MIKROBIOLOGI PERTANIAN ( 2 – 1) PEMBOBOTAN NILAI : UTS UAS PRAKTIKUM TUGAS, KUIS
: 35 % : 35 % : 20 % : 10 %
BUKU/ REFERENSI : 1. MIKROBIOLOGI DASAR (VOLK & WHEELER) 2. DASAR – DASAR MIKROBIOLOGI (MICHAEL J.PELCZAR DAN E.C.S. CHAN) 3. MIKROBIOLOGI UMUM (Theresia Tri Suharni, Sri Juni Nastiti, A.Endang S.S) •
PERATURAN
:
NO DERING HP NO SANDAL NO CONTEK
•
Materi Perkuliahan
•
PENDAHULAN • Posisi mikroorganisme di alam • Mikroorganisme aseluler, prokaryota, eukaryota • Peranan mikroorganisme dalam bidang pertanian
•
PENGENALAN MIKROORGANISME • Virus • Bakteri • Jamur • Nematoda • Ganggang (Algae) • Protozoa
•
PERANAN MIKROORGANISME DI BIDANG PERTANIAN
Mikrobiologi: ilmu yang mempelajari mikroorganisme, suatu kelompok makhluk hidup yang besar dan sangat beragam, hidup sebagai sel tunggal atau banyak , termasuk virus yang berukuran mikroskopik tapi bukan seluler.
-Mikrobiologi meliputi mikrobiologi pertanian, industri, kedokteran, pangan dll -Mikrobiologi mencakup berbagai bidang ilmu antara lain mikologi, bakteriologi, virologi, prtozoologi dll
Mikrobiologi berkisar pada 2 tema utama yaitu Dasar dan Aplikasi. 1. Sebagai ilmu dasar → alat penelitian mempelajari proses hidup (sel mikroba memiliki kesamaan
karakter biokimia dengan multisel). 2. Sebagai ilmu aplikasi → berperanan pada bidang kedokteran, pertanian dan industri. Mikrobiologi
berkembang sejak ditemukannya mikroskop oleh
Anthony Van Leuwenhoek Th 1632-1732
SEJARAH MIKROORGANISME - Teori Abiogenesis dr Aristoteles atau teori generatio spontanea (384-322 sm) : mikroorganisme -Mikrorganisme diketahui setelah adanya mikroskop oleh Antonie van Leeuwenhoek dan menemukan mikroorganisme uniseluler seperti bakteri, protozoa berasal dari air hujan dll - Teori Biogenesis berkembang setelah teori generatio spontanea (Abiogenesis) dr Aristoteles tumbang oleh Spallanzani, Schultze, Scroeder, Th. Von Dusch dan Louis Pasteur (omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo : semua kehidupan berasal dr telur dan semua telur berasal dr sesuatu yg hidup)
Percobaan Luis Pasteur
Penemuan mikroba penyebab penyakit -Tahun 1813, th 1845 ditemukan jamur penyebab penyakit pada gandum
- Tahun 1850 Robert Koch menemukan bakteri berbentuk batang penyebab penyakit anthrax pada domba - Postulat Koch untuk membuktikan mikroorganisme penyebab penyakit
POSISI MIKROORGANISME DALAM KEHIDUPAN Menurut Linnaeus (1753) 1. Tumbuhan (tumbuhan, alga, jamur,bakteri) 2. Hewan (hewan, protozoa)
Klasifikasi tiga dunia menurut Haeckel (1865) 1. Tanaman (tanaman, alga multiseluler) 2. Animalia (hewan) 3. Protista (protozoa, alga uniseluler, fungi, bakteri, spongi)
Klasifikasi lima dunia menurut Whittaker (1969) 1. 2. 3. 4. 5.
Tanaman (tanaman, alga multiseluler) Animalia (hewan) Protista (protozoa, alga uniseluler) Fungi (jamur dan khamir) Monera prokariota/ (eubakteria, sianobakteria/ganggang biru)
Klasifikasi tiga domain menurut Woese (1980)
SEL (Robert Hooke 1665) 1. Sel mikroorganisme mampu tumbuh mandiri yaitu mampu melakukan sendiri pertumbuhan, reproduksi, respirasi dll 2. Sel hewan atau tumbuhan tidak dapat hidup tanpa bantuan jaringan lainnya
Teori Terbentuknya sel 1. Lautan mengandung amonium, karbondioksida, sulfat, besi. Adanya reaksi fotokimia menyebabkan kombinasi unsurunsur yang menghasilkan bahan dasar sel 2. Loncatan bunga api listrik yang bereaksi dengan H2O, CH4, NH3 dan H2 menghasilkan asam amino dan senyawa organik. Sintesa asam amino membentuk proteinoid dan bila ditambah air mendidih membentuk microsfer yang menyerupai bakteri.
