Monera Leonardus, S.Si.

Ciri-ciri Uniseluler Soliter atau koloni Ukuran lebih besar daripada virus Dilihat menggunakan mikroskop Sebagian besar heterotrof Berkembang biak dengan aseksual dan seksual Pada kondisi yang tidak menguntungkan membentuk endospora

STRUKTUR TUBUH BAKTERI

STRUKTUR TUBUH BAKTERI Gambar struktur tubuh bakteri

STRUKTUR TUBUH BAKTERI Lapisan lendir/Kapsul - melindungi terhadap kekeringan dan sebagai gudang makanan dan melindungi diri dari serangan sel inang Dinding sel - Bahan : peptidoglikan (gula + protein/asam amino) Fungsi : memberi proteksi, memberi bentuk yang selalu tetap Membran sel - bahan: lipoprotein, fungsi: tempat keluar masuknya zat, sifat: semipermiabel Flagellum - mendukung mobilitas (tidak semua ada)

Pili - menjadi saluran pada konjugasi (mampu menyuntikkan sebagian DNA ke sel lain ) Sitoplasma - sebagai tempat organel dan berlangsungnya reaksi kimia dalam sel Mesosom - lipatan ke dalam dari membran sel berfungsi sebagai tempat respirasi sel ( penyedia energi ) Ribosom - tempat sintesa protein Materi Gnentik/DNA - pembawa sifat genetik Plasmid - DNA non kromosom berbentuk sirkuler

Silia dan Flagela Struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol sebagai alat bantu pergerakan yang menonjol dari sebagian sel. Jika terdapat pada sel yang merupakan bagian dari lapisan jaringan  menggerakan cairan yang ada di atas permukaan jaringannya contoh: lapisan batang tenggorokan yang bersilia mengerakan lendir yang berhasil menangkap kotoran-kotoran kecil agar keluar dari paru-paru

Silia dan Flagela

Tipe-tipe flagelum Monotrik  1 flagelum Lofotrik  flagelum banyak di satu sisi Amfitrik  flagelum satu atau banyak di kedua sisi Peritrik  tersebar di seluruh permukaan sel Atrik  tidak mempunyai flagel

Tipe-tipe flagelum Monotrik Lopotrik Ampitrik Peritrik Atrik E A B D C

Bentuk

Coccus (Bulat) Monococcus = sel bakteri kokus tunggal, contoh: Monococcus gonorrhoe Diplococcus = dua sel bakteri kokus berdempetan, contoh: Diplococcus pneumoniae Streptococcus = lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai, contoh: Streptococcus lactis Staphylococcus = lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur, contoh: Staphylococcus aureus Tetracoccus = empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat, contoh: Deinococcus radiodurans  Sarcina = delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus, contoh: Sarcina sp.

Coccus (Bulat) monococcus

Coccus (Bulat) streptococcus

Coccus (Bulat) staphylococcus

Coccus (Bulat) Sarcina

Coccus (Bulat) tetracoccus

Bacill (Batang) Monobacillus  sel bakteri basil tunggal, contoh: Escherichia coli Diplobacilli  dua sel bakteri basil berdempetan Streptobacilli  sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai, contoh: Streptobacillus moniliformis

Bacill (Batang) monobasil

Bacill (Batang) diplobasil

Bacill (Batang) streptobasil

Spiral Spirilum  bentuk sel bergelombang, contoh: Spirillium minor Vibrio  bentuk sel seperti tanda baca koma, contoh: Vibrio comma Spiroseta  bentuk sel seperti sekrup, contoh: Treponema palidum

Spiral spirilum vibrio spiroseta

Bentuk-Bentuk Bakteri

Cara Memperoleh Makanan dan Kebutuhan Oksigen

Cara memperoleh makanan Saprofit: sisa organisme yang sudah matipengurai Parasit: organisme lain Patogen: organisme lain, menyebabkan penyakit Apatogen Autotrof Fotoautotrof: bakterioklorofil (hijau), bakteriopurpurin (ungu, merah, kuning) Kemoautotrof: zat kimia komplekssederhana Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri) Nitrosomonas-Nitrosococcus NH3 + O2 ——————————> HNO2 + CO2 + H20 + Energi

