Pengertian Bakteri

Bakteri berasal dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria atau dari Bahasa Yunani bacterion yang berarti tongkat atau batang. Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariotik (tidak memiliki membran inti), bersel satu (uniseluler), Struktur sel bakteri relatif sederhana, berkembang biak dengan membelah diri dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi bisa menguntungkan atau merugikan. Cabang biologi yang mempelajari bakteri adalah bakteriologi.

Bentuk bakteri Thiomargarita

Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat bisa di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai agen parasit (patogen), bahkan dalam tubuh manusia.Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.Mereka umumnya dilindungi oleh dinding sel tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda yaitu peptidoglikan. Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel.

A. Struktur Sel Bakteri

a) Kapsul : Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan terluar dari bakteri yang

menyelimuti dinding sel. Kapsul atau lapisan lendir ini berupa senyawa yang kental dan

lengket yang disekresikan oleh bakteri. Kapsul sendiri tersusun dari glikoprotein (senyawa campuran

antara glikogen dan protein). Fungsi kapsul yaitu sebagai pelindung, menjaga sel agar tidak

kekeringan, membantu pelekatan dengan sel bakteri lain atau pada substrak, dan pada bakteri patogen, kapsul melindungi bakteri dari pengaruhi sistem kekebalan (antibodi) yang dihasilkan oleh sel tubuh inang.

b) Dinding sel : Dinding sel bakteri tersusun dari senyawa peptidoglikan. Peptidoglikan adalah suatu polimer yang terdiri dari polipeptida

pendek. Fungsi dinding sel yaitu mempertahankan bentuk dari sel,

memberikan sebuah perlindungan fisik, dan menjaga sel agar tidak pecah dalam lingkungan yang memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah (hipotonis).

c) Membran plasma : Membran plasma tersusun dari senyawa fosfolipid dan protein

yang bersifat selektif permeabel (dapat dilewati oleh zat-zat tertentu).

Fungsi membran plasma adalah membungkus sitoplasma dan mengatur pertukaran zat yang berada di dalam sel dengan zat yang ada diluar sel.

d) Mesosom : Mesosom adalah organel sel yang memiliki penonjolan pada

membran plasma ke arah dalam sitoplasma. Fungsi mesosom yaitu menghasilkan energi membentuk dinding

sel baru saat terjadi pembelahan sel, serta menerima DNA pada saat konjugasi

e) Sitoplasma : Sitoplasma bakteri adalah cairan koloid yang mengandung

molekul organik seperti lemak, protein, karbohidrat, dan garam-garam mineral, enzim, DNA, Klorosom (pada bakteri fotosintetik), dan ribosom

Fungsi sitoplasma yaitu sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi metabolisme sel

f) Ribosom : Ribosom adalah organel-organel kecil yang tersebar dalam

sitoplasma dan berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom tersusun dari senyawa protein dan RNA (ribonukleic

acid).

g) DNA : Bakteri mempunyai dua macam DNA (deoxyribonucleic acid),

yaitu DNA kromosom dan DNA nonkromosom (plasmid). DNA kromosom adalah materi genetik yang menentukan

sebagian besar dari sifat-sifat metabolisme bakteri, sedangkan pada DNA nonkromosom (plasmid) yang hanya menentukan sifat-sifat tertentu, seperti sifat patogen, sifat fertilitas (kemampuan dalam bereproduksi secara seksual), dan sifat kekebalan terhadap antibiotik tertentu.

h) Flagela : Flagela adalah bulu cambuk yang

tersusun dari senyawa protein yang terdapat pada dinding sel, dan berfungsi sebagai alat gerak.

Flagela bakteri tidak terbungkus oleh perluasan membran plasma yang berbentuk batang (basil), koma (vibrio), dan juga spiral.

Pengelompokkan bakteri berdasarkan dari jumlah dan letak flagelanya adalah :

Atrik, adalah bakteri yang tidak mempunyai flagela Monotrik, adalah bakteri yang hanya mempunyai satu flagela Lofotrik, adalah bakteri yang mempunyai banyak flagela pada

salah satu sisi sel Amfitrik, adalah bakteri yang mempunyai flagela pada kedua

ujung sel Peritrik, adalah bakteri dengan flagela yang tersebar di

seluruh permukaan dinding sel.

i) Pili : Pili (rambut) atau fimbria (daerah pinggir) adalah struktur seperti

flagela tetapi berupa rambut-rambut yang memiliki diamater lebih kecil, pendek, dan kaku, dengan terdapat di sekitar dinding sel.

