Blok 7 UP 3

Download Full >>  Disini

LEARNING OBJECTIVE

1.      Bagaimana morfologi, jenis, Perkembangan, dan Fungsi dari Bakteri?

2.      Bagaimana morfologi, jenis, Perkembangan, dan Fungsi dari Fungi?

3.      Bagaimana Pewarnaan Bakteri?

PEMBAHASAN

1.      Bakteri

            Istilah arkhaea dalam bahasa Yunani yaitu “archaio”, yang berarti kuno. Sebagian besar spesies arkhaea menempati lingkungan yang ekstrem yang menyerupai habitat pada Bumi purbakala. Namun, sebagian prokariota adalah bakteri. Mereka berbeda dari arkhaea dalam ciri – ciri pokok struktural, biokimiawi dan fisiologis.(Campbell, 2002)

            Sebagian besar prokariota adalah uniseluler, namun demikian beberapa spesies cenderung membentuk koloni dalam satu kelompok sel atau lebih. Beberapa prokariota membentuk koloni sejati, dimana mereka membentuk kumpulan yang tetap yang terdiri dari sel – sel yang identik. (Campbell, 2002). Satuan ukuran bakteri adalah mikrometer (µm), yang setara dengan 1/1000 mm atau 10^-3 mm. Bakteri yang paling umum di praktikum mikrobiologi adalah sekitar 0,5 – 1,0 X 2,0 – 5,0.

            Sebagian besar dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan, yang terdiri dari polimer modifikasi gula – gula yang diikat silangkan dengan poplipeptida. Sedangkan dinding arkhaea tidak mempunyai peptidoglikan.(Campbell, 2002)

            Tebal dinding sel pada sebagian besar bakteri berkisar 10 sampai 35 mm, namun beberapa bakteri mempunyai dinding yang amat tebal. Polipeptida tersusun atas tiga pembangun, yaitu: (1) N-asetilglukosamin (AGA). (2) asam N-asetilmuramat (AAM), dan (3) suatu peptida yang terdiri dari tiga atau empat asam amino, yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat, dan Lisin atau asam diaminopimelat. Dinding sel yang utuh juga mengandung komponen – komponen kimiawi lain seperti; as.tekoat, protein, polisakarida, lipoprotein dan lipopolisakarida. (Pelczar, 1986). Bakteri gram-positif mempunyai dinding sel yang lebih sederhana, dengan jumlah peptidoglikan yang relatif banyak. Dinding bakteri gram-negatif mempunyai peptidoglikan yang relatif sedikit dan secara struktural lebih kompleks. Membran bagian luar bakteri gram-negatif mengandung lipopolisakarida, yaitu karbohidrat yang terikat dengan lipid. (Campbell, 2002)

            Bukti – bukti percobaan menunjukkan bahwa perlakuan dengan etanol (alkohol) terhadap bakteri gram negatif menyebabkan terekstraksinya lipid sehingga pori – pori membesar, jadi kompleks ungu kristal-yodium (UK-Y), yang telah memasuki dinding sel selama langkah awal dalam proses pengecatandapat diekstraksi, sehingga warna pertama hilang diganti warna kedua (merah).

            Pada bakteri gram positif karena kandungan lipidnya rendah, dinding sel bakteri akan terhidrasi selama perlakuan dengan etanol. Ukuran pori – pori mengecil, permeabilitas berkurang dan kompleks UK-Y tidak dapat terekstraksi. Diantara bakteri patogen, bakteri gram-negatif lebih berbahaya dibandingkan dengan bakteri gram positif hal ini dikarenakan lipopolisakarida yang terdapat pada dinding sel bakteri gram-negatif sering bersifat toksik (racun), dan membran bagian luar membantu melindungi bakteri patogen melawan sistem pertahanan inangnya.(Campbell,2002). Bakteri gram negatif lebih rentan terhadap antibiotik – antibiotik seperti streptomisin. Bakteri gram positif pada umumnya lebih rentan terhadap antibiotik seperti penisilin. (Pelczar, 1986)

