BAKTERI STANDAR KOMPETENSI Memahami prinsipprinsip pengelompokkan makhluk hidup

BAKTERI

STANDAR KOMPETENSI • Memahami prinsip-prinsip pengelompokkan makhluk hidup

KOMPETENSI DASAR • Mendeskripsikan ciri-ciri Archaebacteria dan Eubacteria dan peranannya dalam kehidupan

INDIKATOR • Menjelaskan ciri-ciri Archaebacteria dan Eubacteria • Menjelaskan cara perkembangbiakan bakteria • Menjelaskan peranan bakteri bagi kehidupan

Bakteri (Monera)

Bakteri? ? ? • istilah bakteri berasal dari bahasa Yunani dari kata bakterion yang berarti tongkat atau batang, bersel satu dan umumnya tidak berklorofil. • Bakteri adalah organisme prokariota uniseluler yang hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop. • Cabang biologi yang mempelajari bakteri disebut bakteriologi.

Ciri-ciri bakteri • uniseluler • berukuran sangat kecil (mikroskopis) • hidupnya ada yang soliter ada yang bersimbiosis, parasit dan saprofit • pada umumnya tidak mempunyai kloroplas • berkembang biak secara generatif dan vegetatif • hidupnya kosmopolit (dapat hidup dimana saja)

Ukuran dan Bentuk Bakteri • • a. Panjang bakteri umumnya berkisar antara 0, 5 -3 mikron, sedangkan lebarnya berkisar antara 0, 1 -0, 2 mikron. Bentuk bakteri sangat bervariasi, tetapi secara umum ada tiga tipe, yaitu : bentuk batang/silinder (basil) ü ü ü Basil tunggal, hanya berbentuk satu batang tunggal. Contoh: Salmonella typhosa penyebab penyakit tipus, Escherichiacoli bakteri yang terdapat pada usus dan Lactobacillus. Diplobasil bakteri berbentuk basil yang bergandengan dua-dua contoh : Lactobacilus, Azotobakter Streptobasil bakteri berbentuk basil yang bergandengan memanjang berbetuk rantai, misal Bacillus anthracis penyebab penyakit antraks, Streptpbacillus moniliformis, Azotobacter, bakteri pengikat nitrogen.

b. bentuk bulat (kokus) ü Monokokus bakteri berbentuk bola tunggal, misal Monococcus gonorhoe penyebab penyakit kencing nanah. ü Diplokokus bakteri berbentuk bola bergandengan dua-dua, misal Diplococcus pneumoniae penyebab penyakit pneumonia (radang, paru-paru). ü Tetrakokus jika bergandengan empat dan membentuk bujur sangkar misal Pediaococcus ceresivisiae ü ü ü Sarcina/kubus bakteri berbentuk bola yang berkelompok empat -empat membentuk kubus, misal Sarcina luten. Streptokokus bakteri berbentuk bola yang berkelompok memanjang berbentuk rantai, misal Streptococcus lactis, Streptococcus pyogenes penyebab sakit tenggorokan dan Streptococcus thermophilis untuk pembuatan yoghurt (susu asam). Stafilokokus bakteri berbentuk bola yang berkoloni seperti buah anggur, misal Staphylococcus aureus, penyebab penyakit radang paru-paru.

c. bentuk spiral/ koma(spirilum) ü Spiral golongan bakteri yang bentuknya seperti spiral, misalnya Spirillum. ü Vibrio atau bentuk koma bentuk spiral tak sempurna misal Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera. ü Spiroseta berbentuk spiral yang dapat bergerak misal: Spirochaeta palida, penyebab penyakit sifilis.

bentuk bakteri a. Kokus (bulat); b. Basil (batang); c. Spiral

Struktur Bakteri

Struktur dasar sel bakteri Sitoplasma Ribosom Nukleoid (DNA) Membran plasma Peptidoglikan Dinding sel Membran luar Kapsul

1. Dinding sel pelindung dan pemberi bentuk bakteri, tersusun atas peptidoglikan (gabungan protein dan polisakarida) Berdasarkan ketebalan peptidoglikan dibedakan atas a. Bakteri gram positip = dinding sel dengan lapisan peptidogligan tebal, dalam pewarnaan gram akan berwarna ungu contoh : Treponema pallidium b. Bakteri gram negatif = dinding sel dengan lapisan peptidogligan tipis, dalam pewarnaan gram akan berwarna merah muda atau merah contoh: Escherichia coli

Bakteri gram positif dan struktur dinding selnya Peptidoglikan Membran plasma Sitoplasma Contoh: Bacillus subtilis