Fungsi pili yaitu membantu bakteri yang menempel pada suatu medium tempat hidupnya dan melekatkan diri dengan sel bakteri lainnya, sehingga dapat terjadi transfer DNA pada saat terjadinya konjugasi.

B. Ukuran dan Bentuk Bakteri Rata-rata bakteri mempunyai panjang sekitar 1μm-10μm dan lebar

antara 0,5μm-1μm. Bakteri yang terkecil adalah Dialister pneumosintes dengan panjang

0,15μm-0,30μm dan yang terbesar adalah Spirillum volutans dengan panjang 13μm-15μm.

Bentuk bakteri dibagi menjadi 3 macam, yaitu :1) Bakteri Bentuk Bulat (Kokus)

Monokokus, yang berbentuk bola tunggal. Contohnya Neisseria gonorrhoeae penyebab kencing nanah.

Diplokokus, yaitu bakteri bentuk bola bergandengan dua-dua. Contohnya Diplococcus pneumoniae penyebab penyakit pneumonia (radang paru-paru).

Sarkina, yaitu berbentuk bola yang berkelompok empat-empat membentuk kubus. Contohnya Sarcina lutea.

Streptokokus, yaitu bekteri berbentuk bola yang berkelompok memanjang berbentuk rantai.

Stafilokokus, yaitu bakteri yang berbentuk bola yang berkoloni seperti buah anggur. Contohnya Staphylococcus aureus penyebab radang paru-paru

2) Bakteri Bentuk Batang (Basil) Monobasilus, yaitu bakteri yang berbentuk satu batang tunggal.

Contohnya Salmonella thyposa penyebab tifus. Diplobasilus, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandegan

dua-dua. Streptobasilus, yaitu bakteri berbentuk batang yang

bergandengan memanjang. Contohnya Bacillus anthracis penyebab penyakit antraks.

Kokobasilus, yaitu bakteri berbentuk batang yang tidak terlalu panjang dan ujungnya membulat.

3) Bakteri Bentuk Spiral Spiral, yaitu bakteri yang bentuknya seperti spiral. Contohnya

Spirillum. Vibrio, yaitu bakteri yang berbentuk seperti tanda koma, dan

dianggap sebagai bentuk spiral tak sempurna. Contohnya Vibrio cholera penyebab penyakit kolera.

Spiroseta, yaitu bakteri yang berbentuk spiral yang dapat bergerak. Contohnya Spirochaeta pallida penyebab penyakit sifilis.

Bakteri Autotrof dan Heterotrof

Seperti makhluk hidup lainnya bakteri juga memerlukan makanan. Berdasarkan caranya memperoleh makanan bakteri dibedakan menjadi dua:

1. Bakteri Autotrof

Berasal dari auto (sendiri) dan trophein (makanan).

Jadi bakteri autotrof artinya bakteri yang dapat membuat makanan sendiri.

Untuk membuat makanan bakteri autotrof butuh energi, ini dia macam – macam bakteri autotrof berdasarkan sumber energi yang digunakan:

a. Fotoautotrof (menggunakan energi dari cahaya melalui proses fotosintesis)Bakteri fotoautotrof memiliki pigmen – pigmen fotosintetik:- Pigmen Hijau -> Bakterioklorofil (Bakteriovridin)- Pigmen ungu -> Bakteriopurpurin- Pigmen kuning -> Karoten- Pigmen merah -> Bakteriorhodopsin

Contoh bakteri fotoautotrof: Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Thiocystis, Thiospirillum, Chlorobium

b. Kemoautotrof (Menggunakan energi kimia reaksi oksidasi senyawa anorganik)Contoh bakteri kemoautotrof: Pengoksidasi ion besi- Thiobacillus ferroxidans- Cladothrix- Leptothrix ochracea

Pengoksidasi amonia

- Nitrosomonas- Nitrosococcus

Pengoksidasi nitrit

- Nitrobacter

Pengoksidasi metana

- Methanomonas

Pengoksidasi gas hidrogen

- Hydrogenomonas2. Bakteri Heterotrof

Berasal dari hetero (yang lain) dan thropein (makanan).

Jadi bakteri heterotrof adalah bakteri yang mendapatkan makanan berupa senyawa organik dan organisme lainnya.

