3. BAKTERI
TIK: Menjelaskan Pengertian protista, Morfolagi dan stuktur, Kelompok utama bakteri dan Reproduksi bakteri.
3A. Pengertian Protista
Organisme ini merupakan gabungan dari tanaman, hewan, bakteri, atau jamur. Protista memiliki struktur sel yang sederhana. Organisme uniseluler, beberapa koloni dan beberapa multiseluler (misal; ganggang). Habitat protista hidup di air, beberapa di tanah lembab atau tubuh manusia dan tanaman. Protista memiliki mitokondria untuk respirasi sel beberapa memiliki kloroplas untuk fotosintesis. Ada yang dapat bergerakan menggunakan flagela atau silia.
3B. Morfolagi dan stuktur bakteri
Bakteri merupakan sel primitif yang tidak memiliki nukleus. Materi genetik berbentuk tidak teratur “nukleoid”. DNA substansial disimpan dalam plasmid nukleoid. Bakteri dapat ditemukan di semua jenis habitat.
Bakteri merupakan makhluk hidup yang sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop. satuan micron (diberi symbol huruf μm). Bakteri yang biasa diteliti di laboratorium kebanyakan berukuran antara 0,5 – 2 μm lebarnya dan 1 – 5 μm panjangnya. Pada dasarnya bakteri yang umurnya 2 sampai 6 jam memiliki ukuran lebih besar dari pada bakteri yang umurnya lebih dari 24 jam.
Gambar 3B1. Struktur sel bakteri
Bentuk sel bakteri selalu tetap karena memiliki dinding sel yang kaku. Dinding sel memiliki fungsi yang sangat penting untuk perlindungan fisik dan mencegah sel tidak pecah dalam keadaan lingkungan hipotonis. Bakteri dapat bertahan dalam keadaan hipotonis, namun lemah dengan keadaan hipertonis. Itulah sebabnya mengapa makanan yang asin akan lebih awet disimpan tanpa busuk oleh aktivitas bakteri.
Dinding sel bakteri sebagian besar tersusun atas peptidoglikan, berbeda dengan dinding sel tumbuhan yang tersusun atas selulosa. Peptidoglikan merupakan modifikasi gula yang terikat saling silang dengan molekul polipeptida pendek (rangkaian asam amino pendek) tertentu. Perbedaan dalam struktur dinding selnya, membuat bakteri dapat dibedakan menjadi bakteri gram positif dan bakteri gram negatif.
Banyak jenis bakteri juga membentuk struktur lengket di luar membran luarnya (membran lipopolisakarida) yang disebut dengan kapsul. Struktur lengket ini memudahkan bakteri menempel pada pemukaan benda dan juga memberikan perlindungan tambahan. Selain itu, beberapa jenis juga memiliki pili (bulu-bulu halus) yang juga digunakan untuk menempel pada benda.
Membran sel bakteri memiliki struktur yang mirip dengan membran sel eukariota. Bakteri tidak memiliki membran inti, hal ini menjadikan DNA bakteri tidak terbungkus. DNA bakteri dimampatkan membentuk kromosom dalam tempat tertentu dalam sel namun “telanjang” karena tidak dibungkus membran. Selain DNA inti yang tidak terbungkus tadi, bakteri juga memiliki DNA sirkuler (berbentuk lingkaran) yang disebut plasmid. DNA sirkuler ini banyak dimanfaatkan dalam bidang bioteknologi modern.
Salah satu organel yang dmiliki bakteri adalah ribosom, yang berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom juga dimiliki oleh orgenisme eukariota, organel ini merupakan gabungan protein dan RNA dan bukan merupakan orgenel bermembran.
Banyak bakteri yang bergerak menggunakan flagella (cambuk) yang mirip dengan ekor. Beberapa bakteri hanya memiliki satu flagella, namun yang lainnya memiliki dua atau bahkan banyak flagella.
Gambar 3B2. Letak flagela pada bakteri
Jumlah dan letak flagella yang berbeda-beda menjadikan bakteri dapat dibedakan menjadi:
- Atrik, bakteri yang tidak memiliki flagella.
- Monotrik, memiliki satu flagella di salah satu ujung bakteri.
- Amfitrik, memiliki satu atau banyak flagella di kedua ujung bakteri.
- Lofotrik, memiliki banyak flagella pada salah satu ujung bakteri.
- Peritrik, memiliki banyak flagella di seluruh tubuh bakteri.