SEL PROKARIOTA CIRI – CIRINYA : 1. TIDAK ADA MEMBRAN INTERNAL YANG MEMISAHKAN NUKLEUS DARI SITOPLASMA, JUGA TIDAK ADA MEMBRAN INTERNAL YANG MELINGKUNGI STRUKTUR DALAM SEL 2. PEMBAGIAN NUKLEUS MELALUI PEMBELAHAN (ASEKSUAL) 3. DINDING SEL MENGANDUNG MUKOPEPTIDAE YANG MEMBERIKAN KEKAKUAN PADA STRUKTUR SELNYA SEL PROKARIOTA ------ SEL YANG PALING SEDERHANA ---BENTUK HIDUP YANG PERTAMA MUNCUL DIMUKA BUMI BERUKURAN 0,5 – 1,5 UM (DIAMETER), 1,0 – 3,0 UM (PANJANGNYA) BAHAN SEL PROKARIOTA (SITOPLASMA DAN ISINYA) DIKELILINGI OLEH SITOPLASMA ------ MEMBRAN PLASMA YANG MENGENDALIKAN LALU LINTAS BAHAN YANG MASUK/KELUAR SEL DINDING SEL KAKU PUNYA FLAGEL UNTUK BERGERAK MEMPUNYAI KAPSUL ------- LAPISAN LENDIR
SEL EUKARIOTA CIRI – CIRINYA : 1. LEBIH RUMIT DARI SEL PROKARIOTA 2. ADA MEMBRAN LEBIH KOMPLEK YANG DISEBUT RETIKULUM ENDOPLASMA YANG MELUAS KE SELURUH SITOPLSMA DENGAN CARA MELINGKUNGI STRUKTUR TERTENTU ATAU SITUS KEGIATAN BIOKIMIA 3. STRUKTUR YANG TERBATASI ------ ORGANEL
UNSUR – UNSUR UTAMA SEL EUKARIOTA A. RETIKULUM ENDOPLASMA - MENYELUBUNGI INTI SEL DAN MEMBENTUK MEMBRAN NUKLEUS - SEBAGAI PENGHALANG ANTARA ORGANEL SELMENYEDIAKAN - - PERMUKAAN YANG KOKOH BAGI PEJAJARAN RIBOSOM B. NULKEUS - BERBENTUK BULAT DAN DIKELILINGI OLEH MEMBARAN GANDA - TERDIRI DARI DNA DALAM BENTUK KROMOSON, RNA DAN PROTEIN - DIDALAMNYA TERDAPAT NUKLEOLUS YANG MERUPAKAN SITUS PEMBENTUKAN RIBOSOM - LOKASI UTAMA BAHAN GENETIS DAN BERFUNGSI SEBAGAI PUSAT PENGENDALI SEL
SEL EUKARIOTA C. ALAT/BADAN GOLGI - TERDIRI DARI KANTONG PIPIH SEPERTI CAKRAM - TERDAPAT DI DALAM DAERAH RETILUMUN ENDOPLASMA - DAN MENGEMAS DAN MENGANGKUT PROTEIN DAN POLISAKARIDA KE LUAR SEL - SITUS UNTUK SINTESIS BAHAN DINDING SEL BARU D. MITOKONDRIA - TEMPAT UTAMA UNTUK PRODUKSI ENERGI DALAM PROSES SELULER - TERSELUBUNG DALAM MEMBRAN GANDA E. KLOROPLAS - MENGANDUNG PIGMEN HIJAU (KLOROFIL) ---- FOTOSINTESIS F. VAKUOLA - MENGANDUNG LARUTAN ENCER BERBAGI SUBSTANSI G. MIKROTUBUL/MIKROFILAMEN - MENJAGA BENTUK SEL DAN MENINGKATKAN GERAKAN TERATUR KOMPONEN DALAM ORGANEL - TERDAPAT DI DALAM SITOPLASMA
UNSUR – UNSUR UTAMA SEL EUKARIOTA
H. FLAGELLA DAN SILIA - TONJOLON YANG MELUAS KE LUAR DINDINMG SEL - BERFUNGI UNTUK PERGERAKAN I. DINDING SEL - BEBERAPA SEL EUKARIOTA MEMPUNYAI DINDING SEL - KOMPOSISI BAHAN INI BERBEDA SESUAI DENGAN ORGANISME
E. KLOROPLAS - MENGANDUNG PIGMEN HIJAU (KLOROFIL) ---- FOTOSINTESIS
BERBAGAI KELOMPOK UTAMA MIKROORGANISME A. PROTISTA PROKARIOTA 1. BAKTERI - UNISELULER , BERBENTUK SEPERTI BOLA, BATANG, KOMA - TIDAK MENGANDUNG STRUKTUR YANG DIBATASI MEMBRAN - BERUKURAN 0,5 – 1,0 UM DAN 1,5 – 2,5 UM (PANJANG) - REPRODUKSI DENGAN PEMBELAHAN BINER - DAPAT TUMBUH PADA SUHU 0 – 900C - MENIMBULKAN BERBAGAI PERUBAHAN PADA SUBSTANSI YANG DITUMBUHI - MENYERANG TANAMAN, HEWAN, MANUSIA DAN MENGHANCURKANBANYAK ZAT TERDAPAT DI ATMOSFER, DAN LINGKUNGAN KITA SEHARI-HARI
2. -
B.
