Bab 1 Pendahuluan
1.1. Ruang Lingkup Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan ilmu tentang mikroorganisme, yang mencakup bermacam-macam kelompok organisme mikroskopik yang terdapat sebagai sel tunggal maupun kelompok sel, termasuk kajian virus yang bersifat mikroskopik meskipun bukan termasuk sel. Mikroorganisme (disebut juga mikroba, mikrobia, atau jasad renik ) adalah jasad hidup yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, tanpa bantuan alat perbesaran seperti mikroskop, sulit sekali untuk dilihat dan diamati bentuknya secara baik. Sel mikroorganisme, terutama kelompok prokariot seperti bakteri dan ganggang biru dapat dibedakan dari sel tumbuhan dan hewan, salah satunya adalah dilihat dari struktur selnya yang tidak memiliki membran inti. Umumnya dapat hidup bebas di berbagai habitat secara kosmopolitan, dan dapat hidup sebagai bagian dari organisme multiseluler (sebagai parasit). Sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Beberapa aspek yang dibahas dalam mikrobiologi, antara lain mengkaji tentang; 1) karakteristik sel hidup dan bagaimana mereka melakukan kegiatan 2) karakteristik mikroorganisme, suatu kelompok organisme penting yang mampu hidup bebas, khususnya bakteri 3) keanekaragaman dan evolusi, membahas perihal bagaimana dan mengapa muncul bermacam-macam bermacam-macam mikroorganisme 4) keberadaan keberadaan mikroorganisme pada tubuh manusia, hewan dan tumbuhan 5) peranan mikrobiologi sebagai dasar ilmu pengetahuan biologi 6) bagaimana memahami karakteristik mikroorganisme dapat membantu dalam memahami proses-proses biologi organisme yang lebih besar termasuk manusia.
1
Dewasa ini kajian mikrobiologi mengalami perkembangan yang pesat. Kajian yang lebih khusus sebagai perkembangan dari ilmu mikrobiologi dapat dikelompokkan berdasarkan tujuannya, seperti berdasarkan taksonomi, habitat dan cakupan masalah serta hubungannya dengan disiplin ilmu lain. Beberapa cabang kajian khusus mikrobiologi berdasarkan tujuan pengelompokkannya bisa dilihat pada tabel berikut. Dasar pengelompokkan
Kajian mikrobiologi
TAKSONOMI
1. 2. 3. 4. 5.
HABITAT
1. Mikrobiologi tanah: kajian tentang kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam tanah 2. Mikrobiologi air : kajian tentang kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam air 3. Mikrobiologi rumen: kajian tentang kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam sistem lambung/usus hewan
KAITAN DENGAN ILMU LAIN DAN CAKUPAN MASALAH
1. Ekologi mikroorganisme: kajian tentang asosiasi kehidupan antara mikroorganisme dengan lingkungannya lingkungannya (ekologi) 2. Fisiologi mikroorganisme: Kajian tentang sifat faal mikroorganisme. 3. Genetika mikroorganisme: kajian tentang sifat-sifat menurun dan kebakaan pada mikroorganisme . 4. Mikrobiologi kesehatan: kajian tentang sifat dan peranan mikroorganisme dalam bidang kesehatan (penyakit, epidemologi, vaksinasi dsb.) 5. Mikrobiologi industri: Kajian tentang sifat dan peranan mikroorganisme dalam proses indus
2
Virologi: kajian tentang virus Bakteriologi: kajian tentang bakteri Mikologi: Kajian tentang jamur (fungi) Algologi/fikologi: kajian tentang alga Protozoologi: kajian tentang protozoa
1.2. Mikroorganisme Sebagai Sel
Sel merupakan unit dasar dari semua organisme. Individu suatu organisme dapat tersusun atas sel tunggal (uniseluler) atau oleh banyak sel (multiseluler). Sel tunggal merupakan satu kesatuan yang dapat dipisahkan dari membran sel yang membungkusnya, dan mengandung berbagai bahan kimia dan struktur subseluler. Membran sel merupakan selaput yang membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan di luarnya. Membran sel melindungi berbagai senyawa kimia dan struktur subseluler sehingga sel tersebut dapat menjalankan fungsinya. Struktur penting dari sel mikroorganisme adalah inti sel atau “nukleoid”, tempat menyimpan informasi yang dibutuhkan serta komponen sitoplasma yang didalamnya terdapat “mesin” tempat berlangsungnya segala aktivitas biokimia sel, sehingga dapat menunjang fungsi pertumbuhannya. Semua sel mengandung bentuk komponen senyawa kimia kompleks, antara lain: protein, asam nukleat, lipid dan polisakarida yang secara keseluruhan disebut makromolekul. Komponen senyawa kimia tersebut terdapat pada semua makhluk hidup, oleh karena itu semua sel diduga berasal dari satu
“ancestor”
tunggal yaitu
“universal ancestor” .