Pewarnaan Gram pada bakteri
Dinamakan “gram positif” dan “gram negatif” berdasarkan kemampuan dinding sel bakteri tersebut dalam menyerap zat warna dalam pewarnaan gram. Metode pewarnaan ini ditemukan oleh Hans Cristian Gram, seorang dokter Denmark pada tahun 1800-an.
Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana, dengan peptidoglikan yang relatif lebih banyak. Sedangkan bakteri gram negatif memiliki peptidoglikan yang lebih sedikit dengan struktur dinding yang kompleks. Bakteri gram negatif juga memiliki membran yang mengandung lipopolisakarida (karbohidrat yag terikat pada lemak) di bagian luar dinding selnya.
Pewarnaan gram menggunakan zat warna ungu dan iodium, dibilas dengan alcohol, dan kemudian diwarnai lagi dengan zat warna merah. Peptidoglikan dapat menyerap zat warna ungu dengan baik, sehingga bakteri gram positif akan berwarna ungu. Sedangkan zat warna ungu dalam bakteri gram negatif akan terbilas oleh alcohol, sehingga yang terserap adalah warna merah. Oleh karena itu dengan pewarnaan gram, bakteri gram positif akan berwarna ungu sedangkan gram negatif akan berwarna merah.
Bakteri gram negatif biasanya lebih berbahaya dibandingkan bakteri gram positif. Hal ini dipengaruhi oleh membran lipopolisakarida yang bersifat toksik terhadap organisme yang menjadi tempat hidup bakteri tersebut. Serangan bakteri dapat ditangani dengan menggunakan antibiotik seperti penisilin dan streptomisin. Antibiotik penisilin bekerja dengan mencegah pembentukan peptidoglikan baru sehingga menghambat reproduksi bakteri.
Bentuk bakteri
Bakteri memiliki tiga bentuk utama, yaitu bulat, batang dan spiral.
a. Bakteri berbentuk bulat (Coccus)
Bakteri berbentuk bulat atau bola dinamakan kokus (Coccus), dibedakan menjadi:
1) Monokokus (Monococcus), yaitu bakteri berbentuk bola tunggal, misalnya Neisseria gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.
2) Diplokokus (Diplococcus), yaitu bakteri berbentuk bola yang bergandengan dua-dua, misalnya Diplococcus pneumoniae, penyebab penyakit pneumonia atau radang paru-paru.
3) Streptokokus (Streptococcus), yaitu bakteri bentuk bbola yang berkelompok memanjang membentuk rantai.
4) Sarkina (Sarcina), yaitu bakteri berbentuk bola yang berkelompok empat-empat sehingga bentuknya mirip kubus.
5) Stafilokokus (Stafilococcus), yaitu bakteri berbentuk bola yang berkoloni membentuk sekelompok sel tidak teratur, sehingga bentuknya mirip dompolan buah anggur.
b. Bakteri berbentuk Batang (Bacillus)
1) Basil tunggal (Monobasil), yaitu bakteri yang hanya berbentuk satu batang tunggal, misalnya Salmonella typhi penyebab penyakit tifus.
2) Diplobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan dua-dua.
3) Streptobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan memanjang membentuk rantai benang panjang, misalnya Bacillus anthracis penyebab penyakit antraks.
c. Bakteri berbentuk spiral (Spirillum)
1) Spiral, yaitu golongan bakteri yang bentuknya seperti spiral yang sel tubuhnya kaku, misalnya Spirillum.
2) Vibrio atau bentuk koma yang dianggap sebagai bentuk spiral tak sempurna, misalnya Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera.
3) Spirochaeta, yaitu golongan bakteri berbentuk spiral yang bersifat lentur. pada saat bergerak tubuhnya dapat memanjang dan mengerut.
3C. Kelompok utama bakteri
Kelompok 1. Bakteri Fototrofik
Bakteri ini dicirikan memiliki Bacterioklorofil, sehingga dapat melakukan fotosintesis. Bentuk : bulat, batang, vibrio atau spiral. Gram negative. Reproduksinya dg pembelahan biner. Bergerak dengan flagella atau non motil. Habitat lingkungan aquatic.
Kelompok 2. Bakteri Luncur
Kelompok ini diwakili oleh beberapa tipe yang tidak umum. Myxobacteriales (miksobacter) menghasilkan apa yang disebut tubuh buah terdiri dari lendir dan sel. Sel individu dapat meluncur pada permukaan padat tetapi tidak punya flagella. Bentuk: batang, bola atau filament. Gram negative. Sel-sel dapat terbenam dalam lendir. Habitat: tanah, sisa bahan tumbuhan membusuk, lingkungan aquatic.
