BAKTERI DAN GANGGANG BIRU

04 November 2008
BAKTERI DAN ALGA BIRU

Bakteri merupakan kelompok makhluk hidup bersel tunggal, yang hubungan kekerabatannya dengan makhluk hidup lainnya masih diliputi kegelapan. Studi mengenai bakteri mulai berkembang setelah ditemukan mikroskop oleh Anthonie van Leeuwenhoek (1683). Studi mengenai bakteri berkembang akhirnya terbentuklah cabang biologi yaitu bakteriologi. Bakteri dibedakan menjadi dua subkingdom yaitu Archaebakteria dan Eubacteria. Perbedaan utama antara keduanya adalah:

a. Komposisi RNA-nya

b. Komposisi ribosomnya

c. Komposisi kimia penyusun dinding sel

d. Lemak pada membran selnya

ARCHAEBACTERIA

1. Subkingdom Archaebacteria (bakteri purba)
Ciri-cirinya:
a. Prokariotik artinya tidak mempunyai membran inti
b. Dinding selnya sama sekali tidak terbuat dari peptidoglikan
c. Bersifat anaerob, mampu menghasilkan ATP
d. Habitat di tempat yang ekstrim (asin sekali, panas sekali, dingin sekali, dll)
e. Sukar dibiakkan di laboratorium

Saat ini Archaebacteria diklasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu:

a. Methanogenik
Bakteri ini merupakan kemoautotrof yang memperoleh keperluan metabolismenya dengan menghasilkan metana dari karbon dioksida dan hidrogen. Habitat di tepi rawa paya metana biasa dinamakan gas rawa, juga hidup di rumen sapi, terdapat pada hidrogen dan karbon dioksida yang dihasilkan mikroorganisme lain yang hidup di situ. Bakteri ini dapat bertahan hidup pada suhu yang tinggi karena struktur DNA, protein dan membran selnya telah beradaptasi. Bakteri methanogenik dapat tumbuh baik pada suhu 980C dan mati di bawah 840C.

b. Halofilik
Bakteri ini hidup pada habitat yang berkadar garam tinggi, seperti di laut mati dan danau air asin. Beberapa bakteri ini mampu melakukan fotosintesis. Jenis klorofilnya disebut bakteriorhodopsin yang memberikan warna ungu.

c. Pereduksi sulfur (bakteri termofilik)
Bakteri pereduksi sulfuur menggunakan hidrogen dan sulfur anorganik sebagai sumber energinya, mampu hidup pada suhu 850C reaksinya sebagai berikut:
H2 + S ---- H2S
6 H2S + 3 O2 ----- 6 S + 6 H2O
d. Thermoasidofilik
Bakteri ini hidup dengan mengoksidasi sulfur. Bakteri thermoasidofilik terdapat di lubang vulkanik dan mata air bersulfur seperti yang terdapat di Yellowstone Amerika.

Eubacteria
Eubacteria sering dianggap sebagai bakteri sesungguhnya. Eubacteria terbagi dalam tiga divisi yaitu Graciliates, Firmicutes dan Tenecutes. Eubacteria meliputi seluruh anggota bakteri dan ganggang biru-hijau (Cyanobacteria).

BAKTERI
a. Ciri-ciri Bakteri

Secara umum ciri-ciri bakteri:

1. Merupakan mikroorganisme berukuran lebar 0,5-1 mikron dan panjang 10 mikron

2. Bersifat kosmopolit/dapat hidup di berbagai lingkungan misalnya di tubuh organisme, di tanah, air tawar, dan air laut

3. Pada kondisi tidak menguntungkan bakteri membentuk endospora dan membentuk kapsul (bakteri yang berkapsul lebih sering bersifat patogen)

Struktur Sel Bakteri
1. Dinding sel

Dinding sel bakteri sangat tipis, tersusun atas peptidoglikan, yakni polisakarida yang berikatan dengan protein. Fungsi dinding sel untuk memberi bentuk tertentu pada sel, melindungi protoplasma sel, proses pembelahan sel. Berdasarkan struktur peptidoglikan bakteri dapat dibedakan menjadi:

a. Bakteri gram positif, peptidoglikan di luar membran plasma dan bila diberi tinta cina akan menimbulkan warna. Contoh : Clostridium tetani, Bacillus anthracis, Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus.

b. Bakteri gram negatif, peptidoglikan terletak antara membran plasma dan membran luar, bila diberi tinta cina tidak menimbulkan perubahan warna. Contoh: E. coli, Salmonella typhosa, Vibrio cholera, Neissiria gornorrhoe.