Bakteri gram negatif dan struktur dinding selnya Kapsul Membran luar Peptidoglikan Membran plasma Sitoplasma Contoh: Escherichia coli

3. Membran sel membran yang menyelubungi 4. 5. 6. 7. sitoplasma, tersusun atas fosfolipid dan protein, bersifat semipermeable, berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat ke dalam sel Sitoplasma cairan sel, tempat berlangsungnya reaksi metabolik mengandung ribosom, DNA dan granula penyimpanan DNA mengontrol sintesis protein dan pembawaan sifat. Berupa rantai tunggal berbentuk melingkar. Ribosom organel yang tersebar dalam sitoplasma tersusun atas protein dan RNA, sebagai tempat sintesis protein Granula penyimpanan untuk menyimpan cadangan makanan

8. Kapsul atau lapisan lendir lapisan diluar dinding sel pada jenis bakteri tertentu. Jika tebal disebut kapsul dan jika tipis disebut lapisan lendir. Terdiri dari polisakarida dan air. Fungsi = a. membantu sel bakteri melekat pada suatu permukaan ataua dengan bakteri lain. b. melindungi sel bakteri saat kekeringan bakteri yang patogen memiliki kapsul berfungsi mempertahankan diri dari antitoksin yang dihasilkan sel inang. 9. Endospora terbentuk pada saat lingkungan yang tidak menguntungkan, misal kekurangan nutrisi dan air, suhu yang sangat panas atau sangat dingin serta racun. Misal pada bakteri Clostridium dan Basilus.

10. Flagel/bulu cambuk struktur berbetuk batang atau spiral menonjol dari dinding sel. Fungsi = untuk bergerak Berdasarkan letak dan jumlah flagel yang dimiliki maka bakteri dibedakan menjadi: a. b. c. d. Monotrik bakteri yang memiliki sebuah flagel pada satu ujungnya Lopotrik bakteri yang pada satu ujungnya memiliki lebih dari satu flagel Amfitrik bakteri yang pada kedua ujungnya terdapat satu buah atau lebih dari satu buah flagel Peritrik bakteri yang memiliki flagel pada seluruh permukaan tubuhnya

Berdasarkan Ada Tidaknya Flagel Dan Letak Flagel

11. Pilus rambut halus yang menonjol dari dinding sel mirip flagelim tapi lebih pendek, kaku dan berdiametre lebih kecil. Tersusun atas protein Fungsi = a. penghubung saat melakukan konjugasi b. pelekat dengan bakteri lain Hanya terdapat pada bakteri gram negatif sperti Escherichia coli Fimbria struktur seperti pilus tapi lebih pendek 12. Klorosom berada tepat dibawah membran plasma mengandung pigmen klorofil fungsi = fotosintesis, misalnya pada chlorobium

13. Vakuola gas pada bakteri yang hidup diair dan berfotosintesis. Fungsi = memungkinkan bakteri mengapung diair untuk mendapat cahaya

Jenis-jenis bakteri 1. Berdasarkan cara memperoleh makanan a. Bakteri Heterotrof Ø Bakteri saprofit makanan dari sisa-sisa organisme atau produk organisme lain dan merupakan salah satu organsime pengurai (dekomposer) contoh : Escherichia coli Ø Bakteri parasit makanan dari inangnya, jika menyebabkan penyakit pada inang maka patogen contoh : Mycobcterium tuberculosis (penyebab TBC)

b. Bakteri Autorof Ø Bakteri fotoautotrof menggunakan energi cahaya matahari, punya pigmen klorofil dan karoten Contoh : bakteriklorofil dan bakteriopurpurin Ø Bakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia, contoh - Nitrosomonas dan Nitrosococus (bakteri nitrit) amonia menjadi ion nitrit - Nitrobacter (bakteri nitrat) ion nitrit menjadi nitrat - Gallionella (bakteri besi) ion fero menjadi feri - Hydrogenobacter (bakteri hidrogen) gas hidrogen menjadi air

2. Berdasarkan kebutuhan Oksigen a. Bakteri Aerob butuh oksigen bebas contoh : Nitosomonas, Nitrosococus, Nitrobacter b. Bakteri Anaerob tidak butuh oksigen bebas Ø Bakteri anaerob obliglat hanya dapat hidup jika tidak ada oksigen contoh : Clostridium botulinium Clostridium tetani Ø Bakteri anaerob fakultatif dapat hidup jika ada dan tidak ada oksigen contoh : Escherichia coli dan Lactobacillus