	Perbedaan Relatif
Ciri	Gram positif	Gram negatif
Struktur dinding sel	Tebal (15-80 nm) Berlapis tunggal (mono)	Tebal (10-15 nm) Berlapis tiga (multi)
Komposisi dinding sel	Kandungan lipid rendah (1-4%) Mengandung as.tekoat	Lipid tinggi (11-22%) Tidak ada as. Tekoat
Kerentanan terhadap penisilin	Lebih rentan	Kurang rentan
Resistensi terhadap ganguan fisik	Lebih resisten	Kurang resisten

                                                                                                            (Pelczar, 1986)

              

            Diluar dinding sel, bakteri mensekresikan bahan yang kental dan Lengket yang disebut dengan kapsul (capsule). Kapsul memungkinkan bakteri tersebut untuk menempel pada substratnya dan memberikan perlindungan tambahan, yang meliputi peningkatan resistensi prokariota patogenik terhadap sistem pertahanan inang.(Campbell, 2002). Ukuran kapsul sangat dipengaruhi oleh medium tempat ditumbuhkannya bakteri tersebut. Kapsul juga sebagai cadangan gudang makanan. Bila bakteri kehilangan kapsulnya, maka bakteri akan kehilangan virulensinya dan dengan demikian akan menghilangkan kemampuannya dalam menginfeksi. (Pelczar, 1986)

            Cara lain bakteri menempel pada substratnya adalah dengan pili (tunggal;pilus) atau fimbria (jamak; fimbriae). Beberapa pili dikhususkan untuk menempelkan prokariota secara bersama –sama dalam waktu yang cukup lama agar sel dapat mentransfer DNA selama proses konjugasi. (Campbell, 2002). Pili tidak digunakan sebagai pergerakan, dijumpai pada spesies motil maupun non motil. (Pelczar, 1986).

            Untuk motilitas, bakteri mempunyai flagelum (jamak ; flagela) yaitu embel – embel seperti rambut yang amat tipis mencuat menembus dinding sel dan bermula dari tubuh dasar, suatu struktur granuler dibawah membran sel dan didalam sitoplasma. Flagelum berguna sebagai alat gerak (motilitas) pada bakteri. (Pelczar, 1986). Flagelum terdiri dari tiga bagian, tubuh dasar, struktur mirip kait, dan sehelai filamen panjang diluar dinding sel, flagelum tersusun dari subunit – subunit protein yang disebut flagelin. Flagelum jarang dijumpai pada bakteri kokus. (Campbell, 2002). Berdasarkan flagelum yang dimilikinya, bakteri dikelompokkan menjadi : Monotrikus (flagelum tunggal, terletak disalah satu unjung), Lofotrikus (flagelum berkelompok, terletak pada salah satu ujung), Amfitrikus (flagelum tunggal atau berkelompok pada kedua ujung), Peritrikus (flagelum banyak, mengelilingi bakteri). (Pelczar, 1986)

            Membran sitoplasma bakteri berfungsi mengendalikan transportasi substansi kimiawi dalam larutan, masuk dan keluar sel. Substansi – substansi dalam larutan ini, melewati membran dengan cara difusi pasif dan transport aktif.

            Mesosom adalah membran sitoplasma yang mengadakan invaginasi kedalam sitoplasma. Mesosom diduga berfungsi dalam sintesis dinding sel dan pembelahan nukleus.

            Sitoplasma dan struktur – struktur dalam sitoplasma, terdiri atas:

a.       Daerah sitoplasma; partikel – partikel RNA-protein yang disebut ribosom terkemas padat didaerah sitoplasma.

b.      Daerah nukleus; bahan nukleus atau DNA di dalam sel bakteri menempati posisi dekat pusat sel dan terikat pada sistem mesosom-membran sitoplasma. Bahan ini merupakan seluruh alat genetik.

c.       Bagian zat alir (inklusion body); berbagai macam substansi kimiawi dapat menumpuk dan membentuk granul serta globul didalam sitopalasma yang disebut. Tubuh – tubuh inklusi lain yang dijumpai pada bakteri terdiri dari polifosfat, lipid, glikogen atau pati. (Pelczar, 1986).

