MIKROBIOLOGI By : Hj. Indah Dhamayanthie, M.T TA 2010-2011

Penilaian : Absensi 10% Tugas 20% UTS 30% UAS 40%

Garis Besar Pokok Bahasan.[1] 1. Mikrobiologi – Pendahuluan Mikrobiologi adalah kajian organisme yang terlalu kecil untuk dapat dilihat dengan jelas menggunakan mata telanjang; kajian ini mencakup virus, bakteri, archaea, protozoa, algae, dan jamur Beberapa mikroba (seperti algae dan jamur) cukup besar untuk dapat dilihat dengan mata telanjang, namun kedua organisme masih dimasukkan dalam kajian mikrobiologi, hal ini karena teknik yang digunakan untuk mengkajinya (seperti isolasi, sterilisasi, kultivasi dalam media artifisial) sama seperti anggota mikroorganisme lainnya.

Garis Besar Pokok Bahasan.[2] 2. Penemuan Mikroorganisme Mahluk hidup yang tidak dapat dilihat diduga ada dan dianggap sebagai penyebab penyakit jauh sebelum mahluk hidup tersebut bisa diamati. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) mengkonstruksi mikroskop dan orang pertama yang mengamati dan mendeskripsikan mikroorganisme secara akurat.

Garis Besar Pokok Bahasan.[3] 3. Konflik tentang  Generasi Spontan Usulan konsep generasi spontan meyakini bahwa organisme hidup dapat berkembang dari materi tidak hidup atau dekomposisi. Francesco Redi (1626-1697) membantah konsep generasi spontan dengan menunjukkan bahwa belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat yang meletakkan telur pada daging tersebut, bukan dari daging itu sendiri..

Garis Besar Pokok Bahasan.[4] 3. Konflik tentang  Generasi Spontan John Needham (1713-1781) mendukung teori generasi spontan dengan menunjukkan bahwa kaldu yang dipanaskan dalam labu dan kemudian ditutup masih dapat memunculkan mikroorganisme. Lazzaro Spallanzani (1729-1799) menunjukkan bahwa labu yang ditutup dan kemudian dididihkan tidak ada mikroorganisme yang tumbuh, dan menyatakan bahwa udara yang masuk ke labu medium membawa benih, dan udara mungkin diperlukan untuk mendukung pertumbuhan organisme yang sudah ada di medium.

Garis Besar Pokok Bahasan.[5] 3. Konflik tentang  Generasi Spontan Louis Pasteur (1822-1895) menjebak organisme yang terbawa udara dalam kapas, dia juga memanaskan leher labu angsa, mensteril meida, membiarkan labu terbuka; hasil percobaan menunjukkan tidak ada pertumbuhan organisme sebab partikel debu yang membawa organisme tidak mencapai medium; namun debu terjebak dalam leher labu; jika leher labu dipecah, debu akan mencapai medium dan organisme akan tumbuh; dengan cara ini, Pasteur telah mematahkan teori generasi spontan. John Tyndall (1820-1893) menunjukkan bahwa debu membawa mikroba dan jika debu tidak ada, medium tetap steril, bahkan jika medium terdedah udara. Tydall juga memberikan bukti keberadaan bakteri yang resisten panas.

Garis Besar Pokok Bahasan.[6] 4. Mikroorganisme sebagai agen penyakit Pengenalan hubungan antara mikroorganisme dan penyakit Agostino Bassi (1773-1856) menunjukkan bahwa penyakit ulat sutra disebabkan jamur M. J. Berkeley (± 1845) menunjukkan bahwa penyakit kentang (the Great Potato Blight) Irlandian disebabkan oleh jamur. Louis Pasteur menunjukkan bahwa penyakit (péine) ulat sutra disebabkan oleh parasit protozoa.

Garis Besar Pokok Bahasan.[7] 4. Mikroorganisme sebagai agen penyakit Pengenalan hubungan antara mikroorganisme dan penyakit Joseph Lister (1872-1912) menunjukkan suatu sistem pembedahan yang dirancang untuk mencegah mikroorganisme menginfeksi luka bedah, sehingga pasiensi jauh lebih sedikit yang terinfeksi pascaoperasi;  Lister memberikan bukti tidak langsung bahwa mikroorganisme adalah agen penyebab penyakit manusia.

Garis Besar Pokok Bahasan.[8] 4. Mikroorganisme sebagai agen penyakit Pengenalan hubungan antara mikroorganisme dan penyakit Robert Koch (1843-1910), yang menggunakan kritetia yang dikembangkan oleh gurunya, Jacob Henle (1809-1895), dapat menjelaskan hubungan antara Bacillus anthracis and anthrax; kriterianya dikenal sebagai postulat Koch dan masih digunakan untuk menjelaskan hubungan antara mikroorganisme tertentu dengan penyakit tertentu.