Reproduksi Bakteri berkembang biak dengan cara : – – Vegetatif dengan pembelahan biner Pada pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya. Generatif dengan rekombinasi genetik pemindahan secara langsung bahan genetik (DNA) di antara dua sel bakteri melalui proses berikut: 1. Transformasi masuknya DNA telanjang ke dalamsel bakteri dan mengubah sifat sel bakteri contoh : Rhizobium 2. Transduksi pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan bakteriofage (virus bakteri) 3. Konjugasi transfer DNA (berupa plasmid) karena adanya kontak sel dengan membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Umumnya pada bakteri gram negatif seperti Escherichia coli

Pembelahan Biner

Rekombinasi genetik pada bakteri Sel bakteri Bakteriofage DNA bebas Rekombinasi DNA ke dalam kromosom Sel rekombinan Transformasi Plasmid Infeksi fage DNA diambil oleh sel Kromosom Sel bakteri pertama Pelepasan fage Reinfeksi bakteri baru Sel rekombinan Transduksi Sel bakteri kedua Kontak antara dua sel; kopi plasmid dipindahkan Dua sel yang Mengandung plasmid Konjugasi

Klasifikasi Eubakteria 1. Proteobacteria Ø Kelompok terbesar bakteri Ø Dikelompokkan menjadi : v bakteri ungu fotoautotrof atau fotoheterotrof, contoh : kromatium v proteobakteria kemoautotrof contoh : Rhizobium v proteobakteria kemeheterotrof contoh: Escherichia coli

Cyanobacteria Ciri-ciri Ø Tidak punya membran inti Ø Berfotosintesis Ø Berbentuk benang Ø Punya struktur khusus disebut heterokista fungsi mengikat nitrogen Ø Akinet= untuk pertahanan diri Ø baeosit= untuk fotosintesis Ø Reproduksi dengan : pembelahan biner, fragmentasi, pembentukan hormogonium dan pembentukan akinet

Bentuk-bentuk cyanobacteria v Cyanobacteria sel tunggal : Chroococcus , Gleocapsa v Cyanobacteria koloni : Merismopedia dan Microcytis v Cyanobacteria dapat bebentuk benang, lembaran atau ola berongga

Jenis-jenis gang hijau biru : • Ganggang hijau biru bersel satu : – Chroococcus Ganggang ini biasanya hidup di dasar kolam yang tenang, tembok yang basah atau cadas. Pembiakan berlangsung secara vegetatif, dengan membelah diri. – Gloeocapsa Ganggang ini hidup pada batu-batuan dan kadang dijumpai endofit (di dalam tubuh makhluk hidup), atau epifit pada tumbuhan lain. Koloni berbentuk benang yang dapat putus menjadi hormogonium tumbuh menjadi koloni baru • Ganggang hijau biru berkoloni (berkelompok) : Polycitis dan Spirullina Polycitis: bentuk seperti bola, hidup di kolam yang tenang dan jernih. Pembiakan dengan cara fragmentasi dari koloni.

• Ganggang hijau biru berupa benang (filamen) : – Oscillatoria: gang ini berupa benang tebal terdiri dari sel pipih, pembiakan membelah diri dan fragmentasi atau potongan benang yang terpisah timbul menjadi benang baru hormogonium. – Nostoc comune: gang berupa trikoma terdiri dari sel bentuk bola, memiliki selubung dan mempunyai sel yang tidak efektif disebut akinet dan setelah selesai masa dorma bisa tumbuh menjadi trikoma baru. Banyak ditemukan di tanah alkalis dan batuan yang lembab, misal di sawah. – Anabaena: gang berupa trikoma diliputi oleh selaput lendir, bila telah dewasa mempunyai heterokista dan akinet. Hidup sebagai plankton di perairan, ada juga yang bersimbiosis pada tumbuhan seperti ujung akar pakis haji dan paku air atau Azolla pinata. – Rivularia: gang bentuk bola dengan selaput lendir dan ujungnya ada trikoma meruncing. Hidup menempel pada tanaman air dan batuan yang lembab.

Jenis gang hijau biru yang bermanfaat di antaranya: – Nostoc Perendaman sawah selama musim hujan mengakibatkan Nostoc tumbuh subur dan memfiksasi N 2 dan udara sehingga dapat membantu penyediaan nitrogen yang digunakan untuk pertumbuhan padi – Anabaena azollae Hidup bersimbiosis dengan Azolla pinata (paku air). Paku air mendapat keuntungan berupa amonia hasil fiksasi nitrogen oleh Anabaena azollae. – Spirullina Ganggang ini mengandung kadar protein yang tinggi, sehingga dijadikan sumber makanan.