            Prokariota tumbuh dalam hal jumlah dan ukuran koloni melalui pembelahan biner (binary fission). Variasi genetik terjadi melalui mutasi dan melalui transfer gen dengan transformasi, konjugasi atau dengan transduksi viral. (Campbell, 2002).

      1.            Sel memanjang dan kromosom DNA bereplikasi.

      2.            Dinding sel dan membran sel menekuk ke dalam       dan mulai membelah.

      3.            Lekukan dinding sel saling bertemu, membentuk      dinding pemisah antara dua DNA yang membelah.

      4.            Sel terpisah menjadi dua individu sel (rathey91.wordpress.com)

            Beberapa bakteri bereproduksi dengan bertunas (budding). Semacam tunas kecil muncul dari bakteri dan membesar sampai berukuran seperti sel induk. Setelah berpisah, maka akan membentuk dua sel yang identik. Beberapa bakteri, disebut bakteri filamen (actinomycetes), bereproduksi dengan memproduksi rantai atau spora yang terletak pada ujung filamen. Filamen akan terfragmen dan fragmen ini menginisiasi pertumbuhan sel baru. (Campbell, 2002)

            Pada keadaan yang tidak menguntungkan, beberapa bakteri membentuk sel – sel resisten yang disebut endospora. Sel awal mereplikasi kromosomnya, dan satu salinannya dikelilingi dinding sel yang kuat. Sel bagian luar akan hancur, tetapi endospora yang dikandungnya akan bertahan hidup melewati segala jenis trauma, yang meliputi kekurangan air dan nutrien, panas dan dingin yang ekstrim dan sebagian besar racun. (Campbell, 2002)

Reproduksi Bakteri:

a. Vegatatif/Aseksual
Pembelahan Sel (Pembelahan Biner Melintang)
Pembiakan secara aseksual dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan seksual dilakukan dengan cara transformasi, transduksi , dan konjugasi. Namun, proses pembiakan cara seksual berbeda dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada penyatuan inti sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa pertukaran materi genetika (rekombinasi genetik) (Anonim 1, 1994).
Pada beberapa jenis bakteri terdapat fase pertumbuhannya :
1) Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.
2) Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.
3) Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel.(Anonim 1, 1994)

b. Seksual
Transformasi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain. Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja, . Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain (Anonim 1, 1994).
Transduksi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetik dari sel bakteri satu ke bakteri lain dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri). Bila virus – virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulakan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi. Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952 (Anonim 1. 1994).
Konjugasi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain melalui suatu kontak langsung. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima melalui ujung pilus.. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh faktor pemindahan ( transfer faktor = faktor F ) (Anonim 1, 1994).

2.      Fungi

A.   Struktur

Struktur tubuh jamur tergantung pada jenisnya. Ada jamur yang satu sel, misalnya khamir, ada pula jamur yang multiseluler membentuk tubuh buah besar yang ukurannya mencapai satu meter, contohnyojamur kayu. Tubuh jamur tersusun dari komponen dasar yang disebut hifa. Hifa membentuk jaringan yang disebut miselium. Miselium menyusun jalinan-jalinan semu menjadi tubuh buah.
Hifa adalah struktur menyerupai benang yang tersusun dari dinding berbentuk pipa. Dinding ini menyelubungi membran plasma dan sitoplasma hifa. Sitoplasmanya mengandung organel eukariotik. Kebanyakan hifa dibatasi oleh dinding melintang atau septa. Septa mempunyai pori besar yang cukup untuk dilewati ribosom, mitokondria, dan kadangkala inti sel yang mengalir dari sel ke sel. Akan tetapi, adapula hifa yang tidak bersepta atau hifa senositik. Struktur hifa senositik dihasilkan oleh pembelahan inti sel berkali-kali yang tidak diikuti dengan pembelahan sitoplasma. Hifa pada jamur yang bersifat parasit biasanya mengalami modifikasi menjadi haustoria yang merupakan organ penyerap makanan dari substrat; haustoria dapat menembus jaringan substrat (Pelczar. 2005).