Proses
evolusi yang berlangsung selama milyaran tahun, maka dewasa ini terbentuklah berbagai bentuk dan tipe sel. Setiap macam sel memiliki suatu struktur dan ukuran tertentu, tetapi suatu sel merupakan unit yang dinamis, secara konstan berubah dan mengganti bagianbagiannya. Bahkan ketika sel dalam keadaan tidak mengalami pertumbuhan, sel tersebut secara terus-menerus mengambil bahan-bahan dari lingkungannya dan mengolah dalam “pabrik” yang dimilikinya. Pada waktu yang bersamaan, sel tersebut secara terus menerus mengeluarkan bahan buangan ke lingkungannya . Proses demikian untuk menjaga keseimbangan dan keberlangsungan sel (“homeostatis”). Oleh karena itu suatu sel dianggap suatu sistem terbuka, selamanya berubah tapi secara umum tetap sama. Secara biokimia setiap macam sel dari 4 berbagai jenis organisme memiliki prinsip “Unity of
Biochemistry”, yaitu adanya kesamaan dalam
aktivitas biokimia dari semua tipe sel untuk melangsungkan kehidupannya. Aktivitas tersebut terdri dari proses sintesis komponen makromolekul dan proses katalisis bahan untuk menghasilkan energi.
3
BAB 2 Kajian Pustaka
2.1. Definisi Bakteri
Bakteri, berasal dari kata Latin, bacterium (jamak, bacteria); adalah kelompok raksasa dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah “bakteri” telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka. Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5- 5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain. Bakteri sering dikaitkan sebagai penyebab penyakit manusia dan hewan (seperti Leptospira yang menyebabkan penyakit serius ternak). Namun beberapa bakteri seperti Actinomycetes menghasilkan antibiotik seperti streptomisin dan nocardicin. Yang lainnya hidup bersimbiosis dengan hewan (termasuk manusia) atau tempat lain di tubuh mereka atau pada akar tanaman tertentu mengubah nitrogen menjadi bentuk yang dapat digunakan. Bakteri meletakkan tang dalam yogurt dan roti asam di penghuni pertama, bakteri membantu untuk menguraikan bahan organik mati, bakteri membentuk dasar jaringan makanan di banyak lingkungan. Bakteri semacam itu penting karena fleksibilitas mereka yang ekstrem, kapasitas untuk
4
pertumbuhan cepat dan reproduksi, dan usia besar. Fosil tertua yang dikenal, hampir 3,5 miliar tahun adalah fosil bakteri seperti organisme. 2.2. Sitologi Bakteri
Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel, daur hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupun skala molekular, dan sel biologi meneliti baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia. Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua bidang ilmu biologi. Pengetahuan akan persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis sel merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi molekular. Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu, yang memungkinkan prinsip-prinsip yang dipelajari dari suatu sel diekstrapolasikan dan digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian biologi sel berkaitan erat dengan genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan. 2.2.1.
Struktur Bakteri
Berbagai macam tipe sel dewasa ini sangat beranekaragam, baik bentuk, ukuran, jenis dan sifatnya. Adanya variasi tipe sel ini menunjukkan terjadinya perkemangan evolusi makhluk hidup yang ada di bumi ini. Setiap tipe sel memiliki ciri dan karakteristik yang berbeda dari tipe sel lainnya. Berdasarkan kelengkapan struktur inti selnya (nukleus), terdapat dua tipe sel dari berbagai jenis organisme, yaitu: 1. Sel prokariot ( pro berarti primitif dan karyon: berarti inti ), yaitu kelompok sel yang memiliki ciri bahwa inti sel tidak dilindungi oleh suatu membran (pembungkus sel) serta tidak memiliki kelengkapan organel lainnya. Contoh yang termasuk ke dalam kelompok sel prokariot adalah bakteri dan ganggang biru. Dalam Klasifikasi kelompok sel prokariot termasuk dalam Kingdom Procariota, yang meliputi Eubakteri dan Archaebakteri (bakteri purba). 5
2. Sel Eukariot ( eu berarti inti sebenarnya) memiliki inti sel yang dilindungi oleh membran ditemukan pada semua organisme termasuk alga, fungi, protozoa, tumbuhan dan hewan. Perbedaan yang lebih detail antara sel prokariot dan eukariot dapat dilihat dari beberapa karakter atau sifat tertentu, antara lain dari gambaran sitologi, gambaran nutrisi, gambaran enzim, gambaran genetika (komponen molekuler) dan sebagainya. Seperti pada tabel berikut ini.