2. Membran sel

Tersusun atas molekul lemak dan protein dan bersifat selektif permeabel. Membran sel berfungsi mengatur masuknya zat makanan dan keluarnya sisa metabolisme, berperan dalam pembelahan sel.

3. Isi sel
Tersusun atas organel-organel seperti:

a. Inti, bersifat prokarion terdiri atas benang kromatin DNA dan RNA

b. Mesosom, yang diduga berfungsi sebagai mitokondria

c. Volutin, yaitu zat yang banyak mengandung DNA

d. Ribosom, sebagai tempat sintesis protein

e. Lembar fotosintesis, khusus bakteri yang berfotosintesis (bakteri ungu), terdapat lipatan ke arah sitoplasma yang berisi lembar fotosintesis

f. Plasmid, adalah DNA non kromosom, plasmid mengandung gen-gen seperti gen kebal antibiotik, gen patogen. Dalam satu bakteri dapat terbentuk 10-20 plasmid. Ukuran plasmid 1/1000 kali DNA kromosom.

4. Flagel
Flagel merupakan alat gerak bagi bakteri. Berdasarkan kedudukan flagel pada bakteri dapat dibedakan menjadi 5 macam yaitu:
a. Monotrik : jika flagel hanya satu dan melekat pada salah satu ujung sel
b. Lofotrik: jika flagel banyak dan melekat pada salah satu ujung sel
c. Amfitrik: jika flagel banyak dan melekat pada kedua ujung
d. Peritrik : jika flagel tersebar pada seluruh permukaan sel
e. Atrik: jika tidak mempunyai flagel

5. Reproduksi Bakteri

Cara reproduksi bakteri yaitu:

a. Reproduksi Aseksual/vegetatif
Caranya dengan pembelahan biner atau pembelahan langsung (tanpa melalui tahapan seperti mitosis). Proses pembelahan diawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik dan diikuti pembelahan sitoplasma. Proses pembelahan berlangsung cepat setiap 20 menit sekali. Contoh : E. coli.

b. Reproduksi Seksual/generatif
Caranya dengan konjugasi, pembelahan secara langsung materi genetik di antara dua sel bakteri melalui jembatan sitoplasma. Tidak dapat ditentukan jenis kelamin kedua bakteri yang berkonjugasi. Contoh : E. coli.

Rekombinasi DNA
Rekombinasi artinya bergabungnya dua DNA dari sumber yang berbeda. Rekombinasi DNA selain dengan proses konjugasi ada proses lain yaitu transformasi, transduksi, yang kemudian disebut proses paraseksual. Proses paraseksual meliputi:

· Transformasi,

ialah pemindahan sebagian materi genetik atau DNA atau hanya satu gen bakteri ke bakteri lain dengan proses fisiologi yang kompleks. Proses ini pertama ditemukan Frederick Griffith tahun 1982. Contoh : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi.

· Transduksi,

pemindahan materi genetik dengan perantara virus. Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal partikel transduksi (transducing particle). Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg

· Konjugasi,

pemindahan materi genetic secara langsung antara dua bakteri yang berbeda muatan

6. Penggolongan Bakteri

Berdasarkan bentuknya, bakteri dapat dibedakan menjadi yaitu:

a. Bentuk batang/basil (silindris), dibedakan menjadi:

1. Basil tunggal (monobasil) contohnya : E. coli, Salmonella typhosa

2. Diplobasil (berbentuk batang bergandengan dua-dua)

3. Streptobasil, bergandengan seperti rantai contohnya: Streptobacillus moniliformis,

Azotobacter sp.

b. Bentuk Bulat / Kokus , dibedakan menjadi:

1. Monococcus, berbentuk bulat, satu-satu, contohnya: Monococcus gonorrohoe

2. Diplococcus, bergandengan dua-dua contohnya : Diplococcus pneumonia

3. Streptococcus, bergandengan bulat seperti rantai, contohnya: Streptococcus salivarius, Streptococcus lactis, Streptococcus pneumoniae.

