halaman 1
BAKTERI
Abiogenesis : Teori asal usul kehidupan yang mengatakan bahwa terjadinya makhluh hidup dari dekomposisi senyawa organic.
Adenosin Tri Phosphat (ATP).: Energi yang dibebaskan dari oksidasi senyawa organik yang dapat dipakai bagi makhluk hidup untuk proses biosnitesis dan nonbiosintesis selnya.
Aerob : Organisme yang pertumbuhan perlu oksigen.
Anaerob : Organisme yang tumbuh tanpa adanya oksigen.
Anaerob fakultatif : Bakteri yang dapat tumbuh pada kondisi aerobik dan anaerobik.
Anaerob ogligat : Keadaan yang mutlak bebas dari adanya oksigen. Jika ada oksigen, akan bersifat racun bagi sel makhluk hidup itu .
Alkohol : Senyawa organil, hasil respirasi anaerobic terhadap glukosa Alkohol dapat dipakai sebagai desinfektan.
Amfibolik : Reaksi kimia yang bersifat katabolik, dan bersifat anabolik.
Amitotik : Pembelahan sel yang tidak mengikuti tahap -tahap pembelahan sel secara miosis.
Anabolisme : Proses sintesis komponen sel dari molekul sederhana, perlu energi.
angkut aktif : Proses angkut nutrisi yang perlu energi, sehingga laju angkut menjadi lebih cepat.
Animalculus : Objek (mikroorganisme) yang berada oleh Antonie Van Leeuwenhoek, pada pemeriksaan berbagai air contoh dalam usaha menguji kebenaran teori generasi spontan.
Antibakteri : bahan kimia yang menghambat atau membasmi sel bakteri.
Antibiotik : komponen yang diproduksi oleh mikroba, dalam jumlah kecil memiliki aktivitas antimikroba.
Antimikroba : Sifat suatu senyawa kimia atau biologi yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme.
Antiseptik : Bebas dari mikroorganisme yang dapat memicu infeksi atau kontaminasi.
Autotrofik : Organisme yang mamanfaatkan energi sinar atau kimia, dan memakai karbondioksida untuk menyusun senyawa organik.
Bahan sanitasi : Bahan yang dipakai untuk mengurangi jumlah mikroba dalam suatu bahan atau pada alat untuk mengikat keamanannya.
Bakteriofage : Virus yang menginfeksi bakteri dan memicu lisis sel bakteri.
Bakteriosidal : Sifat suatu senyawa kimia atau perlakuan yang membasmi bakteri.
Bakteriostatik : Sifat penghambat pertumbuhan bakteri tanpa membasmi nya.
Bakteri mesofilik : Bakteri yang tumbuh paling baik pada suhu sedang 25 - 48oC.
Bakteri psikrofilik : Bakteri yang memiliki suhu ideal pertumbuhan pada suhu lemari es, masih dapat tumbuh pada suhu 0oC.
Bakteri termofilik : Mikroorganisme yang tumbuh pada suhu 50oC atau lebih.
Bakteri Gram negatif : Bakteri yang memunjukkan warna merah(menyerap zat warna safranin), saat terlihat di bawah mikroskop, dalam proses pewarnaan Gram
Bakteri Gram Positif : Bakteri yang menandakan warna biru-ungu (menyerap zat warna Kristal violet), saat terlihat di bawah mikroskop, dalam proses pewarnaan Gram.
Bakteri patogen : Bakteri yang mampu memicu penyakit.
Basil : Bakteri berbentuk batang.
Bentuk atau sel vegetatif : Tahap pertumbuhan aktif, kebalikan dari tahap istirahat atau bentuk spora.
Biogenesis : Teori bahwa makhluk berasal dari
makhluk hidup sebelumnya.
Biosintesis : Penyusunan elemen sel, dengan memakai karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), Sulfur (S), dan unsur lain; yang diperoleh dari nutrisi.
Dekomposisi : Proses penguraian senyawa organik yang dilakukan oleh mikroorganisme untuk memperoleh energi (ATP).
Difusi dipercepat : Proses mengankutan nutrisi dari konsentrasi tinggi ke konsentras rendah, yang dibantu oleh enzim per mease pada permukaan luar dinding sel.
Difusi pasif : Proses pengangkut nutrisi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah pada suatu sel.
Deoxyribonucleic Acid (DNA) : Materi genetik yang yang tersusun dari fosfat, gula, dan basa nitrogen (purin dan pirimidin), ada di dalam kromosom pada setiap sel makhluk hidup.
Diplobasil : Penataan sel bakteri kokus dua-dua.
Diplokokus : Bakteri yang bentuk kokus dan berpasangan.
Disinfeksi : bahan kimia yang menghambat
atau membasmi mikrooganisme.
Disinfektan : Komponen yang dapat membasmi sel vegetatif mikroorganisme dan mencegah infeksi.
Dorman : Tidur, tahap istirahat, yang dilakukan oleh suatu sel bakteri (Bacillus, Clostridium), dengan menyusun struktur spora,sehingga mampu bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang ekstrim.
Eksospora : Spora yang terbentuk pada permukaan luar sel mikroorganisme.
Endositosis : proses masuknya zat melalui membran sel.
Endospora : Spora berdinding tebal yang dibentuk di dalam sel bakteri.
Episom : Unsur genetik mikroorganisme yang terikat pada kromosomnya.
Eukariotik : Sel yang memiliki inti yang bermembran. Membran inti : memisahkan inti dan sitoplasma sel.
tahap adaptasi : tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan sel bakteri mengadakan penyesuaian dengan kondisi lingkungan pertumbuhan , sel belum membelah. Grafikpertumbuhan masih datar.
tahap eksponensial : tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan pertumbuhan sel secara cepat dan konstan, sesuai dengan pertambahan waktu. Grafik pertumbuhan naik.
tahap kematian : tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan semakin menurunnya jumlah sel anak yang dihasilkan, dalam tahap ini jumlah sel anak yang dihasilkan semakin menurun dan jumlah sel anak yang dihasilkan semakin kecil jumlahnya
jika dibandingkan jumlah sel bakteri yang mati.
Grafil pertumbuhan menurun.
tahap menuju kematian : tahap pertumbuhan sel bakteri, yang ditandai dengan jumlah sel anak yang dihasilkan mulai mengalami penurunan, jumlah sel anak yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan jumlah sel yang mati.
Grafi : pertumbuhan sel mulai menurun.
tahap pertumbuhan awal : tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan sel mulai membelah, sehingga jumlah sel semakin banyak.
Grafik pertumbuhan mulai naik :
tahap pertumbuhan diperlambat. tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan penurunan laju pertumbuhan sel.
Grafil : pertumbuhan masih baik.
tahap pertumbuhan stasioner maksimum : tahap pertumbuhan sel bakteri yang ditandai dengan pertambahan jumlah sel anak baru sama dengan jumlah sel yang mati. Grafik pertumbuhan
sel mendatar.
Fenol. Disinfektan, yang dapat bersifat bakterisidal pada konsentrasi
rendah. Disinfektan ini merusak merman sel bakteri.
Fenotif. sifat mikroorganisme yang dapat ditangkan oleh
pancaindera.
Fermentasi. Oksidasi anaerobi. suatu komponen oleh enzim
mikroorganisme, menghasilkan energi. Pada proses ini tidak diperluken adanya oksigen, dan sebagai penerima elektron yaitu senyawa organik.
Fimbriae. Struktur (apendiks), yang bukan pili, atau flagel; berfungsi untuk perlekatan pada suatu substrat atau media.
Flagellum : Struktur (apendiks) pada permukaan sel bakteri, berfungsi sebagai alat gerak.
Formalin : Larutan formaldehida 37 sampai 40%.
Fototrofik : Mikroorganisme yang dapat memakai energi sinar untuk metabolisme.
Fosforilasi oksidatif : Urutan reaksi oksidasi di dalam rantai respirasi di mana dibebaskan energi dalam jumlah cukup dalam bentuk ATP.
Fungisida : Senyawa yang membasmi fungi.
Genotif : Gen tertentu yang ada di dalam organism dan sel selnya.
Germinasi : Proses perkecambahan spora bakteri untuk membentuk sel vegetative baru.
Glikolisis : Proses disimilasi glukosa yang tidak mensyaratkan keberadaan oksigen, menjadi asam piruvat, juga dinamakan jalur Emden-Meyerhoff-Parnas.
Halofilik : Mikroorganisme di mana pertumbuhan tergantung atau dirangsang oleh konsentrasi garam tinggi.
Halofilik fakultatif : golongan bakteri yang dapat tumbuh dalam larutan garam NaCl, namun tidak mensyaratkannya.
Halofilik obligat : golongan bakteri yang mensyaratkan adanya konsentrasi garam NaCl yang tinggi untuk pertumbuhan .
Heterotrofik : Mikroorganisme yang tidak dapat memakai karbondioksida sebagai sumber karbon satu-satunya, dan perlu komponen organic sebagai sumber karbon. Identifikasi. Proses pemberian nama terhadap makhluk hidup dengan memakai rujukan berupa ciri-ciri baik morfologi dan hasil uji biokimia.
Infeksi : Kondisi patologi dipicu oleh pertumbuhan
mikroorganisme di dalam sel inang.
Inokulasi : Memasukan mikrooganisme atau benda ke dalam tubuh atau kultur medium.
Inokulum : Bahan yang mengadung mikroorganisme dan dipakai untuk inokulasi.
Jazad renik : Organisme berukuran kecil (mikroskopis). Nama lainnya yaitu mikroba, mikroorganisme.
Kapsul : Struktur yang berada pada bagian paling luar sel bakteri, berperan dalam meningkatkan virulensi bakteri itu .
Katabolisme : Penguraian senyawa organik, menghasilkan energi (ATP)
Kemotrofik : Organisme yang memperoleh energi dari oksidasi senyawa kimia.
penggolongan : penggolongan makhluk hidup berdasar persamaan sifat yang diperoleh dari hasil identifikasi.
Kokus : Bentuk bola, salah satu bentuk dasar sel bakteri.
Koloni : Kumpulan sel-sel hasil pembelahan sel bakteri, dapat dilihat pada media padat (solid).
Koliform : golongan kuman batang Gram negatif, yang dalam batas-batas tertentu mirip dengan Ecsherichia coli.
Konyugasi : Proses penyatuan yang ditandai dengan
penyatuan temporer, terjadi pada sel uniseluler.