Tabel Perbedaan karakteristik Sel Prokariot dan Eukariot Karakteristik
Prokariot
Eukariot
-
+
GAMBARAN SITOLOGI Nukleoplasma (genofor, nukleoid) dipisahkan dari sitoplasma oleh suatu sistem unit-membran Ukuran luas sel terkecil (lebar atau diameter) Biasanya 0,2-2,0 mm
+
Biasanya >2,0 mm
b
-
-
+
Mitokondria
-
+
Kloroplas pada organisme fototrof
-
+
Vakuola, jika terdapat, dilindungi oleh unit membran
-
+
D
-
Badan Golgi
-
D
Lisosom
-
D
Sistem mikrotubul
-
d
D
Retikulum endoplasma
-
+
Menyebar dalam sitoplasma
+
-
Melekat pada retikulum endoplasma
-
+
-
D
-
+
Vakuola gas
c
Tempat ribosom:
Aliran sitoplasma, gerakan pseudopodia, endositosis, dan eksositosis Pembelahan sel disertai perubahan putaran teksturnya atau pewarnaan nukleoplasma dan sitoplasma Flagela, jika ada: 6
Diameter :
0,01-0,02 µm
+
-
Lebih dari 0,2 µm
-
+
Pada penampang melintang, mempunyai suatu sifat susunan “9 + 2” mikrotubul
-
+
D
-
D
-
-
D
D
-
D
-
Jarang
Lazim
Lazim
Jarang
Endospora
e
KERENTANAN TERHADAP ANTIBIOTIK Rentan terhadap: Penisilin, streptomisin, atau antibiotik khusus lain untuk prokariot Sikloheksimid atau antibiotik khusus lain untuk Eukariot GAMBARAN DASAR MENURUT ANALISIS KIMIA Poli-β-hidroksibutirat (sebagai senyawa cadangan dalam sitoplasma) Asam teikoat (pada dinding sel) Kemungkinan terdapat asam lemak takjenuh (pada membran) Asam lemak siklopropan dan asam lemak (pada membran) Sterol (pada membran)
-
f
Lazim
Asam diaminopimelat (pada dinding sel)
Dg
-
Asam muramat (pada dinding sel)
Dh
-
Peptidoglikan (mengandung asam muramat) pada dinding sel
Dh
-
+
D
NUTRISI “Nutrien” yang dibutuhkan oleh sel sebagai molekul kecil terlarut; Untuk persediaan sebagai sumber nutrien, bahan partikulat atau molekul besar yang harus dihidrolisis menjadi molekul kecil oleh enzim yang dikeluarkan ke membran plasma GAMBARAN METABOLIK Fungsi respirasi dan fotosintesis dan pigmen terkait dan enzim (klorofil, sitokrom), jika ada, berhubungan dengan membran plasma atau pelipatan kebagian dalam membran (invaginasi). Metabolisme tipe kemolitotrof (senyawa anorganik dapat digunakan sebagai donor elektron oleh organisme yang menghasilkan energi dari senyawa kimia). 7
+
i
-
D
-
Kemampuan fixasi N2
D
-
Kemampuan disimilasi NO3 -menjadi N2O atau N2
D
-
Metanogenesis
D
-
Kemampuan melakukan fotosintesis anoksigenik
D
-
Tipe Cu-Zn
-j
+
Tipe Mn dan/atau Fe
+
-k
Pembelahan sel melalui mitosis, dan terdapat suatu sistem mikrotubul (benang spindle)
-
+
Meiosis
-
D
Mekanisme transfer gen dan rekombinasi, jika terjadi, melibatkan gametogenesis dan pembentukan zigot
-
+
Biasanya 1
Biasanya > 1
Kromosom sirkuler
+
-
Kromosom linier
-
+
70S
+
-l
80S
-
+
16S, 23S, 5S
+
-
18S, 28S, 5,85S, 5S
-
+
Methionin
D
+
N-Formylmethionin
D
-
+
-
GAMBARAN ENZIM Tipe dismutase superoksida :
GAMBARAN REPRODUKTIF
KOMPONEN BIOLOGI MOLEKULER Jumlah kromosom per nukleoid
Konstanta Pengendapan ribosom:
Konstanta Pengendapan RNA ribosom:
Jenis asam amino untuk memulai suatu rantai polipeptida selama sintesis protein:
Tempat pengikatan m-RNA pada AUCACCUCC pada ujung 3’ dari RNA ribosom 16S atau 18S
8
2.2.1.1.