4. Sarcina, bentuk bulat yang mengelompok membentuk kubus, contohnya: Sarcina sp

5. Stafilokokus, bentuk bulat yang bergerombol seperti anggur, contohnya:

Staphylococcus aureus.

c. Bentuk Spiral, dibedakan menjadi:

1. Koma (vibrio) contohnya: Vibrio comma

2. Spiral (bengkok) contohnya: Spirillium minor

3. Spiroseta (spiral halus dan lentur) contohnya: Triponema pallidum

7. Berdasarkan cara mendapatkan makanan, dibedakan menjadi dua golongan yaitu:

a. Bakteri Heterotrof, artinya bakteri yang mendapatkan makanan dari organisme lain. Bakteri heterotrof dibedakan menjadi dua macam:

b. Bakteri saprofit, yaitu bakteri yang hidupnya dari sisa-sisa organisme mati atau sampah, contohnya: E. coli, Methanobacterium ruminatum, Clostridium sporagens, Thiobacillus denitrificans, Desulfovirio desulficans.Bakteri parasit, yaitu bakteri yang hidupnya tergantung pada makhluk hidup lain, umumnya bersifat patogen (menimbulkan penyakit).

c. Bakteri Autotrof, yaitu bakteri yang mampu membuat makanan sendiri, bakteri ini dibedakan menjadi:

1. Bakteri fotoautotrof, contohnya: bakteri ungu, bakteri hijau

2. Bakteri kemoautotrof, contohnya: bakteri S, bakteri nitrat, bakteri nitrit

8. Berdasarkan cara mendapatkan oksigen, dibedakan menjadi dua golongan yaitu:

a. Bakteri aerob, bakteri yang memerlukan oksigen untuk hidupnya. Contohnya: bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrococcus) dan bakteri nitrat (Nitrobacter)

b. Bakteri anaerob, bakteri yang tidak memerlukan oksigen dalam hidupnya. Contohnya: Clostridium tetani, Clostridium desulfuricans

9. Peranan Bakteri

a. Bakteri yang merugikan manusia (Parasit pada manusia) adalah

1. Salmonella typhosa Tipus

2. Vibrio coma Kolera

3. Clostridium tetani Tetanus

4. Neisseria gonorrhoeae Kencing nanah

5. Tryponema palidum Sipilis

6. Parasit pada tumbuhan

7. Pseudomonas cattleyae Penyakit pada anggrek

8. Pseudomonas solanacearum Penyakit pada pisang

9. Bacterium papaye Penyakit pada papaya

b. Parasit pada hewan

1. Bacillus anthracis Antrak pada hewan

2. Mycobacterium bovis Penyakit pada lembu

3. M. avium Penyakit pada unggas

c. Bakteri yang menguntungkan manusia
Di bidang pertanian

1. Bakteri nitrogen Mengikat N2

2. Azotobacter

3. Rhizobium leguminosarum

4. Clostridium posteurianum

5. Rhodospirilium rubrum

6. Bakteri nitrifikasi Membentuk senyawa nitrat
Nitrosomonas, Nitrococcus, Nitrobacter

7. Bakteri sulfur Membentuk asam sulfat dari S
Beggiatoa alba

d. Fermetasi makanan

1. Streptococcus lactis Pembuatan keju dan mentega

2. Lactobacillus bulgaricus Pembuatan yoghurt

3. L. casei Pembuatan minuman

4. Acetobacter xylinum Pembuatan nata de coco
Menghasilkan antibiotic

5. Streptomyces griseus Menghasilkan streptomisin

6. S. aureofaciens Menghasilkan aureomisin

7. S. venezuelae Menghasilkan kloromistin

8. Bacillus brevis Menghasilkan tirotrisin

9. B. polymyxa Menghasilkan polimiksin

e. Menghasilkan asam

1. Acetobacter acetii Menghasilkan asam asetat

2. Propionibacterium Menghasilkan asam propionate

3. Clostridium sp Menghasilkan asam butirat

GANGGANG BIRU-HIJAU (Cyanobacteria)
Ciri ganggang biru-hijau

1. Mempunyai pigmen fikosianin

2. Ukuran lebih besar daripada sel prokariotik 1-50 mikron

3. Hidup dalam bentuk uniseluler/koloni/filament

4. Tidak memiliki flagel tetapi bersifat motil

5. Hidup di air tawar, laut dan tanah-tanah lembap

6. Dapat bersimbiosis seperti dengan lumut hati, paku-pakuan, jamur dan invertebrate

Reproduksi ganggang biru-hijau

1. Pembelahan sel, terutama yang bersel satu, contoh: Gleocapsa

2. Fragmentasi, terutama yang berbentuk filamen, contoh: Oscillatoria

3. Pembentukan spora, dilakukan jika lingkungan kurang menguntungkan

Peran ganggang biru-hijau dalam kehidupan

1. Berperan sebagai perintis/pioneer

2. Dalam ekosistem air tawar sebagai produsen bagi zooplankton, udang, dan ikan kecil

3. Bagi manusia dapat dijadikan sebagai bahan pangan yaitu protein sel tunggal (single sel protein), contoh: Spirullina

4. Memfiksasi N2 bebas dari udara
Apabila melimpah dapat memberi efek racun bagi hewan yang meminum air di perairan tersebut.