kuliah bioindustri minggu 3 -...

KULIAH BIOINDUSTRI MINGGU 3

Oleh : Sri Kumalaningsih, dkk

KARAKTERISTIK BAKTERI

Mikroba uniseluler

Tidak berkhlorofil, ada beberapa yang fotosintetik

Reproduksi aseksual (dengan pembelahan)

Jumlah tergantung kondisi lingkungan sekitar

BAKTERI (LANJ.)

Bakteri berukuran sangat kecil

Tersebar mulai dari dalam bumi hingga atmosfir,dari tempat terdingin sampai terpanas, dilingkungan berkadar garam rendah sampaikadar garam tinggi.

Banyak yang bersifat patogen, namun banyakpula yang menguntungkan

100 µm 20 µm 0.5 µm

UKURAN DAN BENTUK BAKTERI

Ukuran panjang atau lebar bakteri berkisar antara

1 dan 10 nanometers

Ada 3 bentuk dasar

Coccus-sperical

Bacillus(rod)- cylindrical

Sprillum - helical

coccus

bacillus

spirillum

BENTUK

Mikrokokus, bulat satu-satu

Diplokokus, bergandengan dua-dua

Streptokokus : bergandenganseperti rantai

Tetrakokus: 4 sel tersusunseperti bujur sangkar

Stafilokokus : tersusun sbgkelompok buah anggur

KLASIFIKASI BAKTERI

Berdasar metabolismenya :

Bakteri Photoautotrophic mensistesis sendiri senyawa

organiknya menggunakan sinar matahari sbg sumber energi

dan CO2 sbg sumber karbon

Bakteri Chemoautotrophic menggunakan CO2 dan

menghasilkan senyawa organik menggunakan energi dalam

substansi anorganik sederhana

Bakteri Photoheterotrophic menggunakan cahaya matahari

sbg sumber energi ttp karbonnya dari senyawa organik –

bukan CO2

Bakteri Chemoheterotrophic meliputi tipe parasit yg

mengambil nutrisi dari inang hidup dan saprofit yg

mendapat nutrisi dari produk, ekskresi atau organisme lain

yang telah mati, pengguna karbon-organik

KLASIFIKASI BAKTERI...(LANJUTAN)

Berdasar kebutuhan oksigen

Bakteri Aerobik membutuhkan O2 untuk reaksi

oksidasi biologis dalam sel.

Bakteri Mikroaerofilik dapat menggunakan O2 pada

tekanan (p ) yang sangat rendah.

Bakteri Fakultatif anaerobik tidak terpengaruh oleh

ada tidaknya O2

Bakteri Anaerobik tidak memerlukan O2 untuk

reaksi metabolik dalam sel, dapat menggunakan

oksigen dalam bentuk senyawa anorganik/organik,

pada spesies tertentu adanya O2 dapat

mengganggu fisiologi sel.

STRUKTUR SEL

Hampir semua bakteri memiliki

dinding sel, biasanya mengandungpeptidoglycan, ikatan silang peptida dgpolisakharida

Dinding sel bakteri Gram-positif menahan cat cristal violet jadi nampak berwarna ungu, misal bakteri Bacillus subtilis.

Bakteri Gram negatif tdk dpt menahan cat cristal violet ketika dicuci dg alkohol danberwarna merah oleh cat penutup safranin, misal bakteri Escherichia coli.

STRUKTUR SEL ……..

Bagian luar dinding sel adalah glycocalyx,kapsul seperti jelly yg melindungi bakteri dariinfeksi oleh virus dan lingkungan luar yangekstrem

Ada dua macam struktur getar pada dindingselFlagella memutar seperti baling-baling untuk

menggerakkan sel

Pili membantu bakteri menyerang lainnya dalamkonjugasi, atau membantu menempel padasuatu permukaan

GAMBAR BAKTERI

SITOLOGI BAKTERI

1. Lendir, Kapsula:

Lapisan terluar dinding sel, kalau tebal

disebut kapsula t.d. karbohidrat

mengandung N dan P bukan bagian

integral dari sel tapi hasil pertukaran zat.

Memberikan perlindungan thd.

Kekeringan.

Semakin tebal kapsula semakin “ganas”

(virulent).

Dapat digunakan untuk membantu

identifikasi mengenal ciri spesiesnya

SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)

2. Dinding Sel

Untuk memberi perlindungan pada sel; memberi bentuktertentu;

Untuk mengatur keluar masuknya zat-zat kimia;

Memegang peranan dlm. pembelahan sel.