Kebutuhan Oksigen Aerob: butuh oksigen Anaerob: tidak butuh oksigen Obligat: lingkungan harus anaerob Fakultatif: bisa tumbuh dalam keadaan aerob dan anaerob Mikroaerofilik: lingkungan sedikit oksigen

Gram Bakteri Gram positif: memiliki dinding sel dengan peptidoglikan yang tebal dan kompak (30 lapisan), permeabilitas rendah, contoh: Staphylococcus aureus Bakteri Gram negatif: memiliki dinding sel dengan peptidoglikan tipis (1-2 lapis) dan tidak kompak, permeabilitas tinggi, contoh: Escherichia coli Sifat permeabilitas adalah kemampuan media untuk dilewati oleh materi atau zat

Gram Sifat permeabilitas adalah kemampuan media untuk dilewati oleh materi atau zat

Gram Staining

Gram Staining

REPRODUKSI

Reproduksi Bakteri 1. Aseksual (vegetatif)  pembelahan biner  setiap sel membelah menjadi dua Paraseksual: karena tidak terbentuk zigot

Reproduksi Bakteri 2. Seksual  Paraseksual  rekombinasi genetik / DNA dibagi 3: Transformasi Transduksi Konjugasi

1. Transformasi  masuknya DNA telanjang ke dalam sel bakteri sehingga terjadi perubahan materi genetik sel bakteri Contoh: Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae Transformasi adalah ekspresi materi genetik asing yang masuk melalui dinding sel. Pada dasarnya dinding sel berfungsi melindungi sel dari masuknya benda-benda asing termasuk DNA, tapi dalam kondisi tertentu, dinding sel ini bisa memiliki semacam celah atau lubang yang bisa dimasuki DNA. Sebetulnya ada lebih dari 1% spesies bakteri mampu melakukan transformasi secara alami. Dimana mereka memproduksi protein-protein tertentu yang dapat membawa DNA menyeberangi dinding sel. Sedangkan di laboratorium, kita dapat membuat suatu bakteri menjadi kompeten (istilah untuk bakteri yang siap bertransformasi), misalnya dengan mendinginkannya pada larutan yang mengandung kation divalen seperti Ca2+ untuk membuat dinding sel menjadi permeable dan dapat dilalui oleh DNA plasmid. Dengan melakukan teknik ‘heat-shock‘ — mendinginkan, memanaskan dan mendinginkan kembali– bakteri, maka DNA dapat masuk ke dalam sel. Teknik ini ditemukan oleh trio peneliti Stanley Cohen, Annie Chang, Leslie Hsu pada tahun 1972.

2. Transduksi  pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya dengan perantara  bakteriofage

3. Konjugasi  pemindahan materi genetik secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk pili sex (struktur seperti jembatan) di antara dua sel bakteri yang berdekatan

Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan Bakteri Pertumbuhan bakteri = pertambahan jumlah sel/koloni bakteri Pertumbuhan bakteri = pembelahan biner = eksponensial = 2n (?) Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri: Temperatur: optimum 27-30°C Kelembapan: tinggi=baik Sinar matahari: intens=menghambat Nutrisi: sedikit=menghambat Zat kimia, antibiotik, logam berat dan senyawa-senyawa kimia tertentu=menghambat

Pertumbuhan Bakteri Kurva pertumbuhan bakteri Lag: adaptasi, persiapan membelah diri Log: pembelahan diri eksponensial Stationary: pertumbuhan konstan Death: nutrisi habis, kematian sel Lag: tdk ada pertumbhn populasi krn sel beradaptasi, m’alami perubahan komposisi kimiawa & ukuran serta bertambahnya substansi intraseluler shg siap utk membelah diri Log: sel membelah diri dengan laju yg konstan, massa mjd 2x lipat, keadaan pertumbhn seimbang Stasioner: tjd penumpukan racun akibat metabolisem sel dan kandungan nutrien mulai hbs akhrny tjd kompetisi nutrisi menyebbkn bbrp sel mati dan lainnya ttp tumbuh shg pertumbhn konstan Kematian: sel mati akbt penumpukan racun dan khbsn nutrisi menyebbkn jmlh sel mati lbh byk shg tjd penurunan jmlh sel scr eksponensial

