Mastika Sinurat Meliirawati L tobingPiagam Situmorang

KELOMPOK 3

DOMAIN DAN KINGDOM Dunia prokariota Prokariota ada dimana-mana, dimanpun

kita menemukan kehidupan jenis apapun, prokariota pasti ditemukan di antara organisme yang ada.

BAKTERI DAN ARKHAEA MERUPAKAN DUA CABANG UTAMA EVOLUSI PROKARIOTA

Dalam sitem klasifikasi kingdom, prokariota menyusun kingdom monera dan 4 kingdom eukariotik adalah protista, plantae, fungi, dan hewan.

Prokariota meliputi dua domain: Domain Bakteria dan Domain Arkhaea.

STRUKTUR, FUNGSI, DAN REPRODUKSI PROKARIOTA

Sebagian besar prokariota bersifat uniseluler. Prokariota memiliki keanakaragaman bentuk sel, dengan tiga bentuk yang paling umum adalah bulat (kokus), batang (basilus), dan heliks.

Kokus (bulat) Basilus (batang)

spiral

HAMPIR SEMUA PROKARIOTA MEMILIKI DINDING SEL YANG BERADA DI LUAR MEMBRAN PLASMANYA

Hampir sebagian besar prokariota memiliki dinding sel untuk mempertahankan bentuk sel, memberi perlindungan fisik, dan mencegah supaya sel tidak pecah dalam lingkungan yang hipotonis. Akan tetapi, seperti sel berdinding lainnya, prokariota akan mengalami plasmolisis dan dapat mati dalam medium yang hipertonik. Dinding sel prokariota berbeda dengan dinding sel tumbuhan, fungi, dan protista dalam hal komposisi dan bangun molekuler.

BANYAK DIANTARA PROKARIOTA BERSIFAT MOTIL

Sekitar separuh dari seluruh prokariota mampu melakukan pergerakan yang terarah. Banyak prokariota bergerak melalui larutan air, ion dan bahan terlarut lainnya yang sekental larutan gula (sirup). Dalam kondisi tersebut, banyak prokariota yang motildapat bergerak sekitar 50µm/detik, atau sekitar 100 kali panjang tubuhnya per detik.

ORGANISASI SELULER DAN GENOMIC PROKARIOTA BERBEDA SECARA MENDASAR DARI ORGANISASI EUKARIOTIK

Sel prokariota tidak memiliki pembagian ruang oleh membrane internal yang menjadi ciri khas eukariota. Akan tetapi, berbagai prokariota memiliki berbagai membrane terspesialisasi yang melakukan banyak fungsi metaboliknya. Membrane-membran itu umumnya daerah membrane plasma yang terlipat. Dibandingkan dengan eukariota, prokariota juga memiliki genom yang lebih kecil dan sederhana.

EUKARIOTIK

POPULASI PROKARIOTA TUMBUH DAN BERADAPTASI SECARA CEPAT

Prokariota bereproduksi hanya secara aseksual dengan cara pembelahan sel yang disebut pembelahan biner (binary fission), sambil mensintesis DNA secara kontinu. Sebuah sel prokariota tunggal dalam suatu lingkungan yang sesuai akan menjadi suatu koloni keturunan melalui pembelahan berulang.

PEMBELAHAN BINER

Prokariota memiliki tiga rekombinasi genetic: transformasi, yaitu pengambilan gen dari lingkungan sekitar, yang memungkinkan terjadinya pemindahan materi genetic antarprokariota; konjugasi, yaitu pemindahan gen-gen secara langsung dari satu prokariota ke prokariota lainnya; transduksi, yaitu pemindahan gen antarprokariota dengan bantuan virus.

Dalam suatu lingkungan tanpa sumber daya yang membatasi pertumbuhan prokariota bersifat geometric efektif: satu sel membelah membentuk 2 sel, kemudian membelah menghasilkan 4 sel demikian hingga seterusnya. Banyak di antara prokariota memiliki waktu generasi dalam kisaran 1 sampai 3 jam.

