Ciri-ciri Bakteri umum

By On Monday, February 20th, 2017 Categories : Sains

Bakteri adalah organisme yang paling umum di dunia, dengan lima nonillion perkiraan (5 x 1030) bakteri di Bumi. “Bakteri” berarti “staf kecil” dalam bahasa Yunani.

Mereka datang dalam berbagai bentuk dan ukuran – batang, bola, spiral, heliks, blog, dll. Bakteri terbesar yang setengah milimeter panjang (meskipun ini sangat atipikal), dan yang terkecil adalah hanya 0,3 mikron. Biasanya berukuran antara 0,5 dan 5,0 mikron. Ciri-ciri bakteri adalah yang paling beragam dalam setiap bidang kehidupan.

Ukuran , Bentuk Sel, dan Koloni Bakteri

Bakteri merupakan organisme mikropis dengan ukuran sel yang bervariasi.pada umumnya sel bacteri berdiameter sekitar 0,5 – 5 mm (mikrometer). Namun ada pula yang berdiameter hingga 0,5 mm atau lebih besar dari pada sel Eukariotik (10 – 100 mm ) (1 mm = 1/1.000.000 m = 1/1.000 mm ).

Contoh bacteri yang berukuran besar adalah Epulopiscium fishelsoni ( + 0,5 mm ) Thiomargarita ( + 0,75 mm ), sedangkan bakteri berukuran kecil contohnya Mycoplasma (+ 0,2 mm ). Bakteri dapat dilihat dengan mikroskop cahaya ataupun mikroskop elektron.

Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi. Bentuk dasar sel bakteri, antara lain sebagai berikut.

  1. Basil, berbentuk seperti batang (bacillus = batang). Contohya Bacillus subtilis (penghasil antibiotik basitrasin dan subtilin), Bacillus cereus ( menyebakan keracunan makanan dan infeksi mata), Bacillus anthracis ( penyebab penyakit antraks pada hewan ternak, misalnya sapi).
  2. Kokus, berbentuk bulat seperti bola. Contohnya Nitrosococcus (bakteri yang membantu menyuburkan tanah).
  3. Spirilum, bentuk bergelombang seperti spiral. Contohnya Rhodospirillum rubrum (bakteri fotosintetik yang memiliki figmen hijau dan merah) dan Spirillum minor (penyebab demam akibat gigitan tikus).

Selain itu, ada pula bakteri yang memiliki bentuk perpaduan, antara lain sebagai berikut..

  1. Kokobasil, berbentuk antara bulat dan batang. Contihnya Coxiella burnetii (menyebabkan demam Q, jika seseorang menghirup spora bakteri yang tersebar di udara atau melakukan kontak dengan hewan ternak yang terinfeksi).
  2. Vibrio, berbentuk seperti tanda baca koma. Contohnya Vibrio cholerae (penyebab penyakit kolera) dan Vibrio parahaemolyticus (menyebabkan muntah, diare, demam, dan kejang perut setelah memakan ikakn laut yang terkontaminasi).
  3. Spiroseta, bentuk spiral ulir seperti sekrup. Tubuhnya bisa memanjang dan memendek saat bergerak. Contohnya Treponema pallidum (penyebab penyakit sifilis pada alat kelamin) dan Borrelia recurrentis (biasanya menginfeksi limpa serta hati dengan vektor kutu rambut manusia).

Bakteri ada yang berupa sel tunggal dan ada pula yang membentuk agregat (kumpulan). Bakteri yang berbentuk vibrio dan spirilum pada umumnya berupa sel tunggal, sedangkan bekteri yang berbentuk kokus dan basil ada yang berupa sel tunggal maupun membentuk agregat.

Bentuk agregat (kumpulan) bakteri kokus antara lain sebagai berikut.

  1. Monokokus, yaitu bakteri berbentuk bulat tuggal atau tudak membentuk agregat. Contohya chalamydia trachomatis (penyebab penyakit mata trakoma ) dan Chalamdya pneumonia (penyebab infeksi saluran pernapasan)
  2. Diplokokus, yaitu bakteri berbentuk bulat yang bergandengan dua – dua. Contohnya Diplococcus pneumoniae (penyebab penyakit radang paru-paru pneumonia).
  3. Tetrakokus, yaitu bakteri berbentuk bulat yang berkelompok empat-empat. Contohnya Mikrokus tetragenus dan Pediococcus cerevisiae.
  4. Sarkina, yaitu bakteri yang berbentuk bulat yang berkelompok membentuk susunan kubus. Contohnya Sarcina lutea (bakteri saproba berfigmen kuning) dan Thiosarcina rosea (bakteri sulfur).
  5. Streptokokus, yaitu bakteri yang berbentuk bulat yang bergandengan memanjang membentuk rantai. Contohnya Streptococcus lactis (bakteri saproba yang menyebabkan rasa asam pada susu), Streptococcus mutans (menyebabkan karies/gigi berlubang), dan Streptococcus pyogenes (menyebabkan penyakit mastitis pada kelenjar susu sapi dan dapat menyebabkan penyakit tenggorokan pada manusia).
  6. Stafilokokus, yaitu bakteri berbentuk bulat yang bergerombol seperti buah anggur. Contohnya Stafhylococcus aureus menyebabkan keracunan makanan dan infeksi kulit), Stafhylococcus saphropyticus (menyebabkan infeksi pada saluran kemih wanita), dan Stafhylococcus epidermidis (menyebabkan infeksi pada kulit, saluran pernapasan, dan saluran pencernaan).

Bentuk agregat (kumpulan) bakteri basil antara lain sebagai berikut.

  1. Monobasil, yaitu bakteri berbentuk batang tunggal. Contohnya Escherichia coli (saproba pada usus besar), Propionibacterium acnes (bakteri penyebab jerawat), dan Salmonella typhi (menyebabkan demam tifoid dan pendarahan usus).
  2. Diplobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan monbasiI dua-dua. Contohnya Moraxella lacunata (penyebab katarak konjungtiva).
  3. Streptobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan memanjang membentuk rantai. Contohnya Streptobacillus moniliformis (terdapat pada tenggorokan tikus dan menyebabkan demam gigitan tikus).

B. Struktur Sel Bakteri

Sel bakteri terdiri atas beberapa bagian, yaitu kapsul, dinding sel, membran plasma, mesosom, sitoplasma, ribosom, DNA, granula cadangan makanan, klorosom, vakuola gas, fiagela, dan pilus (fimbria).

  1. Kapsul atau Lapisan Lendir

Kapsul atau lapisan lendir merupakan lapisan terluar dari bakteri yang menyelimuti dinding sel. Ketebalan lapisan tersebut bervariasi pada berbagai jenis bakteri. Lapisan yang tebal disebut kapsul, sedangkan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Bakteri yang hidup parasit pada organisme lain dan bersifat patogen (penyebab penyakit) pada umumnya memiliki kapsul, sedangkan bakteri saproba (mendapatkan makanan dan sisa organisme) biasanya memiliki lapisan lendir. Oleh karena itu, makanan yang terkontaminasi bakteri jenis ini biasanya akan terlihart berlendir. Cobalah Anda perhatikan makanan basah yang sudah basi. Bila berlendir, berarti makanan tersebut banyak mengandung bakteri saproba.

Kapsul atau lapisan lendir berupa senyawa kental dan lengket yang disekresikan oleh bakteri. Kapsul tersusun dan glikoprotein (senyawa campuran antara glikogen dan protein), sedangkan lapisan lendir tersusun dari air dan polisakarida. Kapsul dan lapisan lendir berfungsi sebagai pelindung, menjaga sel agar tidak kekeringan, dan membantu pelekatan dengan sel bakteri lain atau pada substrat. Pada bakteri patogen, kapsul melindungi bakteri dari pengaruh sistem kekebalan (antibodi) yang dihasilkan oleh sel tubuh inang.

  1. Dinding Sel

Dinding sel berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel, memberikan perlindungan fisik, dan menjaga sel agar tidak pecah dalam lingkungan yang hipotonis (tekanan osmotik lebih rendah). Akan tetapi, sel bakteri dapat mengalami plasmolisis bila berada dalam lingkungan yang hipertonis (tekanan osmotik lebih tinggi). Hal inilah yang menyebabkan bakteri akan mati bila berada pada larutan yang pekat, misalnya mengandung banyak garam atau banyak gula.

Dinding sel bakteri tersusun dan senyawa peptidoglikan. Peptidoglikan adalah suatu polimer yang terdiri atas gula yang berikatan dengan polipeptida pendek. Ketebalan lapisan peptidoglikan yang dimiliki bakteri bervariasi. Ketebalan lapisan ini berpengaruh terhadap respons pewarnaan, yang dapat digunakan dalam penggolongan bakteri, yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Dinding sel pada Eubacteria mengandung peptidoglikan, sedangkan dinding sel pada Archaebacteria tidak mengandung peptidoglikan.

  1. Membran Plasma

Membran plasma tersusun dan senyawa fosfolipid dan protein yang bersifat selektif permeabel (dapat dilewati oleh zat-zat tertentu). Membran plasma berfungsi membungkus sitoplasma dan mengatur pertukaran zat yang berada di dalam sel dengan zat di luar Sel.

  1. Mesosom

Mesosom adalah organel sel yang merupakan penonjolan membran plasma ke arah dalam sitoplasma. Mesosom berfungsi untuk menghasilkan energi, membentuk dinding sel baru saat terjadi pembelahan sel, dan menerima DNA pada saat konjugasi.

  1. Sitoplasma

Sitoplasma bakteri merupakan cairan koloid yang mengandung molekul organik (lemak, protein, karbohidrat), garam-garam mineral, enzim, DNA, klorosom (pada bakteri fotosintetik), dan ribosom. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi metabolisme sel.

  1. Ribosom

Ribosom merupakan organel-organel kecil yang tersebar di dalam sitoplasma dan berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom tersusun dan senyawa protein dan RNA (ribonucleic acid). Jumlah ribosom di dalam suatu sel bakteri dapat mencapai ribuan, misalnya Escherichia coli yang memiliki sekitar 15.000 ribosom.

  1. DNA

Bakteri memiliki dua macam DNA (deoxyribonucleic acid), yaitu DNA kromosom dan DNA nonkromosom (plasmid). DNA kromosom merupakan materi genetik yang menentukan sebagian besar sifat-sifat metabolisme bakteri, sedangkan DNA nonkromosom (plasmid) hanya menentukan sifat-sifat tertentu, misalnya sifat patogen, sifat fertilitas (kemampuan reproduksi secara generatif), dan sifat kekebalan terhadap suatu antibiotik. DNA kromosom pada organisme eukariotik berbentuk rantai ganda linier, sedangkan DNA kromosom prokariotik (bakteri) berupa rantai ganda melingkar yang terkumpul sebagai serat kusut yang disebut region nukleoid. Jumlah DNA bakteri jauh lebih sedikit dibandingkan DNA sel eukariotik, yaitu sekitar 1/1.000 dan DNA sel eukariotik. DNA kromosom dapat bereplikasi pada saat menjelang pembelahan sel.

DNA nonkromosom (plasmid) berbentuk melingkar (sirkuler) dengan ukuran yang jauh lebih kecil dibandingkan DNA kromosom. Pada umumnya, bakteri tetap dapat hidup meskipun plasmidnya dikeluarkan dan sel. Hal ini dimanfaatkan dalam teknologi rekayasa genetika, di mana plasmid digunakan sebagai vektor atau pembawa suatu gen tertentu yang ingin disisipkan. Plasmid dapat bereplikasi (menggandakan diri) tanpa kontrol DNA kromosom, serta dapat dengan mudah ditransfer ke sel bakteri lainnya pada saat terjadi konjugasi.

  1. Granula dan Vakuola Gas

Pada umumnya, bakteri memiliki granula-granula yang berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan atau senyawa-senyawa lain yang dihasilkannya, misalnya Thiospirillum yang menghasilkan butir-butir belerang. Vakuola gas hanya terdapat pada bakteri-bakteri fotosintetik yang hidup di air. Vakuola gas memungkinkan bakteri mengapung di permukaan air, sehingga mendapatkan sinar matahari untuk berfotosintesis.

  1. Klorosom

Klorosom adalah suatu struktur lipatan di bawah membran plasma yang berisi klorofil dan pigmen fotosintetik lainnya. Klorosom berfungsi untuk fotosintesis dan hanya terdapat pada bakteri fotosintetik, misalnya Chiorobium.

