BAB 3 - BAKTERI

          Bakteri merupakan organisme yang inti selnya bersifat prokariotik, artinya organisme tersebut belum memiliki membran inti (kariotika). Inti sel organisme ini hanya berupa satu molekul ADN. Kebanyakan anggota kelompok monera ini bersifat uniseluler dan mikroskopis.

A. Klasifikasi Prokariotik

     Berdasarkan klasifikasi yang dibuat oleh Carl Woese yang mengacu pada analisis variasi RNAr organisme prokariotik ini secara fundamental dipisahkan menjadi dua kelompok yang berbeda, yaitu Archaebacteria dan Eubacteria.

1. Archaebacteria
    Karakteristik yang dimilik oleh Archaebacteria antara lain:
a. sel penyusun tubuhnya bertipe prokariotik;
b. memiliki simpleRNA polymerase;
c. dinding sel bukan dari peptidoglikan;
d. tidak memiliki membran nukleus dan tidak memiliki organel sel;
e. ARNt nya berupa metionin;
f. sensitive terhadap toksin dipteri.

   Berdasarkan habitatnya Archaaebacteria dikelompokkan menjadi 3, yaitu kelompok methanogen, halofit ekstrim(suka garam) dan termo asidofil (suka panas dan asam).

A. Methanogen
   Methanogen ini hidupnya bersifat anaerob atau tidak memerlukan oksigen dan heterotrof, dapat menghasilkan methan (CH4), tempat hidupnya di lumpur, rawa-rawa, saluran pencernaan anai-anai (rayap), saluran pencernaan sapi, saluran pencernaan manusia dan lain-lain.
Contoh:
– Lachnospira multiparus, organisme ini mampu menyederhanakan pektin
– Ruminococcus albus, organisme ini mampu menghidrolisis selulosa
– Succumonas amylotica, memiliki kemampuan menguraikan amilum.
– Methanococcus janashii, penghasil gas methane

B. Halofit ekstrim
   Sebagian besar mikroorganisme ini bersifat aerob heterotrof meskipun ada yang bersifat anaerob dan fotosintetik dengan pigmen yang dimilikinya berupa bakteriorodopsin. Habitat pada lingkungan berkadar garam tinggi, seperti di danau Great Salt (danau garam), Laut Mati, atau di dalam makanan yang bergaram.

C. Thermo asidofil
   Archaebacteria merupakan organisme uniseluler, tak berklorofilprokariot, hidup pada lingkungan yang ekstrim Thermoasidofil merupakan mikroorganisme kemoautotrof yang dapat memanfaatkan H2S sebagai sumber energi. Hidup di lingkungan panas (60 – 80)o C dan pH 2 – 4, habitat di sumber air panas seperti Sulfolobus di taman nasional Yellow stone atau kawah gunung berapi di dasar laut.

2. Eubacteria
   Eubakteria disebut juga bakteri sejati, sama dengan archaebacteria yang bersifat prokariotik. Ciri-ciri yang dimiliki oleh bakteri ini antara lain:

• memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan
• telah mempunyai organel sel berupa ribosom yang mengandung satu jenis ARN polymerase
• membran plasmanya mengandung lipid dan ikatan ester
• sel bakteri memiliki kemampuan untuk mensekresikan lendir ke permukaan dinding selnya, lendir ini jika terakumulasi akan dapat membentuk kapsul dan kapsul inilah sebagai pelindung untuk mempertahankan diri jika kondisi lingkungan tidak menguntungkan baginya. Bakteri yang berkapsul biasanya lebih patogen dari pada yang tidak memiliki kapsul
• Sitoplasma bakteri terdiri dari protein, karbohidrat, lemak, ion organik, kromatofora, juga terdapat organel sel kecilkecil yang disebut ribosom dan asam nukleat sebagai penyusun ADN dan ARN

- Bakteri dibagi menjadi beberapa kelompok antara lain:
a. Berdasarkan cara memperoleh makanan, yaitu autotrof dan juga yang heterotrof.
b. Berdasarkan kebutuhan oksigennya dibedakan menjadi bakteri aerob dan anaerob.
c. Berdasarkan alat geraknya ada yang memiliki alat gerak berupa flagel ada juga yang tidak berflagel.
d. Pengelompokan berdasarkan bentuknya ada yang berbentuk batang, bola, dan spiral.

Penjelasan lebih lanjut pengelompokkan bakteri berdasarkan alat gerak dan bentuknya dapat kalian perhatikan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.

- Pengelompokan bakteri berdasarkan cara memperoleh makanan:
a. Bakteri autotrof
   Bakteri jenis ini dapat menyusun makanan untuk kebutuhannya sendiri dengan cara mensintesis zat-zat anorganik menjadi zat organik. Jika energi untuk penyusunan tersebut bersumber dari cahaya matahari maka bakteri tersebut dikenal dengan sebutan fotoautotrof dan apabila energi untuk penyusunan zat organik berasal dari hasil reaksi kimia disebut kemoautotrof.

Contoh bakteri fotoautotrof:
– Bakteri hijau, bakteri ini memiliki pigmen hijau yang dinamakan bakterioviridin atau bakterioklorofil.
– Bakteri ungu, memiliki pigmen ungu, merah atau kuning disebut bakteriopurpurin
Contoh bakteri kemoautotrof:
– Bakteri nitrifikasi, yang terdiri Nitrosomonas,
Nitrosococcus, Nitrobacter.
– Nitrospira, Nitrosocystis.

b. Bakteri heterotrof
   Bakteri tipe ini tidak dapat mengubah zat anorganik menjadi zat organik, sehingga untuk keperluan makannya bergantung pada zat organik yang ada di sekitarnya. Bakteri heterotrof dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:
– Parasit, bakteri yang kebutuhan zat makanan tergantung pada organisme lain. Contoh: Treponema hidup pada manusia, Borrelia hidup pada hewan dan manusia.
– Saprofit, bakteri yang memperoleh makanan dari sisasisa zat organik. Bakteri jenis ini memiliki kemampuan untuk merombak zat organik menjadi zat anorganik.
Contoh: Bakteri Escherichia coli yang hidup pada colon (usus besar) manusia. Dalam keadaan tertentu dapat mengubah asam semut menjadi CO2 dan H2O. Thiobacillus denitrificans dapat menguraikan senyawa nitrat menjadi nitrit.

B. Reproduksi Bakteri

   Bakteri berkembangbiak dengan cara membelah diri secara biner. Pada kondisi yang menguntungkan bakteri membelah dengan sangat cepat, yaitu antara 15 – 20 menit. Sehingga dalam waktu satu hari jumlahnya menjadi jutaan.

Selain dengan pembelahan biner juga dapat berkembangbiak secara seksual yang berbeda dengan perkembangbiakan organisme eukariota. Ada yang menyebutnya paraseksual, yaitu bukan merupakan peleburan gamet jantan dan gamet betina, tetapi berupa pertukaran materi genetik yang disebut dengan rekombinasi genetik. ADN yang terbentuk hasil rekombinasi kedua gen tersebut dinamakan gen rekombinan. Rekombinasi genetik ini dibedakan menjadi tiga cara, yaitu: transformasi, transduksi, dan konjugasi.

1. Transformasi
   Dengan ditemukannya transformasi pada bakteri dapat dibuktikan bahwa ADN merupakan bahan genetik. Selanjutnya penemuan ini menjadi kunci dalam biologi molekul dan genetika modern.
   Pada proses transformasi fragmen ADN bebas bakteri dimasukkan ke dalam sel bakteri resepien (penerima), selanjutnya fragmen ADN ini bersatu dengan genom resepien. Hanya strain-strain kompeten (“Competent”) dari generagenera bakteri tertentu yang dapat ditransformasikan. Strain kompeten ialah suatu sel bakteri yang dapat mengambil suatu molekul ADN dan mentransformasikannya, misalnya: Streptococcus pneumonia, Bacillus, Haemopphilus, Neisseria dan Pseudomonas.
   Mekanisme transformasi sebagai berikut ADN donor ditarik oleh sel resepien, kemudian ADN donor terpisah menjadi dua, ADN resepien sebagian lepas meninggalkan tempatnya, selanjutnya ADN donor menggantikan tempat ADN resepien yang ditinggalkannya tersebut. Sehingga terbentuklah ADN rekombinan hasil hibrid antara ADN donor dengan ADN resepien. Selanjutnya ADN rekombinan melakukan replikasi untuk berkembang biak. Proses transformasi ini diketahui pertama kali oleh Frederick Griffith.

2. Transduksi
   Proses transduksi ini diketemukan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg pada tahun 1952. Reproduksi bakteri cara ini tidak melalui kontak langsung dua bakteri, tetapi diperlukan adanya materi sebagai perantara yaitu virus yang hidup pada inang bakteri (Bacteriofage).

3. Konjugasi
   Pada proses konjugasi diperlukan kontak langsung antara sel donor dengan sel resepien agar terjadi pemindahan bahan genetik. Pada proses konjugasi dapat dipindahkan bahan genetik yang lebih panjang. Kemampuan untuk bertindak sebagai donor atau resepien ditentukan oleh materi genetik disebut faktor kelamin (“faktor seks”) atau faktor F. Sel resepien dinyatakan dengan F. Proses konjugasi hanya dapat ditunjukkan pada bakteri Gram negatip, misalnya: Escherichia, Shigella, Salmonella, Pseudomonas aeruginea. Pertumbuhan bakteri dipengaruhi beberapa faktor antara lain: suhu, kelembaban, cahaya matahari, zat kimia, ketersediaan cadangan makanan dan zat sisa metabolisme.

C. Peranan Bakteri Bagi Kehidupan

   Selain merugikan manusia, hewan dan tumbuhan bakteri juga banyak yang menguntungkan bagi kehidupan.
Berbagai bakteri yang menguntungkan antara lain:
1. Bacillus thuringensis, sebagai agensia pengendali hayati bagi tanaman kobis, kapas, jagung, tembakau, dan pemberantasan nyamuk vektor penyakit malaria dan demam berdarah.
2. Agrobacterium tumefaciens untuk pembuatan tanaman transgenik, baik untuk tujuan resistensi terhadap hama dan penyakit, daya simpan produk, maupun untuk peningkatan nutrisi.
3. Rhizobium leguminosarum, hidup pada bintil-bintil akar tanaman Leguminoceae dan mampu mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga dapat menyuburkan tanaman. Jenis lain yang mampu memfiksasi nitrogen adalah Azotobacter.
4. Bakteri Nitrosococcus, Nitrosomonas, dan Nitrobacter berperan dalam menyuburkan tanaman.
5. Lactobacillus bulgaricus untuk membuat youghurt.
6. Acetobacter xylinum untuk membuat nata de coco dari air kelapa.
7. Bacillus brevis untuk menghasilkan antibiotic tirotrisin, Bacillus polymyxa menghasilkan polimiksin, Bacillus substilis, mengasilkan basitrasin.
8. Methanobacterim berperan dalam pembuatan bio gas sebagai bahan bakar.

Bakteri yang merugikan antara lain seperti pada tabel berikut.