Dapat hidup secara saproba (pengurai), parasit, dan simbiosi mutualisme.

a. SaprobaMemperoleh makanan dengan cara menguraikan organisme yang sudah mati.Merupakan organisme pengurai (dekomposer).Contoh bakteri saproba:Escherichia coli, Cellvibrio, Cellfaciluca, Alcaligenes, Beggiatoa alba

b. ParasitMemperoleh makanan dari tubuh organisme lain yang ditumpanginya.Bersifat patogen (menimbulkan penyakit) bagi tubuh inang.Contoh bakteri Parasit:

Corynebacterium diphteriae (penyebab difteri), Bordetella pertussis (penyebab batuk rejan), Francisella tularensis (penyebab tularemia), Mycrobacterium tuberculosis (penyebab TBC)

Penggolongan bakteri berdasarkan sumber oksigen yang diperlukan dalam proses respirasi. Bakteri itu dikelompokan sebagai berikut :

1. Bakteri aerob, yaitu bakteri yang menggunakan oksigen bebas dalam proses respirasinya. Contoh :

Nitrosomonas

( Bakteri yang mengoksidasi amonia menjadi nitrit sebagai

suatu proses metabolisme.

Nitrobacter

( Bakeri yang mengoksidasi ion nitrit menjadi ion

nitrat. )

Nitrosococcus

( Bakteri yang mengoksidasi amonia menjadi nitrit sebagai

suatu proses metabolisme, penyebab

penyakit paru – paru)

2. Bakteri aerob obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana mengandung oksigen. Contoh :

3. Bakteri anaerob, yaitu bakteri yang tidak menggunakan oksigen bebas dalam proses respirasinya. Contoh :

4. Bakteri anaerob obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana tanpa oksigen.Contoh :

Streptococcus lactis

(Bakteri gram positif yang digunakan secara ekstensif

dalam produksi susu mentega and keju )

Hydrogenomonas

( Bakteri penyebab penyakit paru paru )

Mycobacterium tuberculosis

( Bakteri penyebab penyakit tubercolosi ( TBC ) )

5. Bakteri anaerob fakulatif, yaitu bakteri yang dapat hidup dengan atau tanpa oksigen. Contoh :

ARCHAEBACTERIA

A. Ciri-ciri:

Uniseluler prokariotik, yaitu tidak memiliki membran inti sel Memiliki dinding sel yang tidak tersusun atas peptidoglikan Mempunyai banyak jenis RNA polimerase Biasanya hidup pada lingkungan ekstrem, seperti daerah dengan

kadar garam tinggi

Clostridium tetani

( Bakteri gram positif yang menyebabkan penyakit Tetanus )

Escherichia coli

(bakteri gram negatif yang hidup di usus

manusia dan hewan )

Salmonella thypose

( Bakteri gram negatif yang menyebabkan

penyakit demam tifus )

Shigella

( Bakteri gram negatif yang menyebabkan penyakit shigellosis

pada manusia )

Reproduksi dengan cara pembelahan biner, pembentukan tunas, fragmentasi

Terdiri atas satu sel yang hidup berkoloni atau berupa filamen berukuran kecil

B. Klasifikasi Archaebacteria

Archaebacteria dibedakan menjadi 3 kelompok yaitu:

1. Metanogen :

– Anaerobik dan khemosintetik

– Metabolisme membentuk gas metana (CH4)

– Hidup di tempat dengan kadar metana tinggi seperti pada lumpur di dasar rawa dan danau, saluran pencernaan hewan dan manusia, serta di bawah lapisan es Greenland

– Contohnya: metanogen pada rumen rayap yaitu Lachnospira

multipara, Ruminococcus albus

2. Halofil ekstrem :– Hidup pada lingkungan berkadar garam tinggi 12 – 15% (sementara

kadar garam air laut sekitar 3,5%

– Contohnya : Holobacterium

3. Termofil ekstrem ( thermoasidofil ):

– Hidup pada tempat bersuhu tinggi dan bersifat asam

– contohnya : Sulfolobus, yang hidup di mata air sulfur

C. Manfaat Archaebacteria:

Enzim dari Archaebacteria ditambahkan ke sabun cuci untuk meningkatkan kemampuan sabun cuci dan detergen pada suhu dan pH tinggi

Digunakan dalam industri makanan untuk mengubah pati jagung menjadi dekstrin (sejenis karbohidrat)

Untuk mengatasi pencemaran laut karena tumpahan minyak.

