Download - Tugas Bakteri Gram Positif&Negatif
ISI
I. BAKTERI
I. 1 Pendahuluan
Mikroorganisme merupakan organisme yang berukuran sangat kecil
sehingga perlu menggunakan suatu alat seperti mikroskop karena tidak dapat
dilihat dengan mata telanjang. Keanekaragaman mikroorganisme di dunia ini
sangat beragam sperti baketri, virus maupun jamur.
Mikroorganisme yang ada di alam ini mempunyai morfologi, struktur dan
sifat-sifat yang khas, begitu pula dengan bakteri. Bakteri yang hidup hampir tidak
berwarna dan kontras dengan air, dimana sel-sel bakteri tersebut disuspensikan.
Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk
diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga
berfungsi untuk mengetahui sifat fisiologisnya yaitu mengetahui reaksi dinding
sel bakteri melalui serangkaian pengecatan.
I. 2 Definisi
Bakteri adalah salah atu golongan organisme prokariotik (tidak
mempunyai selubung inti). Bakteri sebagai makhluk hidup tentu memiliki
informasi genetik berupa DNA, tapi tidak terlokalisasi dalam tempat khusus
(nukleus) dan tidak ada membran inti. Bentuk DNA bakteri adalah sirkuler,
panjang dan biasa disebut nukleoid. Pada DNA bakteri tidak mempunyai intron
dan hanya tersusun atas ekson saja. Bakteri juga memiliki DNA
ekstrakromosomal yang tergabung menjadi plasmid yang berbentuk kecil dan
sirkuler.
I. 3 Klasifikasi
Untuk memahami beberapa kelompok organisme, diperlukan klasifikasi. Tes
biokimia, pewarnaan Gram,merupakan kriteria yang efektif untuk klasifikasi.
1
Hasil pewarnaan mencerminkan perbedaan dasar dan kompleks pada permukaan
sel bakteri (struktur dinding sel), sehingga dapat membagi bakteri menjadi dua
kelompok yaitu bakteri gram positif dan gram negatif.
Bakteri gram-positif adalah bakteri yang mempertahankan zat warna metil
ungu sewaktu proses pewarnaan Gram. Bakteri jenis ini akan berwarna biru atau
ungu di bawah mikroskop, sedangkan bakteri gram-negatif akan berwarna merah
atau merah muda. Perbedaan klasifikasi antara kedua jenis bakteri ini terutama
didasarkan pada perbedaan struktur dinding sel bakteri.
Karakteristik bakteri gram positif :
Memiliki cytoplasmic lipid membrane
Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal
o Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam
lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi
tipe tertentu.
Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida
Beberapa spesies memiliki flagellum
o Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri
gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin.
2
Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna
metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan
mempertahankan warna ungu gelap setelah dicuci denganalkohol, sementara
bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatupewarna
penimbal(counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua
bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini
berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipebakteri ini berdasarkan perbedaan
struktur dinding sel mereka.
Karakteristik bakteri gram negative :
Memiliki Cytoplasmic membrane
Lapisan peptidoglikan tipis
Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang
dipisahakan oleh spasium periplasmik.
Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid
A, inti polisakarida, antigen O
Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.3
Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran
luar.
Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.
Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.
Lipoprotein merekat pada polisakarida.
Kebanyakan tidak mengalami sporulasi.
Terdapat dua teori yang dapat menjelaskan dasar perbedaan ini yaitu :
Teori Salton
Teori ini berdasarkan kadar lipid yang tinggi (20 %) di dalam dinding sel
bakteri Gram negatif. Zat lipid ini akan larut selama pencucian dengan alkohol.
Pori-pori pada dinding sel membesar, sehingga zat warna yang sudah diserap
mudah dilepaskan dan bakteri menjadi tidak berwarna. Bakteri Gram positif
mengalami denaturasi protein pada dinding selnya akibat pencucian dengan
alkohol. Protein menjadi keras dan beku, pori-pori mengecil sehingga kompleks
kristal yodium yang berwarna ungu dipertahankan dan bakteri akan tetap
berwarna ungu.
Teori permeabilitas dinding sel
Teori ini berdasarkan tebal tipisnya lapisan peptidoglikan dalam dinding sel.
Bakteri Gram positif mempunyai susunan dinding yang kompak dengan lapisan
4
peptidoglikan yang terdiri dari 30 lapisan. Permeabilitas dinding sel kurang, dan
kompleks kristal yodium tidak dapat keluar. Bakteri Gram negatif mempunyai
lapisan peptidoglikan yang tipis, hanya 1 – 2 lapisan dan susunan dinding selnya
tidak kompak. Permeabilitas dinding sel lebih besar sehingga masih
memungkinkan terlepasnya kompleks kristal yodium.