Struktur dasar
Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan
Struktur Bakteri yang khas
9
1. Dinding sel. Kebanyakan dari bakteri mempunyai dinding sel, dinding sel tersebut terdiri dari berbagai bentuk dan ukuran. Dinding sel ini berfungsi sebagai pertahanan bakteri agar dapat bertahan hidup dalam lingkungannya serta mempertahankan tekanan osmotik bakteri. Tekanan osmotik di dalam bakteri berkisar antara 5-20 atmosfir. Dinding bakteri tersebut terdiri dari lapisan peptidoglikan yaitu susunan yang terdiri dari polimer besar dan terbuat dari N – asetil glukosamin dan asam N – asetil muramat yang saling berikatan silang (cross linking) dengan ikatan kovalen. Dinding sel ditemukan pada semua bakteri hidup bebas kecuali pada Mycoplasma. Dinding sel berfungsi untuk melindungi kerusakan sel dari lingkungan bertekanan osmotik rendah dan memelihara bentuk sel. Dinding sel pada bakteri tidak mengandung selulosa tetapi hemiselulosa dan senyawa semacam pektin yang mengandung N. dinding sel dilapisiselaput seperti gelatin. Isis sel berupa protoplasma dan membran plasma. Dengan adanya peptidoglikan ini, bakteri terbagi dua yaitu bakteri: a. Gram positif yaitu bakteri yang bila diwarnai dengan kristal ungu atau yodium lalu dicuci dengan alkohol akan tetap mempertahankan warna ungu setelah
10
pewarnaan. Hal ini terjadi karena bakteri gram positif mempunyai lapisan peptidoglikan yang lebih tebal. b. Gram negatif yaitu kebalikan gram positif di mana bakteri tersebut akan kehilangan warna ungunya setelah dicuci dikarenakan peptidoglikan gram negatif lebih tipis.
Table perbedaan dinding sel gram posotif dan negatif Property
Gram-
positive
negative
thick
Thickness of wall
nm)
Number of layers Peptidoglycan
Gram-
(murein)
content 11
(20-80
thin (10 nm)
1
2
>50%
10-20%
Teichoic acids in wall
present
absent
0-3%
58%
Protein content
0
9%
Lipopolysaccharide content
0
13%
Sensitivity to Penicillin G
yes
no (1)
Sensitivity to lysozyme
yes
no (2)
Lipid
and
lipoprotein
content
Fungsi dinding sel : 1. Berperan dalam pembelahan sel. 2. Pelaksana biosintesa dinding sel itu sendiri. 3. Determinan antigen permukaan bakteri. 4. Pada gram(-) dinding sel mempunyai aktivitas endotoksin.
2. Membran plasma , adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Selubung sel bakteri ini mengandung daerah transpor untuk untuk menutrisi daaerah reseptor untuk virus bakteri dan baktreiosin., mempermudah interaksi inang-parasit, disamping sebagai tempat reaksi komponen 12
dan antibodi, dan sering mengandung komponen toksik untuk i nang. Membran Sel ini mempunyai sifat yang semipermeabel.
Fungsi membrane sel: a. Transpor bahan makanan secara selektif. b. Pada spesies aerob merupakan tempat transport electron dan oksidasi-fosforlasi. c. Tempat ekspresi bagi eksoenzim yang hidrolitik. d. Menagndung enzim dan molekul-molekul yang berfungsi pada biosintsa DNA. e. Mengandung reseptor protein untuk system kemotaktik
3. Sitoplasma adalah cairan sel. Komponen-komponen Sitoplasma: a. Materi inti Materi inti suatu sitoplasma biasanya terdiri dari DNA dan RNA. Materi inti dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Penampakan materi inti sebagai suatu jaring DNA, tidak teratur dan sering kali merupakan kumpulan pararel terhadap sumbu sel. Selama perbanyakan sel, DNA bakteri tetap sebagai jaring kromatin yang tersebar dan tidak pernah berkumpul untuk membentuk sutau kromosom yang jelas selama pembelahan sel, sifat sebaliknya dari kromosom eukariot. DNA bakteri melekat pada septal mesosom. DNA dapat dilihat dengan pewarnaan Fulgen sehinnga DNA dapat dilihat dengan mikroskop. Di dalam DNA terdapat benang DNA yang disebut kromosom 9
bila diekstrasi mempunyai berat molekul 2-3 x 10 dan panjang kira-kira 1 mm.