Kromosom : Struktur yang ada di dalam nukleus pada sel makhluk hidup, pembawa bahan materi genetik (DNA),
Kultur : Biakan mikroorganisme, dapat berupa campuran atau murni, yaitu hasil kultivasi mikoorganisme itu di laboratorium.
Kurva pertumbuhan : Kecepatan pertumbuhan sel-sel bakteri pada suatu media pertumbuhan, yang dilihat dalam kurun waktu tertentu.
Lisogenik : Keadaan suatu bakteri yang membawa bakteriofas (sering kali sebagai profas), dimana sel itu tahan.
Medium pertumbuhan : Bahan yang mengandung nutrisi dan elemen lain, yang dipakai oleh
mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembangbiak.
Mercurochrome : Obat merah, yang dipakai sebagai bahan diisinfektan.
Mesosom : Struktur pada sel bakteri, yaitu invaginasi (melipatke dalam) membran sel.
Metabolisme : Reaksi kimiawi yang dilakukan oleh sel yang menghasilkan ATP untuk sintesis elemen sel
dan untuk aktifitas seluler seperti pergerakan.
Mikroaerofilik : Kondisi tekanan oksigen yang rendah yang diperlukan oleh makhluk hidup.
Mikroba : Organisme bersel satu (uniseluler), reprosuksinya dengan pembelahan sel.
Mikroskopis : Ukuran kecil (mikro), organisme yang berukuran mikroskopis hanya dapat dilihat dengan memakai mikroskop.
Miselium : Suatu massa filament berbentuk seperti benang, bercabang atau berbentuk jalinan, yang yaitu strukturbvegetatif suatu fungi.
Mitosis : Pembelahan sel dengan melalui tahap intertahap , protahap ,metaphase, anaphase, telotahap ; menghasilkan dua selanakan dengan sifat krokosom sama seperti sifat kromosom sel asalnya.
Motilitas : Kemampuan melakukan pergerakan yang dilakukan oleh mikroorganisme dengan memakai flagel.
Mutan : Organisme yang mengalami perubahan genetik atau menerima gen baru.
Mutasi : Perubahan yang stabil pada gen, sehingga memicu perubahan pada sifat nya.
Nukeloid : Struktur bahan nukleus pada sel prokariotik (seperti bakteri).
Nutrisi : Bahan makanan yang diperlukan untuk keperluan metabolisme, reproduksi sel organisme.
Oksidan : Bahan pengoksidasi, penerima elektron, sehingga menjaditerduksi.
Oksidasi : Reaksi di mana terjadi penerimaan (kombinasi) dengan oksigen, atau kehilangan elektron atau oksigen.
Otoklaf : Alat yang dipakai untuk sterilisasi, dengan
memakai uap panas yang dihasilkan. Alat ini dapat
menghasilkan keadaan steril, dan dioperasikan sampai pada suhu 121oC, selama 15 menit.
Patogen : Kemampuan untuk memicu penyakit
Pemanasan basah : Proses pemanasan yang memakai air (contonya mendidihkan air pada suatu wadah).
Pemanasan kering. Proses pemanasan yang tidak memakai air (contohnya pemanasan langsung pada api sampai merah,
pembakaran).
Peptidoglikan. Senyawa polimer yang ada pada dinding sel prokariot (bakteri), terdiri atas tiga komponen utama, yaitu: asetil-glukosamin (AGA), asetil muramat (AMA), dan peptode yang terdiri dari empat atau lima asam amino. Pili, pilus. Struktur pembentuk filament (apendiks) yang bukan
flagel, atau fimbiae; fungsinya sebagai transfer materi genetik.
Plasmid : Struktus yang terdiri dari DNA di dalam sitoplasma (bebas), dan bereproduksi (bereplikasi tanpa tergantung pada kromosom).
Plamid kolisinogenik : Plasmid pada sel bakteri yang mampu memindahkan kemampuan menghasilkan kolisin ke sel bakteri lain.
Profas : Hasil penyatuan DNA virus dengan DNA bakteri oleh bakeriophage.
Prokariotik : Struktur sel yang tidak memiliki selaput inti (nukleus).
Protoplas : Struktur sel bakteri di mana dinding selnya sudah hilang dan yang tersisa yaitu isi sitoplasma yang dikelilingi oleh membran plasma.
Rantai angkut elektron : prosedur reaksi oksidasi-reduksi untuk mebentuk ATP.
Reduktan : Bahan perededuksi, mendonasikan elektron, sehingga menjadi teroksidasi.
Reduksi : Proses kimia di mana terjasi pelepasan oksigen, penambahan hydrogen, atau penerimaan elektron.
Replikasi : Proses penggandaan (perbanyakan) sel bakteri, yang didahului adanya penggandaan bahan nucleus.
Respirasi aerobik : Proses oksidasi oleh organism hidup di mana oksigen bertindak sebagai akseptor dari elektron yang dilepaskan dari substrat.
RNA (Ribonucleic Acid) : Asan nukleat yang ada di dalam sitoplasma sel dan nucleolus, mengandung asam fosfat, D-ribose, adenine, guanine, sitosin, dan urasil.
Sarcina : Penataan sel bakteri kokus yang terdiri atas delapan sel atau lebih, membentuk strukur seperti kubus.
Sel eukariotik : Sel yang sudah memiliki membran inti (nukleus).
Sel prokariotik : Sel yang belum memiliki selaput inti (nukleus).Bentuk atau Sel vegetatif. Sel organisme yang terdiri atas struktur struktur halus. struktur ini berada dalam sel organisme pada saat organisme itu berada pada lingkungan yang normal.
Sferoplas : Bahan sisa (sebagian lapisan luar) hasil pembuangan dinding sel pada sel bakteri Gram negatif, yang tetap melekat pada membran sitoplasma.
Siklus Krebs : Suatu sistem enzim yang mengubah asam piruvat menjadi karbondioksida dengan adanya oksigen, di mana energi ditangkap dalam bentuk molekul ATP.
Solut : Bahan terlarut.
Spesimen : Bahan contoh yang dipakai untuk pemeriksaan untuk keperluan tertentu di laboratorium.
Spora : Sel istirahat yang tahan dan dibentuk oleh mikroorganisme tertentu, dan bersifat dorman.
Sporulasi : Proses pembentukan spora.
Spora sentral : Spora yang letaknya di tenga-tengah sel vegetatifnya.
Spora subterminal : Spora yang letaknya agak ke ujung sel vegetatifnya.
Spora terminal : Spora yang letaknya pada salah salah satu ujung sel vegetatifnya.
Stafilokokus : Bakteri berbentuk bola (kokus) yang penataan selnyabtidak teratur seperti penataan buah anggur.
Steril : Bebas dari organisme hidup.
Sterilisasi : Proses untuk memicu steril, membasmi semua bentuk keidupan.
Streptobasil : Penataan sel bakteri kokus yang terdiri atas tiga atau lebih sel membentuk rantai.
Taksonomi : Pengkajian tentang penggolongan atau penataan sistematik organisme ke dalam golongan atau kategori yang dinamakan taksa.
Tindalisasi : Proses pemanasan yang tidak sinambung dalam usaha membasmi endospora bakteri, untuk memperoleh kondisi steril.
Transduksi : Pemindahan materi genetik (DNA) dari satu sel bakteri ke sel bakteri lain yang diperantarai oleh bakteriophage
Transformasi : Pemindahan informasi genetik melalui pemindahan DNA bebas dari satu sel (donor) ke sel bakteri lain (resipien).
Translasi : Penterjemahan kode-kode genetik (kodon) yang dibawa oleh mRNA, dalam proses sintesis protein.
Translokasi. Proses pengangkut nutrisi pada sel bakteri yang melibatkan protein tahan panas (Heat protein atau Hpr), dan enzim enzim pada permukaan luar membran sel.
Transport aktif : Proses pengangkut nutrien dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi yang memutuhkan enzim permease dan energi.
TCA : Tricarboxyclic Acyd, nama lain dari siklus Krebs.
Transkripsi. Proses pembentukan messenger RNA (mRNA) oleh DNA.
Variasi genetik : Perubahan genotif dalam materi genetik (DNA)yang dapat terjadi sebab mutasi.
Vibrio : Bentuk koma dari sel bakteri.
Waktu generasi : Waktu yang diperlukan oleh satu sel untuk membelah dan menghasilkan dua sel anak.
bakteriologi yaitu mempelajari kehidupan bakteri. Bakteri yaitu makhluk hidup mikroskopis bersel tunggal (uniseluler). Bakteriologi yaitu bagian dari mikrobiologi. Mikrobiologi yaitu ilmu yang
mempelajari kehidupan mahluk hidup yang
berukuran mikroskopis (mikroorganisme). Mikrobiologi membahas bakteri, virus, fungi, protozoa, dan alga. Bakteri yaitu organisme yang memiliki dinding sel. maka jika dibahas dari struktur selnya (kandungan dinding sel), maka bakteri digolongkan ke dalam tumbuhan. Jika dibahas dari kemampuan beberapa sel bakteri yang bergerak pindah tempat, maka bakteri digolongkan ke dalam hewan. , dalam penggolongan makhluk hidup dengan sistem 5 (lima) dunia
menurut bakteri digolongkan ke dalam dunia monera , Bakteriologi mencakup tentang sel bakteri, pengendalian bakteri, peran bakteri. berbagai aspek dalam ruang lingkup bakteriologi, memahami sel bakteri yang mencakup bentuk dan struktur halus (ultrastructure) sel bakteri, nutrisi , kultivasi bakteri, identifikasi dan penggolongan , reproduksi pertumbuhan sel bakteri, genetika bakteri. Sel bakteri mencakup struktur halus (ultrastrucuture) sel bakteri. Struktur halus sel bakteri mencakup struktur yang ada pada bagian luar dan dalam sel bakteri, seperti: flagellum, pilus, fimbriae, kapsul, dinding sel, membran sel, mesosom, ribosom, nukleoid,dan spora.