Gram negatif dan gram positif adalah klasifikasi bakteri yang dibedakan dari
ciri- ciri fisik bakteri tersebut. Perbedaan yang mendasar terdapat pada
peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel kedua bakteri tersebut. Pada
bakteri gram positive lapisan peptidoglikannya lebih tebal, sedangkan pada gram
negatif lapisan peptidoglikan lebih tipis. Sehingga saat identifikasi dengan
pewarnaan bakteri gram positif akan berwarna sedangkan bakteri gram negatif
warna akan hilang saat disiram etanol.
Berikut penjabaran perbedaan karakteristik antara bakteri gram positif dan
gram negatif:
Dinding sel
- gram positif : homogen dan tebal ( 20-80 nm)sebagian besar tersusun dari
peptidoglikan sebagian lagi terdiri dari polisakarida lain dan asam teikoat.
- gram negatif : terdiri lapisan membran luar dan membran dalam,
diantaranya terdapat lapisan peptidoglikan setebal 2-7 nm, tebal membran
luar 7-8 nm tersusun dari polisakarida, lipid, dan protein.
Bentuk sel
- gram positif : bulat, batang atau filamen
- gram negatif : bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti koma,
heliks atau flamen, dan beberapa memiliki kapsul pelindung.
reproduksi
- gram positif : pembelahan biner
- gram negatif : pembelahan biner, kadang pertunasan
metabilosme
- gram positif: kemoorganoheterotrof
- gram negatif : fototrof, kemolitoaotutrof, kemoorganoheterotrof
5
motilitas ( flagela/ alat gerak)
- gram positif :kebanyakan nonmitil, bila memiliki motil maka tipe
falgelanya adalah petritrikus
- gram negatif : motil dan non motil, bentuk flagela bervariasi,
polar,iopotrikus dan petritrikus
Perbedaan dasar antara bakteri gram positif dan negatif adalah pada
komponen dinding selnya. Kompleks zat iodin terperangkap antara dinding sel
dan membran sitoplasma organisme gram positif, sedangkan penyingkiran zat
lipida dari dinding sel organisme gram negatif dengan pencucian alkohol
memungkinkan hilang dari sel. Bakteri gram positif memiliki membran tunggal
yang dilapisi peptidohlikan yang tebal (25-50nm) sedangkan bakteri negatif
lapisan peptidoglikogennya tipis (1-3nm).
Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri gram positif dan
bakteri gram negative adalah sebagai berikut :
Pembeda Bakteri gram positif Bakteri gram negatif
6
Sifat Gram Positif Gram Negatif
Komposisi dinding sel Kandungan lipid
rendah
Lipid tinggi
Ketahanan terhadap
penisilin
Lebih sensitive Lebih tahan
Penghambatan warna
basa
Lebih dihambat Kurang dihambat
Kebutuhan nutrient Kompleks Relative sederhana
Ketahanan terjadap
perlakuan fisik
Lebih tahan Kurang tahan
Dinding sel :
Lapisan peptidoglikan
Kadar lipid
lebih tebal
1-4 %
lebih tipis
11-22%
Resistensi terhadap alkali
(1% KOH)
tidak larut larut
Kepekaan terhadap
Iodium
lebih peka kurang peka
Toksin yang dibentuk eksotoksin endotoksin
Resistensi terhadap
tellurit
lebih tahan lebih peka
Sifat tahan asam ada yang tahan asam tidak ada yang tahan
asam
kepekaan terhadap
penisilin
lebih peka kurang peka
kepekaan terhadap
streptomisin
tidak peka peka
Bakteri gram positif memiliki lapisan petidoglikan yang tebal tetapi tidak
7
memiliki membranluar. Sedangkan pada bakteri gram negative, lapisan
peptidoglikan tipis dan memilki membran luar yang tersusun atas
Lipopolisakarisa (LPS) dan protein.
Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan metoda pewarnaan gram menjadi
2 kelompok besar, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarnaan
ini membedakan bakteri berdasarkan karakteristik fisik dan kimia dinding sel-
nya. Pewarnaan Gram meliputi 3 proses utama, yaitu pengecatan dengan kristal
violet, dekolorisasi (penghapusan warna)dengan etil alkohol atau aseton,
kemudian counterstaining atau pemberian pewarna kontras menggunaan air
fukhsin.
bakteri gram positif
bakteri gram negatif
Pada awal pengecatan, semua bakteri akan berwarna ungu, proses
dekolorisasi dan pemberian warna kontraslah yang membedakan antara kedua
jenis bakteri ini. Bakteri gram positif akan menunjukkan warna ungu karena
memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menahan kristal violet selama
pengecatan gram.Sedangkan pada bakteri gram negatif akan berwarna merah
akibat tipisnya dinding peptidoglikan sehingga kristal violet terbuang selama
8
proses dekolorisasi dan pemberian air fukhsin akan mengecat bakteri gram negatif
menjadi merah.