D. Perbedaan Eubakteria dan Archaebacteria

Ciri-ciri Archaebacteria Eubacteria

Nukleus (Inti Sel) Prokarotik Prokarotik

Dinding sel Pseudopeptidoglikan Peptidoglikan

Membran sel Lipid dengan ikatan eter

Lipid dengan ikatan ester

RNA Polimerase Lebih dari satu jenis Satu jenis

Respon terhadap antibiotik

Pertumbuhan tidak terhambat

Pertumbuhan terhambat

Reproduksi Reproduksi aseksual, transfer gen horizontal

Reproduksi aseksual, transfer gen horizontal

-Pertahanan Bakteri pada Lingkungan yang Buruk-

Bakteri bertahan hidup di lingkungan yang buruk menggunakan endospora di dalam sel. Endospora adalah bentuk bakteri yang tidak aktif/ sedang beristirahat.

Endospora dapat berbentuk:

* bulat

* bulat-panjang

*dapat berukuran lebih kecil atau lebih besar dari diameter selnya*

Endospora bersifat sedikit impermeabel sehingga tahan terhadap:

* tahan terinfeksi

* kekeringan

* sinar

* suhu panas

* suhu dingin

Ketika lingkungan membaik, endospora akan berkecambah menjadi sel baru.

Selain itu, endospora juga dapat terbentuk jika terjadi penumpjkan zat-zat sisa metabolisme hasil ekskresi bakteri.

Bakteri yang dapaet membentuk endospora sebagian besar adalah golongan bakteri Gram Positif.

Contoh :

* Bacillus mycoides

* Bacillus anthracis

* Bacillus cereus

* Bacillus thuringiensis

* Clostridium perfringens

* Clostridium botulinum

* Clostridium tetani

Bakteri Gram Positif dan Negatif1. Sejarah

Penemu: Hans Christian Gram Tahun ditemukan: 1884 Asal: Denmark

2. PengertianBakteri gram positif dan negatif adalah pengklasifikasian bakteri

berdasarkan karakteristik dinding selnya melalui sistem pewarnaan.3. Prosedur sistem pewarnaan1) Apusan bakteri diberi larutan kristal violet, didiamkan selama satu menit,

kemudian dibilas dengan air2) Tambahkan larutan yodium agar lebih merekat, diamkan satu menit dan bilas

dengan air3) Rendam atau cuci dengan alkohol 95% selama 15-30 detik4) Berikan larutan safranin merah selama 30 detik, kemudian bilas dengan air5) Amati di bawah mikroskop apakah bakteri tersebut berwarna merah atau keunguan4. Perbedaan setelah gram staining

Bakteri gram negatif: Bakteri yang tidak dapat menahan zat warna setelah dicuci dengan alkohol 95%, di mikroskop akan terlihat berwarna merah

Bakteri gram positif: Bakteri yang dapat menahan zat warna setelah dicuci dengan alkohol 95%, di mikroskop akan terlihat berwarna ungu

5. Karakteristik dinding selPerbedaan karkteristik di kedua jenis bakteri ini terdapat di tingkat ketebalan peptidoglikannya, berikut ini adalah strukturnya:

Bakteri gram negatif

Bakteri gram positif

Pada saat pewarnaan menggunakan larutan kristal violet, peptidoglikan akan menyerap warna ungu tersebut. Kemudian, alkohol berperan untuk melarutkan zat perwarna violet. Setelah itu diteteskan larutan perwarna merah (Safranin) yang akan menembus dinding sel bakteri gram negatif karena peptidoglikannya tipis dan tidak mampu mempertahankan larutan kristal violet pada saat pencucian dengan alkohol, sementara bakteri gram positif akan tetap berwarna ungu karena peptidoglikannya tebal dan mampu menahan warna dari larutan kristal violet.

