Bacterium

Read Also

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, 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 pertumbuhan cepat dan reproduksi, dan usia besar - fosil tertua yang dikenal, hampir 3,5 miliar tahun, adalah fosil bakteri-seperti organisme.

Bakteri termasuk dalam golongan prokariota yaitu merupakan bentuk sel yang paling sederhana yang memiliki ukuran dengan diameter dari 1 hingga 10 µm. Ciri yang membedakan prokariotik dengan eukariotik adalah inti sel di mana sel prokariotik tidak mempunyai membrane inti sel atau nukleus yang  jelas. Bakteri memiliki 2 pembagian struktur yaitu :

1.Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)

Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.

2.Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) 

Meliputi: kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora.

Sejarah Bakteri

Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti “small stick”.

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. 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

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

 

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)

1. Basil tunggal, berupa batang tunggal, contohnya Escherchia coli dan Salmonella typi.
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 mejadi bentuk – bentuk sebagai berikut:
1. Monokokus,berbentuk bulat, satu – satu, contohnya Monococcus gonorhoe.
2. Diplokokus, bentuknya bulat bergandengan dua – dua, misalnya Diplococcus pneumonia.
3. Streptokokus, memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai, sebagai hasil pembelahan sel kesatu atau dua arah dalam satu garis.
4. Tetrakokus, berbentuk bulat terdiri 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 hasil pembelahan sel ketiga arah, contohnya Sarcia sp.
6. Stafilokokus, berbentuk bulat, tersusun seperti kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.

7. Mikrococcus, jika kecil dan tunggal

c) Bentuk Spiral 

 Di bagi menjadi:
1. Koma (vibrio); berbentuk lengkungan kurang dari setengah lingkaran, contoh nya Vibrio coma, penyebab penyakit kolera.
2. Spiral; berupa lengkunagn lebih dari setengah lingkaran , contohnya Spirillium minor yang menyebabkan demam dengan perantara gigitan tikus atau hewanpengerat lainnya.
3. Spiroooseta; 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.

Struktur Bakteri

Struktur dasar

 Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan

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 dsari 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 positip yaitu bakteri yang bila diwarnai dengan kristal ungu atau jodium lalu dicuci dengan alkoholakan tetap mempertahankan warna ungu setelah pewarnaan. Hal ini terjadi karena bakteri gram positip mempunyai lapisan peptidoglikan yang lebih tebal.

b.      Gram negatip yaitu kebalikan gram positip di mana bakteri tersebut akan kehilangan warna ungunya setelah dicuci dikarenakan peptidoglikan gram negatip lebih tipis.

 

Table perbedaan dinding sel gram posotif dan negatif

Property	Gram-positive	Gram-negative
Thickness of wall	thick (20-80 nm)	thin (10 nm)
Number of layers	1	2
Peptidoglycan (murein) content	>50%	10-20%
Teichoic acids in wall	present	absent
Lipid and lipoprotein content	0-3%	58%
Protein content	0	9%
Lipopolysaccharide content	0	13%
Sensitivity to Penicillin G	yes	no (1)
Sensitivity to lysozyme	yes	no (2)

 

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 dan antibodi, dan sering mengandung komponen toksik untuk inang. 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 yanmg disebut kromosom bila diekstrasi mempunyai berat molekul 2-3 x 10⁹  dan panjang kira-kira 1mm.

b. Ribosom

Ribosom merupakan suatu partikel sitoplasma. Kumpulan polyribosom merupakan rantai ribosom 70S (monomer) menempel pada m RNA. Jumlah ribosom bervariasi sesuai dengan kondisi pertumbyhan, 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 DNAGratis / terintegrasi dalam KromosomEdaran, kecil dan Self-direplikasiYang tidak penting untuk kelangsungan hidup selTapi, sering membawa informasi genetik pentingDampak, misalnya:penyebaran penyakit menularpenyebaran resistensi antibiotikRekayasa genetika

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.

2.      Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagela adalah struktur kompleks yang tersusun atas bermacam-macam 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.
5. Peritrik : bakteri yang mempunyai flagel / alat gerak pada seluruh permukaan tubuhnya.

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.

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.