BIOLOGI SMA/MA
Kelas X Semester I
BAB 4
Bakteri
Bakteri
Pendalam Materi
Berdasarkan apersepsi di depan, Anda telah mengetahui bahwa bakteri Cupriavidus metallidurans bermanfaat bagi manusia. Selain menguntungkan, ternyata bakteri juga bersifat merugikan. Setiap jenis bakteri menguntungkan dan merugikan memiliki ciri-ciri dan bentuk yang berbeda-beda. Tahukah Anda tentang ciri-ciri dan bentuk bakteri? Pada bab bakteri ini, Anda akan mempelajari tentang ciri umum bakteri, stuktur bakteri, bentuk bakteri, reproduksi bakteri, morfologi koloni bakteri, pewarnaan/pengecatan bakteri, klasifikasi bakteri, serta peranan bakteri dalam kehidupan.
A. Ciri-Ciri Bakteri
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, Anda telah mengetahui beberapa ciri bakteri, bentuk bakteri, dan struktur bakteri. Untuk mempelajari lebih dalam tentang bakteri, simaklah uraian berikut.
Dalam klasifikasi terbaru, bakteri terbagi menjadi Archaebacteria dan Eubacteria. Meskipun Archaebacteria dan Eubacteria mempunyai banyak persamaan ciri, keduanya mempunyai ciri khusus. Namun, pada bab ini kita hanya akan membahas tentang Eubacteria (bakteri sejati). Bakteri berasal dari bahasa Yunani yaitu bakterion atau bakterium yang berarti tongkat atau batang. Walaupun pada perkembangan ilmu selanjutnya, ada berbagai bentuk bakteri selain batang. Hingga saat ini diketahui ada tiga bentuk bakteri yaitu bentuk bulat (bola), batang, dan spiral.
1. Ciri Umum Bakteri
Bakteri mempunyai ciri-ciri umum seperti berikut.
a. Berukuran kecil (diameter 0,5-1 mikron dengan panjang 1-20 mikron) sehingga sering disebut mikroorganisme.
b. Mempunyai dinding sel.
c. Hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop.
d. Bersifat uniseluler (terdiri atas satu sel).
e. Bersifat prokariotik (tidak mempunyai membran inti).
f. Bersifat kosmopolit (habitatnya meliputi daerah yang luas)
g. Hidup secara soliter atau berkoloni.
h. Beberapa jenis bakteri mampu membentuk endospora saat kondisi lingkungan tidak menguntungkan.
Contoh Clostridium botulinum, Clostridium tetani, dan Bacillus anthracis.
2. Struktur Bakteri
Struktur bakteri dapat dibedakan menjadi struktur umum (dimiliki oleh semua bakteri) dan struktur tambahan (hanya dimiliki bakteri tertentu).
a. Struktur Umum Bakteri
Struktur umum bakteri meliputi dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, dan bahan inti.
1). Dinding Sel
Bakteri mempunyai dinding sel yang tersusun atas peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk sel bakteri. Agar anda dapat lebih memahami struktur dinding sel bakteri perhatikan gambar berikut.
Berdasarkan perbedaan ketebalan lapisan peptidoglikan pada dinding selnya, bakteri dibedakan menjadi dua macam yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Perhatikan tabel berikut.
2). Membran Plasma
Membran plasma atau selaput plasma bersifat selektif permeabel (hanya dapat dilalui molekul atau zat tertentu). Membran plasma tersusun atas fosfolipid dan protein. Adapun membran plasma mempunyai beberapa fungsi berikut.
a). Tempat pembentukan mesosom.
b). Alat transpor elektron dan proton yang dibebaskan saat oksidasi makanan.
c). Alat pengatur keluar masuknya senyawa melalui membran sel.
3). Sitoplasma
Di sebelah dalam membran plasma terdapat sitoplasma. Sitoplasma mengandung asam nukleat, protein, karbohidrat, lemak, ion organik, dan kromatofora. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi kimia sel.