Peran

PERANAN DALAM KEHIDUPAN Peran menguntungkan NAMA BAKTERI PERANAN DALAM KEHIDUPAN Azotobacter Mengikat N2 bebas Clostridium pasterianum Rhodospirillum rubrum Rhizobium leguminosarium Mengikat N2 bebas, simbiosis Acetobacter Menghasilkan asam cuka Clostridium butiricum Menghasilkan asam butirat Propioni bacterium Menghasilkan asam propionat Bacillus brewis Menghasilkan antibiotik tirositrin Bacillus polymixa Menghasilkan antibiotik polimiksin Streptomyces griseus Menghasilkan antibiotik streptomisin Bacillus subtilis Menghasilkan antibiotik basitrasin Escherichia coli Membantu pencernaan, vit K Lactobacillus bulgaricus Membuat yoghurt Bacillus thuringiensis pengendali hama Beggiatoa alba Pengubah H2SH2SO4 Nitrosomonas Menyuburkan tanah Nitrsococcus Nitrobacter Streptococcus lactis Pembuatan keju dan mentega Streptococcus cremoris

Peran merugikan NAMA BAKTERI PENYAKIT PADA MANUSIA Clostridium tetani Tetanus Mycobacterium leprae Lepra Diplococcus pneumoniae Pneumonia Pasteurella pestis/Yersinia pestis Pes Neisseria gonorrhoeae Raja singa Salmonella typhii Tifus Vibrio cholerae Kolera Shigella dysentriae Disentri Treponema pallidum Sifilis Mycobacterium tuberculosis TBC Pneumonia/radang paru-paru Pes/sampar (black death) menyebabkan 3 jenis wabah, yaitu bubonik, pneumonik dan septikemik. menyerang sistem limfe tubuh, menyebabkan pembesaran kelenjar, panas tinggi, sakit kepala, muntah dan nyeri pada persendian. Wabah pneumonik juga menyebabkan batuk lendir berdarah, wabah septikemik menyebabkan warna kulit berubah menjadi merah lembayung

PENYAKIT /RACUN YANG DITIMBULKAN Peran merugikan NAMA BAKTERI PENYAKIT /RACUN YANG DITIMBULKAN Bacillus antraxis Antraks pada sapi, kerbau, domba Actynomyces bovis Bengkak rahang pada sapi Brucella sp. Bruselosis pada sapi (B. abortus), kambing (B. melitensis), babi (B. suis) Agrobacterium tumefaciens Kanker batang tanaman kopi Erwinia tracheiphila Busuk daun tanaman labu Xanthomonas citri Kanker batang tanaman jeruk Clostridium botulinum Botulinin, merusak makanan kaleng Leuconostoc mesentroides Lendir pada makanan basi Pseudomonas cocovenans Asam bongkrek Salmonella enteridis Racun makanan

Cyanobacteria

Ciri-ciri Prokariotik Tidak punya flagel tetapi motil (meluncur) Dinding sel terletak di antara plasmalema dan selubung lendir Habitat: air tawar, air laut Mengandung klorofil a Pigmen: fikosianin(hijau-kebiruan), kadang fikoeritrin (merah) : Klorofil a menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau.

Pengelompokan Uniseluler(contoh: Chroococcus) Uniseluler koloni (contoh: Spirulina) Multiseluler filamen (contoh: Anabaena)

Chroococcus

Spirulina

Anabaena

Reproduksi Membelah diri: uniseluler Fragmentasi: uniseluler koloni: kolonikoloni kecilmasing-masing mebelah diriindividu baru multiseluler filamen: hormogoniumfilamenfilamen lebih pendekindividu baru Heterokist dan Akinet: multiseluler filamen Heterokist: sel yang bentuknya berbeda, dinding sel tebal Akinet: sel yang berukuran lebih besar, kaya cadangan makanan

Reproduksi

Reproduksi

Peran Mengikat N2 bebas, menyuburkan tanah, contoh: Nostoc commune (bebas), Anabaena cycadae (simbiosis: Cycas rumphii), Anabaena azollae (simbiosis: Azolla sp.) Penghasil Protein Sel Tunggal (PST), contoh: Spirulina sp. Sebagai produsen bagi zooplankton, udang, ikan kecil Cycas rumphii = pakis haji Azolla sp. = paku air Protein sel tunggal adalah bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba. Istilah protein sel tunggal (PST) digunakan untuk membedakan bahwa PST berasal dari organisme bersel tunggal atau banyak Kelebihan SCP: 1. Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan 2. Pertumbuhan cepat