Kelompok 3. Bakteri berselongsong
Sel terbungkus dalam selongsong yang terbuat dari deposit senyawa, senyawa besi dan mangan yang tak larut. Bentuk: batang atau seperti filament. Bakteri ini merupakan gram negative. Bergerak dengan flagella atau non motil. Beberapa membentuk pelekap /dasar penghisap untuk menempelkan diri pada permukaan. Habitat lingkungan aquatic dan lumpur.
Kelompok 4. Bakteri Kuncup dan / atau Berapendiks
Sel dengan prosteka atau pelekap. Reproduksi dengan berkuncup atau membelah. Bentuk sel: bola, oval, batang dengan ujung meruncing, beberapa menunjukkan pertumbuhan sepertii hifa. Motil karena flagella kutub atau non motil. Habitat: tanah dan lingkungan aquatic.
Kelompok 5. Spiroket
Sel langsing lentur berpilin (dinding tak kaku). Banyak spesies gram negative. Perbanyakan dengan Pembelahan melintang. Motil karena rotasi cepat sepanjang sumbu panjang spiralnya ataupun karena lenturan sel-selnya, gerak obeng. Habitat: Saprofit: tanah, lingk. Aquatic sedang yang parasit hidup di jaringan atau organ vascular pada tubuh termasuk daerah genital dan system saraf pusat pada manusia dan hewan. Contoh: Treponema pallidum penyebab penyakit sifilis
Kelompok 6. Bakteri Spiral dan Lengkung
Bentuk batang berpilin( coma) beberapa dengan satu atau lebih putaran lengkap (dinding sel kaku) dan Gram negative. Motil karena ada flagella. Habitat: saprofit di lingkungan aquatic, dan yang parasit hidup di organ reproduktif, saluran pencernaan dan mulut hewan termasuk manusia. Contoh: Campylobacter fetus
Kelompok 7. Bakteri Batang dan Kokus aerobik gram negatif
Sel bentuk batang, lonjong, bola, dimensi khas untuk bakteri yaitu 0,5-1,0 µm. Motil karena berflagela, atau nonmotil. Bakteri ini bersifat gram negative dan Aerobic. Ciri-ciri metabolic khusus pada berbagai spesies; beberapa dapat menambat nitrogen dari udara; beberapa dapat mengoksidasi senyawa-senyawa berkarbon satu, misalnya metan atau methanol; beberapa dapat menghancurkan berbagai macam senyawa. Habitat: Saprofit di tanah dan lingkungan aquatic, air asin, sedangkan yang parasit bersifat pathogen pada hewan dan manusia, contoh: Brucella dapat menyebabkan keguguran pada hewan dan dapat menginfeksi manusia. Francisella tularensis penyebab penyakit tularemia (demam kelinci) dapat menular ke manusia melalui luka iris atau tergores.
Kelompok 8. Bakteri Batang anaerobik fakultatif gram negatif
Sel batang pendek ( 0,5-1,0 x 1,0-3,0 µm). Motil: selnya peritrikus (E. coli) dan nonmotil. Anaerobic fakultatif. Gram negative. Habitat: Saprofit di lingkungan aquatic, tanah, makanan, parasit bersifat pathogen terutama di saluran pencernaan makanan dan terbawa keluar melalui faeses dan atau urine. Contoh: Escherichia coli, shigella spp., Salmonella spp., Yersinia pestis, Vibrio cholera
Kelompok 9. Bakteri gram negatif anaerobik
Sel bentuk batang lurus atau lengkung, kadang memperlihatkan sifat pleomorfik ( adanya berbagai bentuk dalam spsies yang sama). Motil selnya peritriks atau monotrik, dan beberapa spesies nonmotil. Ciri biokimiawi banyak sekali produk yang dihasilkan dari fermentasi glukosa. Anaerob obligat. Habitat: rongga alamiah pada manusia dan hewan, dan saluran pencernaan serangga. Contoh: Bacteriodes, Fusobacterium
Kelompok 10. Bakteri Kokus dan Kokobasillus gram negatif
Sel kokus berpasangan (diplokokus) dan dalam massa, beberapa kokobasil (batang pendek) terdapat tunggal atau berpasangan. Nonmotil, Gram negative. Aerobic. Ciri biokimiawi berkemampuan terbatas untuk merombak berbagai senyawa (kh, protein dll). Habitat di selaput lendir manusia dan hewan, kadang bersifat pathogen. Contoh:Neisseria gonorhoeae, N. meningitidis, Moraxella .