4). Ribosom
Ribosom merupakan butiran-butiran yeng tersebar di sitoplasma dan mengandung RNA. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein.
5). Bahan Inti
Bahan inti merupakan pusat pengendalian aktivitas sel. Bahan inti mengandung DNA. DNA bakteri berupa rantai tunggal berbentuk lingkaran yang disebut nukleoid. Beberapa jenis bakteri mempunyai tambahan DNA yang membentuk lingkaran kecil disebut plasmid.
b. Struktur Tambahan Bakteri
Struktur tambahan bakteri meliputi flagela, pili atau fimbriae, kapsul, klorosom, mesosom, vakuola gas, dan endospora.
1). Flagela
Flagela merupakan alat gerak pada bakteri berbentuk batang atau spiral. Berdasarkan letak flagelanya, bakteri dapat dibedakan menjadi lima jenis seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut.
2). Pili dan Fimbrie
Pilus (bentuk tunggal dari pili) dan fimbrie merupakan struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel. Pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku, dan berdiameter lebih kecil. Pili tersusun atas protein dan hanya terdapat pada bakteri Gram negatif. Pili berfungsi sebagai alat perlekatan saat bakteri melakukan konjugasi. Fimbrie adalah struktur sejenis pilus, tetapi lebih pendek daripada pilus.
3). Kapsul
Kapsul merupakan lapisan lendir berbentuk padat dan tebal yang menyelubungi bakteri. Kapsul tersusun atas polisakarida dan air. Lendir ini menjadikan permukaan sel bakteri menjadi licin. Fungsi kapsul bagi bakteri sebagai berikut.
a). Alat pertahanan dan perlindungan bagi bakteri.
b). Mencegah bakteri dari kekeringan.
c). Sebagai alat pelekat pada inang.
d). Sumber makanan bagi bakteri.
4). Klorosom
Klorosom merupakan struktur yang berada di bawah membran plasma. Klorosom mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya yang berperan dalam proses fotosintesis.
5). Mesosom
Mesosom adalah organel sel yang memiliki penonjolan pada membran plasma ke arah dalam sitoplasma. Fungsi mesosom sebagai berikut.
a). Menghasilkan energi.
b). Membentuk dinding sel baru saat terjadi pembelahan
c). Menerima DNA pada saat konjugasi.
6). Vakuola Gas
Vakuola gas hanya dimiliki oleh bakteri air yang melakukan fotosintesis. Vakuola gas berguna agar bakteri dapat mengapung di permukaan air untuk memperoleh cahaya.
7). Endospora
Endospora merupakan bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri Gram positif. Endospora hanya terbentuk jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein sehingga endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi, dan zat kimia, Jika kondisi lingkungan menguntungkan, endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru. Struktur endospora dapat dilihat pada gambar berikut.
3. Bentuk Bakteri
Bakteri mempunyai dinding sel sehingga bentuknya tetap. Bakteri ada yang berbentuk batang, bola, atau spiral. Bentuk-bentuk bakteri beserta contoh bakteri dapat Anda simak dalam Tabel berikut.
4. Reproduksi Bakteri
Bakteri dapat bereproduksi melalui dua cara yaitu seksual dan aseksual. Reproduksi seksual dilakukan dengan paraseksual atau rekombinasi genetik, sedangkan reproduksi aseksual dengan pembelahan biner atau membelah diri.
a. Reproduksi Seksual
Reproduksi seksual bakteri tidak melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran atau perpindahan materi genetik (DNA). Proses perpindahan materi genetik semacam ini disebut paraseksual atau rekombinasi genetik. Rekombinasi genetik menghasilkan dua sel bakteri yang mempunyai materi genetik kombinasi dari keduanya. Proses rekombinasi genetik dapat terjadi melalui tiga metode berikut.