KEANEKARAGAMAN NUTRISI DAN METABOLISME

Prokariota dapat dikelompokkan ke dalam empat kategori berdasarkan cara mendapatkan energy dan karbon

1. Fotoautotrof adalah organisme fotosintetik yang memanfaatkan energy cahaya untuk menjalankan sintesis senyawa organic dari karbon dioksida

2. Kemoautotrof hanya memerlukan CO2 sebagai sumber karbon, tetapi alih-alih menggunakan cahaya untuk energy, prokariota ini mendapatkan energy dengan cara mengoksidasi bahan-bahan anorganik

3. Fotoheterotrof dapat menggunakan cahaya untuk menghasilkan ATP, tetapi harus menggunakan karbon dalam bentuk organic.

4. Kemoheterotrof harus mngkosumsi molekul organic untuk sumber energy dan karbon.

  CARA – CARA UTAMA MEMPEROLEH NUTRIENT

Cara Menperoleh

Nutrisi

Sumber Energi Sumber Karbon Jenis Organisme

Autotrof

Fotoautotrof Cahaya CO2 Prokariota fotosintetik, termasuk sianobakter,

tumbuhan, protista tertentu.

Kemoautotrof Bahan kimia anorganik

CO2 Prokariota tertentu (misalnya, sulfolobus)

Heterotrof

Fotoheterotrof Cahaya Senyawa organic Prokariota tertentu

Kemoheterotrof Senyawa organik Senyawa organik Sebagian besar prokariota dan protista, fungi, hewan, beberapa

tumbuhan.

Keanekaragaman nutrisi di antara kemoheterotrof

Metabolisme nitrogen

Kategori ini meliputi saproba, penguraiyang penyerap nutrient dari sisa bahan organik, dan parasit, yang menyerap nutrient dari cairan tubuh inangnya yang hidup. Keanekaragaman heterotrof yang sangat besar sehingga hamper setiap molekul organic dapat berfungsi sebagai bahan makanan, paling tidak untuk beberapa spesies.

Metabolism nitrogen merupakan segi lain keanekaragaman nutrisi pada prokariota. Nitrogen adalah komponren penting pada protein dan asam nukleat.

HUBUNGAN METABOLIC DENGAN OKSIGEN

Variasi metabolic lainnya adalah dalam hal pengaruh yang ditimbulkan oleh oksigen pada pertumbuhan. Aerob obligat menggunakan O2 untuk respirasi seluler dan tidak dapat tumbuh tanpa oksigen. Anaerobfakultatif menggunakan O 2 jika ada, tetapi juga dapat tumbuh dengan cara fermentasi dalam suatu lingkungan aerobic. Anaerob obligat akan teracuni oleh O2. Beberapa anaerob obligat hidup dengan cara fermentasi; spesies lain mengekstraksi energi kimia melalui respirasi anaerobic, dimana molekul anorganik selin O2 menerima electron pada ujung yang “menurun” pada rantai transport electron.

EVOLUSI METABOLISME PROKARIOTIK MERUPAKAN PENYEBAB SEKALIGUS AKIBAT DARI LINGKUNGAN DI BUMI YANG BERUBAH Asal usul metabolisme Asal mula fotosintesis

Ada suatu proses metabolisme khusus pada semua organisme modern dapat menunjukkan bahwa proses ini berkembang pada nenek moyang bersama, dan dengan demikian berarti usia keberadaan proses metabolisme itu sangat lah tua.

Pada beberapa prokariota awal, pigmen penyerap cahaya mungkin telah menyarap kelebihan energy cahaya (khususnya ultraviolet) yang sangat membahayakan bagi sel yang sedang tumbuh pada permukaan lingkungan akuatiknya

SIANOBAKTERI, REVOLUSI OKSIGEN, DAN ASAL MULA RESPIRASI SELULER

Beberapa fotosintetik akhirnya memiliki alat metabolic untuk menggunakan H2O yang berlimpah sebagai pengganti H2Satau senyawa lain sebagai sumber electron dan hydrogen untuk mereduksi CO2. Inilah sianobakteri pertama yang dulunya dikenal sebagai alga hijau-biru.

GAMBAR SIANOBAKTERIA

FILOGENI PROKARIOTA

SISTEMATIKA MOLEKULER MENGARAHKAN KE SUATU KLASIFIKASI FILOGENIK PROKARIOTA Domain ketiga, Eukarya, dimasukkan dalam table untuk memperkuat pendapat bahwa arkhaea setidaknya memiliki banyak kesamaan dengan eukariota seperti halnya juga dengan bakteri. Akan tetapi, arkhaea juga memiliki banyak ciri khusus, seperti yang diharapkan dari suatu takson yang telah mengikuti suatu jalur evolusi yang terpisah dalam waktu panjang.

