Struktur dan Fungsi Sel Bakteri

Struktur dan Fungsi Sel Bakteri

1.      Klasifikasi Bakteri

Klasifikasi bakteri dapat dilihat dari beberapa penggolongan. Diantaranya klasifikasi bakteri berdasarkan bentuk tubuh, klasifikasi bakteri berdasarkan flagela, dan terakhir klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan gram. Berikut uraian masing-masing menganai klasifikasi bakteri.

Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagel dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul yang beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan dan fagositosis.

Struktur kapsul inilah yang sering kali menjadi faktor virulensi penyebab penyakit, seperti yang ditemukan pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom, dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas, dan magnetosom.

Beberapa bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim. Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh bakteri penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana bakteri ini juga termasuk golongan bakteri penyebab keracunan pada makanan kaleng.

A.    Penggolongan bakteri Berdasarkan bentuk tubuhnya
1) bakteri Kokus (bulat)
a) Streptokokus, misalnya Streptococcus pyrogenes, S.thermophillus, S.lactis.
b) Stafilokokus, misalnya Staphylococcus aureus.
c) Diplokokus, misalnya Diplococcus pnemoniae

2) bakteri Basil (batang)
a) Basilus, misalnya Eschericcia coli, Salmonella thypi, Lactobacillus.
b) Streptobasil, misalnya Azotobacter, Bacillus anthracis.

3) bakteri Vibrio (koma)
Vibrio, misalnya Vibrio cholerae.

4) bakteri Spirillum (spiral)
Spirillum, misalnya Treponema pallidum.

B.     Klasifikasi bakteri berdasarkan kedudukan flagela pada selnya
1) Monotrik
Monotrik, berflagel satu pada salah satu ujung.

2) Amfitrik
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.

3) Lofotrik
Lofotrik, berflagel banyak di satu ujung.

4) Peritrik
Peritrik, berflagel banyak pada semua sisi tubuh.

C.     Klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)
1) Bakteri gram-positif
Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyak mengandung peptidoglikan. Misalnya Micrococcus, Staphylococcus,
Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.

2) Bakteri gram-negatif
Bakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks, peptidoglikan lebih sedikit. Misalnya Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium, Chromabacterium, Flavobacterium.

D.    Klasifikasi bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen
1) Bakteri aerob
Bakteri aerob, bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi, misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter,
Nitrosococcus.

2) Bakteri anaerob
Bakteri anaerob, tidak membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi, misalnya Micrococcus denitrificans

E.   Klasifikasi bakteri berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
1) Autotrop
Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan anorganik. Bakteri autotrop, berdasarkan sumber energinya dibedakan atas: fotoautotrop (sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop (sumber energi dari hasil reaksi kimia).

2) Heterotrop
Heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dari organisme lain. Termasuk bakteri heterotrop adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme.

BAKTERI GRAM POSITIF DAN NEGATIF

Berdasarkan sifat terhadap cat Gram, bakteri dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif. Terdapat dua teori yang dapat menjelaskan dasar perbedaan ini yaitu :

1. Teori Salton

Teori ini berdasarkan kadar lipid yang tinggi (20 %) di dalam dinding sel bakteri Gram negatif. Zat lipid ini akan larut selama pencucian dengan alkohol. Pori-pori pada dinding sel membesar, sehingga zat warna yang sudah diserap mudah dilepaskan dan bakteri menjadi tidak berwarna. Bakteri Gram positif mengalami denaturasi protein pada dinding selnya akibat pencucian dengan alkohol. Protein menjadi keras dan beku, pori-pori mengecil sehingga kompleks kristal yodium yang berwarna ungu dipertahankan dan bakteri akan tetap berwarna ungu

2. Teori permeabilitas dinding sel

Teori ini berdasarkan tebal tipisnya lapisan peptidoglikan dalam dinding sel. Bakteri Gram positif mempunyai susunan dinding yang kompak dengan lapisan peptidoglikan yang terdiri dari 30 lapisan. Permeabilitas dinding sel kurang, dan kompleks kristal yodium tidak dapat keluar. Bakteri Gram negatif mempunyai lapisan peptidoglikan yang tipis, hanya

1 – 2 lapisan dan susunan dinding selnya tidak kompak. Permeabilitas dinding sel lebih besar sehingga masih memungkinkan terlepasnya kompleks kristal yodium.

Bakteri Gram Positif

Gram-positif adalah bakteri yang Mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop.

Bakteri gram positif seperti Staphylococcus aureus (bakteri patogen yang umum pada manusia) hanya mempunyai membran plasma tunggal yang dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 persen dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat.