1). Transformasi adalah proses perpindahan materi genetik berupa DNA ke dalam sel bakteri.
2). Transduksi adalah perpindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain melalui perantara bakteriofrag (virus bakteri).
3). Konjungasi adalah perpindahan DNA secara kontak langsung antara sel bakteri yang berdekatan.
b. Reproduksi Aseksual
Sebagian besar bakteri melakukan reproduksi aseksual melalui proses pembelahan biner. Proses ini mampu mereproduksi salinan genetik dari sel induk secara tepat. Reproduksi yang cepat ini memungkinkan bakteri dapat berkembang menjadi sangat banyak dalam lingkungan yang menguntungkan.
5. Morfologi Koloni Bakteri
Setiap jenis bakteri menghasilkan bentuk (morfologi) koloni yang berbeda saat dilakukan pembiakan di laboratorium. Morfologi koloni dapat dibedakan berdasarkan ukuran, warna koloni (pigmentasi), bentuk koloni (form), bentuk tepian luar (margin), dan ketinggian pertumbuhan koloni bakteri (elevasi).
Perhatikan gambar skema berikut.
Adapun macam-macam morfologi koloni bakteri dapat dilihat pada gambar berikut.
6. Pewarnaan/Pengecatan Bakteri
Pewarnaan atau pengecatan bakteri merupakan suatu cara untuk mengidentifikasi bakteri. Secara umum pewarnaan bakteri mempunyai beberapa tujuan berikut.
a. Mempermudah melihat bentuk bakteri.
b. Memperjelas ukuran bakteri.
c. Melihat struktur luar dan struktur dalam bakteri (jika memungkinkan).
d. Melihat reaksi bakteri terhadap pewarna yang diberikan sehingga sifat-sifat fisik dan kimia diketahui.
Salah satu teknik pewarnaan yang banyak digunakan untuk mengidentifikasi bakteri yaitu pewarnaan Gram. Melalui pewarnaan Gram, bakteri dapat dibedakan antara bakteri Gram negatif dan bakteri Gram positif. Perbedaan keduan jenis bakteri tersebut dapat dicermati dalam tabel berikut.
Berdasarkan apersepsi di depan, Anda telah mengetahui bahwa bakteri Cupriavidus metallidurans bermanfaat bagi manusia. Selain menguntungkan, ternyata bakteri juga bersifat merugikan. Setiap jenis bakteri menguntungkan dan merugikan memiliki ciri-ciri dan bentuk yang berbeda-beda. Tahukah Anda tentang ciri-ciri dan bentuk bakteri? Pada bab bakteri ini, Anda akan mempelajari tentang ciri umum bakteri, stuktur bakteri, bentuk bakteri, reproduksi bakteri, morfologi koloni bakteri, pewarnaan/pengecatan bakteri, klasifikasi bakteri, serta peranan bakteri dalam kehidupan.
A. Ciri-Ciri Bakteri
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, Anda telah mengetahui beberapa ciri bakteri, bentuk bakteri, dan struktur bakteri. Untuk mempelajari lebih dalam tentang bakteri, simaklah uraian berikut.
Dalam klasifikasi terbaru, bakteri terbagi menjadi Archaebacteria dan Eubacteria. Meskipun Archaebacteria dan Eubacteria mempunyai banyak persamaan ciri, keduanya mempunyai ciri khusus. Namun, pada bab ini kita hanya akan membahas tentang Eubacteria (bakteri sejati). Bakteri berasal dari bahasa Yunani yaitu bakterion atau bakterium yang berarti tongkat atau batang. Walaupun pada perkembangan ilmu selanjutnya, ada berbagai bentuk bakteri selain batang. Hingga saat ini diketahui ada tiga bentuk bakteri yaitu bentuk bulat (bola), batang, dan spiral.