bakteri yang tidak menguntungkan atau tidak
dikehendaki keberadaannya pada suatu media atau lingkungan tertentu, harus dihambat pertumbuhan , Pengendalian bakteri yaitu usaha untuk menghambat
pertumbuhan ,tujuan pengendalian bakteri yaitu membasmi bakteri yang patogen (bakteri yang
dapat memicu penyakit), atau membasmi bakteri yang tidak dikehendaki pertumbuhan pada suatu media pertumbuhan tertentu. Pengendalian bakteri mencakup usaha sterilisasi, disinfeksi, dan pemakaian antibakteri termasuk antibiotik,
Sel bakteri dapat ditumbuhkan pada kondisi seperti kondisi alami bakteri tertentu. Proses penanaman sel bakteri di laboratorium, perlu diperhatikan nutrisi dalam media pertumbuhan , sehingga kebutuhan bakteri akan nutrisi terpenuhi, dan sel bakteri
dapat tumbuh dengan maksimal. Dalam penyiapan media pertumbuhan, nutrisi dan faktor pertumbuhan lainnya harus diperhatikan , sehingga sel bakteri yang ingin ditumbuhkan dapat tumbuh dengan baik di dalam media itu . bakteri yang ditumbuhkan di laboratorium, jika semua kebutuhan hidupnya terpenuhi, maka sel nya mengalami pertumbuhan. Perbanyakan sel bakteri dapat terjadi, jika proses
reproduksi selnya berlangsung dalam kondisi yang optimal. Sel bakteri tumbuh, jika terjadi peningkatan jumlah selnya. Jadi, pertambahan jumlah sel pada sel bakteri, berarti pertumbuhan sel bakteri sudah terjadi. ini juga berarti bahwa jumlah personal sel bakteri itu juga bertambah. Ada cukup banyak jenis bakteri yang ada di alam. maka diperlukan proses identifikasi untuk lalu dilakukan penggolongan bakteri. Proses identifikasi dilakukan dengan melakukan
prosedur uji terhadap sel bakteri yang ditumbuhkan di
labaratorium. Dengan mengetahui kesamaan dan perbedaan pada berbagai sel bakteri, dapat dilakukan penggolongan bakteri untuk menggolongkan bakteri ke dalam golongan atau kelas-kelas sesuai kesamaan ciri masing-masing sel bakteri. Proses penggolongan bakteri, tidak hanya dilakukan dengan melihat
morfologi sel bakteri. Informasi genetika bakteri, akan memberi rincian yang akurat tentang kesamaan dan perbedaan pada berbagai sel bakteri. Genetika bakteri, memberi rincian tentang struktur Deoxyribonucleic Acid (DNA), Ribonucleic Acid (RNA) bakteri. Selain itu, di dalam genetika bakteri, dibahas juga tentang transfer bahan genetika, dan mutasi. sehingga
tidak hanya informasi morfologi dan fisiologi sel bakteri yang diperlukan untuk memahami sifat sel bakteri tertentu, namun aspek genetika sel bakteri juga menjadi rujukan dalam memahami sifat bakteri itu, Bakteriologi berperan besar dalam berbagai
kehidupan makhluk hidup lain. Dengan mempelajari kehidupan bakteri, dapat dipakai dalam berbagai bidang kehidupan antara lain: kesehatan, makanan, pertanian, lingkungan, bioteknologi. maka ilmu bakteriologi dasar yaitu dasar dalam
menerapkannya dalam berbagai bidang kehidupan itu .Beberapa bakteri menguntungkan, ada juga yang merugikan bagi makhluk hidup lain. maka dalam kehidupan sehari-hari, kita perlu menghindari bakteri yang tidak menguntungkan, dan mempertahankan keberadaan bakteri yang menguntungkan, Dalam bidang pangan, contoh bakteri dipakai dalam industri makanan(contoh pembuatan nata de coco). Bakteri juga berperan dalam bidang kesehatan, yaitu sebagai pengurai sisa-sisa pencernaan makanan di usus besar kita , agar feces lebih mudah dikeluarkan
ke luar tubuh. Dalam bidang lingkungan, bakteri dapat berperan sebagai pengurai berbagai senyawa organik yang berada di lingkungan, sehingga memperlancar siklus materi dan energi. Ada juga bakteri yang dapat dipakai dalam bioteknologi bakteri, contoh dalam menghasilkan insulin rekombinan pada bakteri.
bakteri yang tergolong patogen, yaitu bakteri yang memicu penyakit pada kita dan hewan. Berbagai macam penyakit dipicu oleh bakteri, baik bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif; baik bakteri berbentuk kokus, basil, dan spiral.
bakteri dapat merusak bahan pangan, sehingga masa
simpan bahan pangan itu menjadi tidak lama.
Bakteriologi dipelajari sebagai ilmu murni (bakteriologi murni). Selain itu, bakteriologi dapat dipelajari sebagai ilmu terapan (bakteriologi kedokteran, bakteriologi pangan, bakteriologi pertanian, bakteriologi industri, bakteriologi lingkungan ). Bakteriologi murni, dapat berkontribusi dalam bakteriologi terapan dan Sebaliknya,
mikrobiologi berasal dari kata: mikro yang berarti kecil, bios yang berarti hidup, dan logos berarti ilmu. sehingga mikrobiologi yaitu imu yang membahas kehidupan makhluk hidup yang berukuran kecil (mikroorganisme). pembahasan mikroorganisme, terdiri atas lima golongan makhluk hidup yaitu
bakteri (bakteriologi), fungi mikroskpis (mikologi), virus (virologi), alga (fikologi), dan protozoa (protozoologi) ,Sejarah mikrobiologi dimulai tahun 1974, saat Antonie Van Leeuwenhoek (1632-1723), dengan memakai lensa gelas (mikroskop), ia menemukan adanya kehidupan di dalam air danau. yaitu yang pertama kali melihat mikroorganisme (jazad renik) ini dengan memakai berbagai jenis mikroskop buatannya.,Leeuwenhoek melihat makhluk hidup ini dalam suspensi yang dikoreknya dari sela-sela giginya. bahwa Leeuwenhoek juga melihat adanya kehidupan di dalam setetes air danau dengan memakai lensa gelas. Benda-benda hidup yang dilihat nya, dinamakan animalcules. Animalculus dilihat dalam berbagai bentuk (bola atau kokus, batang atau basilus, spiral atau spirilum), ukuran, dan warna.
bahwa, jazad renik (animalculus) itu muncul akibat pembusukan (dekomposisi) jaringan tumbuhan atau hewan yang mati. Mereka mengira bahwa organisme hidup berasal dari bahan mati yang mengalami penghancuran. Konsep bahwa kehidupan berasal dari bahan mati, dikenal sebagai: generasi spontan (generatio spontanea) atau abiogenesis (a = tidak, bios = hidup, genesis = asal).
Pada tahun 1949, John Needham (1713-1781), penganut teori abiogenesis, melakukan ujicoba dengan daging yang dimasak, dan melihat nya bahwa walau air rebusan daging itu disimpannya rapat-rapat dalam botol tertutup, namun muncul
mikroorganisme. Ia anggap bahwa mikroorganisme itu berasal dari daging itu . Dari teori abiogenesis ini, lalu muncul tanggapan yang menentangnya.
Ada beberapa ilmuwan yag tidak sealiran dengan teori
abiogenesis di atas. Mereka lalu melakukan berbagai
ujicoba untuk membuktikan ketidakbenaran teori abiogeneis. Francisco Redi (1626-1797) mengujicoba dengan menutup daging dengan kasa halus untuk mencegah hinggapnya lalat yang bertelur di atasnya, dan daging lain dibiarkan terbuka (daging mengadakan kontak dengan udara luar). Hasil
pengamatannya yaitu bahwa pada daging yang tidak ditutup (terbuka), berada banyak ulat yang berasal dari lalat. sedang daging yang ditutup, tidak berada nya adanya ulat. Lazzaro Spallanzani (1729-1799), mengujicoba dengan memicu suspensi bahan organik di dalam tabung gelas, lalu
mendidihkannya. lalu suspensi bahan organik itu ditutup rapat-rapat. Hasil pengamatannya yaitu bahwa pada suspensi yang ditutup, tidak berada adanya mikroorganisme. namun jika gelas dibuka, cairan mengadakan kontak dengan udara luar, terjadi
pertumbuhan mikroorganisme.Teori Spallanzani ini dibantah oleh Needham, yang mengatakan bahwa organisme sangat perlu udara untuk
pertumbuhan . lalu , Needham mengatakan bahwa sebab ke dalam gelas itu tidak dimasukkan udara maka tidak mungkin terjadi pertumbuhan mikroorganisme di dalam gelas itu . Pada tahun 1836, Franz Schultze (1815-1873), menyempurnakan ujicoba Redi-Spallanzani. Caranya yaitu dengan mengalirkan udara lewat suatu asam atau basa yang keras (pekat) ke dalam labu yang berisi kaldu daging yang dididihkan. lalu Theodor Schwann (1810-1882) pada tahun 1837, mengujicoba dengan melewatkan udara melalui tabung yang dipanaskan (membara) ke dalam labu yang berisi daging yang dididihkan.
Dari ujicoba itu , baik Schultze dan Schwann, tidak menemukan adanya mikroorganisme dalam kaldu itu . Louis Pasteur (1822-1895) mengadakan ujicoba , dengan memakai gelas berbentuk bulat berisi ekstrak bahan organik. Ujung leher labu dibuat membentuk huruf U atau seperti leher angsa. lalu labu itu dipanaskan. Sesudah beberapa waktu dengan dibiarkannya udara keluar masuk melalui
ujung leher labu membentuk huruf U itu , tidak terlihat adanya mikroorganisme. ini dipicu udara yang mengandung mikroba akan tertahan pada dinding leher labu itu , dan tidak sampai ke dalam ekstrak bahan organik itu . Louis Pasteur lalu menganggap ujicoba nya dengan pernyataan omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo (semua kehidupan berasal dari telur, dan semua telur berasal dari kehidupan
sebelumnya). sehingga runtuhlah teori abiogenesis, dan diterimalah teori biogenesis. John Tyndal, pada tahun 1876, menyempurnakan ujicoba Pasteur. Ia mengatakan bahwa pemanasan yang dilakukan Pasteur tidak menjamin sterilisasi, sebab ada beberapa mikrooraganisme yang tahan terhadap pemanasan, sebab miroorganisme itu memiliki endopsora. Ia lalu menyebutkan konsep untuk
mensterilkan suatu bahan (termasuk kuman berspora). Caranya yaitu pemanasan bahan yang mengandung endospora secara tidak sinambung. Dengan cara ini, sesudah pemanasan bahan
didiamkan, sehingga spora bergerminasi menjadi sel vegetatif, lalu dipanaskan lagi untuk membubuh sel vegetatif yang tidak tahan panas itu ; didiamkan lagi, dipanaskan lagi, dan seterusnya, sehingga endospora terbunuh. Proses ini dinamakan Tyndalisasi.
