Klasifikasi dan peran organisme tanah

Transkripsi

1 Kuliah Biologi Tanah Pertemuan 2 Klasifikasi dan peran organisme tanah Dosen Ir. Sri Sumarsih, MP. Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian UPN Veteran Yogyakarta Sumarsih_03@yahoo.com Weblog: Sumarsih07.wordpress.com Website: agriculture.upnyk.ac.id Klasifikasi Umum Makhluk hidup non seluler: Virus dan viroid (terdiri DNA/RNA/molekul protein), prion (terdiri molekul protein infektif) Prokariot: Bakteri, blue green algae/bga (sel tanpa membran inti, tidak mempunyai organel sel dalam, hanya mempunyai membran sel dan dinding sel yang bersifat gram + atau gram -), struktur sel sangat sederhana. Eukariot: Jamur,, Protozoa, tanaman, hewan (inti sel mempunyai membran inti, mempunyai organel sel di dalam, struktur sel lebih kompleks, tingkat makhluk hidup lebih tinggi Struktur sel prokariot Golgi body microfilaments (components of cytoskeleton) STRUKTUR SEL EUKARIOT : SEL TANAMAN central vacuole rough endoplasm reticulum (rough ER) ribosomes (attached to rough ER) DNA mitochondrion chloroplast ribosomes (free in smooth endoplasmic reticulum (smooth ER) DNA + nucleoplasm nucleolus nuclear envelope NUCLEUS flagella pili kapsul Dinding sel Membran plasma Ribosom dlm 3 microtubules (components of plasma membrane cell wall Fig. 4.8a, p. 59

2 components of cytoskeleton STRUKTUR SEL EUKARIOT : SEL HEWAN microfilaments microtubules plasma membrane mitochondrion nuclear enevelope nucleolus NUCLEUS DNA + nucleoplasm lysosome rough ER ribosomes (attached to rough ER and free in smooth ER Golgi body pair of centrioles BAKTERI Bakteri berukuran sangat kecil Tersebar mulai dari dalam bumi hingga atmosfir, dari tempat terdingin sampai terpanas, di lingkungan berkadar garam rendah sampai kadar garam tinggi. Banyak yang bersifat patogen, namun banyak pula yang menguntungkan Fig. 4.8b, p µm 20 µm 0.5 µm Ukuran dan Bentuk Bakteri REPRODUKSI BAKTERI DENGAN MEMBELAH DIRI Ukuran panjang atau lebar bakteri berkisar antara 1 dan 10 nanometers Ada 3 bentuk dasar Coccus-sperical Bacillus(rod)- cylindrical Sprillum - helical a Bakteri sebelum replikasi DNA. Khromosom menempel membran plasma. b Replikasi DNA dimulai. c Kopi baru DNA ditempelkan pada sisi membrane site dekat sisi penempelan molekul DNA induk. coccus spirillum d Membrane baru tumbuh antara dua sisi yg ditempeli. e Membran membentuk material dinding sel baru shg membagi jadi dua. f Sel membelah menjadi dua. bacillus Fig. 22.7, p. 358

3 Kebutuhan sumber C, energi, dan Oksigen: Sumber karbon: ototrof (C-CO 2 ) dan heterotrof (C-organik) Sumber energi: fototrof (energi matahari) dan khemotrof (reaksi kimia) Donor elektron: litotrof (senyawa anorganik) dan organotrof (organik) Kebutuhan Oksigen (O 2 ): obligat aerob Butuh O2 Fakultatif anaerob Tidak terpengaruh O2 Obligat anaerob Tidak perlu O2/ menggunakan O-organik/ anorganik Aerotoleran Toleran terhadap O2 Mikroaerofil Menggunakan O2 pada tekanan rendah Eubacteria A. Photoautotrophic Eubacteria 1.Cyanobacteria (Blue Green /BGA) adl aerobik fotosintetik Anabaena, dicirikan oleh heterocysts, dpt memfiksasi gas N 2. Nostoc sp. bersimbiosis dengan jamur membentuk lichenes. 2.Green and purple bacteria adalah anaerobik fotosintetik. menggunakan hidrogen sulfida dan hidrogen sbg sumber elektron unt fotosintesis Green sulphur bacteria: Chlorobium Purple sulphur bacteria: Thiospirillum sp. resting spore heterocyst 5 µm B. Chemoautotropic Eubacteria Penting pada proses oksidasi reduksi unsur di alam bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas dan Nitrobacter) berperan dalam siklus nitrogen Thiobacillus sp. penting dalam proses oksidasi sulfur menjadi sulfat Corynebacterium, sp. dan Metallogenium, sp. berperan dalam proses oksidasi unsur Mn Leptothrix sp., Gallionella sp. berperan dalam proses oksidasi reduksi unsur Fe / terbentuknya karat pada besi C. Chemoheterotrophic Eubacteria Pseudomonads adl pendekomposisi bahan organik dlm lingkungan tanah/air Berperan pada siklus unsur-unsur di alam Actinomycetes menghasilkan antibiotik; Pseudomonas (sifat aerobik) adl perombak lignoselulosa; E. coli (sifat fakultatif anaerobik) untuk pemantauan pencemaran air; Rhizobium memfiksasi gas N 2 dari udara. Ada yang mampu menghasilkan endospora utk bertahan pada kondisi yang tidak sesuai; misal Clostridium botulinum (sifat anaerobik dan meracun)