Bakteri Arkaea

Peptidoglikan

Lipid  membrane

Kepekaan  anti biotic tertentu

Sekuen rRNA

RNA polymerase

Intron

Ada

Rantai C tidak bercabang

Dihambat

Unik

Kecil dan sederhana

Tidak ada

tidak ada

rantai C bercabang

Tidak dihambat

beberapa sama dengan eukariot

kompleks,mirip eukariot

ada pada gen tertentu

Domain Arkhaea

Metanogen dinamai sesuai dengan metabolisme energy yang khas, dimana H2 digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi metana (CH4). Metanogen, yang tergolong anaerob yang paling strict (tidak dapat mentolerir keberadaan oksigen), akan teracuni oleh oksigen. Mereka hidup dilumpur dan rawa tempat mikroba lain telah menghabiskan semua oksigen.; metana yang keluar sebagai gelembung dari tempat tersebut dikenal sebagai gas rawa.

Halofil ekstrim (dalam bahasa yunani halo “garam” dan philos, “pencinta”) hidup ditempat yang asin seperti Great salt lake dan laut mati. Beberapa spesies sekedar memiliki toleransi terhadap salinitas, smentara yang lainnya memerlukan suatu lingkungan yang sepuluh kali lebih asin dari air laut untuk dapat tumbuh. Koloni halofil membentuk suatu buih berwarna merah ungu, yang dihasilkan oleh bakteri orhodopsin.

metanogen haloekstrim

Termofil ekstrim dapat bertahan hidup dalam lingkungan panas. Kondisi optimum untuk arkhaea ini adalah suhu 600C sampai 800C. Sulfolobus menempati mata air panas sulfur di Yellowstone National Park, dan mendapatkan energinya dengan cara mengoksidasikan sulfur. Termofil yang memetabolisme sulfur lainnya hidup pada air bersuhu 1050C dekat dengan lubang hidrotermal di laut dalam. Perbandingan protein-protein pokok telah meyakinkan james lake dari university ofcalifornia, los angeles bahwa termofil ekstrim ini sebagai eosit (eocyte), yang berarti “sel-sel permulaan”.

DOMAIN BACTERIA

Bakteri dapat menjelaskan sebagian besar prokariota, dengan setiap cara nutrisi dan metabolisme utamanya ditunjukkan oleh ribuan spesiesnya yang telah di ketahui. Bakteri telah memiliki keanekaragaman yang luas sejak lama di masa silam,

DAMPAK EKOLOGIS PROKARIOTA

Prokariota adalah penghubung yang harus ada dalam pendaur ulang unsur kimia dalam ekositem

prokariota merupakan organisme satu-satunya yang mampu memetabolisme molekul anorganik yang mengandung unsur seperti besi, sulfur, nitrogen, dan hydrogen. Sianobakteri tidak hanya mensintesis makanan dan mengembalikan oksigen ke atmosfer, tetapi juga memfiksasikan nitrogen, member senyawa nitrogen yang dapat digunakan oleh organisme lain yang membentuk protein ke tanah dan air.

BANYAK PROKARIOTA ADALAH SIMBIOTIK

Simbiosis adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan hubungan ekologis antara organism pada spesies berbeda yang memiliki kontak langsung. Terdapat tiga kategori hubungan sikmbiotik: mutualisme, komensalisme, dan parasitisme.

MANUSIA MENGGUNAKAN PROKARIOTIK DALAM RISET DAN TEKNOLOGI

Banyak hal yang kita ketahui mengetahui metabolisme dan biologi molekuler telah dipelajari di laboratorium dengan menggunakan prokariota sebagaimana suatu system model yang relative sederhana. . Industry kimia mengembangbiakkan bakteri dalam jumlah besar untuk menghasilkan aseton, butanol, dan beberapa produk lainnya.