B.   Pengelompokan Fungi

Jamur atau fungi di bagi menjadi 6 divisi:
• Mycomycotina (Jamur lendir)
Myxomycotina merupakan jamur yang paling sederhana.
Mempunyai 2 fase hidup, yaitu:
- fase vegetatif (fase lendir) yang dapat bergerak seperti amuba, disebut plasmodium
- fase tubuh buah
Reproduksi : secara vegetatif dengan spora, yaitu spora kembara yang disebut myxoflagelata. Contoh spesies : Physarum polycephalum
• Oomycotina
Tubuhnya terdiri atas benang/hifa tidak bersekat, bercabang-cabang dan mengandung banyak inti.
Reproduksi:
- Vegetatif : yang hidup di air dengan zoospora yang hidup di darat dengan sporangium dan konidia.
- Generatif : bersatunya gamet jantan dan betina membentuk oospora yang selanjutnya tumbuh menjadi individu baru.
Contoh spesies: Saprolegnia sp, Phytophora infestans
• Zygomycotina
Tubuh multiseluler, habitat umumnya di darat sebagai saprofit, hifa tidak bersekat.
Reproduksi:
- Vegetatif : dengan spora.
- Generatif: dengan konyugasi hifa (+) dengan hlifa (-) akan menghasilkan zigospora yang nantinya akan tumbuh menjadi individu baru.
Contoh spesies: Mucor mucedo (biasa hidup di kotoran ternak dan roti), Rhizopus oligosporus (jamur tempe)
• Ascomycotina
Tubuh ada yang uniseluler dan ada yang multi seluler. Ascomycotina multiseluler, hifanya bersekat dan berinti banyak. Hidupnya: ada yang parasit, saprofit, ada yang bersimbiosis dengan ganggang membentuk Lichenes (Lumut kerak).
Reproduksi:
- Vegetatif : pada jamur uniseluler membentuk tunas-tunas, pada yang multiseluler membentuk spora dari konidia.
- Generatif: Membentuk askus yang menghasilkan askospora.
Contoh spesies: Sacharomyces cerevisae, Peniciliium notatum, Penicillium chrysogen, Aspergillus flavus
• Basidiomycotina
Ciri khasnya alat repoduksi generatifnya berupa basidium sebagai badan penghasil spora. Kebanyalcan anggota spesies berukuran makroskopik.
Contoh spesies: Fillobasidiela neoformans (menimbulkan kriptokokosis).
• Dueteromycotina
Miseliumnya septat, spora aseksualnya konidiosospora, spora seksualnya belum ditemukan.
Contoh: Histoplasma capsulatum (penyebab histoplasmosis), Blastomycess sp (penyebab blastomikosis), Coccidioides immitis (penyebab koksidioidomikosis)

C.   Reproduksi Fungi

Jamur berkembangbiak dengan berbagai cara, pembelahan, dengan reproduksi seksual dan aseksual, penguncupan, pembentukan spora, dan peleburan 2 nukleus dari 2 indukan. Pada pembelahan terjadi pembagian diri sel induk menjadi 2 bentukan anakan baru, sadangakan pada penuncupan adalah penonjolan kecil pada suatu bagian jamur yang nantinga akan menjadi anakan baru. Untuk pembentukan spora yaitu :
a. Spora aseksual
1) Konidiospora, Konidium kecil dan uniseluler dinamakan mikrokonidium, yang besar dan multiseluler dinamakan makrokonidium. Konidium dibentu diujung atau sisi suatu hifa.
2) Sporangispora, Spora bersel satu ini terbentuk sporangium diujung hifa khusus sporangiosfora.
3) Oidium atau artrospora, spora bersel satu ini terbentuk karena terputusnya sel-sel hifa.
4) Klamidiospora, Spora bersel satu yang berdinding tebal, sangat resisten terhadap keadaan buruk, terbentu dari sel-sel hifa somatic.
5) Blastospora, Tunas atau kuncup saat penguncupan disebut blastospora.
b. Spora seksual
1) Askospora, Spora bersel satu ini terbentuk didalam pundit atau kantung askus, ada delapan askospora didalam satu askus.
2) Basidiospora, Spora bersel satu yang dibentuk didalam basidium.
3) Zigospora adalah spora berdinding tebal ang terbentuk apabila ujung-ujung kedua hifa yang secara seksual serasi, disebut gametangia pada beberapa cendawan yang melebur.
4) Oospora, Spora ini terbentuk didalam struktur betina khusus yang disebut ooginium. Pembuahan telur atau oosfer oleh gamet jantan yang dibentuk didalam anteredium menghasilkan oospora. Dalam setiap oogonium dapat ada satu atau lebih oosfer (Pelczar. 2005).