Robert Koch (1843-1910) menemukan pemakaian medium padat (Agar) untuk mengisolasi suatu jenis jazad renik dari suatu campuran mikrororganisme. Medium padat dipakai untuk menamam bakteri, yang mana bakteri itu diharapkan dapat tumbuh
dan membentuk koloni yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Adanya koloni bakteri yang tumbuh pada media Agar, memungkinkan untuk dilakukan perhitungan koloni, identifikasi bakteri, dan proses isolasi dan memicu kultur murni. ahwa Koch menganggap hasil riset nya dalam bentuk teori-teori dan dikenal sebagai postulat Koch, yaitu:
Jazad renik sebagai pemicu gejala penyakit tertentu.
Jazad-jazad renik itu dapat diisolasi di laboratorium sebagai kultur murni. Kultur murni itu dapat memicu penyakit, dengan gejala khusus , bila diinokulasi pada hewan sehat yang peka atau rentan (susceptible).
Dari hewan yang dibuat sakit itu , jazad renik itu dapat
diisolasi kembali dengan sifat seperti sifat jazad renik semula. makhluk hidup disusun atas sel. Makhluk hidup uniseluler, disusun atas satu sel saja (uniseluler). Makhluk hidup bersel banyak disusun atas banyak sel (multiseluler). maka organisme
uniseluler tidak dapat membentuk jaringan pada tubuhnya, sedang organisme multiseluler, dapat membentuk jaringan pada tubuhnya. Sel makhluk hidup memiliki inti sel (nukleus). Inti sel ada yang
belum memiliki membran inti, ada sel yang sudah memiliki membran inti. Sel yang memiliki inti yang belum ada membran intinya, dinamakan sel prokariotik. sedang sel yang memiliki inti yang
sudah ada membran intinya, dinamakan sel eukariotik.
Sel prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran
inti (nukleus), sehingga nukleusnya bercampur atau mengadakan hubungan langsung dengan sitoplasma. area nukleus yang mengandung materi genetik dinamakan nukleoid. sedang sel eukariotik yaitu sel yang sudah memiliki membran inti. Terkait dengan perbedaan sel prokariotik dan eukariotik, bahwa sel eukariotik memiliki inti yang terbungkus membran yang pembelahannya dengan cara mitosis, sitoskeleton, sistem membran internal yang rumit, mitokondria yang melakukan respirasi, dan, dalam kasus tumbuhan , ada kloroplas. Bakteri (prokariotik) yang lebih kecil; tidak memiliki semua struktur ini, dan inti bakteri membelah secara fisi (amitotik).
Ciri metode pada sel prokariotik yaitu : ketiadaan membran internal yang memisahkan inti dengan sitoplasma, pembagian inti secara fisi bukan secara mitosis, kehadiran dinding sel mengandung mukopeptide tertentu sebagai penguatan elemennya.
Beberapa contoh mikroorganisme yang memiliki sel yang termasuk dalam sel prokariotik yaitu : bakteri, ricketsia, mycoplasma, dan cyanobakteri. Beberapa ciri sel bakteri yaitu : memiliki dinding sel,
reproduksinya dengan membelah diri, ada sel yang dapat bergerak dan ada sel yang tidak dapat bergerak. Ciri-ciri ricketsia yaitu : pleomorfik, tidak memiliki dinding sel, bersifat parasit, dan tahan terhadap penisilin. Terkait dengan ricketsia, bahwa ricketsia mula-mula dianggap sebagai virus, sebab ukurannya yang kecil, sukar diwarnai dengan pewarnaan
Gram, dan hanya tumbuh di dalam sitoplasma sel eukariotik. Namun ternyata mikroorganisme ini memiliki ciri-ciri bakteri, yaitu: secara struktural seperti dengan bakteri batang Gram negatif, mengandung DNA, RNA, enzim untuk siklus Krebs dan ribosom untuk sintesis protein, berkembang biak dengan pembelahan biner, dihambat oleh antibiotika contoh: tetrasiklin dan kloramfenikol. sedang beberapa
ciri cyabobakteri yaitu : uniseluler, memiliki dinding sel, dapat mengadakan endositosis, dan reproduksinya dengan membelah diri.
Mikrorganisme eukariotik terdiri atas: fungi, protozoa, dan alga. Ciri-ciri fungi yaitu : tubuhnya terdiri atas hifa (kumpulan hifa membentuk miselium), memiliki nukleus yang bermembran, tidak dapat berfotosintesis, cara reproduksinya yaitu dengan
memakai spora; spora aseksual (konidiospora, sporangiospora, arthrospora, klamidospora); spora seksual (askopsora, basidiospora, zigospora, oospora). Ciri-ciri protozoa yaitu : tidak memiliki dinding sel, biasanya uniseluler, sebagian besar tidak dapat berfotosintesis. sedang sifat dari alga yaitu : dapat berfotosintesis, memiliki dinding sel.
bakteri sebagai makhluk uniseluler, yang memiliki ukuran yang mikroskopis. Makhluk hidup mikroskopis, termasuk bakteri, tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Pengamatan bakteri, diperlukan alat bantu untuk dapat melihat morfologi dan struktur halus
yang ada pada selnya. diperlukan mikroskop dengan bagian nya. Antony Van Leeuwenhoek, yaitu orang yang pertama kali melaporkan hasil pengamatannya dilengkapi # FOTO bakteri dan mikroba lainnya, dengan memakai mikroskop buatannya.
Mikroskop yang dibuat Leeuwenhoek, yaitu mikroskop yang sangat sederhana, hanya memiliki satu lensa yang ditempatkan antara objek dengan mata. Sejalan dengan kemajuan teknologi, mikroskop semakin disempurnakan, sehingga bisa dipakai untuk
melihat objek dengan lebih jelas. Saat ini, mikroskop memiliki dua buah jenis lensa, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif diletakkan di dekat objek
atau sediaan (preparat) yang akan dilihat . sedang lensa okuler diletakkan di atas di dekat mata, saat kita mengoperasikan mikroskop. Banyak mikroskop modern memiliki dua lensa okuler. Mikroskop
yang memiliki dua lensa okuler dinamakan mikroskop binokular. sedang mikroskop yang memiliki satu lensa okuler dinamakan monokular. Lensa objektif mengatur fokus sinar lampu pada objek yang ditempatkan di belakang titik fokal F1 dan memperbesar objek sehingga menghasilkan bayangan nyata yang diproyeksikan pada bidang fokal dari lensa okuler. Bayangan nyata yang terletak
di depan titik fokal F1 dari lensa okuler, diperbesar oleh lensa okuler sehingga membentuk bayangan maya (bayangan semu) yang dapat dilihat oleh mata. sehingga total perbesaran yaitu hasil dari perbesaran lensa objektif dan lensa okuler. untuk memperoleh berbagai tingkat perbesaran, setiap mikroskop dilengkapi tiga golongan lensa objektif, yang dipasang pada nosepiece yang dapat diputar, yaitu terdiri dari: lensa objektif berkekuatan rendah,
lensa objektif berkekuatan tinggi, lensa objektif minyak imersi. Masing-masing lensa objektif itu , dijelaskan sebagai berikut.
1. Lensa objektif berkekuatan rendah (low power, 16 mm), yang ditandai dengan angka 10X pada bagian luarnya, dan memiliki jarak kerja 5 - 8,3 mm.
2. Lensa objektif berkekuatan tinggi (high dry, 4 mm), yang ditandai dengan angka 40X, 43X, 44X, atau 45X, dan memiliki jarak kerja 0,46 - 0,72 mm.
3. Lensa objektif minyak imersi (immersion oil, 1,8 mm), yang ditandai dengan angka 95X, 97X, atau 100X, dan memiliki jarak kerja 0,13 - 0,14 mm.
Angka 16 mm, 4 mm, dan 1,8 mm, menandakan panjang fokal pada masing-masing lensa, yaitu jarak antara lensa dengan titik fokal lensa (F1 dan F2). Jika lensa okuler memiliki perbesaran 10X, maka total perbesaran harus dikalikan 10X (untuk lensa objektif
berkekuatan 10X), sehingga total perbesaran memakai lensa berkekuatan rendah menjadi 100X. Demikian juga untuk perhitungan perbesaran total, pada pemakaian lensa objektif berkekuatan
tinggi.Selain lensa objektif dan okuler, dua elemen lain yang penting dalam mikroskop yaitu lampu dan kondenser. Adanya lampu dankondenser, akan mengatur ilmuniasi dari objek secara tepat. Besarnya
sinar yang melalui lensa objektif berbeda untuk setiap jenis lensa.Jika perbesaran lensa objektif naik, jarak kerja lensa menurun, dansudut apertur objektif bertambah. maka dengan bertambahnya perbesaran, bertambah banyak sinar yang harus masuk ke lensa objektif. Besarnya sinar yang masuk, diatur oleh
diafragma iris yang terletak di antara lensa dan kondenser. Dengan lensa objektif berkekuatan rendah dan tinggi, diafragma iris tidak terbuka penuh, sebab pada perbesaran ini objek akan terlihat jelas jika sinar tidak terlalu pekat. Namun, jika dipakai lensa objektif
minyak imersi yang memiliki perbesaran 95X atau lebih, maka jarak kerja yaitu yang terpendek, dan diafragma iris akan lebih terbuka.
Mikroskop kontras dibuat pertama kali oleh Fritz Zernike. Mikroskop ini dipakai untuk melihat sel-sel berukuran kecil tanpa diberi pewarnaan. dibandingkan dengan mikroskop medan terang dan mikroskop medan gelap. Pada mikroskop kontras, sumber iluminasi berupa seberkas sinar yang datang melalui suatu cincin di dalam lensa kondenser. Pada lensa objektif dipasang suatu cincin tahap yang akan mengubah tahap sinar yang melaluinya sebanyak seperempat dari panjang gelombangnya. Sinar yang sudah melewati objek dan tidak dibelokkan akan menembus cincin tahap dan terlihat oleh mata sebagai sinar putih yang normal. Sinar yang melewati objek dengan indeks refraksi berbeda dengan medium di sekelilingnya, akan dibelokkan dan memiliki berkas sinar yang lebih panjang. maka
akan tiba pada okuler di luar tahap . sebab perbedaan indeks refraksi antara sel dengan medium di sekelilingnya, maka bayangan dapat terlihat secara lebih kontras. Pada kebanyakan mikroskop kontras,
bayangan terlihat gelap dengan latar belakang terang
Mikroskop medan gelap yaitu suatu mikoskop dengan sistem kondensernya diubah sedemikian rupa agar sinar yang datang dapat mencapai objek dari samping, sehingga sinar yang dibelokkan secara refleksi dan refraksi oleh objek yang akan terlihat. Sinar yang menyebar itu akan melalui lensa objektif,
sehingga objek akan terlihat terang dengan latar belakang gelap.pemakaian mikroskop medan gelap memungkinkan untuk melihat partikel atau sel yang ukuran di luar batas resolusi mikroskop sederhana, contoh dalam melihat Treponema pallidum.