ASAL MULA KEANEKARAGAMAN

EUKAROTIK

ASAL MULA KEANEKARAGAMAN EUKAROTIKSemua protista adalah

eukariota, akan tetapi protista sangat beranekaragam, sehingga hanya sedikit karakteristiknya umum lain yang disebutkan tanpa perkecualian. Sesungguhnya, variasi protista dalam hal struktur dan fungsi, melebihi kelompok organisme lainnya.

Protista sangat beranekaragam dalam hal metabolisme, dan sebagai kelompok, protista merupakan organisme yang paling beranekaragam dalam hal nutrisi diantara seluruh eukariota.

CONTOH PROTISTA (EUGLENA)

SIMBIOSIS TERLIBAT DALAM MUNCULNYA EUKARIOTA DARI PROKARIOTA

Banyaknya perbedaan antara sel-sel prokarita dan eukariotik menunjukkan suatu keserupaan yang jauh lebih besar dibandingkan denga perbedaan antara sel sel tumbuhan dan hewan.

Ukuran prokariota yang kecil dan bentuknya yang relative sederhana memiliki banyak keuntungan, tetapi juga menyababkan terbatasnya jumlah gen yang menyandi enzim-enzim yang mengontrol aktivitas-aktivitas tersebut

SISTEMATIKA DAN FILEGONI PROTISTA

Taksa monofiletik muncul dari penelitian modern dalam sistematika protista

Kecenderungan selama tahun 1970-an memperluas batasan kingdom protista untuk menggolongkan beberapa kelompok organism multiseluler, seperti rumput laut, yang diklasifikasikan dalam versi yang lebih awal pada system lima kingdom, yaitu tumbuhan (dalam kasus rumput laut)atau sebagai fungi. Pemindahan taksonomik ini terutama didasarkan pada pembandingan struktur sel dan detail siklus hidup

Dengan demikian kita memfokuskan pada lima kelompok protista (Arkhaezoa, Euglenezoa, Alveolata, Strmenopila, dan Rhodophyta) yang muncul dari analisis filogenetik dan perdebatan diantara para ahli sistematika saat ini

ANGGOTA KINGDOM ARKHAEZOA TIDAK MEMILIKI MITOKONDRIA DAN DAPAT MEWAKILI GARIS KETURUNAN AWAL EUKARIOTIK

Beberapa protista tidak memiliki mitokondria, dan pengamatan mengarahkan kita ke hipotesis bahwa garis keturunan organisme-organisme terpisah sebelum kejadian endosimbiotik yang menghasilkan mitokondria. Baik system delapan kingdom maupun rancangan calon kingdom menyatukan protista yang tidak memilki mitokondria ke dalam kingdom Arkhaezoa

CALON KINGDOM EUGLENOZOA MENCAKUP FLAGELATA AUTOTROFIK DAN HETEROTROFIK

Protista dengan flagella umumnya di sebut flagelata

Sistematika molekuler menyatakan bahwa dua kelompok flagelata, yang disebut euglenoid dan kinetoplastida, menyusun calon kingdom monofiletik Euglenozoa.

akan tetapi banyak diantara euglenozoa bersifat miksotrofik atau heterotrofik yaitu menyerap molekul organic dari lingkungan atau menelan mangsanya melalui fagositosis.

Kinetoplastida memiliki sebuah mitokondria besar yang berhubunga dengan suatu organelunik, kinetoplas, yang menyimpan DNA ekstranukleus. Kinetoplastida bersimbiosis dan beberapa diantaranya bersifat pathogen bagi inangnya.

Sebagai contoh, spesies trypanosoma menyebabkan penyakit tidur di Afrika, suatu penyakit manusia yang menyebar melalui gigitan lalat tsetse.

EUGLENOZOA

RONGGA (ALVEOLI) SUBPERMUKAAN ADALAH CIRI KHAS CALON KINGDOM ALVEOLATA

Alveolata memiliki rongga kecil yang terbungkus membrane (alveoli) dibawah permukaan selnya.

DinoflgelataDinoflagelata

merupakan komponen yang berlimpah pada padang fitoplankton perairan yang luas. Fitoplankton mengapung dekat kepermukaan air dan menjadi dasar bagi sebagian besar rantai makanan di lautan dan di air tawar.