b. Ribosom Ribosom merupakan suatu partikel sitoplasma. Kumpulan polyribosom merupakan rantai ribosom 70S (monomer) menempel pada m RNA. Jumlah ribosom
bervariasi
sesuai
dengan
13
kondisi
pertumbuhan, sel tumbuh cepat dalam medium yang sesuai, mengandung lebih banyak ribosom dibandingkan dengan sel tumbuh lambat dalam medium yang kurang memadai. Ribosom bakteri terletak menyebar di sitoplasma, hal ini terjadi karena bakteri tidak mempunyai membrane inti. Organel ini berfungsi sebagai tempat sintesis protein.
c. Granula Sitoplasma( Granula Penyimpanan) Granula berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan. Sama seperti ribosom, granula penyimpanan makanan tersebar pada sitoplasma. Granula penyimpanan ini berfungsi untuk menyimpan makanan pada beberapa bakteri.
d. Plasmid Kebanyakan bakteri memiliki plasmid. Plasmid dapat dengan mudah didapat oleh bakteri. Namun, bakteri juga mudah untuk menghilangkannya. Plasmid dapat diberikan kepada bakteri lainnya dalam bentuk transfer gen horizontal. Plasmid merupakan Sebuah ekstrakromosomal DNA gratis/terintegrasi dalam kromosom edaran, kecil dan direplikasi sendiri yang tidak penting untuk kelangsungan hidup sel. Tapi sering membawa informasi genetik penting. Dampak misalnya: penyebaran penyakit menular, penyebaran resistensi antibiotik rekayasa genetika 2.2.1.2.
Struktur tambahan
Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu). Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora. 1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.
14
2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel . Flagela adalah struktur kompleks yang tersusun atas bermacammacam protein termasuk flagelin yang membuat flagela berbentuk seperti tabung cambuk dan protein kompleks yang memanjangkan dinding sel dan membran sel untuk membentuk motor yang menyebabkan flagela berotasi. Flagela digunakan bakteri sebagai alat gerak. Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 - 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri.
Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu: 1. Atrik : bakteri yang tidak mempunyai flagel / alat gerak 2. Monotrik : bakteri yang mempunyai satu flagel / alat gerak pada salah satu ujung tubuhnya.
3. Lofotrik : bakteri yang memiliki sejumlah flagel / alat gerak pada satu ujung tubuh bakteri.
4. Amfitrik : bakteri yang mempunyai sejumlah flagel / alat gerak pada kedua ujungnya.
15
5. Peritrik : bakteri yang mempunyai flagel / alat gerak pada seluruh permukaan tubuhnya.
Contoh :
3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.
16
4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis. 5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis. Dengan mengatur jumlah gas dalam vakuola gasnya, bakteri dapat meningkatkan atau mengurangi kepadatan sel mereka secara keseluruhan dan bergerak ke atas atau bawah dalam air. 6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.