Ciri-ciri bakteri gram positif yaitu:

• Struktur dinding selnya tebal, sekitar 15-80 nm, berlapis tunggal atau monolayer.
• Dinding selnya mengandung lipid yang lebih normal (1-4%), peptidoglikan ada yang sebagai lapisan tunggal. Komponen utama merupakan lebih dari 50% berat ringan. Mengandung asam tekoat.
• Bersifat lebih rentan terhadap penisilin.
• Pertumbuhan dihambat secara nyata oleh zat-zat warna seperti ungu kristal.
• Komposisi nutrisi yang dibutuhkan lebih rumit.
• Lebih resisten terhadap gangguan fisik.
• Resistensi terhadap alkali (1% KOH) larut
• Tidak peka terhadap streptomisin
• Toksin yang dibentuk Eksotoksin Endotoksin

Bakteri Gram Negatif

Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna merah bila diamati dengan mikroskop.

bakteri gram negatif (seperti E. coli) memiliki sistem membran ganda di mana membran pasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel.  Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya. 

Ciri-ciri bakteri gram negatif yaitu:

• Struktur dinding selnya tipis, sekitar 10 – 15 mm, berlapis tiga atau multilayer.
• Dinding selnya mengandung lemak lebih banyak (11-22%), peptidoglikan terdapat didalam
• lapisan kaku, sebelah dalam dengan jumlah sedikit ± 10% dari berat kering, tidak mengandung asam tekoat.
• Kurang rentan terhadap senyawa penisilin.
• Pertumbuhannya tidak begitu dihambat oleh zat warna dasar misalnya kristal violet.
• Komposisi nutrisi yang dibutuhkan relatif sederhana.
• Tidak resisten terhadap gangguan fisik.
• Resistensi terhadap alkali (1% KOH) lebih pekat
• Peka terhadap streptomisin
• Toksin yang dibentuk Endotoksin

Perbedaan Endospora,Kista,dan Konidia

Endospora

Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

Kista

Kista dibentuk oleh Azotobacter spp dan beberapa Myxobacteria.kista pada umumnya berbentuk bulat (bola) dengan dinding yang tebal.Kista mengandung materi genetic,lipid.Dinding kista ada dua lapis yaitu,dinding dalam disebut intin dan dinding luar di sebut eksin.Kista tidak tahan panas,tetapi tahan terhadap kekeringan.Kista merupakan tumor jinak. Bentuknya kistik, berisi cairan dan ada yang berbentuk anggur. Kista juga ada yang berisi udara, cairan, nanah,atau bahan-bahan lainnya.

Konidia

Konidia merupakan spora aseksual yang terbentuk di bagian sel bagian ujung dengan proses fragmentasi.Konidia merupakan bentuk dorman yang di temukan pada bakteri mirip jamur Actinomicetes,seperti Streptomyces viridochromogens.

Beda konidia dengan spora adalah : konidia tidak punya korteks,dan tidak punya asam dipikolinat (Alberida,1999).

Berbagai Jenis dan Contoh Penyakit yang Disebabkan Bakteri

Bakteri Patogen merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakitpada manusia, hewan dan tumbuhan.Bakteri penyebab penyakit pada manusia:

No.	Nama bakteri	Penyakit yang ditimbulkan
1.	Salmonella typhosa	Tifus
2.	Shigella dysenteriae	Disentri basiler
3.	Vibrio comma	Kolera
4.	Haemophilus influenza	Influensa
5.	Diplococcus pneumoniae	Pneumonia (radang paru-paru)
6.	Mycobacterium tuberculosis	TBC paru-paru
7.	Clostridium tetani	Tetanus
8.	Neiseria meningitis	Meningitis (radang selaput otak)
9.	Neiseria gonorrhoeae	Gonorrhaeae (kencing nanah)
10.	Treponema pallidum	Sifilis atau Lues atau raja singa
11.	Mycobacterium leprae	Lepra (kusta)
12.	Treponema pertenue	Puru atau patek

 

Penyebab Infeksi TBC

Penyakit ini diakibatkan infeksi kuman mikobakterium tuberkulosis yang dapat menyerang paru, ataupun organ-organ tubuh lainnya seperti kelenjar getah bening, usus, ginjal, kandungan, tulang, sampai otak. TBC dapat mengakibatkan kematian dan merupakan salah satu penyakit infeksi yang menyebabkan kematian tertinggi di negeri ini.

Disentri

Bakteri penyebab penyakit disentri antara lain kontak dengan bakteri Shigella dan beberapa jenis Escherichia coli (E. coli). Penyebab lain bakteri yang kurang umum dari diare berdarah termasuk infeksi Salmonella dan Campylobacter.

Pembentukan Endospora pada Bakteri

Pada kondisi yang tidak menguntungkan beberapa bakteri seperti Bacillus, dan Clostridium memproduksi bentuk pertahanan hidup yang disebut endospora. Proses ini dikenal sebagai sporulasi. Spora bakteri berbeda dengan spora pada jamur, pada bakteri sporanya tidak mempunyai fungsi sebagai alat reproduksi. Endospora ini tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrim seperti suhu yang tinggi, kekeringan, senyawa kimia beracun (desinfektan, antibiotic) dan radiasi UV. Merupakan fase tidur dari bakteri. Endospora mampu bertahan sampai kondisi lingkungan kembali menguntungkan. Endospora kmeudian membentuk proses germinasi, dan membentuk bakteri sel tunggal (Sidhar, 2010).

Mekanisme terjadinya sporulasi adalah sebagai berikut (Neli, 2011):

1)      Pada tahap pertama bakteri membentuk filamen aksial. Pembentukan filamen aksial tidak berlangsung lama.

2)      Pembentukan septum asimetris, menghasilkan sel induk dan calon sel pra-spora. Masing-masing sel menerima DNA anakan. Selanjutnya terjadi fagositosis sel praspora oleh sel induk, sehingga sel praspora menjadi bentukan yang disebut protoplas.

3)      Tahap ketiga adalah perkembangan protoplas yang disebut perkembangan spora-awal (forespore). Pada perkembangan spora-awal belum terbentuk peptidoglikan, sehingga bentuk spora-awal tidak beraturan (amorfus).

4)      Pembentukan korteks (peptidoglikan). Spora-awal menyintesis peptidoglikan, sehingga spora-awal mempunyai bentuk pasti. Pembentukan peptidoglikan oleh spora-awal disebut juga pembentukan korteks.

5)      Pembentukan pembungkus (coat). Spora-awal menyintesis berlapis-lapis pembungkus spora. Pembungkus spora disintesis baik secara terus-menerus maupun terputus-putus, sehingga tampak seperti penebalan korteks. Material korteks dan pembungkus spora berbeda.

6)      Pematangan spora. Spora bakteri menyintesis asam dipokolinat dan melakukan pengambilan kalsium. Dua komponen ini merupakan karakteristik resistensi dan dormansi endospora.

7)      Tahap terakhir adalah pelepasan spora. Terjadi lisis sel induk, sehingga spora yang telah matang keluar. Tidak ada aktivitas metabolic yang terjadi sampai spora siap untuk melakukan germinasi. Proses sporulasi ini biasanya berlangsung sekitar 15 jam.

DAFTAR PUSTAKA

Alberida,heffi.1999.Mikrobiologi.Padang.DIP Universitas Negeri padang

Neli. 2011. Endospora.http://neli1390.blogspot.com. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2013.
Kusnadi,dkk.2003.Mikrobiologi.Bandung : JICA
Sridhar. 2010. Anatomy of Bacteria Cell. http://www.microrao.com. Diakses pada tanggal 31 Agustus 2013.
Suriawiria,unus.2005.Mikrobiologi Dasar.Jakarta : Papas Sinar Sinanti

PERTANYAAN

1.       Yang  termasuk  bakteri gram positif bentuk bulat adalah. . .

a.       Staphylococcus aureus, Streptococcus, Neiseria meningitis

b.      Neiseria meningitis dan Moraxella

c.         Staphylococcus, Mycobacterium tuberculosis

d.      Streptococcus dan Staphylococcus

e.      Neisseria gonnorhoea dan Neiseria meningitis

2.       Bakteri penyebab tetanus hanya dapat dibunuh dengan  pemanasan yang lama diatas titk didih.

Hal ini mengindikasikan bahwa bakteri tetanus. . .

a.       Memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan

b.      Melindungi diri sendiri dengan menyekresikan antibiotic

c.       Mensekresikan endotoksin

d.      Autotrof

e.      Menghasilkan endospora

3.        Berikut ini yang termasuk ciri dari bakteri gram negative adalah. . .

a.       Memiliki sistem membran ganda

b.      Struktur dinding selnya tebal

c.       Lebih resisten terhadap gangguan fisik.

d.      Mempunyaimembran plasma tunggal

e.       Komposisi nutrisi yang dibutuhkan lebih rumit.

4.       Penyakit Disentri disebabkan oleh bakteri. . .

a.       Vibrio comma

b.      Diplococcus pneumoniae

c.       Shigella dysenteriae

d.      Mycobacterium leprae

e.      Treponema pertenue

5.       Proses pernapasan bakteri yang tidak memerlukan oksigen bebas atau udara untuk pernapasannya dilakukan oleh ….

a.       Bakteri autotrof

b.      Bakteri heterotrof

c.       Bakteri aerob

d.      Bakteri anaerob

e.      Bakteri gram negative

6.       Bakteri gram positif termasuk dalam kelompok ….

a.       Eubacteria

b.      Archaeobacteria

c.       Protista

d.      Fungi

e.      Monera