Chapter 14 Biology 11 DR. HARUN RASYID, MP Virus & Bakteri Chapter 14 Biology 11 DR. HARUN RASYID, MP

What are Viruses Virus adalah partikel non seluler yang terbuat dari materi genetik dan protein yang dapat menginvasi sel hidup

Virus ukurannya sangat kecil dan dapat melalui saringan (filter) bakteri. Ukuran virus umumnya 0,01-0,1 µ. Virus tidak dapat diendapkan dengan sentrifugasi biasa. Untuk melihat virus diperlukan mikroskop elektron. Sifat-sifat virus yang penting antara lain:  1. Virus hanya mempunyai 1 macam asam nuklein (RNA atau DNA)  2. Untuk reproduksinya hanya memerlukan asam nuklein saja.  3. Virus tidak dapat tumbuh atau membelah diri seperti mikrobia lainnya   Virus memiliki sifat-sifat khas dan tidak merupakan jasad yang dapat berdiri sendiri. Virus memperbanyak diri dalam sel jasad inang (parasit obligat) dan menyebabkan sel-sel itu mati. Sel inang adalah sel manusia, hewan, tumbuhan, atau pada jasad renik yang lain. Sel jasad yang ditumpangi virus dan mati itu akan mempengaruhi sel-sel sehat yang ada didekatnya, dan karenanya dapat mengganggu seluruh kompleks sel (bercak-bercak daun, bercak-bercak nekrotik dan sebagainya.

BAKTERIOPHAGE (VIRUS YANG MENYERANG BAKTERI) Virus pada bakteri coli (T-phage) terdiri atas dua bagian, yaitu bagian kepala yang berbentuk heksagonal dan bagian ekornya. Bentuk demikian itu hanya dapat dilihat pada pengamatan dengan mikroskop elektron. Bagian kepala terdiri atas bagian utama yang bagian pusatnya terdiri atas DNA; sedang bagian luarnya merupakan selubung protein yang berfungsi sebagai pelindung. Bagian ekornya berupa tubus yang mempunyai sumbat, selain itu dilengkapi pula dengan serabut ekor. Bakteri yang terserang bakteriofag akan lisis.

T4 Bacteriophage

BAKTERIOPHAGE (VIRUS YANG MENYERANG BAKTERI) Untuk mendapatkan gambaran tentang siklus hidup bakteriofag, perlu ditinjau tingkatan-tingkatan yang terjadi pada waktu phage menyerang bakteri: a. Pada permulaannya phage melekat dengan bagian ekornya pada bagian tertentu dari sel (fase adsorpsi phage pada sel) . b. DNA phage dimasukkan ke dalam sel melalui tubus ekornya, DNA phage merusak DNA bakteri sehingga proses di dalam sel dikendalikan oleh DNA phage, kemudian akan terbentuk protein (selubung) phage dan DNA phage yang baru (fase perkembangan phage). c. Fase yang terakhir ialah keluarnya partikel-partikel virus (bekteriophage) dari sel. Sel bakteri mengalami lisis (bakteriolisis/ fase pembebasan phage).

Herpes Virus

Escherichia Coli Bacterium E. coli is a bacterium. That is a crude cell, it is not a virus because viruses are protein containers with DNA cores or RNA cores.

E. Coli and the Bacteriophage What it looks like in real life

The Structure Of a Virus Viruses are composed of a core of nucleic acid The Nucleic acid core is surrounded by a protein coat called a capsid The Nucleic core is either made up of DNA or RNA but never both

Cycle of Lytic and Lysogenic

VIRUS TUMBUHAN Virus tumbuhan pada umumnya masuk ke dalam sel melalui luka, jadi tidak dapat menerobos secara aktif. Di alam virus tumbuhan disebarkan dengan pertolongan hewan serangga vektor atau dengan cara lain, misalnya tanaman Cuscuta dengan haustorianya juga memindahkan virus melalui sistem jaringan angkutannya (buluh-buluh pengangkutan). Banyak jenis virus yang memperbanyak diri terlebih dahulu di dalam tractus digestivus hewan-hewan vektornya. Setelah masa inkubasi tertentu dapat menyebabkan infeksi pada tumbuh-tumbuhan lagi. Virus semacam itu dikenal sebagai virus yang persisten. Virus tumbuhan yang telah banyak dipelajari adalah TMV (Tobacco Mozaic) Virus = Virus Mozaik Tembakau). Bahan genetik virus ini ialah RNA.

