KULIAH BIOINDUSTRI MINGGU 3 Oleh : Sri Kumalaningsih, dkk
KARAKTERISTIK BAKTERI
Mikroba uniseluler Tidak berkhlorofil, ada beberapa yang fotosintetik Reproduksi aseksual (dengan pembelahan) Jumlah tergantung kondisi lingkungan sekitar
BAKTERI (LANJ.)
Bakteri berukuran sangat kecil Tersebar mulai dari dalam bumi hingga atmosfir, dari tempat terdingin sampai terpanas, di lingkungan berkadar garam rendah sampai kadar garam tinggi. Banyak yang bersifat patogen, namun banyak pula yang menguntungkan
100 µm
20 µm
0.5 µm
UKURAN DAN BENTUK BAKTERI
Ukuran panjang atau lebar bakteri berkisar antara 1 dan 10 nanometers Ada 3 bentuk dasar
Coccus-sperical Bacillus(rod)- cylindrical Sprillum - helical spirillum coccus bacillus
BENTUK
Mikrokokus, bulat satu-satu Diplokokus, bergandengan duadua Streptokokus : bergandengan seperti rantai Tetrakokus: 4 sel tersusun seperti bujur sangkar Stafilokokus : tersusun sbg kelompok buah anggur
KLASIFIKASI BAKTERI
Berdasar metabolismenya :
Bakteri Photoautotrophic mensistesis sendiri senyawa organiknya menggunakan sinar matahari sbg sumber energi dan CO2 sbg sumber karbon Bakteri Chemoautotrophic menggunakan CO2 dan menghasilkan senyawa organik menggunakan energi dalam substansi anorganik sederhana Bakteri Photoheterotrophic menggunakan cahaya matahari sbg sumber energi ttp karbonnya dari senyawa organik – bukan CO2 Bakteri Chemoheterotrophic meliputi tipe parasit yg mengambil nutrisi dari inang hidup dan saprofit yg mendapat nutrisi dari produk, ekskresi atau organisme lain yang telah mati, pengguna karbon-organik
KLASIFIKASI BAKTERI...(LANJUTAN)
Berdasar kebutuhan oksigen Bakteri
Aerobik membutuhkan O2 untuk reaksi oksidasi biologis dalam sel. Bakteri Mikroaerofilik dapat menggunakan O2 pada tekanan (p ) yang sangat rendah. Bakteri Fakultatif anaerobik tidak terpengaruh oleh ada tidaknya O2 Bakteri Anaerobik tidak memerlukan O2 untuk reaksi metabolik dalam sel, dapat menggunakan oksigen dalam bentuk senyawa anorganik/organik, pada spesies tertentu adanya O2 dapat mengganggu fisiologi sel.
STRUKTUR SEL
Hampir semua bakteri memiliki dinding sel, biasanya mengandung peptidoglycan, ikatan silang peptida dg polisakharida Dinding sel bakteri Gram-positif menahan cat cristal violet jadi nampak berwarna ungu, misal bakteri Bacillus subtilis. Bakteri Gram negatif tdk dpt menahan cat cristal violet ketika dicuci dg alkohol dan berwarna merah oleh cat penutup safranin, misal bakteri Escherichia coli.
STRUKTUR SEL …….. Bagian luar dinding sel adalah glycocalyx, kapsul seperti jelly yg melindungi bakteri dari infeksi oleh virus dan lingkungan luar yang ekstrem Ada dua macam struktur getar pada dinding sel
Flagella
memutar seperti baling-baling untuk menggerakkan sel Pili membantu bakteri menyerang lainnya dalam konjugasi, atau membantu menempel pada suatu permukaan
GAMBAR BAKTERI
SITOLOGI BAKTERI 1.
Lendir, Kapsula:
Lapisan terluar dinding sel, kalau tebal disebut kapsula t.d. karbohidrat mengandung N dan P bukan bagian integral dari sel tapi hasil pertukaran zat. Memberikan perlindungan thd. Kekeringan. Semakin tebal kapsula semakin “ganas” (virulent). Dapat digunakan untuk membantu identifikasi mengenal ciri spesiesnya
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.) 2. Dinding Sel Untuk memberi perlindungan pada sel; memberi bentuk tertentu; Untuk mengatur keluar masuknya zat-zat kimia; Memegang peranan dlm. pembelahan sel. Terdiri dari bermacam-macam zat organik: selulosa, hemiselulosa, khitin 3. Membran Sitoplasma / Plasmolemma / Lapisan Hialin Merupakan bungkus protoplasma Ikut menyusut bersama-sama penyusutan protoplasma Terdiri dari protein dan lipida Mudah menghisap zat pewarna alkalis Berperan dlm. pembelahan sel Pengatur keluar masuknya zat-zat kimia
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.) 4. Isi Sel: berisi protoplasma=sitoplasma=plasma sel Protoplasma suatu koloid yang mengandung karbohidrat protein, enzim, zat belerang, CaCO3, dan volutin ( zat-zat yg. banyak mengandung RNA). 5. Inti Inti bakteri tidak mempunyai dinding inti = bersifat prokariotik, makhluk haploid khromosomnya tidak memanjang, tetapi melingkar tak berujung pangkal Mempunyai nukleolus, retikulum endoplasma, mitokhondria, tubuh golgi.
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.) 6. Spora Bentuk bakteri yg. sedang mengamankan diri terhadap pengaruh buruk dari luar. Mempunyai fungsi yang sama dengan kista amuba yg. mrpkn. fase berubah bentuk utk.melindungi diri. Setelah keadaan luar baik pecahan sel dinding spora pecah menjadi individu baru 7. Flagel=bulu Cambuk Alat untuk bergerak, bentuknya berlekuk Diamater < 0,1 μ ( hanya dapat dilihat dengan mikrosokop elektron) Merupakan benang-benang yg. berpangkal di bawah membran sel ( disebut rhizoblazt) Protein flagel disebut flagelin
MACAM KEDUDUKAN FLAGEL 1. 2. 3. 4. 5.
Atrik : tanpa flagel Monotrik : 1 flagel Lofotrik : banyak disamping Amfitrik : di kedua samping Peritrik : di seluruh permukaan
FASE PERTUMBUHAN BAKTERI
FASE PERTUMBUHAN BAKTERI
Fase lag: permulaan pertumbuhan, jumlah bakteri bertambah sedikit demi sedikit Fase logaritma: pertumbuhan bakteri berlangsung sangat cepat. Bakteri yang tumbuh pada fase ini baik sebagai inokulum Fase konstan jumlah bakteri yang berkembang biak sama dengan jumlah bakteri yang mati kurva menunjukkan garis yang hampir horizontal Fase kematian Jumlah bakteri yang mati semakin banyak dan melebihi jumlah bakteri yang membelah diri Grafik mulai menurun
REPRODUKSI
Pertumbuhan alami Bakteri pertumbuhan
bakteri: peningkatan jumlah sel
dlm populasi Bakteri membutuhkan kondisi spesifik untuk tumbuh optimal
lingkungan
Pembelahan prokaryotik untuk reproduksi Sel
bakteri membelah, 2 sel anakan memiliki khromosom tunggal – molekul DNA untai ganda yang secara genetik identik
a Bakteri sebelum replikasi DNA. Khromosom menempel membran plasma.
b Replikasi DNA dimulai.
c Kopi baru DNA ditempelkan pada sisi membrane site dekat sisi penempelan molekul DNA induk.
d Membrane baru tumbuh antara dua sisi yg ditempeli.
e Membran membentuk material dinding sel baru shg membagi sitoplasma jadi dua.
f Sel membelah menjadi dua.
Fig. 22.7, p. 358
REPRODUKSI - KONJUGASI Plasmid
adalah DNA sirkuler yg membawa beberapa gen, dan mereplikasinya tdk tergantung khromosom Beberapa plasmid bakteri proses konjugasinya melalui pili Plasmid memungkinkan untuk membawa gen dari satu bakteri ke bakteri lain Plasmid banyak digunakan untuk rekayasa genetik
plasmid
Saluran konjugasi
A. Saluran konjugasi dibentuk oleh sel donor dan recipien.
b replikasi DNA dimulai pada titik ttt plasmid. Untai DNA bergerak melalui saluran ke sel recipienl.
c Dlm sel resioien dimulai replikasi thd DNA yg masuk
d Sel memisah dari lainnya.
FAKTOR-FAKTOR LINGKUNGAN YANG BERPENGARUH TERHADAP BAKTERI
Faktor Biotik : Interaksi antar bakteri Faktor Abiotik :
Suhu
Kelembaban
Tekanan osmosis
Ion-ion logam
Tekanan
Iradiasi
pH
CONTOH PRODUK BIOINDUSTRI DAN BAKTERI YANG TERLIBAT Acetobacter aceti : Asam asetat, tape, cuka, dsb Acetobacter xylinum : Nata de coco, teh kombucha
Lactobacillus, sp : Yoghurt, Sauerkraut Pediococcus sojae : Kecap