1. Ciri Umum Bakteri
Bakteri mempunyai ciri-ciri umum seperti berikut.
a. Berukuran kecil (diameter 0,5-1 mikron dengan panjang 1-20 mikron) sehingga sering disebut mikroorganisme.
b. Mempunyai dinding sel.
c. Hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop.
d. Bersifat uniseluler (terdiri atas satu sel).
e. Bersifat prokariotik (tidak mempunyai membran inti).
f. Bersifat kosmopolit (habitatnya meliputi daerah yang luas)
g. Hidup secara soliter atau berkoloni.
h. Beberapa jenis bakteri mampu membentuk endospora saat kondisi lingkungan tidak menguntungkan.
Contoh Clostridium botulinum, Clostridium tetani, dan Bacillus anthracis.
2. Struktur Bakteri
Struktur bakteri dapat dibedakan menjadi struktur umum (dimiliki oleh semua bakteri) dan struktur tambahan (hanya dimiliki bakteri tertentu).
a. Struktur Umum Bakteri
Struktur umum bakteri meliputi dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, dan bahan inti.
1). Dinding Sel
Bakteri mempunyai dinding sel yang tersusun atas peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk sel bakteri. Agar anda dapat lebih memahami struktur dinding sel bakteri perhatikan gambar berikut.
Berdasarkan perbedaan ketebalan lapisan peptidoglikan pada dinding selnya, bakteri dibedakan menjadi dua macam yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Perhatikan tabel berikut.
No.
|
Macam Bakteri Berdasarkan Ketebalan
Lapisan Peptidoglikan
|
Pengertian
|
Warna saat Diwarnai Pewarnaan Gram
|
Contoh
|
1.
|
Bakteri Gram positif
|
Bakteri yang mempunyai dinding sel dengan lapisan petidoglikan tebal.
|
Ungu
|
a. Neisseria gonorrhoeae
b. Treponema pallidum
c. Vibro cholerae
d. Bacillus subtilis
|
2.
|
Bakteri Gram negatif
|
Bakteri yang mempunyai dinding sel dengan lapisan peptidoglikan
tipis.
|
Merah muda atau merah
|
a. Escherichia coli
b. Streptococcus mutans
c. Staphylococcus aureus
|
2). Membran Plasma
Membran plasma atau selaput plasma bersifat selektif permeabel (hanya dapat dilalui molekul atau zat tertentu). Membran plasma tersusun atas fosfolipid dan protein. Adapun membran plasma mempunyai beberapa fungsi berikut.
a). Tempat pembentukan mesosom.
b). Alat transpor elektron dan proton yang dibebaskan saat oksidasi makanan.
c). Alat pengatur keluar masuknya senyawa melalui membran sel.
3). Sitoplasma
Di sebelah dalam membran plasma terdapat sitoplasma. Sitoplasma mengandung asam nukleat, protein, karbohidrat, lemak, ion organik, dan kromatofora. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi kimia sel.
4). Ribosom
Ribosom merupakan butiran-butiran yeng tersebar di sitoplasma dan mengandung RNA. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein.
5). Bahan Inti
Bahan inti merupakan pusat pengendalian aktivitas sel. Bahan inti mengandung DNA. DNA bakteri berupa rantai tunggal berbentuk lingkaran yang disebut nukleoid. Beberapa jenis bakteri mempunyai tambahan DNA yang membentuk lingkaran kecil disebut plasmid.
b. Struktur Tambahan Bakteri
Struktur tambahan bakteri meliputi flagela, pili atau fimbriae, kapsul, klorosom, mesosom, vakuola gas, dan endospora.
1). Flagela
Flagela merupakan alat gerak pada bakteri berbentuk batang atau spiral. Berdasarkan letak flagelanya, bakteri dapat dibedakan menjadi lima jenis seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut.