Archaebacteria

ARCHAEBACTERIA Archaebacteria  archaio = kuno Belum banyak diketahui, baru dinding sel: protein yang tebal, membran plasma: lipid (bercabang) yang mengandung fosfat, sulfat dan gulakekuatan membran sel, membantu bertahan pada suhu tinggi Tidak sensitif terhadap antibiotik Berdasarkan lingkungan hidupnya (ekstrim) dibagi 3 : - Bakteri Metanogen - Bakteri Halofil - Bakteri Termoasidofil Thermoplasma dan ferroplasma tdk pny dind sel

ARCHAEBACTERIA METANOGEN Hidup di lingkungan rawa Menghasilkan metana (biogas) CO2 + H2  CH4 (metana) Contoh : Methanobacterium: rawa-rawa, saluran pencernaan hewan ruminansia Methanococcus: lumpur di dasar danau

ARCHAEBACTERIA HALOFIL Halofil  halo = garam philos= suka Mampu hidup di lingkungan dengan kadar garam yang tinggi (Laut Mati, Danau Great Salt) Contoh : Halobacterium Halorubrum

ARCHAEBACTERIA THERMOASIDOFIL Mampu hidup di lingkungan yang ekstrim (panas & asam) suhu 70-113°C, pH 1-2 Terdapat di daerah yang mengandung asam sulfat (di kawah vulkanik) SH2SEnergi Contoh : Sulfolobus Thermoplasma acidophilum Pyrolobus fumarii

Penanggulangan Terhadap Bakteri Yang Merugikan

Pengawetan dan Pengolahan Makanan Tradisional: pengeringan, pengasapan, pengasaman, pengasinan, pemanisan Konvensional: pembekuan, pendinginan, penambahan bahan kimia, radiasi, pasteurisasi, sterilisasi

Pengawetan dan Pengolahan Makanan Pasteurisasiproses pemanasan bahan pangan di bawah titik didih dengan tujuan membunuh mikroorganisme merugikan seperti bakteri, virus, kapang dan khamir. Metode Pasteurisasi yang umum digunakan pada pemanasan susu: 1. High Temperature Short Time (HTST): 15 – 16 detik, 71,7 – 75°C, alat: Plate Heat Exchanger. 2. Low Temperature Long Time (LTLT): 61°C selama 30 menit. 3. Ultra High Temperature (UHT): 135°C selama 1-2 detik. Pasteurisasi bertujuan untuk menghambat fase log, mengurangi jumlah mikroorg merugikan shg tdk bs menyebabkan penyakit (dgn syarat produk yg tlh dipasteurisasi didinginkan dan digunakan sblm tgl kadaluwarsa).

Pengawetan dan Pengolahan Makanan Pasteurisasi memiliki tujuan: 1. membunuh bakteri patogen, yang berbahaya dan dapat menimbulkan penyakit pada manusia 2. memperpanjang daya simpan bahan atau produk 3. Dapat menimbulkan citarasa yang lebih baik pada produk 4. Pada susu proses ini dapat menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu enzim yang membuat susu cepat rusak Pasteurisasi bertujuan untuk menghambat fase log, mengurangi jumlah mikroorg merugikan shg tdk bs menyebabkan penyakit (dgn syarat produk yg tlh dipasteurisasi didinginkan dan digunakan sblm tgl kadaluwarsa).

Pengawetan dan Pengolahan Makanan Sterilisasi  pemanasan menggunakan suhu atau panas bertekanan tinggi. Sterilisasi skala komersial makanan masih belum umum, karena mempengaruhi rasa dan kualitas dari produk.

Kebersihan Diri dan Lingkungan Penyakit muncul karena: cara hidup yang kurang menjaga kebersihan diri dan lingkungan fisik lemah Perlu ada upaya untuk menghindari berbagai macam penyakit

Menjaga kebersihan lingkungan Buang sampah pada tempatnya Bersihkan lingkungan secara berkala

Menjaga kebersihan diri mencuci tangan sebelum makan mandi

Berolahraga secara teratur

Makan makanan bergizi

Istirahat yang cukup

IMUNISASI

Imunisasi atau vaksinasi  upaya memperoleh kekebalan terhadap penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme Vaksin  virus atau bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin akan mempersiapkan sistem kekebalan manusia atau hewan untuk bertahan terhadap serangan patogen tertentu, terutama bakteri dan virus.