MIKROBIOLOGI
DEFINISI MIKROBIOLOGI
Salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organisme hidup berukuran mikroskopis yang meliputi:
o virus
o bakteri
o archaea
o protozoa
o algae
o fungi
Mikroba
Jasad hidup yang ukurannya kecil disebutMikroba atau Mikroorganisme atau Jasad renik
Jasad Renik
Karena ukurannya yang kecil (kurang dari 0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa
Umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop
Ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar
Pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi
Secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi dunia tumbuhan (plantae) dunia binatang (animalia)
Ciri Umum Mikroba
Mikroba di alam secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen, maupun redusen
Jasad Produsen
menghasilkan bahan organik dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperanan sebagai produsen adalah algae dan bakteri fotosintetik
Jasad Konsumen
Menggunakan bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Contoh: protozoa
Jasad Redusen
Menguraikan bahan organik dan sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik), sehingga di alam terjadi siklus unsur-unsur kimia. Contoh: bakteri dan jamur (fungi)
Sel mikroba ukurannya sangat kecil yang merupakan satuan struktur biologi
Banyak mikroba yang terdiri dari satu sel saja (uniseluler), sehingga semua tugas kehidupannya dibebankan pada sel itu
Mikroba ada yang mempunyai banyak sel (multiseluler) yang umumnya sudah terdapat pembagian tugas diantara sel atau kelompok selnya, walaupun organisasi selnya belum sempurna
Setelah ditemukan mikroskop elektron, dapat dilihat struktur halus di dalam sel hidup, sehingga diketahui menurut perkembangan selnya terdapat dua tipe jasad, yaitu:
1. Prokariota (jasad prokariotik/primitif), yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna
2. Eukariota (jasad eukariotik), yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna
Selain yang bersifat seluler, ada mikroba yang bersifat nonseluler, yaitu virus
Virus
adalah jasad hidup yang bersifat parasit obligat, berukuran super kecil atau submikroskopik dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron . Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetik
Virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup lain . Selain virus ada jasad hidup yang disebut viroid, yaitu bahan genetik RNA yang bersifat infeksius (dapat menginfeksi) sel inang
Viroid membawa sifat genetiknya sendiri yang dapat diekspresikan di dalam sel inang
Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion, yang terdiri suatu molekul protein yang infeksius
TEORI ABIOGENESIS
animalculus timbul dengan sendirinya dari
bahan-bahan matI
TEORI BIOGENESIS
Animalculus terbentuk dari “benih” animalculus yang selalu berada di udara
Fermentasi (pengkhamiran)
proses yang menghasilkan alkohol atau asam organik, misalnya terjadi pada bahan yang mengandung karbohidrat
Pembusukan (putrefaction)
proses peruraian yang menghasilkan bau busuk, seperti pada peruraian bahan yang mengandung protein
PENGGUNAAN MIKROBA
1. Penggunaan mikroba untuk proses klasik
a. khamir untuk membuat anggur dan roti
b. bakteri asam laktat untuk yogurt dan kefir
c. bakteri asam asetat untuk vinegar
d. jamur Aspergillus sp. untuk kecap
e. jamur Rhizopus sp. untuk tempe
2. Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotik
a. Penisilin oleh jamur Penicillium sp.
b. Streptomisin oleh Actinomysetes streptomyces sp.
3. Penggunaan mikroba untuk proses-proses baru
a. karotenoid dan steroid oleh jamur
b. asam glutamat oleh mutan Corynebacterium glutamicum
c. pembuatan enzim amilase, proteinase, pektinase, dan lain-lain
4. Penggunaan mikroba dalam teknik genetika modern
a. pemindahan gen dari manusia, binatang, atau tumbuhan ke dalam sel mikrobia
b. penghasilan hormon, antigen, antibodi, dan senyawa lain misalnya insulin, dan lain-lain
5. Penggunaan mikroba di bidang pertanian untuk pupuk hayati (biofertilizer), biopestisida, pengomposan, dan sebagainya Penggunaan mikroba di bidang pertambangan
a. untuk proses leaching di tambang emas
b. desulfurisasi batubara
c. untuk proses penambangan minyak bumi
6. Penggunaan mikroba di bidang pertambangan
a. untuk proses leaching di tambang emas
b. desulfurisasi batubara
c. untuk proses penambangan minyak bumi
7. Penggunaan mikroba di bidang lingkungan
mengatasi pencemaran limbah organik/anorganik termasuk logam berat dan senyawa xenobiotik
SEL PROKARIOTIK
1. mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan sel eukariotik
2. Beberapa sel bakteri Pseudomonas hanya berukuran 0,4-0,7µ diameternya dan panjangnya 2-3µ
3. tidak mempunyai organela seperti mitokondria, khloroplas, dan aparat golgi
inti sel prokariotik tidak mempunyai membran
4. inti sel prokariotik tidak mempunyai membran
5. Bahan genetis terdapat di dalam sitoplasma, berupa untaian ganda (double helix) DNA berbentuk lingkaran yang tertutup
6. Kromosom bakteri pada umumnya hanya satu
7. mempunyai satu atau lebih molekul DNA yang melingkar (sirkuler) yang disebut plasmid
8. Sel prokariotik tidak mengandung organel yang dikelilingi oleh membran
9. Ribosom yang dimiliki sel prokariot lebih kecil yaitu berukuran 70S
10. Ukuran genom sel prokariot berbeda dengan sel eukariot
11. Jumlah DNA penyusun pada sel prokariot berkisar antara 0,8-8.106 pasangan basa (pb) DNA
12. DNA pada sel eukariot mempunyai pasangan basa lebih tinggi
SEL EUKARIOTIK
1. Sel eukariotik mempunyai inti sejati yang diselimuti membran inti
2. Inti sel mengandung bahan genetis berupa genome/DNA yang tersusun dalam suatu kromosom
3. Di dalam kromosom terdapat DNA yang berasosiasi dengan suatu protein yang disebut histon
4. Kromosom dapat mengalami pembelahan melalui proses mitosis
5. Di dalam sel eukariotik terdapat mitokondria dan khloroplas yang mengandung sedikit DNA yang berbentuk sirkuler tertutup (seperti DNA prokariot)
6. Di dalam sel eukariotik terdapat Ribosom yang lebih besar dibandingkan prokariotik (berukuran 80S), selain itu juga dijumpai aparatus golgi yang pada tanaman, organela ini mirip dengan diktiosom
7. Kedua organel tersebut berperan dalam proses sekresi
STRUKTUR SEL
1. Inti Sel
a. Inti sel eukariotik pada interfase dikelilingi oleh suatu membran yang terdiri atas 2 lapisan lemak (lipid bilayers)
b. DNA pada inti tersebar dalam suatu struktur yang disebut kromosom
c. Pembelahan inti dari satu menjadi dua anak inti dikenal sebagai mitosis
d. Pada tanaman dan hewan tingkat tinggi dikenal adanya reproduksi secara seksual
e. Pada saat pembuahan, ke dua inti dari sel jantan dan sel betina (gamet) melebur membentuk sigot
f. Masing-masing jenis gamet menyumbang sejumlah (n) kromosom
g. Dengan demikian sigot mengandung dua set kromosom (2n)
h. Apabila gamet bersifat haploid, maka sigot bersifat diploid
i. Semua sel somatik bersifat diploid (mengandung 2 set kromosom)
j. Pada saat generasi seksual berikutnya, kromosom normal (2n) mengalami segregasi menjadi haploid
k. Proses pengurangan separo kromosom dari 2n menjadi n kromosom disebut meiosis
2. Membran Sel Prokariotik
a. Permukaan luar lipid bilayers membran sel bersifat hidrofil, sedangkan permukaan dalamnya bersifat hidrofob
b. Stabilitas membran sel disebabkan oleh kekuatan hidrofobik antara residu asam lemak dan kekuatan elektrostatis antara ujung-ujung hidrofilik
c. Pada bilayer terdapat protein yang letaknya tenggelam (di dalam) bilayer atau terdapat pada permukaannya
d. Pada beberapa bakteri, membran mengelilingi sitoplasma tanpa menunjukkan adanya lipatan, sedangkan membran pada bakteri lain mengalami pelipatan ke dalam yang disebut mesosom
e. Pada bakteri fotosintetik, khlorofil tidak terdapat dalam suatu khloroplas, melainkan terdapat dalam membran yang sangat berlipat-lipat di dalam sel, yang disebut membran tilakoid
f. Sistem fotosintetik pada bakteri disamping menggunakan khlorofil, juga karotenoid. Keduanya mengandung sistem transport elektron yang menghasilkan ATP pada proses fotosintesis
3. Dinding Sel
a. Dinding sel bakteri bersifat agak elastis dan tidak bersifat permeabel terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah
b. Secara normal konsentrasi garam dan gula yang menentukan tekanan osmotik di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel
c. Apabila tekanan osmose di luar sel naik, air sel akan mengalir ke luar, protoplasma mengalami pengkerutan, dan membran akan terlepas dari dinding sel, proses ini disebut dengan plasmolisis
4. Flagel dan Pili
Flagel merupakan salah satu alat gerak bakteri yang letaknya dapat polar, bipolar, peritrik, maupun politrik . Flagel mengakibatkan bakteri dapat bergerak berputar.
Pada beberapa bakteri, permukaan selnya dikelilingi oleh puluhan sampai ratusan pili dengan panjang 12 nm
Pili disebut juga sebagai fimbrae
5. Kapsul dan Lendir
Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau selubung berlendir
Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar