STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA (PERTEMUAN 11)

Transkripsi

1 STRUKTUR SEL DAN FUNGSINYA (PERTEMUAN 11) Dosen Pengampu : Rizky Muliani Dwi Ujianti, S.Pi., MSi MATA KULIAH MIKROBIOLOGI PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PGRI SEMARANG

2 Perbedaan antara Prokariotik & Eukariotik VS

3 Prokariotik Eukariotik Contoh organismenya Bakteri dan ganggang hijau biru Protista, Fungi, tumbuhan dan hewan Ukuran sel Antara 0,5-2 µm antara µm Metabolisme Anaerobik dan aerobik Aerobik Organela Sedikit atau tidak ada Nukleus, mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, dll. DNA Sirkular, dalam sitoplasma Sangat panjang terdapat dalam inti sel

4 RNA dan Protein Sitoplasma Pembelahan sel Organisasi seluler Disintesis pada beberapa kompartemen Tidak ada sitosekelaton Kromosom memisahkan diri oleh adanya pemisahan membran plasma Umumnya uniseluler Sintesis RNA terjadi dalam nucleus, protein disintesis dalam sitoplasma Sitosekelaton tersusun dari filament protein Kromosom memisah melalui gelendong pembelahan Umumnya multiseluler, sel-sel dengan tugas yang berbeda-beda

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14 BAKTERI

15 KARAKTERISTIK BAKTERI Umumnya lebar 0,5-1 mikron, panjang 10 mikron Dapat hidup di berbagai lingkungan, mis ; tubuh organisme, tanah, air tawar, air laut, dsb Dinding sel tersusun atas polisakarida yang berikatan dengan protein, membentuk peptidoglikan Bakteri ada yg memiliki flagellum (cambuk), yang dapat digunakan untuk bergerak Jika kondisi lingkungan jelek, bakteri dapat membentuk spora.

16 Struktur Tubuh Bakteri 1. Kapsul : pertanahanan diri 2. Flagellum : Bergerak 3. Dinding sel : perlindungan, tersusun dari peptidoglikan 4. Membran sel : mengatur keluar masuknya zat 5. Mesosom : Pabrik energi 6. Lamela fotosintetik : berfotosintesis 7. Sitoplasma : tempat berlangsungnya reaksi metabolik 8. DNA : mengontrol sinstesis protein dan pembawa sifat 9. Plasmid : pembawa gen tertententu dapat ditransformasikan ke sel lain 10. Ribosom : tempat sintesis protein 11. Endospora : mempertahankan diri dari kondisi buruk

17 FLAGELLA Merupakan filamen tipis menyerupai rambut yang panjang berpangkal pada membran sitoplasma dan menembus dinding sel Flagella terdiri dari 3 bagian Basal body / bagian dasar Struktur seperti kait yang pendek Filamen heliks yang panjang yang terdiri dari molekul-molekul protein flagelin

18 Flagella Struktur sel bakteri yang terdapat di luar sel dan digunakan untuk : berenang / alat gerak dan sebagai alat untuk menempel pada permukaan objek (Pergerakan 3000 panjang tubuh / m [2xCheetah])

19 Diagrammatic representation of the general structure of a typical procaryotic (bacterial) cell(see FIGURE 4.8c for more detail of flagellum attachment). Cell wall Cytoplasmic Cytoplasm Chromosome membrane

20 Cell wall H l_ Peptidoglycan Rod Basal ring Cytoplasmic membrane

21 KEBERADAAN FLAGELLA Flagella umumnya beberapa kali ukuran sel (15-20 µm), tetapi diameternya sangat pendek (12-30 nm) Tidak semua bakteri memiliki flagella. Bakteri berbentuk bulat jarang memiliki flagella. Flagella umumnya dijumpai pada bakteri berbentuk batang dan spiral