Terdiri dari bermacam-macam zat organik: selulosa,hemiselulosa, khitin

3. Membran Sitoplasma / Plasmolemma / Lapisan Hialin

Merupakan bungkus protoplasma

Ikut menyusut bersama-sama penyusutan protoplasma

Terdiri dari protein dan lipida

Mudah menghisap zat pewarna alkalis

Berperan dlm. pembelahan sel

Pengatur keluar masuknya zat-zat kimia

SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)

4. Isi Sel:

berisi protoplasma=sitoplasma=plasma sel

Protoplasma suatu koloid yang mengandungkarbohidrat protein, enzim, zat belerang, CaCO3, dan volutin ( zat-zat yg. banyak mengandung RNA).

5. Inti

Inti bakteri tidak mempunyai dinding inti = bersifatprokariotik, makhluk haploid

khromosomnya tidak memanjang, tetapi melingkartak berujung pangkal

Mempunyai nukleolus, retikulum endoplasma, mitokhondria, tubuh golgi.

SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)

6. Spora

Bentuk bakteri yg. sedang mengamankan diri terhadap

pengaruh buruk dari luar.

Mempunyai fungsi yang sama dengan kista amuba yg.

mrpkn. fase berubah bentuk utk.melindungi diri.

Setelah keadaan luar baik pecahan sel dinding spora

pecah menjadi individu baru

7. Flagel=bulu Cambuk

Alat untuk bergerak, bentuknya berlekuk

Diamater < 0,1 μ ( hanya dapat dilihat dengan

mikrosokop elektron)

Merupakan benang-benang yg. berpangkal di bawah

membran sel ( disebut rhizoblazt)

Protein flagel disebut flagelin

MACAM KEDUDUKAN FLAGEL

1. Atrik : tanpa flagel

2. Monotrik : 1 flagel

3. Lofotrik : banyak disamping

4. Amfitrik : di kedua samping

5. Peritrik : di seluruh permukaan

FASE PERTUMBUHAN BAKTERI

FASE PERTUMBUHAN BAKTERI

Fase lag: permulaan pertumbuhan, jumlah

bakteri bertambah sedikit demi sedikit

Fase logaritma: pertumbuhan bakteri berlangsung sangatcepat. Bakteri yang tumbuh pada fase ini baik sebagaiinokulum

Fase konstan

jumlah bakteri yang berkembang biak sama denganjumlah bakteri yang mati

kurva menunjukkan garis yang hampir horizontal

Fase kematian

Jumlah bakteri yang mati semakin banyak dan melebihijumlah bakteri yang membelah diri

Grafik mulai menurun

REPRODUKSI

Pertumbuhan alami Bakteri

pertumbuhan bakteri: peningkatan jumlah sel

dlm populasi

Bakteri membutuhkan kondisi lingkungan

spesifik untuk tumbuh optimal

Pembelahan prokaryotik untuk reproduksi

Sel bakteri membelah, 2 sel anakan memiliki

khromosom tunggal – molekul DNA untai ganda

yang secara genetik identik

Fig. 22.7, p. 358

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.

d Membrane baru tumbuh antara dua sisi yg ditempeli.

e Membran membentuk material dinding sel baru shg membagi sitoplasma jadi dua.

f Sel membelah menjadi dua.

REPRODUKSI - KONJUGASI

Plasmid adalah DNA sirkuler yg

membawa beberapa gen, dan mereplikasinya tdk

tergantung khromosom

Beberapa plasmid bakteri proses konjugasinya

melalui pili

Plasmid memungkinkan untuk membawa gen dari

satu bakteri ke bakteri lain

Plasmid banyak digunakan untuk rekayasa genetik

A. Saluran konjugasi dibentuk oleh sel donor dan recipien.

b replikasi DNA dimulai pada titik ttt plasmid. Untai DNA bergerak melalui saluran ke sel recipienl.

c Dlm sel resioien dimulai replikasi thd DNA yg masuk

d Sel memisah dari lainnya.

plasmid Saluran konjugasi

FAKTOR-FAKTOR LINGKUNGAN YANG

BERPENGARUH TERHADAP BAKTERI

Faktor Biotik : Interaksi antar bakteri

Faktor Abiotik :

Suhu Kelembaban

pH

Tekanan osmosis

Ion-ion logam

IradiasiTekanan

CONTOH PRODUK BIOINDUSTRI DAN

BAKTERI YANG TERLIBAT

Acetobacter aceti : Asam asetat, tape, cuka, dsb

Acetobacter xylinum : Nata de coco, teh kombucha

Lactobacillus, sp : Yoghurt, Sauerkraut

Pediococcus sojae : Kecap