*Notes:

Peptidoglikan: komponen utama dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan bertanggungjawab untuk menjaga integritas sel serta menentukan bentuknya

6. Perbedaan Dinding sel

Bakteri gram positif memiliki dinding sel pada lapisan peptidoglikan kadar lipid lebih tebal sedangkan bakteri gram positif lebih tipis

Kepekaan terhadap iodiumBakteri gram positif lebih peka terhadap iodium sedangkan bakteri gram negative kurang peka terhadap iodium

Bentuk selBakteri gram positif memiliki bentuk sel bulat, batang, atau berbentuk filamen, sedangkan bakteri gram negative berbentuk bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti tanda koma, filamen atau heliks, bahkan beberapa spesies memiliki selubung atau kapsul

Toksin yang dibentukBakteri gram positif membentuk toksin eksotoksin sedangkan bakteri gram negative membentuk toksin endotoksin

7. Contoh bakteri

Bakteri gram negatif:

Salmonella typhi

Neisseria gonorrhoeae: penyebab penyakit kencing nanahEscherichia coli: penyebab infeksi saluran pencernaan, infeksi saluran kemih dan meningitisSalmonella thyposa: penyebab penyakit tifusPseudomonas aeruginosa: penyebab penyakit infeksi saluran kencing, infeksi telinga dan paru

Bakteri gram positif:

Streptococcus pneumoniae: penyebab penyakit PneumoniaStaphylococus aureus: penyebab keracunan makananBacillus anthracis: penyebab penyakit AnthraxClostridium tetani: penyebab penyakit tetanus

*Notes:

Bakteri gram-positif cenderung dapat dimanfaatkan sebagai antibiotik sementara bakteri gram-negatif cenderung bersifat patogen

8. Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_Gram https://en.wikipedia.org/wiki/Gram_staining http://vlab.amrita.edu/?sub=3&brch=73&sim=208&cnt=2 Campbell Biology 11th edition By Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven

A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Jane B. Reece

REPRODUKSI BAKTERI

A. ASEKSUALBakteri melakukan reproduksi secara asekseual dengan pembelahan biner (binary

fission). Pembelahan biner adalah pembelahan amitosis (secara langsung), yaitu pembelahan tanpa tahap-tahapan tertentu. Dari satu sel terbentuk menjadi dua, empat, delapan dan seterusnya.

Proses pembelahan biner dawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembagian sitoplasma dan akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara kedua anak sel. Proses pembelahan ini berlangsung cepat yaitu setiap 20 menit sekali. Setelah mengalami pembelahan, sel anak dapat tetap bergandengan satu sama lain sehingga membentuk koloni bakteri. Arah pembelahan setiap jenis bakteri berbeda sehingga bentuk koloni akan bervariasi. Benuk koloni ini dapat dijadkan sebagai petunjuk untuk mengenal bakteri jenis tertentu.

Beberapa factor pembatas kehidupan bakteri :1. Kekurangan makanan2. Suhu yang tidak sesuai3. Hasil ekskresi yang meracuni bakteri4. Adanya organisme lain yang memangsa bakteri

B. SEKSUAL Bakteri melakukan reproduksi secara sesksual dengan rekombinasi gen.

rekombinasi gen adalah penggabungan dua DNA dari dua bakteri yang berbeda. Selanjutnya, bakteri penerima DNA melakukan pembelahan biner. Rekombinasi gen dapat terjadi melalui konjugasi, transformasi, dan transduksi.1. Konjugasi

- pemindahan materi gen dari suatu sel bakteri ke bakteri lain melalui jembatan konjugasi.

- Mula-mula bakteri akan berdekatan, kemudian membentuk struktur jembatan yang disebut dengan pili seks. Kemudian salah satu bakteri transfer kromosom dan plasmid ke bakteri lain.

- Jenis kelamin bakteri tidak dapat ditentukan. Maka dari itu, bakteri yang memberi DNA disebut bakteri ’jantan’ dan bakteri yang menerima DNA disebut bakteri ‘betina’.

- Contoh bakteri : Salmonella typhi dan Pseudomonas sp.

2. Transformasi - Pemindahan materi genetic dari sel bakteri ke bakteri lain. - Transformasi secara ilmiah, yaitu bakteri yang dapat memproduksi enzim khusus.

Contoh : Rhizobium, Streptococcus, Neisseria, Bacillus, dan Pneumococcus.- Bakteri yang tidak transformasi secara ilmiah dipaksa untuk menangkap dan

memasukan suatu plasmid rekombinan ke dalam selnya dengan cara memberikan kalsium klorida atau melalui proses kejut-panas (heat shock).

3. Transduksi - Pemindahan materi genetic dari sel bakteri ke baktri lain dengan perantara virus

(bakteriofag)- Virus fag temperat (virus yang dapt bereproduksi secara litik maupun lisogenik)

merupakan virus yang paling cocok untuk proses transduksi.