  1. Flagela

Flagela adalah bulu cambuk yang tersusun dan senyawa cotein, terdapat pada dinding sel, dan berfungsi sebagai alat íak. Berbeda dengan fiagela sel eukariotik, flagela bakteri tidak bungkus oleh perluasan membran plasma. Flagela dimiliki kh bakteri yang berbentuk batang (basil), koma (vibrio), dan tiral. Sekitar separuh dan seluruh bakteri yang ada dapat ze1akukan pergerakan secara terarah, menuju atau menjauhi rnu rangsang. Gerak bakteri berpindah tempat menuju atau menjauhi rangsang disebut gerak taksis. Contohnya bakteri dan mili Chlorobacteriaceae akan melakukan gerak fototaksis positif rau menuju ke arah cahaya mataban agar dapat berfotosintesis. Bakteri aerob (Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitro bacter) merupakan ikteri kemotaksis positif yang akan bergerak menuju ke sumber oksigen. Bakteri Escherichia cou akan bergerak ke arah larutan yang mengandung glukosa, fruktosa atau asam amino. Namun kteri-bakteri juga melakukan gerak kemotaksis negatif, yaitu bergerak menjauhi zat kimia beracun.

Bakteri memiliki jumlah fiagela dengan letak yang berbeda beda. Berikut ini pengelompokan bakteri berdasarkan jumlah dan letak flagelanya.

a. Atrik, adalah bakteri yang tidak memiliki flagela.

b. Monotrik, adalah bakteri yang hanya memiliki satu fiagela.

c. Lofotrik, adalah bakteri yang memiliki banyak fiagela pada salah satu sisi sel.

d. Amfitrik, adalah bakteri yang memiliki fiagela pada kedua ujung sel.

e. Peritrik, adalah bakteri yang memililci banyak flagela yang tersebar di seluruh permukaan dinding sel.

11. Pilus atau Fimbria

Pilus (Latin, pili = rambut) atau fimbria (fimbria = daerah pinggir) adalah struktur seperti fiagela, tetapi berupa rambut-rambut berdiameter lebih kecil, pendek, dan kaku, yang terdapat di sekitar dinding sel. Fungsi pilus atau fimbria adalah sebagai berikut.

  • Membantu bakteri menempel pada suatu medium tempat hidupnya.
  • Melekatkan din dengan sel bakteri lainnya, sehingga terjadi transfer DNA pada saat terjadi konjugasi. Pilus untuk konjugasi disebut pilus seks.

Contoh bakteri yang memiliki pilus, antara lain Neisseria gonorrhoeae (penyebab penyakit kencing nanah) dan Escherichia cou (bakteri saproba di usus besar).

Meskipun mereka menginfeksi segala sesuatu dan dapat membunuh miliaran organisme lain, bakteri memiliki struktur yang relatif sederhana. Meskipun mereka pernah dianggap sebagai kantong sitoplasma sederhana, bakteri benar-benar memiliki kompleksitas, hanya tidak sebanyak yang ditemukan dalam sel eukariotik (besar, kompleks, bernukleus). Struktur dasar adalah kapsul dilindungi oleh membran lipid. Dalam kapsul adalah bakteri “darah”, sitoplasma, plasmid, lingkaran semi-independen internal DNA yang dapat memberikan kemampuan khusus untuk bakteri di saat krisis, ribosom, yang memanifestasikan “kehendak” dari DNA bakteri dengan membangun kompleks protein; dan tubuh yang berbentuk tidak teratur yang mengandung DNA bakteri, disebut nukleoid tersebut. Ciri-ciri struktural bakteri telah dipertahankan selama miliaran tahun.

Meskipun relatif sederhana, apa kompleksitas ada yang bisa didapat dalam struktur bakteri yang menarik, dan menyumbang untuk ciri beragam bakteri yang kita lihat ditampilkan di Alam. Salah satu elemen kunci yang menyumbang ciri sifat bakteri plasmid internal mereka. Loop pendek DNA dipertukarkan seperti kartu perdagangan antara bakteri, dan seperti kartu Sihir, memberi mereka kemampuan yang unik. Sebagai contoh, satu plasmid mungkin kode untuk protein yang meracuni semua organisme di daerah kecuali untuk bakteri dan kerabat terdekatnya. Ini dapat terjadi sangat berguna untuk bakteri mencoba untuk mengukir kedudukannya sendiri keluar dari ruang dan sumber daya yang terbatas.

Ciri lain dari bakteri berasal dari bakteri DNA, yang agak kurang dimodifikasi dari plasmid. Ini termasuk fitur ultra seperti kehadiran dan jumlah pili (organ yang digunakan oleh bakteri untuk terlibat dalam konjugasi dengan orang lain dari spesies yang sama), jumlah dan ukuran flagela (penting untuk gerakan pada beberapa spesies), sifat prokariotik sitoskeleton (yang menentukan struktur keseluruhan), dan lain-lain. Meskipun bakteri sangat kecil dan beragam, kita masih harus banyak belajar tentang bagaimana mereka bekerja, dan genetika molekuler modern dan mikroskop canggih menunjukkan jalan.

Peran Menguntungkan dan Merugikan dari Bakteri

Bakteri memainkan banyak peran bermanfaat dalam lingkungan. Misalnya, beberapa spesies bakteri hidup di akar tanaman polong-bantalan (kacang-kacangan) dan “memperbaiki” nitrogen dari udara menjadi senyawa organik yang kemudian tersedia bagi tanaman. Tanaman menggunakan senyawa nitrogen untuk membuat asam amino dan protein, memberikan mereka untuk hewan yang mengkonsumsinya. Bakteri lain bertanggung jawab atas kerusakan yang terjadi di tempat pembuangan sampah dan sampah lainnya di lingkungan. Bakteri ini mendaur ulang unsur-unsur penting dalam bahan organik.

Dalam industri makanan, bakteri yang digunakan untuk menyiapkan banyak produk, seperti keju, produk susu fermentasi, asinan kubis, dan acar. Dalam industri lainnya, bakteri merupakan digunakan untuk memproduksi antibiotik, bahan kimia, pewarna, banyak vitamin dan enzim, dan sejumlah insektisida. Hari ini, mereka digunakan dalam rekayasa genetika untuk mensintesis produk farmasi tertentu yang tidak dapat menghasilkan sebaliknya.
Dalam usus manusia, bakteri mensintesis beberapa vitamin tidak secara luas diperoleh dalam makanan, khususnya vitamin K. Bakteri juga sering memecah makanan tertentu yang dinyatakan melarikan diri dari pencernaan dalam tubuh.

Sayangnya, banyak bakteri patogen, yaitu, mereka menyebabkan penyakit pada manusia. Penyakit seperti tuberkulosis, gonore, sifilis, demam berdarah, keracunan makanan, penyakit Lyme, wabah, tetanus, demam tipus, dan sebagian besar pneumonia disebabkan oleh bakteri. Dalam banyak kasus, bakteri menghasilkan racun kuat yang mengganggu fungsi tubuh normal dan membawa penyakit. Di botulisme (keracunan makanan) dan racun tetanus adalah contoh. Dalam kasus lain, bakteri tumbuh secara agresif dalam jaringan (misalnya, tuberkulosis dan tifus), menghancurkan mereka dan dengan demikian menyebabkan penyakit.

Bakteri lain

Ada beberapa bentuk yang sangat kecil bakteri yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Rickettsia adalah satu kelompok. Organisme ultramicroscopic biasanya ditularkan oleh arthropoda seperti kutu, caplak, dan lice. Mereka menyebabkan beberapa penyakit manusia termasuk Rocky Mountain terlihat demam dan tifus.

Tipe lain dari bakteri ultra-mikroskopik tersebut adalah klamidia. ini Seperti rickettsia, klamidia dapat dilihat hanya dengan mikroskop elektron. Pada manusia, Klamidia menyebabkan beberapa penyakit, termasuk infeksi mata yang disebut trakoma dan penyakit menular generatif yang disebut klamidia.

Mungkin bentuk terkecil dari bakteri adalah mycoplasmas. Mycoplasmas terjadi dalam berbagai bentuk dan tidak memiliki dinding sel. Karakteristik terakhir ini membedakan mereka dari bakteri lain (di mana dinding sel yang menonjol). Mycoplasmas dapat menyebabkan jenis pneumonia.

Tipe lain dari bakteri adalah archaebacteria. Archaebacteria adalah spesies bakteri kuno yang diidentifikasi dalam beberapa tahun terakhir. Mereka dipisahkan dari bakteri lain atas dasar struktur ribosom dan pola metabolik. Archaebacteria adalah spesies anaerobik yang menggunakan produksi metana sebagai langkah kunci dalam metabolisme energi mereka. Mereka ditemukan di rawa-rawa dan rawa. Beberapa ilmuwan percaya ada dua subdivisi utama bakteri: yang Archaeobacteria dan semua orang lain, yang mereka menunjuk Eubacteria.