Plant Viruses Tobacco Mosaic Virus (TMV) causes mottling symptoms Rose mosaic virus Spots on fruit Wheat stunt virus

BENTUK VIRUS Suatu virion terdiri atas bahan genetik (RNA atau DNA) yang diselubungi oleh selubung protein. Selubung protein ini disebut kapsid. Asam nuklein yang diselubungi kapsid disebut nukleokapsid. Nukleokapsid dapat telanjang misalnya pada TMV (Tobacco Mozaik Virus yang menyebabkan penyakit bercak daun), Adenovirus dan virus kutil (Warzervirus); atau diselubungi oleh suatu membran pembungkus misalnya pada virus influenza, virus herpes.

BENTUK VIRUS Kapsid terdiri atas bagian-bagian yang disebut kapsomer (misalnya pada TMV dapat terdiri atas hanya satu rantaian polipeptida, juga dapat terdiri atas protein monomer-protein monomer yang identik yang masing-masing terdiri atas rantaian polipeptida). Pada dasarnya kapsid terdiri atas banyak satuan-satuan dasar yang identik. Pada umumnya kapsid tersusun simetris. Pada TMV (suatu virus yang berbentuk batang) kapsomernya tersusun dalam bentuk anak tangga uliran spiral. Bentuk dasar virus adalah yang bulat, silindris, kubus, polihedral, seperti huruf T, dan lain-lain.

Virus structure Viruses: Just a protein coat for protection (capsid) and a nucleic acid (RNA or DNA) for information on how to make more copies of the same virus Cannot replicate/reproduce on its own! Needs a host…

Virus is a cellular parasite Uses cell machinery of a host cell to replicate and to produce more viruses They come in many varieties, sizes & shapes

Viruses cause diseases Viruses cause numerous diseases in Plants, animals, bacteria & fungi… Examples of human viruses: Herpes virus Hepatitis virus Rabies Ebola – emerging epidemics Influenza (“flu”) – respiratory infection (fever, headache, chills, cough, stuffy nose, sore throat) caused by a variety of viruses. Flu season: Nov. – March. Passed on by sneezing, coughing – air, hand-to-mouth, etc. Vaccine helps prevent outbreaks.

Human Viruses Human Immunodeficiency Virus (HIV) – causes AIDS. Transmitted through sexual contact, sharing infected needles, blood transfusions, mother to baby. Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) – brand new deadly virus, started in China, causes atypical pneumonia. Spreads quickly.

Retrovirus Change DNA into RNA. Example of a Retrovirus is HIV

A typical, "minimal" retrovirus consists of: an outer envelope which was derived from the plasma membrane of its host many copies of an envelope protein embedded in the lipid bilayer of its envelope a capsid; a protein shell containing two molecules of RNA and molecules of the enzyme reverse transcriptase

Bacteria Cell

Bakteri merupakan mikrobia prokariotik uniselular, termasuk klas Schizomycetes, berkembang biak secara aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa yang bersifat fotosintetik. Cara hidup bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasitik, saprofitik, patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Habitatnya tersebar luas di alam, dalam tanah, atmosfer (sampai + 10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan di laut. Bakteri mempunyai bentuk dasar bulat, batang, dan lengkung. Bentuk bakteri juga dapat dipengaruhi oleh umur dan syarat pertumbuhan tertentu. Bakteri dapat mengalami involusi, yaitu perubahan bentuk yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan yang kurang menguntungkan bagi bakteri. Selain itu dapat mengalami pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur walaupun ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai. Umumnya bakteri berukuran 0,5-10 µ.

Berdasarkan klasifikasi artifisial yang dimuat dalam buku “Bergey’s manual of determinative bacteriology” tahun 1974, bakteri diklasifikasikan berdasarkan deskripsi sifat morfologi dan fisiologi. Dalam buku ini juga terdapat kunci determinasi untuk mengklasifikasikan isolat bakteri yang baru ditemukan. Menurut Bergey’s manual, bakteri dibagi menjadi 1 kelompok (grup), dengan Cyanobacteria pada grup 20. Pembagian ini berdasarkan bentuk, sifat gram, kebutuhan oksigen, dan apabila tidak dapat dibedakan menurut ketiganya maka dimasukkan ke dalam kelompok khusus.

Prokaryotes Cells that do not have a nucleus Exist almost every where on earth Grow in numbers so great you can see them with the unaided eye Are placed in either the Eubacteria or the Archebacteria Kingdoms Make up the smaller of the two kingdoms

Eubacteria Make up the larger of the two prokaryote kingdoms Generally are surrounded by a cell wall composed of complex carbohydrates

Cyanobacteria Photosynthetic bacterium Bluish-greenish color Contain membranes that carry out the process of photosynthesis Do not contain the same type of chloroplasts as plants do This bluish-greenish algae can be found nearly everywhere on earth. Can survive in extremely hot environments and even extremely cold environment

Archaebacteria Lack important carbohydrate found in cell walls Have different lipids in their cell membrane Different types of ribosomes Very different gene sequences Archaebacteria can live in extremely harsh environments They do not require oxygen and can live in extremely salty environments as well as extremely hot environments.

Identifying Prokaryotes Cell Shape Cell Wall Movement

Bacterium Shapes Cocci~ Sphere shaped bacteria Bacillus~ Rod shaped bacteria Spirrillium ~ Spiral shaped bacteria Flagella~ Leg-like structures that help to propel the bacterium.

Gram + and Gram – Bacterium Cell Walls

Cellular Walls Chemical nature of a cell wall can be determined by Gram Staining By finding out what color the cell produces when it is gram stained you can figure out the type of carbohydrates in the cell wall

Movement Flagella ~ Tail like structure the whips around to propel the bacterium Cillia ~ Miniature flagella surround the cell that help to “swim” Non motile ~ Sticky cillia like structures that keep the bacterium from moving

Flagella

Bacteria and their energy Autotrophs Chemotrophs Heterotrophs

Autotrophs Make their own energy Using Solar energy Eg. Cyanobacteria

Chemotrophs Make own Energy Using Chemical energy Eg. Archaebacteria

Heterotrophs Obtain food By eating Eg. E-coli

Bacteria Respiration Live without Oxygen Obligate Anaerobes Can live with or without oxygen Cannot live without oxygen. Obligate Anaerobes Facultative Anaerobes Obligate Aerobes

Bacteria Reproduction Binary Fission Conjugation Spore Formation

Cellular organism copies it’s genetic information then splits into two identical daughter cells

Conjugation A type of Bacteria Sex Two organism swap genetic information, that contains the information such as a resistance to penicillin

Spore Formation: Endospore A type of dormant cell Exhibit no signs of life Highly resistant to environmental stresses such as: -High temperatures -Irradiation -Strong acids -Disinfectants Endospores are formed by vegetative cells in response to environmental signals that indicate a limiting factor for vegetative growth, such as exhaustion of an essential nutrient.

Symbiosis Close relationship between to species in which at least one species benefits from the other Live together for LIFE

Parasitism Bacteria exploit the host cell, injuring them Eg. Mychobacterium tuberculosis

Mutualism Symbiosis in which two of the species live together in such a way that both benefit from the relationship Eg. E-coli

Nitrogen Fixations Process by which nitrogen in the atmosphere is converted into a form that can be used by living things

THE END