No.
|
Nama Bakteri
|
Pengertian
|
Gambar
|
1.
|
Atrik
|
Bakteri yang tidak berflagela.
|
 |
2.
|
Monotrik
|
Bakteri yang hanya mempunyai satu flagela di salah satu ujung selnya.
|
 |
3.
|
Amfitrik
|
Bakteri yang mempunyai flagela di kedua ujung selnya.
|
 |
4.
|
Lofotrik
|
Bakteri yang mempunyai sekumpulan flagela di salah satu ujung selnya.
|
 |
5.
|
Peritrik
|
Bakteri yang mempunyai flagela di seluruh permukaan selnya.
|
 |
2). Pili dan Fimbrie
Pilus (bentuk tunggal dari pili) dan fimbrie merupakan struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel. Pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku, dan berdiameter lebih kecil. Pili tersusun atas protein dan hanya terdapat pada bakteri Gram negatif. Pili berfungsi sebagai alat perlekatan saat bakteri melakukan konjugasi. Fimbrie adalah struktur sejenis pilus, tetapi lebih pendek daripada pilus.
3). Kapsul
Kapsul merupakan lapisan lendir berbentuk padat dan tebal yang menyelubungi bakteri. Kapsul tersusun atas polisakarida dan air. Lendir ini menjadikan permukaan sel bakteri menjadi licin. Fungsi kapsul bagi bakteri sebagai berikut.
a). Alat pertahanan dan perlindungan bagi bakteri.
b). Mencegah bakteri dari kekeringan.
c). Sebagai alat pelekat pada inang.
d). Sumber makanan bagi bakteri.
4). Klorosom
Klorosom merupakan struktur yang berada di bawah membran plasma. Klorosom mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya yang berperan dalam proses fotosintesis.
5). Mesosom
Mesosom adalah organel sel yang memiliki penonjolan pada membran plasma ke arah dalam sitoplasma. Fungsi mesosom sebagai berikut.
a). Menghasilkan energi.
b). Membentuk dinding sel baru saat terjadi pembelahan
c). Menerima DNA pada saat konjugasi.
6). Vakuola Gas
Vakuola gas hanya dimiliki oleh bakteri air yang melakukan fotosintesis. Vakuola gas berguna agar bakteri dapat mengapung di permukaan air untuk memperoleh cahaya.
7). Endospora
Endospora merupakan bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri Gram positif. Endospora hanya terbentuk jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein sehingga endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi, dan zat kimia, Jika kondisi lingkungan menguntungkan, endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru. Struktur endospora dapat dilihat pada gambar berikut.
3. Bentuk Bakteri
Bakteri mempunyai dinding sel sehingga bentuknya tetap. Bakteri ada yang berbentuk batang, bola, atau spiral. Bentuk-bentuk bakteri beserta contoh bakteri dapat Anda simak dalam Tabel berikut.
Bentuk
|
Definisi
|
Contoh Bakteri
|
Gambar
|
1. Bacillus (basil/batang)
a. Monobacillus
b. Streptobacillus
|
a. Bentuk batang tunggal
b. Bentuk batang berkoloni
|
a. Escherichia coli, Lactobacillus, dan Salmonella typhi
b. Azotobacter, Bacillus anthracis, dan Streptobacillus
moniliformis
|
  |
2. Coccus (kokus/bola)
a. Monococcus
b. Diplococcus
c. Streptococcus
d. Staphylococcus
e. Sarcina
|
a. Bentuk bola tunggal
b. Bentuk bola berkoloni dua-dua
c. Bentuk bola berkoloni membentuk rantai
d. Bentuk bola berkoloni membentuk anggur
e. Bentuk bola berkoloni membentuk kubus
|
a. Neisseria gonorrhoeae
b. Diplococcus pneumoniae
c. Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophillus, dan
Streptococcus lactis
d. Staphylococcus aureus
e. Sarcina sp.
