Materi Kuliah III

MATERI KULIAH III
By. Agus Jatmiko
SPORA BAKTERI
Istilah spora biasanya dipakai untuk menyebut alat perkembangbiakan pada jamur, ganggang, lumut, dan paku-pakuan.
Pada definisi bakteri memiliki batasan yang berbeda
Batasan Spora Bakteri
Merupakan keadaan istirahat dari bakteri yang sangat kebal
Merupakan bentuk bakteri yang sedang dalam usaha melindungi (mengamankan) diri dari pengaruh yang buruk dari luar
Spora pada bakteri lazimnya adalah endospora
Fungsi Spora
Mempertahankan diri dari suasana luar yang buruk
Spora tahan terhadap :
Panas
Pengeringan
Pembekuan
Zat kimia tertentu

Proses pembentukan spora dinamakan sporulasi
Menurut Knaysi, proses sporulasi dibagi menjadi 4 tahap.

Sporulasi
Tahap Permulaan
Dimana Bakteri atau koloni menunjukkan pertumbuhan yang lambat
Tahap Kedua
Selama beberapa jam kelihatan adanya bahan-bahan lipoprotein yang mengumpul ke salah satu ujung sel, sehingga ujung sel tampak memadat

Tahap Ketiga
Timbul bungkus yang menyelubungi calon spora
Selubung terdiri dari dua lapis, yakni kulit luar (eksin) dan kulit dalam (intin)
Pada beberapa spesies, intin menjadi dinding sel bila spora melanjutmkan pertumbuhan menajdi bakteri biasa
Dinding spora bersifat impermeabel

Tahap Terakhir
Pada tahap yang terakhir, maka spora tampak berubah bentuk dan volume
Endospora dapat tetap tinggal di salah satu ujung atau di tengah sel.
Sel dapat pecah karena perkembangan endospora
Pecahan ini kemudian luluh menjadi satu dengan medium
Sporulasi

Bentuk spora bermacam-macam, ada yang bulat dan ada juga yang bulat memanjang bergantung spesiesnya
Sel yang mengandung spora dinamakan sporangium
Hanya beberapa genus bakteri saja yang membentuk spora
Kedua marga terpenting yang dapat membuat spora adalah :
Marga bacillus
Marga Clostridum


Karakteristik marga yang membentuk spora :
Marga Bacillus : anthracis, cereus
Bersifat aerob
Beberapa bersifat anaerob fakultatif
Berbentuk batang
Marga Clostridium : tetani, botulinum
Bersifat anaerob
Sering memproduksi toksin yang mematikan manusia

Berbagai macam bentuk dan lokalisasi spora serta struktur spora
Nutrisi Bakteri
Untuk keperluan hidup, bakteri memerlukan makanan
Bahan makanan digunakan untuk sintesis bahan sel dan mendapatkan energi
Peran utama nutrien bakteri adalah :
Sebagai sumber energi
Sebagai bahan pembangun sel
Sebagai akseptor elektron dalam reaksi bioenergetik
Bila bakteri menggunakan nutrien dalam bentuk padat  holozoik
Bila bakteri menggunakan nutrien dalam bentuk cair  holofitik



Pola Nutrisi Bakteri
Persyaratan nutrisi bagi bakteri :
Bakteri membutuhkan energi
Bakteri membutuhkan karbon
Bakteri membutuhkan nitrogen
Bakteri membutuhkan belerang dan fosfor
Bakteri membutuhkan logam natrium, kalium, magnesium, mangan, besi seng, tembaga dan kobalt
Bakteri membutuhkan vitamin
Bakteri membutuhkan air/kelembapan
Bakteri membutuhkan gas : aerob, anaerob fakultatif, dan anaerob obligat

Pengelompokkan Bakteri Berdasarkan zat gizi
Klasifikasi bakteri berdasarkan zat gizi didasarkan atas dua parameter :
Sifat sumber energi :
Fototrof  menggunakan cahaya sbg sumber energi
Kemotrof  menggunakan oksidasi senyawa anorganik sederhana sbg sumber energi
Sifat sumber karbon yang utama :
Ototrof  menggunakan karbondioksida sbg sumber karbon utama
Heterotrof  bergantung pada sumber karbon organik.


Pembagian bakteri berdasarkan kebutuhannya terhadap zat gizi
Pertumbuhan Bakteri
Batasan pertumbuhan merupakan pertambahan jumlah sel yg juga berarti pertambahan jumlah organisme yang membentuk populasi
Reproduksi Bakteri
Secara Aseksual
Pembelahan
Perkembangbiakan bakteri terjadi secara aseksual dengan : pembelahan biner  satu sel induk membelah menjadi dua sel anak
Perbanyakan sel dengan cara ini, kecepatan pembelahan sel dintentukan dengan waktu generasi

Waktu generasi adalah waktu yang dibutuhkan sel untukmembelah, bervariasi tergantung dari spesies dan kondisi pertumbuhan
Rata-rata waktu generasi pada bakteri antara 0,28 jam - 34 jam.

Pembentukan Tunas
Kuman membentuk tunas, tunas akan melepaskan diri dan membentuk kuman baru. Reproduksi dengan pembentukan cabang didahului dengan pembentukan tunas yang tumkbuh menjadi cabang dan akhirnya melepaskan diri. Pertumbuhan dengan cara ini dapat dijumpai pada kuman dari famili streptomycetaceae

Pembelahan Biner melintang pada bakteri
Gambar Repruduksi Bakteri

Pembentukan filamen
Pada pe,mbentukan filamen, sel mengeluarkan serabut panjang , filamen yang tidak bercabang. Bahan kromosom kemudian masuk ke dalam filamen. Filamen kemudian terputus-putus menjadi beberapa bagian. Tiap bagian membentuk kuman baru. Dijumpai terutama dalam keadaan abnormal, misalnya bila kuman Haemophilus influenzae dibiakkan dalam perbenihan basah

Reproduksi secara seksual
Pembelahan kuman disini didahului oleh pelaburan bahan kromosom dari 2 kuman. Akibatnya adalah timbul sel-sel kuman dengan sifat-sifat yang berasal dari kedua sel induknya. Reproduksi semacam ini hanya terjadi anatara kuman-kuman sejenis dari suatu famili
Beberapa kuman yang bereproduksi dengan cara ini adalah : Enterobacteriaceae, antara Escherichia coli dengan Shigella dysenteriae, anatara Escherichia coli dengan Salmonella thyposa
Kurva Pertumbuhan Bakteri
Suatu bakteri sudah cukup tua kemudian diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada medium cair yang cocok. Dalam waktu yang sama bila diambil sebagian kemudian disebarkan pada agar-agar (media) dalam cawan petri. Jumlah koloni yang kemudian tumbuh di cawan dapat dihitung . Biasanya jumlahnya menjadi sangat besar, maka diambil logaritma. Jumlah bakteri ditulis dalam ordinat, waktu dituliskan dalam absis.
Kurva pertumbuhan bakteri
Perkembangan pertumbuhan bakteri
Fase 1 : fase adaptasi (fase lag)
Fase ini bakteri menyesuaikan diri dengan substrat dan kondisi lingkungannya
Belum terjadi pembelahan sel
Jumlah sel mungkin masih tetap
Fase 2 : fase pertumbuhan awal
Sel mulai membelah dengan kecepatan masih rendah

Fase 3 : fase pertumbuhan logaritmik (fase pembiakan cepat)
Metabolisme sel tinggi
Sel membelah dengan cepat
Pertambahan jumlahnya mengikuti kurva logaritmik
Fase 4 : fase pertumbuhan lambat
Fase ini pertumbuhan bakteri menjadi lambat
Zat gizi mulai menurun
Adanya zat hasil metabolisme yang beracun
Pertumbuhan sel tidak stabil
Populasi bakteri masih bertambah


Fase 5 : Fase pertumbuhan tetap
Jumlah populasi bakteri tetap karena sel yang tumbuh sama dengan sel yang mati
Ukuran sel lebih kecil karena tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah habis
Pada fase ini sel-sel menjadi lebih tahan terhadap keadaan ekstrem : panas, dingin, radiasi, bahan kimia
Fase 6-7 : fase penurunan dan fase kematian
Nutrien sudah habis
Energi cadangan di dalam sel habis
Jumlah sel yang mati makin lama makin banyak


Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri
Nutrien
Bakteri membutuhkan nutrien untuk kehidupan
Nutrien pada bakteri sebagai sumber karbon, sumber nitrogen, sumber energi dan faktor pertumbuhan
Air
Bakteri membuyuthkan air untuk hidup
Air merupakan sebagian besar atau 70-80% komponen sel
Beberapa keadaan dimana air tidak dapat digunakan : adanya solut, koloid dhidrofilik (gel),
air dalam bentuk kristal es


Nilai pH
Bakteri dapat tumbuh pada kisaran pH 3-6 unit
Nilai pH sangat berpengaruh pada bakteri yang tumbuh
Suhu
Masing-masing bakteri mempunyai suhu optimum, minimum dan maksimum untuk pertumbuhannya
Adanya suhu dibawah minimum dan diaktas maksimum menyebabkan aktivitas enzim terhenti dan bahkan akan terjadi denaturasi enzim.

