekul kompleks menjadi molekul sederhana sehingga mudah diserap oleh hifa.
Selain itu, hifa dapat juga langsung menyerap bahanbahan organik dalam bentuk sederhana yang dikeluarkan oleh inangnya. Cara hidup jamur lainnya adalah melakukan simbiosis mutualisme. Jamur yang hidup bersimbiosis, selain menyerap makanan dari organisme lain juga menghasilkan zat tertentu yang bermanfaat bagi simbionnya.
Simbiosis mutualisme jamur dengan tanaman dapat dilihat pada mikoriza, yaitu jamur yang hidup di akar tanaman kacang-kacangan atau pada liken. Jamur berhabitat pada bermacammacam lingkungan dan berasosiasi dengan banyak organisme. Meskipun kebanyakan hidup di darat, beberapa jamur ada yang hidup di air dan berasosiasi dengan organisme air. Jamur yang hidup di air biasanya bersifat parasit atau saprofit, dan kebanyakan dari kelas Oomycetes.
4E. Reproduksi fungi
4E1. Reproduksi aseksual
Secara alamiah jamur berkembang biak dengan berbagai cara, baik secara aseksual dengan pembelahan, penguncupan, atau pembentukan spora, dapat pula secara seksual dengan peleburan nucleus dari dua sel induknya. Pada pembelahan, suatu sel membagi diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa. Pada penguncupan, suatu sel anak tumbuh dari tonjolan kecil pada sel inang.
Spora aseksual, yang berfungsi untuk menyebarkan spesies dibentuk dalam jumlah besar. Ada banyak macam spora aseksual, yaitu:
- Konidiospora atau konidium. Konidium yang kecil dan bersel satu disebut mikrokonidium. Konidium dibentuk di ujung atau di sisi hifa.
- Sporangiospora. Spora bersel satu ini terbentuk di dalam kantung yang disebut sporangium di ujung hifa khusus.
- Oidium tau artrospora. Spora bersel satu ini terbentuk karena terputusnya sel-sel hifa.
- Klamidospora. Spora bersel satu yang berdinding tebal ini sangat resisten terhadap keadaan yang buruk, terbentuk dari sel-sel hifa somatic.
- Blastospora. Tunas atau kuncup pada sel-sel khamir disebut blastospora.
4E2. Reproduksi Seksual
Reproduksi secara seksual pada jamur melalui kontak gametangium dan konjugasi. Kontak gametangium mengakibatkan terjadinya singami, yaitu persatuan sel dari dua individu. Singami terjadi dalam dua tahap, tahap pertama adalah plasmogami (peleburan sitoplasma) dan tahap kedua adalah kariogami (peleburan inti).
Setelah plasmogami terjadi, inti sel dari masing-masing induk bersatu tetapi tidak melebur dan membentuk dikarion. Pasangan inti dalam sel dikarion atau miselium akan membelah dalam waktu beberapa bulan hingga beberapa tahun. Akhimya inti sel melebur membentuk sel diploid yang segera melakukan pembelahan meiosis.
Ada beberapa tipe spora seksual, yaitu:
- Askospora
Spora bersel satu ini terbentuk didalam pundi atau kantung yang dinamakan askus. Biasanya terdapat delapan askospora di dalam setiap askus.
- Basidiospora
Spora bersel satu ini terbentuk di atas struktur berbentuk gada yang dinamakan basidium.
- Zigospora.
Zigospora adalah spora besar berdindiing tebal yang terbentuk apabila ujung-ujung dua hifa yang secara seksual serasi, disebut juga gametangia.
- Oospora
Oospora terbentuk didalam struktur betina khusus yang disebut ooginium. Pembuahan telur, oosfer, oleh gamet jantan yang terbentuk di dalam anteredium menghasilkan oospora.
Spora aseksual dan seksual dapat dikitari oleh struktur pelindung yang sangat terorganisasi yang disebut tubuh buah. Tubuh buah aseksual diantaranya ialah aservulus dan piknidium. Tubuh buah seksual yang umum disebut peritesium dan apotesium.