Garis Besar Pokok Bahasan.[9] Perkembangan teknik untuk mempelajari patogen-patogen (mikroba) Koch dan kawan-kawan mengembangkan teknik, reagen, dan materi lain untuk mengkultur patogen bakteri pada media padat pertumbuhan, dengan demikian mikrobiologis dapat mengisolasi mikroba untuk mendapatkan kultur murni (tunggal). Charles Chamberland [1851-1908] membuat filter (saringan) bakteri untuk menapis bakteri dan mikroba yang lebih besar dari spesimen; melalui teknik ini juga memungkinkan ditemukannya virus sebagai agen penyebab penyakit.

Garis Besar Pokok Bahasan.[10] Kajian Imunologis Edward Jenner [±1798] menggunakan prosedur vaksinasi untuk melindungi individu dari penyakit cacar (smallpox) Louis Pasteur mengembangkan vaksin lain untuk penyakit kolera ayam, antraks, dan rabies. Emil von Behring (1854-1917) and Shibasaburo Kitasato (1852-1931) menginduksi pembentuk antitoksin toksin diptera pada kelinci; antitoksin digunakan secara efektif untuk mengobati manusia dan memberikan bukti imunitas humoral. Elie Metchnikoff (1845-1916) menunjukkan keberadaan sel fagositik dalam darah, yang menunjukkan imunitas dimediasi sel

Garis Besar Pokok Bahasan.[11] 5. Industrial Microbiology and Microbial Ecology Louis Pasteur menunjukkan bahwa fermentasi adalah hasil aktivitas mikroba, pada beberapa organisme dapat menurunkan hasil alkohol, dan beberapa fermentasi adalah aerobik dan aerobik; Pasteur juga mengembangkan proses pasteurisasi untuk mengawetkan anggur selama penyimpanan. Beijerinck and Winogradsky memperkenalkan pertama kali penggunaan kultur yang diperkaya dan media selektif.

Garis Besar Pokok Bahasan.[12] 5. Industrial Microbiology and Microbial Ecology Sergei Winogradsky (1856-1953) yang bekerja dengan bakteri tanah menemukan bahwa bakteri tanah dapat oksidasi besi, belerang, dan amonia untuk mendapatkan energi; Winogradsky juga mengkaji fiksasi nitrogen anaerobik dan dekomposisi selulosa. Martinus Beijerinck (1851-1931) mengisolasi bakteri pengikat nitrogen aerobik, suatu bakteri bintil akar yang mampu menambat nitrogen, and bakteri pereduksi sulfat.

Garis Besar Pokok Bahasan.[13] 6. Anggota Dunia Mikroba Prokariot mempunyai morfologi relatif sederhana dan tidak mempunyai membran nukleus Eukariot mempunyai morfologi kompleks dan membran nukleus .

Garis Besar Pokok Bahasan.[14] 7. Cakupan dan Relevansi Mikrobiologi Mikroorganisme adalah organisme hidup yang pertama kali di planet bumi, hidup di mana pun selama kehidupan memungkinkan, lebih banyak dibandingkan organisme lain, dan mungkin penyusun terbesar komponen biomasa bumi Seluruh ekosistem tergantung pada aktivitas mikroorganisme, dan mikroorganisme mempengaruhi masyarakat manusia

Garis Besar Pokok Bahasan.[15] 7. Cakupan dan Relevansi Mikrobiologi Mikrobiologi mempunyai imbas terhadap banyak bidang di antaranya kedokteran, pertanian, ilmu pangan, ekologi, genetika, biokimia, dan biologi molekuler. Mikrobiologiwan dapat mendalami tipe organisme spesifik: Virologiwan-viruses Bacteriologiwan-bacteria Phycologiwan atau Algologiwan-algae Mykologiwan-Jamur Protozoologi-protozoa

Garis Besar Pokok Bahasan.[16] 7. Cakupan dan Relevansi Mikrobiologi Mikrobiologiwan dapat mengfokuskan pada aplikasi mikroorganisme:: Mikrobiologi Kedokteran, termasuk imunologi Mikrobiologi Pangan Mikrobiologi Kesehatan Masyarakat Mikrobiologi Pertanian Mikrobiologi Industri

Pustaka : Dasar-dasar Mikrobiologi, Prof. Dr. Dwidjoseputro Bioteknologi dalam Industri, Prof. Dr. Ir. Ing.Suharto Elements of Microbiology, Pelczar & Chan

MIKROBIOLOGI MICROS  Makhluk kecil LOGOS  Ilmu Pengetahuan Makhluk hidup kecil itu disebut dengan Mikroorganisme

-- Mikrobiologi adalah studi tentang organisme hidup yang terlalu kecil untuk dapat dilihat secara jelas dengan mata telanjang. Perkembangan ilmu tentang sistem kehidupan dimulai sejak tahun 1838 ketika Schleiden dan Schwann pertama kali memperkenalkan teori sel. Teori ini menyatakan bahwa semua sistem kehidupan tersusun dari sel-sel serta produk-produknya.