Bakteri berdasarkan adaptasi suhu:
Psikrofil  0-200 C
Mesofil  10-450 C
Termofil  25 - 800 C
Tersedianya Oksigen/tidak
Konsentrasi oksigen di alam mempengaruhi jenis bakteri yang dapat tumbuh.

Komponen Antimikrobe
Komponen dalm suatu bahan dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
Komponen antimikrobe dapat terdapat secara alami pada bahan pangan, misalnya laktanin dan faktor antikoliform didalam susu, lisozim di dalam putih telur.
Komponen antimikrobe yang ditambahkan secara senganja adalah : asam benzoat di dalam sari buah, asam propionat didalam roti, asam sorbat dalam keju dll
Bakteri juga dapat menghabta pertumbuhan jasad renik yang lain, misal : asam, alkohol, perioksida dll

Kelembaban
Pengaruh kebasahan dan kekeringan mempengaruhi pertumbuhan bakteri
Bakteri memiliki nilai kelembaban optimum
Bakteri sebenarnya makhluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di dalam air. Hanya di dalam air yang tertutup tak dapat hidup subur karena kurangnya udara. Tanah yang cukup basah baik untuk kehidupan bakteri.
Banyak jenis bakteri akan mati jika udara kering
Keadaan kekeringan menyebabkan proses pengeringan protoplasma, yang berakibat berhentinya kegiatan metabolisme
Pengeringan secara perlahan-lahan menyebabkan perusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosis dan pengaruh lainnya dengan naiknya kadar zat terlarut

Pengaruh perubahan nilai osmosis
Pada umumnya larutan hipertonik menghambat pertumbuhan bakteri karena dapat menyebabkan plasmolisis.
Medium yang paling cocok bagi kehidupat bakteria dalah medium isotonik terhadap isi sel bakteri,
Pada larutan hipotonis (aquadest) dapat merusak bakteri karena plasmoptisis
Gambar Pengaruh tekanan osmotik terhadap sel bakteri

Pengaruh sinar
Pada umumnya sel bakteri rusak rusak akibat cahaya, terutama pada bakteri yang tidak punya pigmen fotosintetik.
Sinar dengan gelombang pendek akan berpengaruh buruk terhadap bakteri
Sinar dengan gelombang panjang mempunyai daya fotodinamik dan daya biofisik, misal cahaya matahari.
Bila energi radiasi diabsorbsi oleh sel bakteri akan menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel mikroorganisme. Ionisasi molekum tertentu dari protoplasma dapat menyebabkan kematian, perubahan genetik dan menghambat pertumbuhan
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotosintesis bahkan setiap ada radiasi dapat berbahaya bagi kehidupan bakteri.

Pengaruh penghancuran secara mekanik
Pengaruh tekanan udara terhadap kehidupan bakteri sangat kecil
Untuk menghentikan pembiakan bakteri diperlukan tekanan 600 atm; dan untuk mematikan diperlukan tenaga sebesar 6000 atm, dan untuk membunuh sporanya diperlukan tekanan 12000 atm

Faktor kimia
Di alam jarang bakteri yang mati akibat terkena zat kimia
Hanya manusia dalam usahanya untuk membebaskan diri dari kegiatan mikrobe meramu zat-zat yang dapat meracuni mikrobe tetapi tidak meracuni dirinya dendiri ataupun makanan.
Zat yang berpengharuh adalah antiseptik, desinfektan, antibiotika

Terima kasih lanjut minggu depan ya ……………….
METABOLISME BAKTERI
Setiap makhluk hidup mengadakan pertukaran zat atau metabolisme, yakni mengambil atau mengasimilasikan zat makanan dan membuang sisa sampah yang tidak diperlukan lagi.
Metabolisme juga berarti serentetan reaksi kimia yang terjadi dialam sel hidup.
Penyusunan atau pengambilan zat makann tertentu atau proses sintesis disebut dengan anabolisme
Penggunaan atau pembongkaran zat makanan arau reaksi penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan organik yang lebih sederhana disebut katabolisme
Energi hasil katabolisme sebagian digunakan untuk sintesis makro molekul, seperti asam nukleat, lipid, atau polisakarida

Sebelum proses metabolisme diperlukan pengaktifan sub unit yang akan dipakai dan energi tinggi yaitu ATP (Adenosin Triphospate). Energi untuk metabolisme diambil dari dari berbagai proses. Dari proses fermentasi, respirasi dan fotosintesa. Hasil reduksi oksidasi pada semua proses selalu dibentuk ATP, dimana energi yang dibebaskan tersimpan untuk untuk proses selanjutnya.
Anabolisme
To be Continuied next time ……