Mikroskop ultraviolet (mikroskop UV) dapat menghasilkan resolusi dan perbesaran yang lebih tinggi dibandingkan mikrokop biasa. ini dipicu mikroskop UV memiliki panjang gelombang yang lebih pendek, yaitu 180 - 400 nm (biasanya
dipakai 230 - 350 nm), sehingga akan menghasilkan resolusi sekitar dua kali lebih tinggi dibandingkan mikroskop biasa. sebab sinar UV yaitu sinar tidak tampak, maka bayangan baru dapat dilihat dengan mencatatnya pada suatu lempeng fotografik. Pencatatan bayangan pada lempeng fotografik
memakai tabung pengubah bayangan, atau dengan
memperlihatkan pada layar televisi sesudah ditangkap oleh suatu tabung foto atau kamera televisi yang peka terhadap sinar UV.
Beberapa senyawa kimia dapat menyerap energi dari gelombang ultraviolet dan mengeluarkannya sebagai gelombang tampak dengan panjang gelombang yang lebih tinggi. Senyawa yang bersifat demikian dinamakan bersifat fluoresen. Mikroskop fluoresen dapat melihat suatu objek yang bersifat fluoresen yang dipicu adanya senyawa fluoresen alami, atau objek itu sudah diberi perlakuan dengan zat warna fluoresen. bahwa mikroskop fluoresensi dipakai untuk melihat spesimen yang sudah diwarnai dengan zat pewarna fluorokrom, sehingga memungkinkan identifikasi mikroorganisme dengan cepat. Pada mikroskop fluoresen, sinar yang dikeluarkan oleh
objek dilewatkan melalui suatu penyaring yang ditempatkan di antara lensa objektif dan okuler, sehingga hanya sinar fluoresen yang akan terlihat. metode mikroskop fluoresen sering dipakai
untuk melihat bakteri tuberkulosa dengan memakai
zat warna fluoresen auramin O. bakteri tuberkulosa akan mengikat zat warna itu dan terlihat terang dengan latar belakang gelap. Kebanyakan bakteri lainnya tidak dapat mengikat zat warna auramin O.
Mikroskop elektron memiliki resolusi yang sangat tinggi di mana objek yang dapat terlihat mencapai ukuran 0,001 mikron atau 1 mm. Mikroskop elektron memberi perbesaran berguna yang jauh lebih besar dibandingkan yang mungkin diperoleh dengan mikroskop cahaya. ini dimungkinkan oleh daya pisah yang lebih besar yang diperoleh sebab berkas-berkas elektron yang dipakai untuk perbesaran memiliki panjang gelombang yang sangat pendek
dibandingkan dengan cahaya. Berkas elektron yang dipakai dalam mikroskop elektron memiliki panjang gelombang yang berkisar antara 0,005 sampai 0,0003 nm, sangat pendek jika dibandingkan
dengan panjang gelombang cahaya kasat mata yang dipakai dalam mikroskop cahaya. Dengan memakai mikroskop elektron ini memungkinkan untuk memisah-misah objek dalam kisaran 0,0003
µm. Perbesaran akhir yang mendekati 1.000.000 kali dapat diperoleh bila bayangan terpotret itu dibesarkan. Perbandingan antara suatu fotomikrograf mikroskopi cahaya dan mikrograf elektron,
Untuk mikroskop elektron, spesimen yang harus diperiksa disiapkan sebagai suatu lapisan kering yang teramat tipis pada layar kecil, dan dimasukkan ke dalam alat itu pada titik di antara kondenser magnetik dan objektif, yang sebanding dengan kondenser
dan objektif pada mikroskop cahaya. Bayangan yang diperbesar tampak pada layar fluoresen atau terekam pada fotografik oleh kamera yang terpasang pada instrumen itu .(Pada insert yaitu fotomikrograf organisme yang sama) Ada metode pewarnaan yang diterapkan dalam mikroskop elektron. Dalam metode ini , sel-sel mikroba diiris menjadi irisan irisan tipis mikroskopis untuk pemeriksaan dan metode radioaktif. Semua prosedur diterapkan untuk Mikroskopi Elektron Transmisi (MET). Dalam mikroskop ini, berkas elektron melewati spesimen dan
hamburan elektron ini menghasilkan bayangan.
Jika objek yang akan dilihat yaitu bagian luar suatu sel, maka tidak perlu dilakukan pengirisan. Untuk mempertinggi kontras terhadap sel utuh, biasanya dilakukan metode pembayangan , yaitu dengan cara melapisi sel dengan lapisan tipis logam seperti palladium, chromium, atau emas. Metal itu akan mengendap pada objek dari satu arah, sehingga terbentuk bayangan. Dengan cara ini maka bentuk dan ketebalan objek akan terlihat jelas.ukuran sel bakteri sangat kecil (mikroskopis). Ukuran sel bakteri
yang mikroskopis, dapat terlihat dengan jelas dengan memakai mikroskop. Dengan bantuan mikroskop, dapat dilihat morfologi sel bakteri dengan jelas; bahkan dengan memakai mikroskop elektron, dapat dilihat berbagai struktur halus yang ada baik di luar
dan di dalam sel bakteri dengan lebih jelas.
Dengan bantuan mikroskop, dapat dilihat bentuk sel bakteri. bentuk sel bakteri terdiri atas berbagai macam, dapat digolongkan dalam bentuk dasar
sel bakteri. Bentuk sel bakteri, tidak akan berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, selama struktur dinding selnya tidak rusak atau hilang. Dinding sel bakteri dapat rusak oleh berbagai faktor antara lain pengaruh senyawa kimia antimikroba atau antibiotik. Kerusakan dinding sel bakteri, ada yang masih menyisakan struktur dinding sel, namun ada juga sel bakteri yang seluruh struktur dinding selnya hilang.
pengukuran yang tepat terhadap sel bakteri dapat dilakukan dengan memakai mikrometer okuler.
, sebelum dipakai mikrometer okuler harus
ditera lebih dahulu harga skalanya dengan memakai mikrometer objektif yang sudah memiliki harga skala yang pasti. Ukuran sel bakteri, biasanya dinyatakan dalam satuan mikrometer (µm). bahwa sel bakteri biasanya memiliki ukuran 0,5 - 1,0 µm kali 2,0 - 5,0 µm. lalu bahwa rentang ukuran diameter sel bakteri yaitu 0,2 - 2,0 µm, dan panjang selnya berkisar antara 2 - 8 µm. Terkaitdengan ukuran sel bakteri patogenik, bahwa spesies bakteri patogenik memiliki ukuran antara 0,4 - 2 µm, dan nampak di bawah mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Bila dibandingkan dengan partikel virus, sel bakteri memiliki ukuran lebih besar. Terkait dengan bentuk sel bakteri, ada tiga bentuk dasar, yaitu:
1. Sel bakteri berbentuk bola atau kokus, jamak = koki (Coccus). berdasar penggolongan selnya, bentuk kokus inilalu digolongkan menjadi.
-Dilokokus, yaitu penataan sel bakteri kokus dalam golongan dua-dua sel.
- Streptokokus, yaitu rangkaian sel bakteri kokus membentukrantai panjang atau pendek.
-Tertrad, yaitu penataan sel bakteri kokus dalam golongan empat-empat sel, membentuk persegi empat.
-Stafilokokus, yaitu kumpulan sel-sel bakteri kokus yang tidak beraturan (bergerombol) membentuk seperti penataan buah anggur.
-Sarcina, yaitu kumpulan sel-sel bakteri kokus membentuk kubus, yang terdiri dari 8 sel atau lebih.
2. Sel bakteri berbentuk batang atau basil (Bacillus).
Bentuk bakteri basil, akan membentuk beberapa macam penggolongan selnya, yaitu.
- Diplobasil, yaitu penataan sel bakteri basil yang bergolongan dua-dua sel, atau berpasangan (dua-dua sel).- Streptobasil, yaitu penataan sel bakteri basil yang membentuk rantai.
3. Sel bakteri berbentuk spiral, tunggal = spirilum, jamak = spirilia. Bakteri berbentuk spiral, tidak membentuk penggolongan atau saling menempelkan dinding selnya dengan dinding sel bakteri lain. Bakteri spiral selalu berada secara terpisah-pisah (tunggal). Masing-masing spesies berbeda dalam panjang sel, dan ketegaran dinding selnya.
Bakteri yang ukurannya pendek dengan spiral yang tidak lengkap, digolongkan ke dalam bakteri berbentuk koma atau vibrio.
FOTO menandakan bentuk dasar sel bakteri.
Bentuk dasar sel bakteri
(a) Penataan sel kokus: pembelahan dalam satu bidang, menghasilkan diplokolus dan streptokokus; pembelahan dalam dua bidang, menghasilkan tetrad; pembelahan dalam tiga bidang, menghasilkan sarcina; pembelahan dalam banyak bidang, menghasilkan stafilokokus.
(b) Penataan sel basil.
(c) Penataan sel spiral.
Beberapa struktur halus (ultrastructure) dapat berada pada permukaan luar sel bakteri (di luar dinding sel bakteri), dan di dalam dinding sel bakteri. Struktur halus sel bakteri ini, secaca lebih jelas dapat dilihat dengan memakai mikroskop
elektron (ME).
1. Flagellum
Struktur ini yaitu embel-embel seperti rambut. Struktur
ini amat tipis (satuannya pengukurannya yaitu nano meter). Flagellum tumbuh dari suatu tubuh dasar struktur granular tepat di bawah membran sel di dalam sitoplasma, lalu menembus dinding sel. Flagellum sering ditemui pada sel bakteri yang
berbentuk basil, dan jarang ditemui pada sel bakteri yang berbentuk kokus. Flagellum memungkinkan motilitas (pergerakan) sel bakteri. Terkait dengan pergerakan flagella bakteri, bahwa mesin flagellar bakteri yaitu mesin molekul reversibel yang mengubah pengaliran ion khusus untuk rotasi flagel.