22 TIPE FLAGELLA Monotrikus: flagella tunggal pada salah satu ujung bakteri (contoh Pseudomonas) Lofotrikus : kluster flagella pada salah satu ujung sel (contoh beberapa Pseudomonas) Amfitrikus : flagella tunggal atau kluster pada kedua ujung sel (contoh Spirilla) Peritrikus : pada seluruh permukaan (contoh Escherichia)

23 Amphitrikus Monotrikus Lofotrikus Peritrikus

24 PILI (FIMBRIAE) Struktur pili dibentuk oleh satu sub unit protein pilin Struktur pili ini lebih pendek dan kaku daripada flagella dan muncul dari basal body. Morfologi pili sangat bervariasi dan jumlahnya berkisar antara satu sampai beberapa ribu per sel.

25 Pili dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan fungsinya. - F pili (sex pili) : terlibat pada reproduksi seksual bakteri Konjugasi - Pili biasa : berfungsi untuk adhesi seluler ke permukaan atau ke sel inang. - Pada infeksi, pili membantu bakteri patogen menempel pada sel-sel yang terdapat pada saluran pernafasan, pencernaan. - Contoh : pili pada Neisseria gonorrhoeae.

26 BENTUK BAKTERI Bulat disebut coccus 1. Monokokus : berbentuk bola tunggal, mis Niseria gonorhoe, penyebab penyakit kencing nanah 2. Diplokokus : berbentuk bola yang bergandengan dua - dua, mis : Diplococcus pneumoniae : penyebab penyakit radang paru paru 3. Sarkina : berbentuk bola yang berkelompok empat empat membentuk kubus 4. Streptococcus : berbentuk bola yang berkelompok memanjang membentuk rantai 5. Stafilococcus : berbentuk bola yang berkoloni seperti buah anggur.

27

28

29 Orientasi Pembelahan

30 Basil (Batang) Berasal dari kata bacillus yang berarti batang 1. Basil tunggal : berbentuk satu batang tunggal, misal Salmonella thypi, penyebab penyakit typus 2. Diplobasil : berbentuk basil bergandengan dua dua. 3. Streptobasil : berbentuk basil yang bergandengan memanjang membentuk rantai. Mis : Bacillus antracis penyebab penyakit antraks

31 SPIRAL 1. Spiral : gol bakteri yang bentuknya seperti spiral, mis Spirillum 2. Vibrio : berbentuk koma, yg dianggap sbg bentuk spiral yg tak sempurna, mis : Vibrio cholerae (penyebab penyakit kolera) 3. Spiroseta : gol bakteri berbentuk spiral yg dapat bergerak

32 Aseksual : Pembelahan Biner REPRODUKSI BAKTERI Selama pembelahan biner, salinan kromosom itu sendiri, membentuk dua salinan identik secara genetik. Kemudian, sel membesar dan terbagi menjadi dua sel anak baru. Dua sel anak yang identik dengan sel induk.

33 Seksual : Rekombinasi gen adalah peristiwa bercampurnya sebagian materi gen (DNA) dan dua sel bakteri yang berbeda sehingga terbentuklah DNA rekombinan. 1. Konjugasi : Dalam konjugasi, DNA melewati perpanjangan pada permukaan satu bakteri dan berjalan ke bakteri lai

34 2. Transformasi : adalah rekombinasi gen yang terjadi melalui pengambilan langsung sebagian materi gen dari bakteri lain, yang dilakukan oleh suatu sel bakteri. Bakteri yang mampu melakukan transfonmasi secara alamiah, yaitu bakteri-bakteri yang dapat memproduksi enzim khusus, antara lain Rhizobium, Streptococcus, Neisseria, Pneumococcus, dan Bacillus