|
 |
3. Spirilum (spiral/pegas)
a. Spirilum
b. Spirochaeta
c. Comma/vibrio
|
a. Berupa lengkung lebih dari setengah lingkaran
b. Bentuk lengkung seperti kumparan
c. Bentuk lengkung kurang dari setengah lingkaran
|
a. Spirillum minor
b. treponema pallidum
c. Vibrio comma atau Vibrio cholerae
|
 |
4. Reproduksi Bakteri
Bakteri dapat bereproduksi melalui dua cara yaitu seksual dan aseksual. Reproduksi seksual dilakukan dengan paraseksual atau rekombinasi genetik, sedangkan reproduksi aseksual dengan pembelahan biner atau membelah diri.
a. Reproduksi Seksual
Reproduksi seksual bakteri tidak melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran atau perpindahan materi genetik (DNA). Proses perpindahan materi genetik semacam ini disebut paraseksual atau rekombinasi genetik. Rekombinasi genetik menghasilkan dua sel bakteri yang mempunyai materi genetik kombinasi dari keduanya. Proses rekombinasi genetik dapat terjadi melalui tiga metode berikut.
1). Transformasi adalah proses perpindahan materi genetik berupa DNA ke dalam sel bakteri.
2). Transduksi adalah perpindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain melalui perantara bakteriofrag (virus bakteri).
3). Konjungasi adalah perpindahan DNA secara kontak langsung antara sel bakteri yang berdekatan.
b. Reproduksi Aseksual
Sebagian besar bakteri melakukan reproduksi aseksual melalui proses pembelahan biner. Proses ini mampu mereproduksi salinan genetik dari sel induk secara tepat. Reproduksi yang cepat ini memungkinkan bakteri dapat berkembang menjadi sangat banyak dalam lingkungan yang menguntungkan.
5. Morfologi Koloni Bakteri
Setiap jenis bakteri menghasilkan bentuk (morfologi) koloni yang berbeda saat dilakukan pembiakan di laboratorium. Morfologi koloni dapat dibedakan berdasarkan ukuran, warna koloni (pigmentasi), bentuk koloni (form), bentuk tepian luar (margin), dan ketinggian pertumbuhan koloni bakteri (elevasi).
Perhatikan gambar skema berikut.
Adapun macam-macam morfologi koloni bakteri dapat dilihat pada gambar berikut.
6. Pewarnaan/Pengecatan Bakteri
Pewarnaan atau pengecatan bakteri merupakan suatu cara untuk mengidentifikasi bakteri. Secara umum pewarnaan bakteri mempunyai beberapa tujuan berikut.
a. Mempermudah melihat bentuk bakteri.
b. Memperjelas ukuran bakteri.
c. Melihat struktur luar dan struktur dalam bakteri (jika memungkinkan).
d. Melihat reaksi bakteri terhadap pewarna yang diberikan sehingga sifat-sifat fisik dan kimia diketahui.
Salah satu teknik pewarnaan yang banyak digunakan untuk mengidentifikasi bakteri yaitu pewarnaan Gram. Melalui pewarnaan Gram, bakteri dapat dibedakan antara bakteri Gram negatif dan bakteri Gram positif. Perbedaan keduan jenis bakteri tersebut dapat dicermati dalam tabel berikut.
pembeda
|
Bakteri Gram Positif
|
Bakteri Gram Negatif
|
Dinding sel :
Lapisan peptidoglikan
Kadar lipid
|
Lebih tebal
1-4%
|
Lebih tipis
11-22%
|
Resistansi tarhadap alkali (1% KOH)
|
Tidak larut
|
Larut
|
Kepekaan terhadam iodium
|
Lebih peka
|
Kurang peka
|
Toksin yang terbentuk
|
Eksotoksin
|
Endotoksin
|
Resistansi terhadap telurit
|
Lebih tahan
|
Lebih peka
|
Sifat tahan asam
|
Ada yang tahan asam
|
Tidak ada yang tahan asam
|
Kepekaan terhadap penisilin
|
Lenih peka
|
Kurang peka
|
Kepekaan terhadap streptomisin
|
Tidak peka
|
Peka
|
0 Comments