Pergerakan rotasi reguler terdiri dari 26 langkah per satu putaran. Ion perangkai berbeda sesuai dengan jenis pergerakan dan atau spesies bakteri. Kecepatan rotasi dipengaruhi oleh kondisi fisik dan kimia, seperti beban kekentalan, tempertur, dan pH. Penataan plagella pada sel bakteri tertentu berbeda dengan
pada sel bakteri lainnya. Ada beberapa macam penataan flagella pada sel bakteri, yaitu.
a. Flagellum monotrik, yaitu hanya ada satu flagellum pada sel bakteri dan letaknya pada salah satu ujung selnya (polar).
b. Flagella lopotrik (lopho = sekumpulan, trichus = rambut), yaitu ada sekumpulan flagella (rambut) yang terdiri dari dua atau lebih flagella dan terletak pada salah satu ujung sel bakteri (polar).
c. Flagella amphitrik, yaitu ada satu flagellum atau sekumpulan flagella, yang masing-masing terletak di kedua ujung selnya.
d. Flagella peritrik, yaitu ada banyak flagella yang tumbuh pada seluruh permukaan sel bakteri (sel bakteri dikelilingi oleh flagella).
2. Pili dan fimbriae
Banyak bakteri Gram negatif, memiliki apendiks mirip rambut, yang lebih pendek, lebih lurus dari flagella, dan dipakai untuk perlekatan dan transfer Deoxyribonucleic Acid (DNA) dibandingkan
untuk motilitas. Struktur ini mencakup protein, yang dinamakan pilin. Struktur pilin terdiri atas dua tipe yaitu pili dan fimbriae bahwa fimbriae
(tunggal = fimbria) dapat terjadi pada kutub sel bakteri atau dapat secara merata tersebar pada permukaan sel bakteri. Fimbriae berjumlah sedikit sampai beberapa ratus buah persel bakteri.
Fimbriae berperan lebih ke perlekatan antara satu sel dengan sel bakteri lain, dan ke suatu permukaan. sedang Pili (tunggal = pilus) biasanya lebih panjang dari fimbriae dan jumlahnya hanya satu atau dua buah per sel bakteri. Pili dilibatkan dalam hal motilitas dan transfer DNA pada sel bakteri. Beberapa pili dipakai
untuk membawa bakteri bersama-sama yang memungkinkan transfer DNA dari satu sel ke sel lain, yang mana proses ini dinamakan konyugasi. Pili yang terlibat dalam proses konyugasi dinamakan pili
(seks) konyugasi.
3. Kapsul
Beberapa sel bakteri, dikelilingi oleh suatu bahan kental yang dinamakan kapsul atau lapisan lendir. Kapsul ini dapat dilihat di bawah mikroskop sesudah sel bakteri itu diwarnai dengan pewarna negatif.
Kapsul sel bakteri penting sebagai bahan pelindung sel bakteri. Selain itu juga, kapsul berfungsi sebagai gudang makanan cadangan bagi sel bakteri.
Bagi bakteri pemicu penyakit tertentu, kapsul menambah kemampuan bakteri itu untuk menginfeksi makhluk hidup lain. Bila bakteri itu kehilangan kapsulnya, maka akan kehilangan juga virulensinya (kemampuan menginfeksi).
C. Dinding Sel Bakteri
Dinding sel bakteri terletak di antara struktur kapsul atau lapisan lendir dan membran sitoplasma. Ketebalan dinding sel bakteri berkisar antara 10 - 35 nm. Dinding sel bakteri penting dalam pembelahan dan pertumbuhan sel bakteri. Kecuali mikoplasma, semua sel bakteri memiliki dinding sel. Dinding sel
bakteri memberi bentuk yang khas pada setiap sel bakteri. Jika dinding sel bakteri hilang (mungkin sebab pengaruh bahan antibakteri atau antibiotik tertentu seperti penisilin), maka memungkinkan
bentuk sel bakteri itu berubah. Kokohnya dinding sel bakteri, dipicu oleh adanya lapisan peptidoglikan yang ada pada struktur dinding sel itu . Polimer
yang sangat besar ini, terdiri atas tiga macam bahan pembangun, yaitu: N-asetilglukosamin (AGA), asam N-asetilmuramat (AAM), dan suatu peptide yang terdiri atas 4 atau 5 asam amino, yaitu L-alanin, D-alanin, asam D-glutamant, dan lisin atau asam diaminopimelat. Dinding sel bakteri Gram positif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih besar dibandingkan sel bakteri Gram negatif.
Cara meng# FOTO kan peptidoglikan yaitu sebagai rantai tulang punggung polisakarida yang terdiri dari unit-unit AGA dan AAM yang selang-seling dengan rantai peptide pendek yang menonjol dari unit-unit AAM. Banyak dari unit-unit peptide terikat silang
dengan sesamanya, sehingga memberi sifat kaku secara keseluruhan. Peptidoglikan bersama-sama kedua komponen dinding sel lain, yaitu asam diaminopimelat dan asam teikoat, hanya ditemui
pada prokariota. Komponen dan ketebalan lapisan-lapisan pada dinding sel untuk bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif berbeda. Ada perbedaan lain selain sifat dinding sel antara sel bakteri Gram
positif dengan sel bakteri Gram negatif. Perbandingan dinding sel bakteri Gram positif dengan bakteri Gram negatif, FOTO Perbandingan struktur dinding sel bakteri Gram positif dengan sel bakteri Gram negatif (a) Bakteri Gram positif, (b) bakteri Gram negatif
Sel bakteri Gram positif dan sel bakteri Gram negatif memiliki ciri-ciri khasnya masing-masing. Ciri-ciri khas bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif itu mencakup: struktur dan komposisi dinding sel, kerentanan terhadap penisilin, pengaruh zat warna
terhadap pertumbuhan selnya, persyaratan nutrisi, dan gangguan fisik. Tabel memuat perbedaan ciri sel bakteri Gram positif dan sel bakteri Gram negatif
Struktur sel bakteri di mana dinding selnya sudah hilang dan yang tersisa yaitu isi sitoplasma yang dikelilingi oleh membran plasma, dinamakan protoplas. Bentuk sel mirip bola. Ciri-ciri protoplas yaitu sebagai berikut: Sel bakteri sama sekali tidak memiliki dinding sel Sel bakteri tidak bergerak Bentuk selnya yaitu seperti bola Sel bakteri tidak mampu membelah diri Sel bakteri rentan terhadap infeksi oleh bakteriofage Pada sel bakteri Gram negatif, pembuangan dinding sel mungkin
masih menyisakan sebagian bahan lapisan luar yang tetap melekat pada membran sitoplasma. Struktur ini dinamakan sferoplas. Struktur sferoplasma dan protoplas, bila sanggup tumbuh dan membelah
diri, sel ini dinamakan bentuk L (L-form). Beberapa bentuk L-form, dapat kembali ke bentuk normal. ini dapat terjadi, kalau faktor pemicu nya dihilangkan. Agar dapat kembali ke bentuk normal, sel bakteri itu harus masih memiliki peptidoglikan sisa sebagai
pemula biositesis dinding selnya. Pada bagian dalam dinding sel bakteri terdiri atas struktur halus. struktur halus sel bakteri itu antara lain:
1. Membran Sitoplasma
Struktur membran sitoplasma berada di sebelah dalam dari dinding sel. maka jika dilihat dari struktur lapisan pada sel sel bakteri, membran plasma dilindungi oleh dinding sel bakteri, yang mana sifat dinding sel bakteri yang lebih kaku jika dibandingkan dengan membran sitoplasma. Membran sitoplasma untuk mengendalikan lalu lintassubstansi kimiawi dalam larutan, masuk ke dalam dan keluar sel.
Susbtansi-substansi (solut) dapat melewati membran sitoplasma,dapat dengan cara antaralain :
Difusi pasif ,Proses difusi pasif, tidak bersifat khusus untuk setiap solut, namun akan terjadi jika ada perbedaan konsentrasi solut di luar sel dengan di dalam sel bakteri. Pada proses ini, terjadi pergerakan
substansi kimia (solut) yang melintasi membran sitoplasma, dari area yang berkonsentrasi tinggi ke area yang berkonsetrasi yang lebih rendah. Difusi pasif, berfungsi untuk menyamakan konsentrasi solut di kedua sisi membran sitoplasma. angkut aktif
Proses angkut aktif bersifat sangat khusus (memperlakukan solut ). angkut aktif berfungsi untuk menumpuk solut di dalam sel dengan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan
di luar sel. Membran atau selaput sitoplasma, memiliki beberapa fungsi antara lain:
- Berlaku sebagai tempat enzim dan molekul pembawa yang berfungsi dalam biositesis DNA, polimer dinding sel dan lipid selaput.
- Mengandung reseptor dan protein lain dari sistem
khemotaksis,
- Permeabilitas selektif dan pengangkut larutan
- Pengangkut elektron dan fosforilasi oksidatif
- Pengangkut eksoenzim hidrolitik
2. Mesosom
Mesosom yaitu struktur di mana membran sitoplasma yang melipat ke dalam (invaginasi) sitoplasma. Struktur ini berbelit belit, yang dinamakan mesosom. bahwa struktur mesosom selalu sinambung dengan membran sitoplasma. Mesosom berfungsi dalam sintesis dinding sel, dan pembelahan nukleus sel bakteri.
3. Ribosom
Partikel Ribonucleic Acid (RNA-protein) yang dinamakan ribosom terkemas padat di seluruh area sitoplasma. Ribosom yaitu tempat biosintesis protein. Ribosom ada baik pada sel prokariotik dan sel eukariotik, yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein.bahwa ribosom disusun oleh dua subunit, setiap subunit mengandung protein dan sebuah tipe
dari RNA dinamakan ribosomal RNA (rRNA). Ribosom prokariotik berbeda dari ribosom eukariotik dalam kandungan jumlah protein dan molekul rRNA, ribosom prokariotik juga lebih kecil dan kurang padat jika dibandingkan dengan ribosom sel eukariotik. Ribosom
sel prokariotik (termasuk sel bakteri) dinamakan ribosom 70S, dan sel eukariotik dikenal sebagai ribosom 80S. lalu bahwa ribosom bakteri 70S, dari kira-kira 800.000 dalton, dipisahkan ke dalam subunit 30S dan 50S. Subunit 30S mengandung RNA 16S, sebaliknya subunit 50S mengandung keduanya RNA 23S dan 5S. Huruf S menujukkan unit Svedberg,
yang menandakan laju relatif sedimentasi (pengendapan) selama sentrifuge kecepatan tinggi.
4. area Nukleus
Sel bakteri tidak memiliki kromosom yang diskrit (tersendiri), alat mitosis untuk pembelahan sel, nukleolus, dan membran nukleus. Bahan nukleus (DNA) terikat pada sistem mesosom sitoplasma.