Apikompleksa Siliata (Ciliophora)

Apikompleksa (dahulu disebut sporozoa) adalah parasit pada hewan. Bahkan beberapa diantaranya penyakit serius pada manusia. Suatu contohnya adalah plasmodium, parasit yang menyebabkan malaria.

Sebuah kelompok yang terdiri atas protista yang beranekaragam yang umum disebut siliata dicirikan oleh penggunaan silia untuk bergerak dan mencari makan. Sebagian besar siliata, siliofora, hidup sebagai sel soliter dalam air tawar.

dinoflagelata siliata

. PERTUKARAN GEN SECARA SEKSUAL TERJADI SELAMA PROSES YANG DIKENAL DENGAN NAMA KONJUGASI.

SUATU KUMPULAN EUKARIOTIK MULTISELULER YANG BERANEKARAGAM BERGERAK DENGAN MENGGUNAKAN PSEUDOPODIA (KAKI SEMU)

Rhizopoda (Amoeba)Kebanyakan

organisme itu adalah heterotrof yang secara aktif mencari dan mengonsumsi bakteri, protista lan, dan detritus (bahan organic mati)

Rhizopoda yang sering disebut amoeba,semuanya uniseluler dan menggunakan pseudopodia untuk bergerak dan makan.

Aktinopoda (Helizoa dan Radiolo)

foraminifera (foram)

Aktinopoda berarti “kaki besar”, yaitu istilah bagi pseudopodia kecil yang disebut aksopodia yang memancar dari protista yang luar biasa caktik. Masing-masing aksopodia diperkuat oleh suatu bundel mikrotubul yang ditutupi oleh suatu lapisan tipis sitoplasma.

foram, hampir semuanya merupakan hewan laut. Sebagian besar spesies hidup dalam tumpukan pasir atau melekatkan dirinya ke batuan atau alga, akan tetapi beberapa juga banyak terdapat dalam plankton

rhyzopoda aktinopoda

FORAMINIFERA

JAMUR LENDIR MEMILIKI ADAPTASI STRUCTURAL DAN SIKLUS HIDUP YANG MENINGKATKAN PERAN EKOLOGISNYA SEBAGI PENGURAI

Dua kelompok protista yang disebut jamur lendir mirip seperti fungi dalam penampakannya dan kehidupannya, akan tetapi, kemiripan itu merupakn hasil kovergensi

Jamur lendir plasmodial (Myxomycota)

Jamur lendir plasmodial (plasmodial slime mold) lebih menarik dibandingkan dengan namanya. Banyak diantara spesies ini berpigmen terang, umumnya berwarna kuning atau oranye, tetapi semuanya adalah heterotrofik.

SIKLUS HIDUP JAMUR LENDIR PLASMODIAL

JAMUR LENDIR SELULER (ACRASIOMYCOTA)

Jamur lendir seluler (cellular slime mold) menimbulkan pertanyaan semantic mengenai apa artinya menjadi suatu organisme individual. Meskipun massa itu mirip dengan jamur lendir plasmodial, perbedaan pentingnya adalah bahwa sel jamur lendir seluler mempertahankan identitasnya dan tetap terpisah oleh membrannya.

SIKLUS HIDUP JAMUR LANDIR SELULER

DIATOM, ALGA PIRANG, ALGA COKELAT, DAN JAMUR AIR ADALAH ANGGOTA CALON KINGDOM STRAMENOPILA

Diatom (Bacillariophyta)

Suatu calon kingdom yang anggotanya beranekaragam, stramenopila, meliputi beberapa kelompok autotrof fotosintetik (alga) dan berbagai heterotrof

Diatom berwarna kuning atau cokelat, dan memiliki dinding unik yang menyerupai gelas yang terdiri dari silika terhidrasi yang terjalin di dalam suatu matriks organic.

Alga pirang (Chrysophyta)

Jamur Air dan kerabatnya (Oomycota)

Alga pirang (golden algae) (bahasa Yunani chrysos, “keemasan”)dinamai menurut warnanya, yang dihasilkan oleh karoten kuning dan cokelat serta pigmen asesoris xantofi. Sel-selnya berciri khas sebagai biflagelata (berflagela ganda),

Oomisetes adalah jamur air (water mold), karat putih (white rust), dan jamur berbulu halus (downy mildew), semuanya merupakan contoh stramenopila heterotrofik yang tidak memiliki kloroplas.

