Bakteri Ciri ciri, Struktur, Perkembangbiakan, Bentuk dan Manfaatnya

Transkripsi

1 Bakteri Ciri ciri, Struktur, Perkembangbiakan, Bentuk dan Manfaatnya bakteri Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain. Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim. Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis). Ciri-ciri Bakteri Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu : 1. Organisme multiselluler 2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel ) 3. Umumnya tidak memiliki klorofil 4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron. 5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam 6. Hidup bebas atau parasit 7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan 8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan Struktur Bakteri

2 Struktur bakteri terbagi menjadi dua 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, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora. Struktur dasar sel bakteri struktur-bakteri1 Struktur dasar bakteri : 1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis). 2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. 3. Sitoplasma adalah cairan sel. 4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA. 5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

3 granula Struktur tambahan bakteri : 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. 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. 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. Bentuk Bakteri

4 Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil. Berbagai macam bentuk bakteri : 1. Bakteri Kokus : kokus a. Monokokus yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal b. Diplokokus yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan c. Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat. d. Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai. f. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur 2. Bakteri Basil :

5 basil a. Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai 3. Bakteri Spirilia : spirilia a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

6 Alat Gerak Bakteri Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya. Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu 1. Monotrik : bila hanya berjumlah satu 2. Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi 3. Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung 4. Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi. Faktor faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah : 1. Suhu 2. Derajat keasaman atau ph 3. Konsentrasi garam 4. Sumber nutrisi 5. Zat-zat sisa metabolisme 6. Zat kimia Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya. Cara Perkembangbiakan bakteri: Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua. Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu: 1. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.

7 transformasi 2. Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri). transduksi 3. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

8 konjugasi Peranan Bakteri Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan. Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut : 1. Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie). 2. Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya Acetobacter pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt, Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco dan Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt. 3. Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum. 4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman. 5. Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri. 6. Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum 7. Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium 8. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon. Bakteri yang merugikan sebagai berikut :

9 1. Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum 2. Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis ( penyebab penyakit TBC ), Vibrio cholerae ( penyebab kolera atau muntaber ), Clostridium tetani (penyebab penyakit tetanus ) dan Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra ) 3. Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakit antraks pada sapi ) 4. Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)

10 BACTERIA - CHARACTERISTICS CHARACTERISTICS, STRUCTURE, PROLIFERATION, SHAPE AND BENEFITS Bacterium Bacteria are the most numerous organisms and more widespread than other living creatures. Bacteria have hundreds of thousands of species that live in the oceans and on land to places extreme. Some are beneficial bacteria, but some are harmful. Bacteria have characteristics that distinguish them from other living creatures. Bacteria are prokaryotic organisms and uniselluler and generally do not have chlorophyll and measuring microorganisms ( microscopic ). The characteristics of Bacteria Bacteria have membedakannnya characteristics with other living things, namely : 1. organisms multiselluler 2. Prokaryotes ( do not have a cell nucleus membrane ) 3. Generally do not have chlorophyll 4. Has a body size that varies between 0.12 s / d hundreds of microns generally have an average size of 1 s / d 5 microns. 5. Having a diverse body shape 6. Free-living or parasitic 7. Who live in extreme environments such as hot springs, crater or peat cell walls do not contain peptidoglycan 8. The cosmopolitan life in various environments containing peptidoglycan cell wall structure of bacteria Bacterial structure is divided into two, namely : 1. The basic structure ( shared by almost all types of bacteria ) Include: cell wall, plasma membrane, cytoplasm, ribosomes, DNA, and storage granules

11 2. Additional structure ( owned by certain types of bacteria ) Includes capsules, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, gas vacuoles and endospores. Basic structure of the bacterial cell Structure - Bakteri1 The basic structure of bacteria : 1. Cell wall composed of peptidoglycan which is a combination of proteins and polysaccharides ( peptidoglycan thickness divided into gram- positive bacteria when peptidoglikannya thick and gram-negative bacteria when peptidoglikannya thin ). 2. Plasma membrane is the membrane that surrounds the cytoplasm composed of a layer of phospholipids and proteins. 3. The cytoplasm is the fluid cell. 4. Ribosomes are organelles that are scattered in the cytoplasm, composed of protein and RNA. 5. Granule storage, because the bacteria store food reserves needed.

12 Granule Additional structure of bacteria : 1. Capsule or slime layer is a layer outside the cell wall of certain bacteria types, when thick lining called the capsule and when the thin lining called mucous layer. Capsule and slime layer composed of polysaccharides and water. 2. Flagelum or fur whips are rods or spiral -shaped structures protruding from the cell wall. 3. Pilus and fimbria is a structure shaped like tiny hairs protruding from the cell wall, similar to pilus flagelum but shorter, stiffer and smaller diameter and is composed of protein and is only found in gram-negative bacteria. Fimbria pilus structure is similar but shorter than the pilus. 4. Klorosom is a structure which is located just below the plasma membrane and contain the pigment chlorophyll and other pigments for photosynthesis. Klorosom only found in bacteria that carry out photosynthesis. 5. Gas vacuoles found in bacteria that live in the water and photosynthesize. 6. Endospores are resting form ( latent ) of several types of gram-positive bacteria and bacteria build up in the cell if the conditions are not favorable for bacterial life. Endospores containing little cytoplasm, genetic material, and ribosomes. Endospores are thick walls composed of proteins and causing endospores are resistant to drought, light radiation, high temperatures and chemicals. If environmental conditions favorable endospores will grow into new bacterial