Kelompok 11. Bakteri Kokus anaerobik gram negatif
Penetapan kelompok ini berdasarkan ciri-ciri biokimiawi biakan. Sel ada yang sangat kecil (0,3-0,5µm) sampai sel bulat yang besar (2,5µm) berpasangan (dlm massa) atau rantai. Nonmotil. Anaerobic. Ciri biokimiawi merombak kh dan as. Lemak. Habitat dianggap parasit di saluran pernafasan dan pencernaan manusia dan hewan, tapi tidak pathogen. Contoh: Veillonella, Megasphaera.
Kelompok 12. Bakteri gram negatif kemolitotrofik
Kelompok ini berkemampuan untuk menghasilkan energy dari oksidasi zat-zat kimia anorganik (kemolitotrofik). Morfologi sel beragam: bulat, batang, spiral, membrane berlapis banyak pada beberapa spesies, bakteri pengoksidasi belerang dapat menyimpan butir-butir belerang . Motil karena berflagela atau nonmotil. Gram negative. Habitat: tanah, limbah , lingkungan aquatic, lingkungan alamiah yang banyak mengandung belerang, besi atau mangan, misalnya air tambang asam dan sumber air panas belerang. Contoh: Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrosobolus dan Thiospira.
Kelompok 13. Bakteri penghasil metan
Ciri kelompok ini kemampuannya menghasilkan metan, yaitu gas yang dibentuk dalam keadaan anaerobic. Morfologi sel: bola, batang dan spiral. Motil karena flagella kutub atau nonmotil. Gram negative atau gram positif. Anaerobic. Beberapa spesies termofilik. Habitat: saluran gastrointestinal pada binatang, endapan pada lingkungan aquatic dan limbah. Contoh: Methanobacterium thermoauto-trophicus, M. ruminantium, Methanospirillum, Methanosacina barkeri.
Kelompok 14. Bakteri Kokus gram positif
Kelompok ini banyak spesies patogenik penting bagi manusia dan hewan. Sel bentuk kokus tunggal, berpasangan dalam rantai, paket atau gerombol. Nonmotil. Gram positif. Anaerobic fakultatif atau mikroaerofilik. Heterotrofik dengan persyaratan nutrient luas. Habitat: tanah, air tawar, kulit dan selaput lender pada binatang berdarahpanas termasuk manusia. Contoh: Sarcina, Streptococcus, Leuconostoc, Staphylococcus.
Kelompok 15. Bakteri Batang dan Kokus pembentuk endospora
Ciri pembeda kelompok ini adalah kemampuannya membentuk endospora. Kebanyakan spesies berbentuk batang, ada yang bulat dalam bentuk paket. Beberapa bersifat aerobic (genus Bacillus) dan yang lain anaerobic (genus Clostridium). Motil krn flagel atau nonmotil. Aerobik, anaerobic fakultatif, anaerobic atau mikroaerofilik. Habitat: tanah, air, lingkungan aquatic, saluran pencernaan (termasuk manusia. Contoh: Clostridium, Bacillus, Sporosarcina.
Kelompok 16. Bakteri gram negatif berbentuk batang tak membentuk endospora
Kelompok ini hampir semua adalah Lactobacillus. Bentuk sel batang tunggal atau rantai. Nonmotil. Gram positif. Anaerobic atau anaerobic fakultatif. Ciri metabolic: asam laktat merupakan produk akhir fermentasi. Habitat: produk persusuan, daging dan butiran (Grain), air, limbah, serta produk fermentasi, rongga mulut, vagina, serta saluran pencernaan makanan hewan (termasuk manusia).
Kelompok 17. Aktinomisetes &organisme sekerabat
Ciri pemersatu ialah pleomorfisme sel-selnya dan kecenderungan membentuk filament bercabang. Bentuk batang tak beraturan , filament. Nonmotil. Gram positif. Aerobic, anaerobic fakultatif atau anaerobic. Habitat: tanah, lingkungan aquatic, air, dan hewan (termasuk manusia). Contoh:Corynebacterium diphtheria, Mycobacterium tubercolosis, Actinomyces israelli (penyebab peny. Aktinomikosis dsb Peny. Lumpy jaw/kaki gajah)
Kelompok 18. Riketsia
Morfologi sel: batang pendek, atau lonjong, kadang pleomorfik, ukuran lebar 0,3-0,7 µm; panjang 1,0-2,0 µm, beberapa membentuk tubuh kokoid yang berkembang menjadi tubuh buah. Gram negative. Nonmotil. Parasit obligat intraseluser pada arthopoda penghisap darah spt: caplak, kutu dan tungau. Habitat: serangga pembawa, burung, dan mammalia termasuk manusia. Contoh: Chlamydia penyebab penyakit trakoma, limfogranuloma venereum, uretritis, psitakosis, ornitosis. Riketsia penyebab demam tipus, demam bercak, Rocky mountain, tifus “scrub” dan demam Q.