Teknik pengecatan Gram dikembangkan oleh Hans Christian Gram (dokter
berkebangsaan Denmark, 1884). Pengecatan Gram merupakan salah satu langkah
awal mengidentifikasi sel bakteri yang memisahkan bakteri menjadi 2 kelompok
yaitu bakteri Gram positif (berwarna ungu/biru) dan bakteri Gram negatif
(berwarna merah)
Pewarnaan gram. Salah satu teknik pewarnaan diferensial yang paling
penting dan paling luas digunakan untuk bakteri ialah pewarnaan gram. Dalam
proses ini olesan bakteri yang terfiksasi dikenai lautan-larutan berikut dalam
urutan yang terdaftar. Bakteri yang diwarnai dengan metode gram ini dibagi
menjadi dua kelompok. Salah satu di antaranya, bakteri gram positif,
mempertahankan zat pewarna ungu kristal dan karenanya tampak ungu tua.
Kelompok lain , bakteri gram negative, kehilangan ungu Kristal ketika dicuci
dengan alcohol, dan sewaktu diberi pewarna tandingan dengan warna merah
safranin, tampak berwarna merah.
Contoh - contoh bakteri gram positif dan gram negatif serta perannya dalam
kehidupan manusia.
Gram positif :
Staphylococus : penyebab impetigo, keracunan makanan, bronchitis
Streptococus : penyebab pneumonia, meningitis, karies gigi
Enterococus : penyebab enteritis
Listeria : penyebab listeriosis
Basillus : penyebab anthrax ( Basillus antharx)
Clostridium : penyebab tetanus ( Clostridium tetani), botulisme
9
Mycobacterium : penyebab tuberkulosa, difteri
Mycoplasma : penyebab jerawat, peumonia
Gram negatif :
Salmonella : penyebab thypus (Salmonella thyposa), salmonelosis
Escherichia : penyebab gastroenteritis / radang saluran cerna
(Escherichia coli)
Shigella : penyebab disentri
Pseudomonas : penyebab infeksi luka bakar
Hellicobacter : penyebab tukak lambung
Haemophilus : penyebab bronkhitis , pneumonia (Heumophilus
influenzae)
Bordetella : penyebab batuk rejan (Bordetella pertusis)
Chlamydia : penyebab pneumonia, uretritis, trakoma
Bakteri gram negatif lebih berbahaya saat menimbulkan penyakit dibanding
gram positif karena bakteri jenis gram negatif dapat menghasilkan endotoksin,
dan memiliki enzym pada kapsula yang dapat menimbulkan resistensi terhadap
antibiotik.
Namun bakteri juga dapat memberikan manfaat bagi kehidupan
mnusia ,contohnya:
- Escherichia coli yang benyak ditemukan di dalam usus besar berperan dalam
pembusukan makanan dan penghasil vitamin K (gram negatif)
- Rhizobium dapat menyuburkan tanah
- Pseudomonas denitrificans dapat menghasilkan vitamin B12 (gram negatif)
10
- Lactobasillus casei membantu dalam pembuatan keju (gram positif )
- Lactobacillus bulgaris membantu pembuatan yoghurt (gram positif)
- Acetobacer cylinum membantu pembuatan nata de coco (gram negatif)
- Acetobacer membantu dalam pembuatan cuka (gram negatif)
- Sterptococus griseus untuk pembuatan antibiotik (gram positif)
DAFTAR PUSTAKA
Bayu, Fitria. 2009. Pewarnaan Gram Positif dan Gram Negatif. Available online
at: http://biobakteri.wordpress.com/2009/06/07/7-pewarnaan-gram-gram-
positif-dan-gram-negatif/
Myriska, 2011. Available online at
http://www.scribd.com/doc/28561000/Perbedaan-Dasar-Antara-Bakteri-
Gram-Positif-Dan-Negatif-Adalah-Pada-Komponen-Dinding-Selnya
Pelczar, Michael J. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI-Press.
Prasetyo, 2010. Bakteri Gram Positif dan Negatif. Available online at
http://www.inforedia.com/2009/12/bakteri-gram-positif-dan-bakteri-
gram.html.
Soerya, 2009. Bakteri. Available online at soerya.surabaya.go.id/AuP/e-
DU.KONTEN/edukasi.net/SMA/Biologi/Bakteri/materi02.html
Tjitrosomo. 1982. Dunia Mikroba . Jakarta: Bharata Karya
11