35 Transduksi : virus yang menginfeksi bakteri membawa DNA dari satu bakteri ke bakteri lainnya.

36 Menguntungkan : 1. Escheria coli : membusukkan makanan dalam usus besar dan menghasilkan vitamin 2. Rhizobium : bersimbiosis dengan kacang kacangan, dapat membentuk nodul aar, dapat menambat nitrogen dari udara, bakteri ini menyuburkan tanah. 3. Azotobacter : hidup bebas di tanah, menambat nitrogen dari udara, menyiburkan tanah. 4. Lactobacillus casei : proses pembuatan keju 5. Acetobactera xylinum : pembuatan nata de coco yang terbuat dari air kelapa 6. Acetobacter : mengubah alkohol menjadi asam cuka. 7. Streptoccocus griceus : menghasilkan antibiotik streptomisin 8. Streptococcus bulgaricus : pembuatan yogurt 9. Pseudomonas denitrificans : menghasilkan vitamin B12 Peranan Bakteri

37 Merugikan : 1. Mycrobacterium tuberculosis : menyebabkan penyakit TBC 2. Mycrobacterium leprae : menyebabkan penyakit lepra 3. dll

38 STERILISASI DARI BAKTERI 1. Sterilisasi alat : (lihat kembali materi pada pertemuan 5) dioven pada suhu o c, selama 2 jam, pada kondisi ini, semua bakteri dan spora bakteri akan mati. ditanak (dimasukkan dalam uap air panas), selama 1 jam pada suhu 100 o c, selama 1 jam. Namun semua bakteri belum dapat mati, proses pemanasan perlu dilakukan dalam 3 x 24 jam. Selama 24 jam spora akan tumbuh, kemudian dipanaskan lagi hingga mati Dimasukkan ke dalam alat pensteril (autoklaf), dapat mencapai suhu 121 o c, pada tekanan 2 pound / cm 2, selama 30 menit tanpa diulangi

39 2. Sterilisasi Bahan Makanan selama 1 jam pada suhu 100 o c, diulang 3x Disterilkan dengan autoklaf, 121 o c Dikalengkan Dibungkus rapat dalam keemasan 3. Pengawetan Makanan Tujuan agar bakteri yang masuk ke dalam makanan tidak dapat tumbuh, karena makanan telah diberikan bahan bahan tertentu. Contoh : Penambahan garam : ikan asin Penambahan gula : dodol Penambahan asam : acar Dikeringkan : kerupuk Didinginkan : ikan atau daging yang diamasukkan kedalam mesin pendingin Diberi asam benzoat

40

41

42 1. Eukariotik (memiliki inti sel) 2. Umumnya multiseluler, ada juga yang uniseluler. 3. Reproduksi dengan pembentukkan spora 4. Tubuh disusun oleh benang benang yang disebut hifa. Hifa hifa bersatu membentuk miselium. Ada pula yang miseliumnya berkembang membentuk tubuh buah. 5. Habitat di tempat yang lembab.

43 Badan Buah Hifa Sel Penghasil Spora Miselium

44 Anggota Fungi mendapatkan nutrisi melalui 3 cara : 1. Saprofit. Menguraikan sisa bagian makhluk hidup yang sudah mati. 2. Parasit. Mengambil nutrisi dari makhluk yang masih hidup. 3. Simbiosis. Hidup bersama makhluk hidup lainnya. Cacing Nematoda Malang Hifa Lichen, Simbiosis Jamur dengan Algae Jamur Parasit

45 Diklasifikasikan berdasarkan cara reproduksi, dan struktur tubuhnya. 1. Zygomicotina 2. Ascomicotina 3. Basidiomicotina 4. Deuteromicotina

46 Contohnya : Jamur tempe / Rhizopus orizae. Heterotrof saprofit, mis pd roti, nasi, kedelai, dan bahan makanan lain Penyebab penyakit busuk pada ubi jalar dan murbei Tubuh disusun oleh hifa dan miselium. Hifa tidak bersekat. Spora dihasilkan oleh sporangium. Reproduksi menghasilkan spora dilakukan melalui 2 cara : 1. Aseksual : dilakukan saat kondisi lingkungan mendukung. 2. Seksual : dilakukan bila kondisi lingkungan kurang mendukung