Bahan nukleus sel bakteri dinamakan kromosom bakteri atau nukleoid.
5. Inklusi Sitoplasma
Substansi kimia menumpuk dan membentuk granul dan globul di dalam sitoplasma. Struktur ini dinamakan tubuh inklusi.
6. Spora
Beberapa spesies bakteri mampu menghasilkan spora di luar sel vegetatifnya, (eksosopora), atau di dalam sel vegetatif (endospora). Spora ini tahan terhadap perlakuan fisik dan kimia yang ekstrim
(lingkungan yang panas, kekeringan, bahan kimia yang racun ). Spora berada dalam keadaan dorman (tidur). Pada keadaan lingkungan yang sesuai dengan faktor pertumbuhan selnya (keadaan lingkungan yang membaik bagi pertumbuhan bakteri), spora dapat
tumbuh lagi menjadi bentuk sel vegetatif.
Eksospora yaitu spora eksternal. Tidak semua bakteri
memiliki eksospora. Contoh kuman yang menghasilkan eksospora yaitu Streptomyces viridochromogens. Proses pembentukan
eksospora sama dengan proses pembentukan spora pada cendawan. Endospora hanya ada pada sel bakteri. Spora jenis ini mulai terbentuk pada tahap pertumbuhan logaritmik. Ukuran diam eter endospora bervariasi. Ada endopora yang memiliki ukuran
diameternya lebih besar dri sel vegetatif, ada yang lebih kecil dari sel vegetatifnya. Letak endospora dalam sel vegetatifnya bervariasi. Ada endospora yang letaknya di tengah sel vegetatifnya (sentral), di
ujung sel vegetatif (terminal), dan di dekat ujung sel vegetatifnya (subterminal). Posisi endospora pada beberapa sel bakteri,
FOTO Posisi spora di dalam sel beberapa spesies Bacillus, dan Clostridium (a) posisi sentral, (b) posisi
terminal, (c) posisi subterminal
Endospora memiliki ciri-ciri tertentu, yang memungkinkan spora ini lebih bertahan hidup pada kondisi yang ekstrim jika dibandingkan dengan sel vegetatifnya pada kondisi ekstrim, contoh suhu tinggi
dan kekeringan, dan terhadap bahan-bahan kimia seperti disinfektan. Ciri-ciri endospora sel bakteri antaralain :
Endospora dibentuk oleh semua spesies Bacillus, Clostridium, dan Sporosarcina. Endospora bakteri tahan terhadap pemanasan, pengeringan, dan
disinfektan. Endopsora terbentuk pada kondisi yang tidak memungkinkan untuk pertumbuhan sel vegetatifnya. Endospora sukar untuk diwarnai, namun sekali diwarnai sukar dihilangkan. Bentuk dan posisi endospora di dalam sel berbeda pada masing masing spesies. struktur halus atau unsur-unsur penyusun endopsora, dapat terlihat di dalam suatu endospora. sifat unsur-unsur penyusun endospora bakteri, yaitu :
- Inti, mengandung kromosom yang lengkap. Daya tahan spora dipicu sebab adanya banyak dipikolinat kalsium.
- Dinding spora, lapisan yang menglilingi selaput dalam dari spora.Dinding ini mengandung peptidoglikan dan akan menjadi dinding sel dari sel vegetatif yang berkecambah.
- Korteks, yaitu lapisan paling tebal dari pembungkus spora. Korteks mengandung peptidoglikan dengan hubungan lintang yang lebih sedikit dibandingkan yang berada pada dinding sel dari sel vegetatifnya.
- Pembungkus, terdiri dari protein, mengandung banyak ikatan disulfida intramolekul. Lapisan ini sukar tertembus oleh zat-zat kimiawi antimikroba.
Jika kondisi lingkungan yang ekstrim yang kurang
memungkinkan sel vegetatif untuk bertahan hidup dan tumbuh, maka sel bakteri akan membentuk spora (endopora). Pembentukan endospora agar bakteri dapat bertahan hidup (kondisi dorman) dalam kondisi lingkungan yang buruk bagi selnya. proses utama dalam proses pembentukan endospora yaitu .
a. Penjajaran kembali bahan DNA menjadi filamen dan invaginasi membran sel di dekat suatu sudut sel untuk membentuk suatu struktur yang dinamakan bakal spora.
b. Pembentukan sederetan lapisan yang menutupi bakal spora, yaitu korteks spora diikuti dengan selubung spora berlapis banyak.
c. Pelepasan spora bebas seraya sel induk mengalami lisis
FOTO menandakan perubahan struktural selama sporulasi pada bakteri.
FOTO perubahan struktural selama sporulasi
bakteri
Spora yang matang mampu bereproduksi seperti
sel vegetatif. Langkah-langkah reproduksi spora yang matang yaitu nsebagai berikut:
a. Aktivasi spora dengan panas yang mendadak (heat shock) pada suhu sublethal (suhu tidak mematikan), lecet pada pembungkus, keasaman.
b. Berkecambah (germinasi), bila keadaan lingkungan penguntungan.
c. Pertumbuhan menjadi sel vegetatif, pertumbuhan keluar akibat perombakan korteks dan lapisan-lapisan luar, memicu munculnya sel vegetatif baru.
Metabolisme yaitu semua reaksi kimiawi yang dilakukan oleh sel yang menghasilkan energi untuk sintesis elemen sel dan untuk aktifitas seluler seperti pergerakan. Reaksi kimia yang membebaskan energi dinamakan reaksi disimilasi atau peruraian (katabolisme). sedang reaksi kimiawi yang memakai energi untuk sintesis dan fungsi-fungsi sel lainnya dinamakan reaksi asimilasi atau reaksi anabolisme. Bakteri, seperti makhluk hidup lain, selalu perlu energi untuk kebutuhan selnya. kebutuhan sel bakteri akan energi antara lain untuk: transportasi zat dari luar ke dalam sel atau dari dalam keluar sel, pergerakan (motilitas) sel, dan untuk sintesis elemen selnya. Energi yang diperlukan sel bakteri bersumber dari kegiatan metabolisme sel. Pada proses katabolisme, substrat diuraikan menjadi
elemen yang lebih sederhana, dan membebaskan
energi. Energi yang terbebaskan pada proses penguraian, disimpan dalam bentuk Adenosin Tri Phosphat (ATP).
Katabolisme yaitu reaksi pembebasan energi. Dalam proses ini terjadi pernguraian bahan-bahan organik menjadi bagian yang lebih sederhana dan akan dihasilkan atau dibebaskan beberapa energi. Energi yang dibebaskan itu tersimpan dalam bentuk Adensin Tri Phosphat (ATP). Dalam proses katabolisme, terjadi oksidasi, yaitu hilangnya elektron dari suatu molekul, atau dinamakan dehidrogenasi. Selama oksidasi, energi dilepaskan dan terbentuk ikatan mengandungbanyak energi seperti yang ada pada ATP. Proses lainnya dalam katabolisme yaitu reduksi, yaitu diperolehnya elektron oleh suatu molekul. Oksidan (bahan pengoksidasi) yaitu penerima elektron, sehingga
menjadi tereduksi. Reduktan (bahan pereduksi), mendonasikan elektron, sehingga menjadi teroksidasi.
--Produksi Energi Melalui Proses Anaerobik
Dalam proses ini, ada beberapa tahap penguraian substrat organik, yaitu:
1. Glikolisis ,Glikolisis yaitu proses perombakan glukosa menjadi asam piruvat. Proses ini tidak mensyaratkan adanya oksigen. Oleh sebab
itu, proses ini dapat terjadi dalam keadaan aerobik dan anaerobik.
FOTO menandakan langkah-langkah reaksi pada jalur reaksi Glikolisis. Langkah-langkah glikolisis, diawali dengan penambahan gugus fofat pada molekul glukosa, agar ikatan pada struktur glukosa
lebih mudah diputuskan atau diuraikan. Langkah awal ini diperlukan dua molekul ATP. Langkah berikutnya yaitu pemutusan ikatan 6 karbon pada molekul glukosa, menjadi 2 molekul gula berkarbon 3 (trigleseraldehid-3-phosphat). lalu , terjadi
reaksi pembentukan molekul koenzim tereduksi, yaitu Nikotinamida Adenin Dinukleotida berikatan dengan gugus H2 (NADH2). Hasil akhir dari proses glikolisis yaitu terbentuklah 2 molekul asam piruvat, yang akan memasuki siklus Tricarboxyclic Acyd (TCA) yang
didahului dengan membentuk dua molekul asetil Ko-A.
Untuk setiap molekul glukosa yang mengalami metabolisme, 2 molekul ATP dikonsumsi, dan 4 molekul ATP dibentuk. Dalam proses glikolisis juga dihasilkan 2 molekul koenzim Nikotinamida Adenin Dinukleotida mengikat hidrogen (NADH2,
dalam bentuk tereduksi). 1 molekul NADH2 jika dioksidasi, menghasilkan 3 mol ATP. sehingga jumlah energi bersih yang dihasilkan yaitu sebanyak 8 mol ATP (4 mol ATP jadi, ditambah dengan 6 mol ATP dari oksidasi NADH2; dan dikurangi 2 molekul ATP yang dikonsumsi pada langkah awal reaksi pada
jalur glikolisis). Jumlah mol ATP yang dihasilkan dalam respirasi (katabolisme) secara anaerob jauh lebih sedikit. Dalam respirasisecara anaerobik, ATP yang dihasilkan hanya pada jalur glikolisis saja (8 mol ATP). maka respirasi secara anaerobik, kurang
menguntungkan jika dibandingkan dengan respirasi secara aerobik.
FOTO Langkah-langkah reaksi pada jalur reaksi glikolisis
2. Lintasan pentose fosfat
Terjadi pembentukan gula fosfat berkarbon enam (keksosa monofosfat), dan gula fosfat berkarbon lima (pentose fosfat). Hasil yang diperoleh ini, dipakai untuk biositesis nukleotida. Proses ini terjadi pada prokariota dan eukariota. Dalam proses ini
dihasilkan Nikotinamide Adenin Dinukleotida (NADP), yang lalu akam masuk ke dalam sistem transpor elektron untuk sintesis ATP.