4 Archaebacteria: A.Methanogens ( pembentuk metana ) Pada limbah, tanah sawah, rawa/tergenang Membentuk ATP scr anaerob dengan mengubah karbon dioxida dan hidrogen mjd metana, misal bakteri Methanobacterium sp. B.Halophiles ( Hidup pd Garam ) Spesies Halobacterium sp. toleran thd kadar garam tinggi spt di teluk, laut, samudra, payau C.Ekstrim Thermophiles ( suka suhu tinggi ) Bakteri Sulfolobus sp.ini hidup pada tempat dg suhu tinggi spt air panas, kawah gunung dasar laut. Bahkan ada yang sampai di atas suhu 250 o C, dapat menggunakan gas H2S untuk energi JAMUR (FUNGI) Sifat : heterotrof (perombak bahan organik), non fotosintetik Pembagian: Jamur lendir: Acrasiomycetes (Jamur lendir selular), Myxomycetes (Jamur lendir sejati) Phycomycetes (Jamur tingkat rendah) Eumycetes (Jamur tingkat tinggi): Ascomycetes, Basidiomycetes, dan Deuteromycetes (Fungi imperfecti). Basidiomycetes Deutero mycetes Jamur Beauveria patogen serangga untuk biopestisida peleburan inti zygospora muda gametangia Tahap Diploid meiosis Tahap Haploid perkecambahan zygospora kontak antara dua hifa dari 2 strain zygospora (2n) spora (n) spores (n) Zygospora miselium berkembang dari perkecambahan spora REPRODUKSI ASEXUAL (mitosis) Kantung Spore stolon 50 µm rhizoids Fig. 24.6, p. 396 peleburan inti Struktur Club memiliki dua inti (n + n) dari tiap-tiap lembaran. lembaran hifa dlmn miselium Setelah peleburan inti, struktur club (sekarang 2n) akan menghasilkan spora haploid pd 4 ujung sel. Tahap Diploid meiosis TahapHaploid spora (n) Spora dibebaskan. tiap spora berkecambah dan muncul hifa yg tudung tumbuh membentuk miselium bercabang. tangkai hifa Setelah fusi, miselium dikaryotic (n + n) miselium memunculkan badan peleburan pendukung spora (misal., jamur). Jamur Mutualistik Fungi endofit Asimptomatik/interselular Meningkatkan vigour inang Menghasilkan toxin Fusarium moniliforme fumonisin Fusarium moniliforme endofit pada rumput-rumputan PHYCOMYCETES Aspergillus sp: jamur pelarut fosfat-pengoksidasi sulfur BASIDIOMYCETES Deuteromycetes Mycorrhizae fungi berasosiasi dengan akar tanaman >80% spesies, kecuali kelompok kubis dan bayam Transfer nutrien, dari lingkungan ke tanaman (unsur hara dan air), dari tanaman ke lingkungan (karbohidrat), dan diantara tanaman Melindungi tanaman dari jamur patogen Ectomycorrhiza

5 Atta texana Semut pemotong daun Rumah rayap Kebun Jamur nya semut Rayap Fungi dan Insekta Metarhizium patogen serangga Protozoa: Protista mirip sel hewan Protozoa ( hewan pertama ), adalah protista heterotrof uniseluler yang berubah menjadi hewan Dibedakan dari jamur lendir karena tidak dapat membentuk badan buah Pengelompokan umum terdiri amoeba, flagelata, sporozoa, and ciliata Pengelompokan lain, predator, parasit, and grazer Siklus hidup Protozoa: bentuk aseksual and seksual Reproduksi aseksual dengan pembelahan biner, pembelahan multipel atau bertunas Tipe pembentuk kista resisten umumnya bersifat parasitik : Protista fotosintetik diatome coklat Euglena dinofla gelata merah hijau yg hidup di daratan dapat bersimbiosis dengan fungi membentuk Lichenes, algae pembentuk lichenes adalah anggota chlorophyta dan xanthophyta Uniseluler umumnya merupakan anggota fitoplankton, dibedakan dari protozoa karena fotosintetik Multiseluler Dibedakan dengan tumbuhan karena pengorganisasian jaringan sel masih sederhana