SIANOBAKTERI MEMPUNYAI KLOROFIL DAN PIGMEN LAIN --- FOTOSINTESIS UNISELULER , BERBENTUK SEPERTI BOLA, BATANG, KOMA TIDAK MENGANDUNG STRUKTUR YANG DIBATASI MEMBRAN BERUKURAN 0,5 – 1,0 UM DAN 1,5 – 2,5 UM (PANJANG) REPRODUKSI DENGAN PEMBELAHAN BINER DAPAT TUMBUH PADA SUHU 0 – 900C MENYERANG TANAMAN, HEWAN, MANUSIA DAN MENGHANCURKANBANYAK ZAT TERDAPAT DI ATMOSFER, DAN LINGKUNGAN KITA SEHARI-HARI PROTISTA EUKARIOTA
1.
JAMUR/CENDAWAN - TIDAK BERKLOROFIL MEMPUNYAI DINDING SEL YANG KAKU - MULTI SELULER, MEMPERBANYAK DIRI DENGAN ASEKSUAL/ASEKSUAL
2.
PROTOZOA - BERSEL SATU, TIDAK BERKLOROFIL DAN DINDING SEL - BENTUK DAN UKURAN MASAM - MACAM
3. 4.
ALGAE/GANGGANG MEMPUNYAI KLOROFIL BERUKURAN 5 – 10 UM ATAU 3 M LEBIH PERKEMBANGAN DENGAN MEMBELAH ASEKSUAL HIDUP DI AIR DAN DALAM TANAH
VIRUS - ASELULER, STRUKTUR DAN KOMPOSISINUA LEBIH SEDERHANA BENTUK DAN UKURAN MASAM – MACAM - MERUPAKAN PARASIT OBLIGAT (TIDAK DAPAT DIBIAKAN DILUAR SEL INANG YANG HIDUP) - TERDIRI DARI SEUTAS ASAM NUKLEAT (DNA / RNA) - TERBUNGKUS DALAM LAPISAN PROTEIN - UKURANNYA 20 – 25 NM - HANYA DAPAT DILIHAT DENGAN MIKROSKOP ELEKTRON -
Perbedaan sel eukariot dan prokariot
Ciri makhluk hidup 1. Metabolisme
Pada abad 20 Mikrobiologi berkembang cepat Perkembangan pada Mikrobiologi Dasar: 1. Klasifikasi baru karena ditemukannya mikroba baru
2. Fisiologi Mikroba: enzim-enzim dan reaksi yang dikatalisnya 3. Hereditas dan variasi pada bakteri : genetika bakteri 4. Virus: bakteriofage 5. Rekayasa genetika
PERANAN
MIKROBA DALAM KEHIDUPAN MANUSIA
MIKROBIOLOGI PERTANIAN 1. Mulai Th 1800 Sergei Winogradsky ilmuwan mikrobiologi tanah menunjukkan adanya bakteri penambat nitrogen 2. Hellriegel dan Wilfrath mengembangkan bakteri yang berasosiasi dengan leguminose dengan membentuk bintil akar 3. Martinus Wilem menemukan bakteri Azotobacter penambat nitrogen non simbiotik 4. Montagne 1845, Berkeley 1846, De Bary 1861 menemukan jamur penyebab penyakit pd kentang (Phythophthora infestans)
5. Burill menemukan bakteri penyebab bercak pada kentang 6. CABANG MIKROBIOLOGI BARU DINAMAKAN PATOLOGI TUMBUHAN 7. Mayer 1886 menemukan penyakit mosaik pd tembakau disebabkan virus
Postulat Koch dalam bentuk umum 1. suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap bagian yang penyakit 2. mikroba tersebut dapat diisolasi dari bagian yg sakit dan dpt ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni 3. apabila biakan murni tsb disuntikkan pada bagian tumbh yang sehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama 4. mikroba dapat diisolasi kembali dari bagian yang sakit tersebut
• Kelemahan Postulat Koch : - tidak semua patogen dapat dimurnikan - hasil pemurnian tidak virulen//menurun virulen - organisme sehat punya daya tahan yang tidak sama