3. Fermentasi
Proses fermentasi sering diartikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik, yaitu tanpa perlu oksigen. Organisme anaerobik menghasilkan energi, yaitu melalui reaksi yang dinamakan fermentasi, yang
memakai bahan organik sebagai donor dan akseptor elektron. bakteri anaerobik fakultatif dan bakteri anaerobik obligat memakai berbagai macam fermentasi untuk menghasilkan energi. Streptococcus lactis, bakteri yang memicu masamnya susu, menguraikan glukosa menjadi asam laktat, yang berakumulasi di dalam medium sebagai produk fermentasi satu-satunya.
4. Jalur Etner Doudoroff (ED)
Tahap atau jalur ini, berada pada Pseudomonas. Dalam keadaan anaerob, 1 mol glukosa dikatabolisme, akan menghasilkan 1 mol ATP.
5. Jalur fosfoketolase (FK)
Proses ini hanya terjadi pada grup bakteri laktobasil
heterofermentatif. Jalur FK yaitu percabangan dari jalur Hexosa Monofosfat (HMF). Bakteri yang memakai jalur ini, tidak memiliki enzim aldolase.
C. Proses Produksi Energi dalam Respirasi (Katabolisme) Secara Aerobik
1. Rantai angkut Elektron ,Rantai angkut elektron, yang juga dikenal sebagai sistem Bsitokrom, atau rantai respirasi, yaitu prosedur reaksi oksidasi reduksi untuk pembentukan ATP. Fungsi rantai ini yaitu untuk menerima elektron dari senyawa tereduksi dan memindahkannya pada oksigen dengan akibat terbentuknya air. Pada beberapa langkah dalam rantai itu , dibebaskan energi untuk pembentukan ATP dari ADP dan fosfat anorganik.
FOTO menandakan rantai angkut elektron. Pada FOTO bahwa atom-atom hidrogen (elektron bedan proton, H+) yang diusir dari substansi organik melalui oksidasi, dipindahkan oleh dehidrogenasi yang mengandung NAD atau NADP (ditambah fosfat),
flavoprotein yang mengandung Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) atau FMN (Flavo Mononukleotida), dan sitokrom-sitokrom yang mengandung
besi, pada oksigen molekular, sehingga terbentuklah air. Elektron-eletron yang diusir dari zat-zat anorganik (contoh NO2-, H2, dan H2S) melalui oksidasi dapat pula disalurkan ke dalam rantai angkut elektron untuk memperoleh energi. Demikian caranya bakteri kemoautotrofik memperoleh ATP dari rantai
angkut elektron.
FOTO Rantai angkut elektron
2. Siklus Asam Trikarboksilat
Siklus asam trikarboksilat (Tricarboxyclic Acid atau TCA) dinamakan siklus Krebs, yaitu prosedur reaksi yang membangkitkan energi dalam bentuk ATP, dan molekul-molekul koenzim yang tereduksi (NADH2 dan FADH2). Langkah-langkah reaksi yang terjadi
di dalam TCA, menghasilkan: NADH2, FADH2, ATP jadi, CO2, air. Langkah-langkah reaksi dalam TCA, menandakan bahwa senyawa organik yang pertama kali terbentuk yaitu asam sitrat (oleh sebab itu, siklus TCA dinamakan juga siklus asam sitrat), dan diakhiri
dengan pembentukan senyawa organik asam oksaloasetat. lalu , sesudah asam oksaloasetat terbentuk, oksaloasetat bereaksi dengan asetil Ko-A membentuk asam sitrat kembali, dan reaksi akan berulang terus membentuk siklus yang tidak ada putusnya selama kelanjutan reaksi aerobik terhadap molekul glukosa.
FOTO siklus asam trikaboksilat atau siklus Krebs. Siklus ini bersifat amfibolik, artinya berfungsi tidak hanya dalam reaksi katabolik namun juga dalam reaksi anabolik. Siklus asam trikarboksilat,
pada
FOTO Reaksi keseluruhan TCA, yaitu :
FOTO Siklus asam trikarboksilat
Oleh sebab perombakan glukosa melalui glikolisis menghasilkan dua molekul asetil Ko-A yang memasuki siklus ini, persamaankeseluruhan untuk siklus ini per molekul glukosa yang dirombak,
yaitu dua kali.
3. Hasil Energi dalam Respirasi Aerobik Setiap molekul glukosa yang diuraikan, ada 12 koenzim terduksi (2FADH2), dan 10NADH2). Okidasi satu mol NADH2 akan dihasilkan 3 mol ATP, sedang oksidasi 1 mol FADH2 akan dihasilkan 2 mol ATP. sehingga total ATP yang dihasilkan dari respirasi aerob 1 mol glukosa yaitu 38 mol ATP (34 mol ATP dari
oksidasi koenzim tereduksi, 2 mol ATP jadi dari proses glikolisis, dan 2 mol ATP jadi dari Tricarboxylic Acid (TCA).
4. Katabolisme Lipid
Glukosa yaitu sumber tunggal kebanyakan mikroorganisme, termasuk sel bakteri. Ada mikroorganisme yang mengoksidasi lemak
dan protein dan menghasilkan energi. Perombakan lipid menghasilkan gliserol dan asam lemak. Gliserol,
sesudah mengalami berbagai proses, lalu masuk ke dalam jalur glikolisis. sedang asam lemak lalu masuk ke TCA, sesudah sebelumnya berubah menjadi asetil-KoA. Atom yang dilepaskan, lalu akan masuk ke rantai respirasi, dan akan terjadi fosforilasi oksidatif.
5. Katabolisme Protein
Protein diuraikan menjadi peptide, dan lalu akan menjadi asam amino. Asam amino akan membentuk asetil-KoA, asam a-ketoglutarat, asam suksinat, asam fumarat, asam oksaloasetat di dalam TCA. sehingga maka baik dalam proses katabolisme glukosa, kataboliems protein, dan katabolisme lipid, semuanya akan masuk ke TCA, sesudah melalui prosesnya masing-masing.
D. Anabolisme
Anabolisme yaitu proses penyusunan (sintesis) senyawa organik di dalam sel bakteri yang perlu energi. pemakaian energi dalam proses nonbiosintetik yaitu untuk: produksi panas,
pergerakan (motilitas), pengangkut nutrien. sedang
pemakaian energi dalam proses biosintetik yaitu untuk: pengubahan substansi, sintesis makromolekul (komponen karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat) untuk keperluan sintesis seluruh elemen atau struktur halus sel bakteri, seperti: dinding sel, membran sel, ribosom, nukleoid, seluruh apendiks sel bakteri, dan elemen sel lainnya. Pada proses sintesis
makromolekul, terdiri atas dua tahap, yaitu: biosintesis unit-unit makromolekul, dan biositesis makromolekul. Pada biosintesis lipid, terjadi pembentukan senyawa makromolekul dari monomernya berupa gliserol dan asam lemak.
Lipid dalam sel mikroorganisme berperan sebagai: senyawa cadangan, komponen membran sitoplasma, komponen membran organel, komponen dinding sel, alat transpor elektron. Pada biosintesis protein, terjadi pembentukan makromolekul dari asam-asam amino. Pada proses sintesis protein, selalu perlu cetakan DNA yang berfungsi untuk menentukan
pola urutan asam amino, transfer informasi genetik.
Tahap-tahap biositesis protein yaitu sebagai berikut:
1. Replikasi
Pada tahap ini, terjadi pemnggandaan DNA. Enzim yang berperan yaitu DNA polymerase. Replikasi DNA bersifat semikonservatif, sebab DNA baru yang terbentuk masing-masing memiliki satu utas DNA lama, dan satu utas DNA baru.
2. Transkripsi
Pada tahap ini terjadi ekspresi gen. Proses ini, akan membentuk messenger RNA (mRNA) oleh DNA. Proses ini perlu enzim RNA polymerase. mRNA yang terbentuk sifatnya komplementer
terhadap satu ulir DNA (ulir cetakan pada DNA)..
3. Translasi
Urutan basa purin dan pirimidin ditranslasi, membentuk asam amino, dan lalu akan membentuk protein. Pada tahap ini, diperlukan transfer RNA (tRNA), dan ribosomal RNA (rRNA). Sebanyak kurang lebih 90% ATP, dipakai untuk sintesis protein.
Tahap-tahap translasi kode genetik yaitu sebagai berikut:
1. Asam amino mengalami aktivasi enzim amonoasil-tRNA sintetase. Molekul asam amino terbawa tRNA, perlu ATP. tRNA membawa antikodon.
2. Ribosom terikat pada salah satu ujung mRNA. Posisi ribosom sangat penting untuk translasi.
3. Molekul tRNA terikat pada sisi komplementer mRNA. Antikodon harus komplemen dengan kodon yang dibawa oleh mRNA. Asam amino terlepas dari tRNA. tRNA mengikat asam amino lainnya.
4. Ribosom bergerak sepanjang mRNA dengan jarak satu kodon. Ribosom-ribosom pada mRNA akan berjejer dalam jumlah banyak dan membentuk poliribosom.
5. Tahap 1 sampai 4, akan terulang terus, dan membentuk rantai polipeptida. Proses translasi akan berakhir pada pertemuan antikodon dengan nonsen kodon (kodon terminal), yaitu: UAA, UAG, UGA.
Bakteri, seperti makhluk hidup lainnya, melakukan reproduksi untuk mempertahankan spesiesnya. Sel bakteri bereproduksi , jika didukung nutrisi ,
Perbanyakan sel bakteri, melalui proses reproduksinya, menentukan pertumbuhan sel bakteri. Bakteri yaitu makhluk uniseluler. maka pertambahan jumlah sel bakteri, berarti juga terjadi pertambahan jumlah personal pada spesies bakteri itu .
Cara-cara reproduksi pada mikroorganisme biasanya secara aseksual, yaitu dengan pembelahan sel. Hasil dari proses pembelahan sel yaitu terbentuknya dua sel anak. maka jika semua faktor pertumbuhan terpenuhi untuk terjadinya proses pembelahan
sel, maka dalam waktu tertentu, akan dihasilkan banyak sel anak baru.
Bila sel bakteri diinokulasikan ke dalam satu medium
pertumbuhan yang ideal , maka dalam waktu singkat, akan terjadi kenaikan jumlah sel yang cukup tinggi. Dalam waktu yang sama, tidak semua bakteri mengalami kenaikan jumlah sel yang sama dalam kondisi medium yang sama.
1. Pembelahan Biner Melintang
Proses ini paling umum ditemui pada kebanyakan bakteri. Pembelahan biner melintang yaitu suatu proses reproduksi aseksual, sesudah pembentukan dinding sel melintang, maka sebuah sel tunggal
membelah menjadi dua sel. Masing-masing sel baru itu dinamakan sel anak.