3.      Pewarnaan Bakteri

·         Tipe Pewarnaan

Pewarnaan Sederhana

Pewarnaan sederhana menggunakan teknik pewarnaan basa yang digunakan untuk menunjukkan bentuk dari sel dan struktur di dalam sel. Methylene blue, safranin, carbolfuchsin dan crystal violet adalah pewarna yang umum digunakan pada laboratorium mikobiologi.(Pelczar, 1986)

Pewarnaan Diferensial

Pewarnaan diferensial terdiri atas dua atau lebih teknik pewarnaan dan digunakan untuk prosedur identifikasi bakteri. Dua dari banyak pewarnaan diferensial yang umum digunakan adalah pewarnaan Gram (Gram stain) dan Ziehl-Nielsen acid-fast stain.(Pelczar, 1986)

Pada tahun 1884 Hans Christian Gram, seorang dokter dari Denmark, mengembangkan pewarnaan Gram. Pengecatan Gram merupakan metode pewarnaan untuk mengklasifikasikan bakteri. Mikroorganisme Gram-positif tercat ungu, sedangkan mikroorganisme Gram-negatif tercat merah muda. Staphylococcus aureus, sejenis bakteri yang meracuni makanan, adalah gram-positif. Escherichia coli merupakan gram-negatif. (Pelczar, 1986)

Teknik Pewarnaan Gram

1.      Siapkan spesimen menggunakan heat fixation process:

-          Siapkan kaca objek yang bersih

-          Ambil sampel biakan bakteri

-          Letakkan mikroorganisme hidup pada kaca objek

-          Keringkan sebentar di udara terbuka kemudian lewatkan melalui pembakar bunsen tiga kali

-          Panas menyebabkan mikroorganisme melekat pada kaca objek.

2.      Teteskan pewarna crystal violet pada spesimen

3.      Teteskan iodin pada spesimen menggunakan tetes mata, iodin membantu crystal violet untuk menempel pada spesimen. Iodin merupakan bahan kimia yang melekatkan pewarna ke spesimen.

4.      Cuci spesimen menggunakan etanol atau larutan alkohol-aseton, lalu bilas dengan air.

5.      Cuci spesimen untuk menghilangkan kelebihan iodin. Spesimen akan menunjukkan warna ungu.

6.      Cuci spesimen dengan etanol atau alkohol-aseton untuk menghilangkan warna.

7.      Cuci spesimen dengan air.

8.      Teteskan safranin ke spesimen menggunakan tetes mata.

9.      Cuci spesimen.

10.  Gunakan tisu/kertas hisap untuk mengeringkan spesimen.

11.  Spesimen siap dilihat dibawah mikroskop. Gram-positif terlihat ungu, dan gram-negatif terlihat merah muda. (Anonim2. 2008)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 1994. Buku Ajar Mikrobiologi Kedoteran. Jakarta : Bina Aksara.

Anonim 2. 2008. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi Umum. Laboratorium Mikrobiologi Fakultas   Kedokteran Hewan UGM.

Campbell, N.A, Mitchell, L.G, Reece, J.B., 2002. BIOLOGI. Addison Wesley Longman Inc:        San Fransisco

Pelczar, Michael. J. 1986. Dasar – Dasar Mikrobiologi. McGraw-Hill Book Company:New York

Pelczar, Michael J. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Jakarta : UI-Press.
Indonesia: Jakarta
Wahyuni, A.E.T.H. 2011. Jenis dan Struktur Bakteri. FKH UGM: Yogyakarta.