13 cells. bacteria form Basic shapes of bacteria consists of a round shape ( cocci ), rods ( bacilli ), and spirals ( spirilia ) and contained between cocci and bacilli form called kokobasil. Many forms of bacteria : 1. Cocci bacteria : cocci a. Monokokus ie a single cocci bacterial cells b. Diplokokus ie two cocci bacteria cells attached c. Tetrakokus ie four cocci bacteria cells attached rectangular. d. Sarkina ie eight cocci bacteria cells attached form a cube e. Ie more than four streptococcal bacterial cells attached cocci form chains. f. Stapilokokus ie more than four cocci bacterial cells attached like grapes 2. Bacteria Basil :

14 bacillus a. Monobasil ie a single bacillus bacterial cell b. Diplobasil the form of two bacterial cells basil huddle c. Streptobasil that some bacterial cells forming chains attached basil 3. Bacteria Spirilia : spirilia a. Spiral cells that form wavy b. Spirochaete cells that form as the screw

15 c. Vibrio is a form of punctuation such as commas cells Motion tool Bacteria Tool motion in the form of bacterial flagellum is a whip or feather rod or spiral -shaped structures protruding from the cell wall. Flagellum allows bacteria to move toward favorable environmental conditions and avoid adverse environmental life. Flagellum has a different amount of bacteria and different layout that is also 1. Monotrik : if only amounted to one 2. Lofotrik : when many flagellum on one hand 3. Amfitrik : when many flagellum in both ends 4. Peritrik : when spread across the bacterial cell surface Factors Affecting Bacterial Growth On bacterial growth has meant the multiplication of cells and an increase in population size. Factors affecting the growth of bacteria or conditions for optimum growth are : 1. temperature 2. The degree of acidity or ph 3. salt concentration 4. source of nutrients 5. Metabolic waste substances 6. chemicals It varies according to the species of bacteria above. Bacterial proliferation ways : Bacteria generally reproduce or multiply asexually ( vegetative = not married ) by dividing. Cell division in bacteria is binary fission ie each cell divides into two. Sexual reproduction in bacteria is to exchange genetic material with other bacteria. Exchange of genetic material called genetic recombination or DNA recombination. Genetic recombination can be done in three ways: 1. Transformation is the transfer of genetic material a bit, even a single gene from one bacterial cell to another bacterial cell.

16 transformation 2. Transduction is the transfer of genetic material into the bacterial cell by means other woods bacterial cell to another organism that bacteriophages ( bacterial viruses ). transduction 3. Conjugation is the transfer of genetic material such as plasmids directly through contact with the cells form a structure like a bridge between two adjacent bacterial cells. Generally occurs in gram-negative bacteria.

17 conjugation The Role of bacteria In human life has the role of bacteria favorable or adverse. Beneficial bacteria are as follows : 1. Decay ( decomposition of the remains of living organisms eg Escherichia Colie ). 2. Manufacture of fermented foods and beverages for example in the manufacture of vinegar Acetobacter, Lactobacillus bulgaricus in yoghurt manufacture, Acetobacter xylinum in making nata de coco and Lactobacillus casei in yoghurt cheese making. 3. Role in the nitrogen cycle as nitrogen-fixing bacteria that live Rhizobium leguminosarum symbiosis with the roots of legumes and Azotobacter chlorococcum. 4. Nitrosococcus eg soil fertility and Nitrosomonas were instrumental in the process of nitrification produce nitrate ions needed by plants. 5. Example is the antibiotic -producing Bacillus polymyxa ( producer antibiotic polymyxin B for the treatment of gram-negative bacteria, Bacillus subtilis producing antibioti for the treatment of gram-positive bacterial infections, antibiotic -producing Streptomyces griseus streptomycin for the treatment of gram-negative bacteria, including the bacteria that cause tuberculosis and antibiotic -producing Streptomyces rimosus terasiklin to various bacteria. 6. Manufacture of chemicals such as acetone and butanol by Clostridium acetobutylicum 7. Role in the decomposition process so as garbage and manure produces

18 methane alternative energy in the form of biogas. For example methanobacterium 8. Genetic engineering research in various bidang.sebagai example in the field of medicine and pharmaceuticals produced useful chemical products that are synthesized by bacteria, such as enzymes, vitamins and hormones. Harmful bacteria as follows : 1. Food spoilage example Clostridium botulinum 2. Cause of human disease for example Mycobacterium tuberculosis ( the cause of tuberculosis ), Vibrio cholerae ( cholera or diarrhea and vomiting cause ), Clostridium tetani ( causes tetanus ) and Mycobacterium leprae ( leprosy causes ) 3. Cause of disease in animals for example Bacilluc antrachis ( cause of anthrax disease in cattle ) 4. Cause of disease in crop plants eg Pseudomonas solanacearum ( cause disease on tomatoes, capsicum, eggplant and tobacco ) and Agrobacterium tumafaciens ( cause tumors in plants )