47 Zygomycota Menguntungkan : No Jamur Peranan 1 Mikroriza yaitu jamur yang hidup bersimbiosis mutualisme dengan akar tanaman tingkat tinggi. 2 Mucor javanicus pembuatan ragi tape 3 Mucor mucedo pembuatan ragi tape 4 Rhizopus oryzae untuk membuat tempe Menguntungkan : No Jamur Penyebab 1 Phytophtora infestans parasit pada daun kentang

48 Neurosopra : Jamur oncom / Neurospora crassa Penicillium : P. notatum, P chrysogenum menghasilkan zat mematikan antibiotik penisilin, yg digunakan utk memberantas penyakit krn infeksi mikrobia. Tricoderma : menghasilkan enzim selulosa. Ciri Umum Ascomicotina. Tubuh disusun oleh hifa dan miselium, dan ada yang memiliki tubuh buah. Heterotrof saprofit Ada yang uniseluler (mis : Saccharomyces) dan multiseluler. Hifa bersekat. Spora dihasilkan oleh konidiospora bila secara aseksual dan sel askus bila spora dihasilkan secara seksual. Reproduksi menghasilkan spora dilakukan melalui 2 cara : 1. Aseksual : dilakukan saat kondisi lingkungan mendukung. 2. Seksual : dilakukan bila kondisi lingkungan kurang mendukung

49 No Jamur Perananan 1 Aspergillus niger untuk menjernihkan sari buah 2 Aspergillus oryzae digunakan untuk melunakkan adonan roti 3 Aspergillus sojae pembuatan kecap 4 Aspergillus wentii digunakan untuk pembuatan kecap, tauco, sake, dan asam oksalat 5 Neurospora crassa jamur oncom digunakan untuk membuat oncom. 6 Neurospora sitophila pembuatan oncom 7 Penicillium camemberti meningkatkan kualitas keju 8 Penicillium chrysogenum penghasil zat antibiotic(penisilin) 9 Penicillium notatum penghasil zat antibiotic(penisilin) 10 Penicillium roqueforti meningkatkan kualitas keju 11 Saccharomyces cerevisiae Ada dalam ragi, dimanfaatkan untuk membuat roti, tape, dan bir. 12 Saccharomyces ellipsoideus untuk memfermentasikan buah anggur menjadi anggur minuman 13 Saccharomyces tuac mengubah air nira menjadi tuak Ascomycota Menguntungkan : No Jamur Penyebab 1 Aspergillus nidulans parasit pada telinga menyebabkan automikosis 2 Penicillium digitatum perusak buah jeruk 3 Penicillium expansum buah apel membusuk di tempat penyimpanan 4 Penicillium islandium merusak beras sehingga berubah menjadi berwarna kuning 5 Penicillium italicum perusak buah jeruk Merugikan :

50 Jamur Ascomicotina. (a) Ascomicotina dengan tubuh buah of Aleuria aurantia. (b) Tubuh buah Morchella esculenta, biasanya tumbuh dekat dengan anggrek. 10 m (c) Tuber melanosporum (d) Neurospora crassa atau jamur oncom (SEM).

51 Siklus Hidup Jamur Ascomicotina Contohnya : Neurospora Hifa (-) Key Haploid (1n) Heterokaryotic (1n + 1n) Diploid (2n) Reproduksi Aseksual Konjugasi Hifa (+) Sel Ascus Reproduksi Seksual Inti melebur Meiosis Sel Ascus menghasilkan spora

52 Ciri Umum Basidiomicotina. Heterotrof saprofit Multiseluler. Tubuh disusun oleh hifa dan miselium dan tubuh buah. Hifa bersekat. Spora dihasilkan oleh sel basidium melalui reproduksi secara seksual. Reproduksi menghasilkan spora dilakukan melalui 2 cara : 1. Aseksual : dilakukan saat kondisi lingkungan mendukung. 2. Seksual : dilakukan bila kondisi lingkungan kurang mendukung