Sebagian besar jamur air merupakan pengurai yang tumbuh sebagai kumpulan serupa kapas pada alga dan hewan yang mati terutama di air tawar. Oomisetes merupakan pengurai yang penting dalam ekosistem air.

Alga cokelat (Phaeophyta)Alga cokelat khususnya

sangat umum terdapat di sepanjang perairan pantai daerah beriklim sedang, yang keadan airnya sejuk. Banyak eukariota pada umumnya di sebut dengan rumput laut adalah alga cokelat. Dua kelompok lain, alga merah dan alga hijau, juga termasuk rumput laut.

diatom Alga pirang

SIKLUS HIDUP JAMUR AIR TAWAR

ADAPTASI STRUCTURAL DAN BIOKIMIAWI MEMBANTU RUMPUT LAUT BERTAHAN HIDUP DAN BEREPRODUKSI DI PESISIR LAUT

Rumput laut, bersama-sama dengan banyak hewan dan heterotrof lainnya yang kehidupannya disokong olehnya, menempati zona intertidal (pasang surut) dan subtidal di perairan pantai. Terkadang zona ini aktif dengan hebatnya, diaduk oleh gelombang dan angin.

BEBERAPA ALGA MEMILIKI SIKLUS HIDUP DENGAN PERGILIRAN GENERASI MULTISELULER HAPLOID DAN DIPLOID

Alga Merah (calon kingdom Rhydophyta) tidak memiliki flagella

Beberapa dari alga eukariotik lainnya, alga merah (red algae) (Rhydophyta; bahasa yunani rhodos, “merah”) tidak memiliki tahapan flagella dalam siklus hudupnya. Garis keturunan alga merah kelihatannya hamper setua garis keturunan stramenopila, dan adalah tepat untuk mengenali Rhodophyta, suatu takson monofiletik, sebagai calon kingdom

Beragam siklus hidup telah berevolusi diantara alga cokelat, alga merah, dan alga hijua multiseluler. Siklus yamg paling kompleks meliputi pergiliran generasi(alternation of generations), pergiliran menurut haploid multiseluler dan bentuk diploid multiseluler. Individu haploid disebut gametofit, yang dinamai menurut produksi gametnya.

SIKLUS HIDUP LAMINARIA

ALGA MERAH

ALGA HIJAU DAN TUMBUHAN KEMUNGKINAN MEMILIKI NENEK MOYANG FOTOAUTOTROF YANG SAMA

Alga hijau (green algae) (Chlorophyta) dinamai berdasarkan kloroplasnya yang berwarna hijau rumput itu (bahasa yunani chloros, “hijau”), yang sangat mirip dengan kloroplas dari organisme yang secara tradisional kita sebut tumbuhan dalam hal ultrastruktur dan komposisi pigmennya.

Ukuran kerumitan yang lebih besar tekah berevolusi melalui.

Pembentukan koloni individu sel, seperti yang terlihat pada spesies volvox

Pembelahan berulang pada nucleus yang tidak diikuti dengan pembelahan sitoplasmik seperti yang terlihat pada filament berinti banyak caulerva

Penyusunan bentuk multiseluler sejati, seperti pada Ulva

ALGA HIJAU

MULTISELULARITAS MUNCUL SECARA INDEPENDEN BEBERAPA KALI

Secara sederhana, lebih banyak variasi yang mungkin di bentuk pada struktur kompleks di bandingkan pada struktur yang lebih sederhana. Evolusi tubuh multiseluler memberikan terobosan pada nilai ambang lainnya dalam organisasi structur dan menjadi persendian untuk perubahan baru radiasi adaptif.

KESIMPULANProkariota ada hampir diman-mana,

Prokariota adlah organisme pertama, dan bertahan hidup sampai sekarang sebagai organisme hiduo yang paling luas tempat hidupnya dan paling banyak jumlahnya. Klasifikasi prokariota dalam dua domain yaitu Bakteria dan Arkhaea, dan semua eukariota dalam domain ketiga yaitu, Eukarya menandakan bahwa organisme itu telah mengevolusi tiga garis keturunan yang independen satu sama lain selama jangkauan waktu 1,5 miliar tahun.

Thank’s for your Attention