2.3. Morfologi Bakteri
Secara harafiah, morfologi berarti 'pengetahuan tentang bentuk (morphos). Morfologi dalam cabang ilmu biologi adalah ilmu tentang bentuk organisme, terutama hewan dan tumbuhan dan mencakup bagian-bagiannya. 17
Morfologi bakteri dapat dibedakan menjadi dua yaitu : 1. Morfologi makroskopik (Kolonial morfologi)
Karakteristik koloni : pengamatan pada plate agar
Colony's Shape, Ukuran, Edge / Margin, Chromogenesis / pigmentasi, Opacity, Ketinggian, Permukaan, Konsistensi, Emulsifiability, Bau
2. Morfologi mikroskopis (Seluler morfologi)
Struktur sel bakteri : pengamatan di bawah mikroskop dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan, kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora
2.3.1. Morfologi Makroskopik
Populasi bakteri tumbuh sangat cepat ketika mereka disertakan dengan gizi dan kondisi lingkungan yang memungkinkan mereka untuk berkembang. Melalui pertumbuhan ini, berbagai jenis bakteri kadang-kadang akan menghasilkan koloni yang khas dalam penampilan. Beberapa koloni mungkin akan berwarna, ada yang berbentuk lingkaran, sementara yang lain tidak teratur. Karakteristik koloni (bentuk, ukuran, warna, dll) yang diistilahkan sebagai "koloni morfologi". Morfologi koloni adalah cara para ilmuwan dapat mengidentifikasi bakteri. Morfologi koloni dapat ditinjau dari berbagai aspek, yaitu :
Shape
: Bentuk
Edge
: Tepi;pinggir
Elevation
: Ketinggian
Size
: Ukuran
Surface
: Permukaan
Consistency
: Kekentalan ; kepadatan
Odor
: Bau
Opacity
: Transparansi
Chromogenesis
: Pigmentasi
18
19
2.3.2. Morfologi mikroskopik
Morfologi mikroskopik adalah karakteristik bakteri yang dilihat melalui pengamatan dibawah mikroskop. Bentuk bakteri sangat bervariasi, tetapi secara umum ada 3 tipe, yaitu : 1. Bentuk batang / basil. 2. Bentuk bulat / kokus 3. Bentuk spiral / spirilium.
Variasi bakteri atau koloni bakteri dipengaruhi oleh arah pembelahannya, umur, dan syarat pertumbuhan tertentu misalkan makanan, suhu, dan keadaan yang tidak menguntungkan bakteri. a) Bentuk basil (batang)
Dibedakan atas: 1. Basil tunggal berupa batang tunggal, contohnya Esherchia coli dan Salmonella typi. 20
2. Diplobasil berbentuk batang bergandengan dua-dua 3. Streptobasil berupa batang bergandengan seperti rantai, contohnya Streptobacillus moniliformis dan Azotobacter sp. b) Bentuk bulat (kokus)
Bakteri berbentuk bulat (kokus=sferis/tidak bulat betul) dibagi menjadi bentuk-bentuk sebagai berikut: 1. Monokokus berbentuk bulat satu-satu. Contohnya Monococcus gonorhoe 2. Diplokokus bentuknya bulat bergandengan dua-dua. Misalnya Diplococcus pnemonia 3. Streptokukus memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai, sebagai hasil pembelahan sel satu atau dua arah dalam satu garis 4. Tetrakokus berbentuk bulat terdiri dari 4 sel yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah 5. Sarkina berbentuk bulat terdiri atas 8 sel yang tersusun dalam bentuk kubus sebagai hasilpembelahan sel ketiga arah. Contohnya Sarcia sp. 6. Stafilokokus berbentuk bulat, tersusun seperti kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah. 7. Mikrokokus, jika kecil dan tunggal
21
c) Bentuk Spiral
Dibagi menjadi: 1. Koma (vibrio) berbentuk lengkungan kurang dari setengah lingkaran, contohnya Vibrio coma, penyebab penyakit kolera. 2. Spiral berupa lengkungan lebih dari setengah lingkaran. Contohnya spirillium minor yang menyebabkan demam dengan perantara gigitan tikus atau hewan pengerat lainnya. 3. Spirochete berupa spiral yang halus dan lentur. Contohnya Treponema pallisum, penyebab penyakit sifilis Bentuk tubuh bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
22
Kesimpulan
Mikrobiologi merupakan ilmu tentang mikroorganisme, yang mencakup bermacammacam kelompok organisme mikroskopik yang terdapat sebagai sel tunggal maupun kelompok sel, termasuk kajian virus yang bersifat mikroskopik meskipun bukan termasuk sel.
Bakteri adalah yang paling banyak dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Bakteri sering dikaitkan sebagai penyebab penyakit manusia dan hewan (seperti Leptospira yang menyebabkan penyakit serius ternak). Namun beberapa bakteri seperti Actinomycetes menghasilkan antibiotik seperti streptomisin dan nocardicin. Yang lainnya hidup bersimbiosis dengan hewan (termasuk manusia) atau tempat lain di tubuh mereka atau pada akar tanaman tertentu.
Bentuk tubuh bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
23
Referensi
http://id.wikipedia.org/wiki/Biologi_sel http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031KUSNADI/BUKU_COMMON_TEXT_MIKROBIOLOGI,_Kusnadi,dkk/BAB__I_PENDA HULUAN.pdf http://crayonpedia.org/mw/1._Bakteri_10.1 http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakanbentuk-dan-manfaatnya/
24
