Bakteri – Ciri ciri, Struktur, Perkembangbiakan, Bentuk dan Manfaatnya

Bakteri – Ciri ciri, Struktur, Perkembangbiakan, Bentuk dan Manfaatnya

bakteri

Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain .
Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim.
Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).

Ciri-ciri Bakteri
Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :
1. Organisme multiselluler
2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
3. Umumnya tidak memiliki klorofil
4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan
8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan

Struktur Bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:
1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan
2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

Struktur dasar sel bakteri

struktur-bakteri1

Struktur dasar bakteri :
1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis).

2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.

3. Sitoplasma adalah cairan sel.

4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.

5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

granula

Struktur tambahan bakteri :

1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila
lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.

3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.

4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6. 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.

Bentuk Bakteri

Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.

Berbagai macam bentuk bakteri :

1. Bakteri Kokus :

kokus

a. Monokokus
yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal
b. Diplokokus
yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan
c. Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.
d. Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus
e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.
f. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur

2. Bakteri Basil :

basil

a. Monobasil
yaitu berupa sel bakteri basil tunggal

b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri
basil berdempetan

c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3. Bakteri Spirilia :

spirilia

a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

Alat Gerak Bakteri

Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya.
Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu

1. Monotrik : bila hanya berjumlah satu
2. Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi
3. Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung
4. Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi.
Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :

1. Suhu
2. Derajat keasaman atau pH
3. Konsentrasi garam
4. Sumber nutrisi
5. Zat-zat sisa metabolisme
6. Zat kimia

Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.

Cara Perkembangbiakan bakteri:
Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya.
Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.

Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.

transformasi

2. Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).

transduksi

3. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

konjugasi

Peranan Bakteri

Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan.
Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut :
1. Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie).
2. Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya Acetobacter pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt, Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco dan Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt.
3. Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum.
4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman.
5. Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,Streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri.
6. Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum
7. Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium
8. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.

Bakteri yang merugikan sebagai berikut :

1. Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum
2. Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis ( penyebab penyakit TBC ), Vibrio cholerae ( penyebab kolera atau muntaber ), Clostridium tetani (penyebab penyakit tetanus ) dan Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra )
3. Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakit antraks pada sapi )
4. Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)

Bakteri Gram Positif dan Negatif

Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan metoda pewarnaan gram menjadi 2 kelompok besar, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarnaan ini  membedakan bakteri berdasarkan karakteristik fisik dan kimia dinding sel-nya. Pewarnaan Gram meliputi 3 proses utama, yaitu pengecatan dengan kristal violet, dekolorisasi (penghapusan warna)dengan etil alkohol atau aseton, kemudian counterstaining atau pemberian pewarna kontras menggunaan air fukhsin.

 bakteri gram positif

 bakteri gram negatif

Pada awal pengecatan, semua bakteri akan berwarna ungu, proses dekolorisasi dan pemberian warna kontraslah yang membedakan antara kedua jenis bakteri ini. Bakteri gram positif akan menunjukkan warna ungu karena memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menahan kristal violet selama pengecatan gram.Sedangkan pada bakteri gram negatif akan berwarna merah akibat tipisnya dinding peptidoglikan sehingga kristal violet terbuang selama proses dekolorisasi dan pemberian air fukhsin akan mengecat bakteri gram negatif menjadi merah.

Pewarnaan Gram

• Reagen
• Kristal violet (pewarnaan primer)
• Larutan lugol  (untuk memfiksasi kristal violet di dinding sel)
• Etil alcohol,aseton, alcohol 96% (untuk dekolorisasi)
• Air fukhsin atau Safranin (pewarnaan kontras)
• Air
• Langkah kerja
• Suspensi kuman ( biakan kuman dalam tetesan garam fisiologis) disebarkan setipis mungkin dan melingkar diatas glass deck.
• Biarkan mengering atau dapat dihangatkan di atas api.
• Fiksasi suspensi dengan dilewatkan diatas api 3 kali.
• Warnai kuman dengan kristal violet selama 5 menit.
• Bersihkan kristal violet yang tidak terikat dengan bilasan air yang lembut (jangan melebihi 5 detik).
• Beri larutan lugol, biarkan selama 1 menit untuk memfiksasi kristal violet).
• Buang larutan lugol, bilas dengan etil  alcohol atau alkohol 96% secara lembut hingga tidak ada zat warna yang mengalir lagi.Pada tahap ini bakteri gram negative akan tampak tidak berwarna ungu lagi.Sedangkan bakteri gram positif tetap berwarna ungu.
• Bilas sampel dengan air, dan beri pewarnaan kontras dengan air fukhsin selama 1-2 menit. Bakteri gram positif tetap berwarna ungu dan bakteri gram negative akan menjadi merah akibat pewarnaan kontras.
• Cuci sampel dan periksa dengan mikroskop.

Karakteristik bakteri gram positif :

• Memiliki cytoplasmic lipid membrane
• Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal
• Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi tipe tertentu.
• Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida
• Beberapa spesies memiliki flagellum
• Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin.

Karakteristik bakteri gram negative :

• Memiliki Cytoplasmic membrane
• Lapisan peptidoglikan tipis
• Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang dipisahakan oleh spasium periplasmik.
• Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid A, inti polisakarida, antigen O
• Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.
• Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran luar.
• Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.
• Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.
• Lipoprotein merekat pada polisakarida.
• Kebanyakan tidak mengalami sporulasi.

Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri gram positif dan bakteri gram negative adalah sebagai berikut :

Pembeda	Bakteri gram positif	Bakteri gram negatif
Dinding sel :       Lapisan peptidoglikan       Kadar lipid	lebih tebal 1-4 %	lebih tipis 11-22%
Resistensi terhadap alkali (1% KOH)	tidak larut	larut
Kepekaan terhadap Iodium	lebih peka	kurang peka
Toksin yang dibentuk	eksotoksin	endotoksin
Resistensi terhadap tellurit	lebih tahan	lebih peka
Sifat tahan asam	ada yang tahan asam	tidak ada yang tahan asam
kepekaan terhadap penisilin	lebih peka	kurang peka
kepekaan terhadap streptomisin	tidak peka	peka

                                                                                               

Bakteri gram positif memiliki lapisan petidoglikan yang tebal tetapi tidak memiliki membranluar. Sedangkan pada bakteri gram negative, lapisan peptidoglikan tipis dan memilki membran luar yang tersusun atas Lipopolisakarisa (LPS) dan protein.

Bakteri Gram Positif

Berdasarkan klasifikasi phyla bakteri yang asli, bakteri gram positif termasuk dalam filum Firmicutes. Didalamnya terdapat kelompok- kelompok bakteri yang sudah banyak dikenal, yaitu :

·         Staphylococcus

·         Streptococcus

·         Enterococcus

·         Bacillus

·         Corynebacterium

·         Nocardia

·         Clostridium

·         Actinobacteria

·         Listeria

 Bakteri Gram Negatif

Bakteri gram negatif termasuk dalam divisi Gracillicutes. Proteobacteria  adalah grup mayor dalam kelompok bakteri gram negatif.Jenis-jenisnya yaitu :

·         Enterobacteriaceae

o        Escherichia Coli

o        Salmonella

o        Sigella

·         Pseudomonas

·         Moraxella

·         Helicobacter

·         Stenotrophomonas

·         Bdellovibrio

·         Bakteri asam asetat

·         Legionella

·         Alpha-proteobacteria

o        Wolbachia

·         Cyanobacteria

·         Spirochaeta

·         green sulfur & green non-sulfur bacteria.