BEBERAPA GAMBAR CYANOBAKTERIA OSCILLATORIA ANABAENA RIVULARIA

3. Spirochetes Ø habitat : bervariasi (lumpur , air, parasit dalam tubuh manusia dan hewan) Ø bentuk spiral Ø bakteri gram negatif Ø Punya filamen aksial seperti serabut sepanjang tubuh untuk membuat gerakan berputar Ø Contoh : Treponema pallidium

Archaebacteria Ciri-ciri Ø Bersifat prokariotik Ø Dinding sel terdiri atas membran plasma yang mengandung lipid Ø Sering terdapat pada lingkungan ekstrim misalnya dasar lautdan area gunung berapi

Pengelompokan v. Bakteri metanogen : hidup dirawa, menghasilkan biogas contoh : Methanobacterium v. Bakteri halofil : hidup dalam lingkungan dengan kadar garam tinggi contoh: Halobacterium v. Bakteri termoasidofil : hidup pada lingkungan panas dan asam contoh : Sulfobulus dan Thermoplasma

Pertumbuhan Bakteri Dipengaruhi oleh beberapa faktor : – Temperatur, umumnya bakteri tumbuh baik pada suhu antara 25 - 35 derajat C. – Kelembaban, lingkungan lembab dan tingginya kadar air sangat menguntungkan untuk pertumbuhan bakteri – Sinar Matahari, sinar ultraviolet yang terkandung dalam sinar matahari dapat mematikan bakteri. – Zat kimia, antibiotik, logam berat dan senyawa kimia tertentu dapat menghambat bahkan mematikan bakteri

Kurva Pertumbuhan Bakteri

Manfaat Bakteri • Bakteri yang menguntungkan : – Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju dan minuman nata decoco dari air kelapa. – Streptococcus lactis dan S. Cremoris digunakan dalam pembuatan keju dan mentega – Lactobacillus citrovorum digunakan untuk memberi aroma pada mentega dan keju. – Bacilluus brevis menghasilkan antibiotik tirotrisin, Bacillus subtilis menghasilkan antibiotik basitrasin, Bacilus polymixa menghasilkan polimixin. – Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter dan Acetobacter chroocum berperan dalam proses penambahan kesuburan tanah (membentuk humus). – Acetobacter penting dalam pembuatan asam gula dan nata de coco. – Beberapa asam lemak penting dapat dihasilkan oleh bakteri misal: • Propionibacterium Asam propionat (C 2 H 5 COOH) Pembuatan keju • Clostridium Asam butirat Menghasilkan butilalkohol, aseton dan isopropil alkohol

• Bakteri yang merugikan : – – – – – Vibrio comma Penyakit kolera Treponema palidum sifilis Salmonella thyposa tifus Pasteurella pestis pes atau sampar Neisseria gonorhoe kencing nanah Mycobacterium tuberculosis TBC Bordetella pertusis batuk rejan Cytophoga colimnaris parasit pada ikan Salmonella pollurum feses berkapur pada ayam Xanthomono citri kanker pohon jeruk

Tindakan Pencegahan dan Pengobatan Terhadap Penyakit Bakteri • Tindakan pencegahan dengan pemberian vaksin. Misalnya : – vaksin BCG pencegahan terhadap penyakit TBC – Vaksin DPT pencegahan penyakit difteri, pertusis dan tetanus • Tindakan pengobatan pemberian antibiotik

Biakan Murni dan Sterilisasi • Biakan murni – Biakan murni bakteri biakan yang terdiri atas satu spesies bakteri yang ditumbuhkan dalam medium buatan (sebagai medium pertumbuhan). • Sterilisasi – Sterilisasi adalah suatu usaha untuk membebaskan alat-alat atau bahan-bahan dari segala macam bentuk kehidupan terutama mikrobia. – sterilisasi alat-alat atau medium dapat dikerjakan secara mekanik, secara fisik, ataupun secara kimia dan tergantung pada macam bahan dan sifat bahan yang disterilkan – Sterilisasi ini dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut: • Pemanasan, misal dengan autoclave, oven • Penyaringan, misal dengan vacuum filter, miliphore filter • Sterilisasi bahan makanan dengan cara memasukkan ke dalam uap air panas selama 1 jam dengan suhu 100°C diulang selama tiga kali. • Pengawetan makanan : – Cara-cara tradisional pengasapan, penggaraman, pengeringan, pemanisan – Cara-cara modern Sterilisasi, Pasteurisasi, pendinginan, penggunaan bahan kima dan teknik iradiasi