-- Sel [1] a. Sel Prokariotik Procaryotes adalah sel yang relatif kecil dan sederhana. Sel ini biasanya berada sendirian, tidak berhubungan dengan yang lain. Sel berbentuk bulat, batang atau spiral yang berukuran 0.5 – 3mm. Sel tipe ini tumbuh secara cepat (20 menit  ukuran, massa, jumlah) dan menyebar luas di biosfer. Sifat khas yang dimilikinya mudah berubah secara biokimiawi, antara lain : dapat menerima bermacam nutrien dapat memilih nutrien yang terbaik di lingkungannya.

-- Sel [2] Ribisom membran Zona Inti Dinding sel Escherichia coli, Bakteri usus

-- Sel [3] b. Sel Eukariotik Sel eukariotik biasanya 1000-10.000 kali lebih besar dari sel prokariotik Sel ini tidak diperuntukkan bagi tanaman dan hewan. Sel eukariotik merupakan organisme sel tunggal Sel tipe ini mempunyai struktur dan fungsi khusus untuk melakukan tugasnya. Susunan bagian dalam sel ini : Retikulum endoplasma (membran yang berkelok-kelok) Ribosoma (tempat reaksi, mengatur laju reaksi) Inti sel (menentukan reaksi) Mitokondria (mengkatalisis reaksi dan menghasilkan energi) Badan golgi, Lisosoma dan vakuola (mengisolasi reaksi kimia)

-- Kelas Penting dari Mikroba

-- Mikroba Mikroba adalah jantung teknologi fermentasi. Mikroba ada yang menyebabkan penyakit, namun ada yang menguntungkan. Mikroba mampu mensintesa senyawa kompleks melakukan perubahan molekul secara ekonomis Menggunakan substrat yang murah

PERANAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI [1] Peranan mikroba dalam bioteknologi sangat besar, misalnya produk-produk bahan kimia, obat-obatan yang proses melalui cara tradisional dengan cara menyintesakan senyawa kimia dan proses pemurnian. Dengan perkembangan dan perubahan teknologi modern maka terbentuklah produk-produk bioteknologi Menggantikan pupuk dan pestisida dengan biopupuk (biofertilizer) dan biopestisida (biopesticides)

PERANAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI [2] Produk bioteknologi dipengaruhi oleh beberapa aspek : Miroba Bahan Baku sebagai substrat Bahan Media Fermentasi Pemurnian Persiapan Pemasaran

PERANAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI [3] Pembuatan Aseton-Butanol Clostridium acetobutylicum Hidolisa tongkol jagung CH3(CH2)2CH2OH Aseton-Butanol

PERANAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI [4] Pembuatan Etanol C6H12O6 C2H5OH Etanol Saccharomyces cerevisiae Pembuatan Asam Laktat Lactobacillus Asam Laktat Karbohidrat

PERANAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI [5] Pembuatan Biopestisida Substrat + Nutrien + O2 Biopestisida Bacillus thuringiensis Pembuatan Vitamin B12 Streptomyces Glukosa + Nutrien + O2 Vit B12 + CO2 + H2O

-- Mikroorganisme Mikroorganisme dapat digunakan dalam : Pengolahan Pangan Pembuatan Minuman Pembuatan Molekul Organik Pengolaha Limbah dsb

PENDEKATAN BIOTEKNOLOGI [1] Berdasarkan Sektor Industri Kimia organik, misal : etanol, aseton, butanol, enzim, asam asetat. Kimia an-organik, misal : Cu dan Uranium Farmasi, misal : antibiotik, vaksin Bioenergi, misal : etanol, metan Pangan, misal : susu, ikan, zat warna, tepung, glukosa, sirup Pertanian, misal : makanan ternak, vaksin, pestisida, pupuk nitrogen Pelayanan industri, misal : pemurnian air, pemurnian minyak

PENDEKATAN BIOTEKNOLOGI [2] Berdasarkan Kecanggihan Teknologi Canggih dengan ciri padat modal, rumit, perlu tenaga ahli yang dapat memberi nilai tambah tinggi pada produk kesehatan dan pangan Madya dengan ciri modal sedang, operasi mudah, misal : pada fermentasi pangan, pakan, pupuk, pestisida, enzim, limbah Rendah dengan ciri modal kecil, skala kecil, padat karya, alat sederhana misal : jamur, tempe, oncom

RUANG LINGKUP KOMERSIALISASI BIOTEKNOLOGI Pangan aditif Obat-obatan Agro-kimia Kimia industri Gas Alkohol PRODUK KIMIA PRODUK BAHAN BAKAR PRODUK PANGAN PRODUK PEMURNIAN PRODUK PENANGANAN LIMBAH PRODUK KONVERSI ENERGI PRODUK BIOELEKTRONIK PRODUK REKAYASA BIOMEDIKAL Mineral Bahan Bakar Fosil Pengolahan Limbah Toksik Pengolahan Limbah Industri