Kelompok 19. Mikoplasma
Ciri khususnya adalah tidak adanya dinding sel sejati, terdapat membrane sel berlapis tiga tidak mengandung satuan structural asam muramat dan asam diaminopimelat yang memberikan kekakuan pada dinding sel. Sehingga sangat pleomorfik. Biasanya nonmotil. Gram negative. Anaerobic fakultatif. Habitat: selaput lendir saluran pernafasan dan saluran alat kelamin bawah. ContohMycoplasma pneumonia.
3D. Reproduksi
Reproduksi bakteri bisa terjadi dalam dua tahap, yaitu reproduksi aseksual dan seksual.
1. Reproduksi aseksual
Bakteri mengalami reproduksi aseksual dengan cara pembelahan biner, yaitu pembelahan dari satu menjadi dua sel dan seterusnya. Pembelahan biner ini termasuk pembelahan amitosis. Artinya, pembelahannya tidak melibatkan tahapan pembelahan sel seperti halnya manusia, melainkan berlangsung spontan atau secara langsung. Untuk melihat tahapannya, simak gambar berikut.
Gambar 3D1. Reproduksi aseksual bakteri
Gambar di atas menunjukkan bahwa satu sel induk hanya mengalami pemanjangan dan pembagian nukleoid hingga akhirnya terbentuk sekat pada masing-masing nukleoid hasil bentukannya.
2. Reproduksi seksual
Reproduksi seksual bakteri bisa terjadi melalui mekanisme rekombinasi gen melalui tiga cara, yaitu konjugasi, transduksi, dan transformasi.
a. Konjugasi
Konjugasi adalah tahap reproduksi seksual pada bakteri yang ditandai dengan pemindahan materi genetik secara langsung. Pemindahan itu terjadi dari satu bakteri ke bakteri lain melalui jembatan konjugasi. Dua sel bakteri saling mendekat hingga akhirnya terbentuk struktur jembatan yang menghubungkan antara kedua sel.Terjadi transfer kromosom dan plasmid. Untuk bakteri yang menerima kromosom dan plasmid, materi genetiknya menjadi materi genetik rekombinan. Bakteri dengan materi genetik rekombinan akan memisahkan diri. Akibatnya, terbentuk dua sel anakan dengan sifat baru (rekombinan).
Gambar 3D2. Konjugasi pada bakteri
Tidak semua bakteri melakukan konjugasi. Contoh bakteri yang melakukan konjugasi adalah Salmonelli typhi dan Escherichia coli (menggunakan pilus seks).
b. Transduksi
Pada proses transduksi melibatkan peran organisme lain, yaitu virus. Itulah mengapa rekombinasi gen antara dua bakteri dijembatani oleh virus fag (bakteriofag). Virus yang paling sesuai digunakan untuk proses transduksi ini adalah virus fag temperat. Hal itu karena virus ini mampu bereplikasi secara litik dan lisogenik. Adapun tahapan dalam transduksi adalah sebagai berikut. Bakteri diinfeksi oleh virus fag, sehingga virus mengandung DNA bakteri tersebut. Virus fag tersebut kemudian akan menginfeksi bakteri-bakteri lainnya. Akibatnya, terbentuk bakteri baru dengan rekombinasi gen sesuai dengan rekombinasi gen pada virus penginfeksinya. Terbentuklah bakteri-bakteri rekombinan.
Gambar 3D3. Transduksi pada bakteri
c. Transfomasi
Jika pada konjugasi bakteri akan memindahkan materi genetiknya melalui jembatan penghubung, pada transformasi tidak demikian. Pada transformasi, materi genetik akan dipindahkan oleh bakteri secara langsung atau tidak melalui jembatan penghubung (jembatan konjugasi). Namun, tidak semua bakteri yang mampu memindahkan materi genetiknya secara langsung. Biasanya, bakteri yang mampu bertransformasi adalah bakteri yang memproduksi enzim tertentu. Contohnya adalah Rhizobium, Neissera, Bacillus, dan Pneumococcus.
Gambar 3D4. Transformasi pada bakteri
Tidak ada komentar:
Posting Komentar