53 Contoh Anggota Jamur Basidiomicotina. b. Dictyphora sp a. Amanita muscaria), jamur yang sangat beracun c. Jamur kayu, tumbuh pada kayu Yang sudah mati d. Puffballs memancarkan sporanya

54 Basidiomycota Menguntungkan : No Jamur Peranan 1 Auricularia polytricha jamur kuping, enak dimakan 2 Ganoderma aplanatum digunakan untuk obat-obatan atau Ganoterapi 3 Lentinus edodes dan untuk di konsumsi 4 Shitake untuk di konsumsi 5 Pleurotes jamur kayu, enak dimakan 6 Volvariella volvacea jamur merang, untuk dikonsumsi Merugikan : No Jamur Penyebab 1 Amanita muscaria menghasilkan toksin muskarin yang dapat membunuh lalat 2 Amanita phalloides bersifat beracun, menyebabkan gangguan hati, ginjal dan jantung 3 Puccinia graminis menyebabkan bercak-bercak pada daun

55 Jamur Merang Volvariella volvacea Dibudidayakan utk masakan Ditanam pada media yg mengandung selulosa dan kelembapan tinggi Jamur Kuping Auricularia polytrica Berwarna coklat kehitaman Hidup saprofit pada kayu lapuk Sering digunakan utk sup

56 Siklus Hidup Jamur Basidiomicotina Konjugasi Hifa (-) Basidiocarp Hifa (+) Reproduksi Seksual Sel Basidium dgn basidiospora Meiosis Peleburan Inti Sel Basidium, penghasil spora Key Haploid (1n) Heterokaryotic (1n + 1n) Diploid (2n)

57 Multiseluler hifanya yang bersekat bereproduksi vegetatif dengan konidiospora. saprofit atau parasit. Mikroskopis Hidup didaratan dan tempat lembab Jamur yang blm diketahui cr reproduksinya dimasukkan dlm Deuteromycotina Jamur Deuteromycota juga menyebabkan penyakit pada manusia, yaitu dermatokinosis (kurap dan panu) menimbulkan pelapukan pada kayu.

58 Deuteromycota Menguntungkan : No Jamur Peranan 1 Aspergillus oryzae digunakan untuk melunakkan adonan roti 2 Aspergillus wentii digunakan untuk pembuatan kecap, tauco, sake, dan asam oksalat 3 Tolypocladium inflatum obat untuk menekan reaksi kekebalan Merugikan : No Jamur Penyebab 1 Aspergillus flavus penyebab penyakit kanker hati 2 Aspergillus fumigatus penyebab infeksi saluran pernapasan pada manusia 3 Culvularia saprofit atau parasit pada tumbuhan 4 Epidermophyton penyakit kurap 5 Epidermophyton floocossum penyebab penyakit kaki atlet 6 Fusarium oxysporum menyebabkan penyakit layu pada tanaman kentang, tomat dan cabai 7 Microsporum penyakit kurap 8 Tinea versicolor penyebab panu 9 Trichophyton penyakit kurap 10 Trichophyton saprofit atau parasit pada tumbuhan

59 Simbiosis Fungi dengan Algae (Lichen) Fungi jenis tertentu dapat bersimbiosis dengan algae uniseluler membentuk lichen (lumut kerak). Simbiosis ini bersifat menguntungkan. 1. Bagi algae : mendapatkan suplai air dan mineral. 2. Bagi Fungi : mendapatkan hasil fotosintesis berupa nutrisi.

60 Simbiosis Fungi dengan Akar Tanaman (Mikoriza) Mikoriza merupakan simbiosis antara fungi dengan akar tanaman. Simbiosis ini menguntungkan bagi keduanya. 1. Bagi tanaman : meningkatkan penyerapan air dan mineral. 2. Bagi fungi : mendapatkan nutrisi dari tanaman.

61 Peranan Menguntungkan 1. Sebagai Bahan Makanan 2. Sebagai pengurai. 3. Dapat dikonsumsi. 4. Menghasilkan obat-obatan. 5. Dapat meningkatkan kesuburan tanaman. Peran Merugikan 1. Menyebabkan penyakit pada manusia. 2. Menyebabkan kerusakan pada tanaman.

62 Resto Jejamuran Jogja

63 KHAMIR/ YEAST/RAGI

64 Saccaromyches fungi uniseluler dari Ascomycotina Nama lain ragi (ragi roti, ragi tape) Digunakan utk pembuatan : Tape, alkohol, apem, bir. Cth : Saccaromyces cerevisae : utk mengembangkan roti ragi ini mengubah gula mjd alkohol dan karbondioksida. Karbondioksida yg terbentuk itu menyebabkan terjadinya pengembangan pd adonan kue. Bentuk Sel Khamir : bulat, oval, silindris, ogival (bulat panjang dengan salah satu ujung runcing), segitiga melengkung (triangular), berbentuk botol, apikulat atau lemon Ukuran panjang 1 5 mm sampai mm dan Lebar 1 10 mm.

65

66

67 Sistem Reproduksi Khamir 1. Pembelahan 2. Budding (tunas) 3. Pembelahan tunas 4. Sporuilasi : a. spora aseksual b. spora seksual

68

69 Sifat Fisiologi Khamir Faktor yg mempengaruhi pertumbuhan khamir : 1. Kandungan nutrisi dalam substrat 2. ph 4 4,5, tidak baik pada kondisi alkali 3. Suhu optimum (25 30 o C) maksimum (35 47 o C) 4. Oksigen (aerob), dapat tumbuh anaerob tetapi lambat. 5. Komponen penghambat

70 Media ragi : buah-buahan, sayur-sayuran, yang mengandung gula, biji-bijian, tumbuh subur pada media asam. Suhu : inkubasi ph : 2,2 8 Aerobik 0 47 o C optimum o C patogen o C Hasil fermentasi : CO 2 dan alkohol

71 Beberapa contoh produk yang dihasilkan oleh Khamir Susu dan produk olahannya Produk Susu segar, pasteurisasi Mentega Yogurt Keju Cottage dan segar Keju lunak dimatangkan dengan jamur (mold) Yeast spesies Rhodotorula spp., Candida famata, C. diffluens, C. curvata, Kluyveromyces marxianus, Cryptococcus flavus. Rhodotorula rubra, R. glutinis, Candida famata, C. diffluens, C. lipolytica, Cryptococcus laurentii. Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Hansenula anomala Kluyveromyces marxianus, C. lipolytica, Candida famata dan Candida yang lain, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus laurentii, Sporobolmyces roseus. Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Candida lipolytica, Pichia membranafaciens, P. fermentans, Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Zigosaccharomyces rouxii.

72 Daging dan produk olahannya Produk Daging segar merah dan unggas Yeast spesies Candida spp., Rhodotorula spp., Debaryomyces spp., Trichosporon (jarang diteliti). Daging Domba beku Daging kalkun beku Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides, Trichosporon pullulans. Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides. Daging potong atau cincang Candida lipolytica, C. zeylanoides, C. lambica, C. sake, Cryptococcus laurentii, Debaryomyces hansenii, Pichia membranaefaciens. Daging yang diolah (sosis, ham) Debaryomyces hansenii, Candida spp., Rhodotorula spp.

73 TERIMAKASIH

74 KUIS 1. Sebutkan sel perbedaan eukariotik dan prokariotik beserta contoh organismenya 2. Struktur Tubuh Bakteri beserta fungsinya 3. Sebutkan bentuk bentuk bakteri beserta gambarnya 4. Sebutkan klasifikasi fungi berdasarkan cara reproduksi, dan struktur tubuhnya. 5. Sebutkan contoh fungi yang bermanfaat bagi teknologi pangan (boleh uniseluler maupun multiseluler)