Bakteri

Bakteri

Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan 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 uni seluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis). Gambar bakteri dapat dilihat pada Gambar berikut

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :

• Organisme uniseluler
• Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
• Umumnya tidak memiliki klorofil
• Memiliki ukuran sel yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
• Memiliki bentuk sel yang beraneka ragam
• Hidup bebas atau parasit
• Dapat hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas, kawah atau gambut dimana dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan.
• Jenis yang tempat hidupnya kosmopolit di berbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan

1) Struktur bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

a) Struktur dasar

Struktur dasar dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri. Bakteri mempunyai dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA dan granula penyimpanan.

Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif jika peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif jika peptidoglikannya tipis).

• Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.
• Sitoplasma adalah cairan sel.

• Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.
• Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

b) Struktur tambahan.

Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu). Bakteri tertentu mempunyai kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, vakuola gas dan endospora.

Struktur tambahan bakteri terdiri dari :

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

• 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.

• Klorosom adalah struktur yang berada tepat di bawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis. 
• Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis. 
• Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk di dalam 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. 

2) 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 bentuk baketeri ditampilkan pada Gambar berikut:

a) Bakteri 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

b) Bakteri Basil :

a. Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal

b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakter basil berdempetan

c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

c) Bakteri Spirilia : 

a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang 

b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

3. 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 :

· Monotrik : bila hanya berjumlah satu

· Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi

· Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung

· Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri

4. 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 : 

· Suhu 

· Derajat keasaman atau pH 

· Konsentrasi garam 

· Sumber nutrisi 

· Zat-zat sisa metabolisme 

· Zat kimia 

· Perkembangbiakan Bakteri 

5. 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: 

• Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya. 
• Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri). 
• Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan di antara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif. 

Berdasarkan kebutuhannya akan oksigen, bakteri dibedakan menjadi bakteri aerob dan anaerob. 

· Bakteri aerob

Bakteri aerob ialah bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk keperluan hidupnya, contohnya bakteri nitrat (Nitrobacter) dan bakteri nitrit (Nitrosomonas). Bakteri nitrat dan bakteri nitrit melakukan proses nitrifikasi yang membutuhkan oksigen untuk mengoksidasi amonia menjadi nitrat. 

NH4+ + O2 HNO2 + O2 HNO3 

Amonia Oksigen Nitrosomonas Nitrit Oksigen Nitrobacter Nitrat 

· Bakteri anaerob 

Bakteri anaerob adalah bakteri yang mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen, contohnya bakteri Micrococcus denitrificans, Clostridium desulfuricans, dan Clostridium tetani (penyebab tetanus). Energi diperoleh dari penguraian senyawa-senyawa organik secara anaerob. Salah satu peranan bakteri anaerob adalah dalam peristiwa denitrifikasi yaitu proses penguraian nitrat/nitrit menjadi amonia. 

Bakteri dapat dikelompokkan menjadi 12 filum. Berikut ini akan dibahas empat filum utama bakteri, yaitu Spirochaeta, Bakteri Gram Positif, Proteobacteria dan Cyanobacteria (Cyanophyta). 

1) Spirochaeta 

Filum ini beranggotakan bakteri-bakteri Gram negatif yang berbentuk spiral. Bakteri Gram negatif merupakan bakteri yang memiliki lapisan lipopolisakarida tambahan di luar dinding selnya dan akan berwarna merah muda jika diberi pewarnaan gram. Anggota Spirochaeta ada yang hidup secara aerob dan ada yang secara anaerob. Mereka bergerak dengan menggunakan flagella yang tertanam di dalam dinding sel. Spirochaeta hidup secara bebas, bersimbiosis atau sebagai patogen, tetapi ada pula yang hidup sebagai dekomposer. 

Filum ini dibagi menjadi tiga famili yang termasuk dalam satu ordo, Spirochaetales. Ketiga famili tersebut ialah: 

2) Spirochaetaceae (contoh: Borelia burylorferi) penyebab Lyme. 

3) Brachyspiraceae (contoh: Brachyspira). 

4) Leptospiraceae (contoh: Treponema pallidum) penyebab sifilis. 

6. Peranan Bakteri dalam bidang pertanian 

Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan. 

1) Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut : 

• Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia coli). 
• 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. 
• Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum. 
• Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman. 
• Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibiotik 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. 
• Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum
• Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium 
• 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. 

2) Bakteri yang merugikan sebagai berikut : 

• Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum 
• 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 ) 
• Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakit antraks pada sapi)
• Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)

3) Bakteri yang menguntungkan dalam pengolahan hasil pertanian, sebagai contoh dalam pembuatan nata de coco dan yoghurt.

a) Nata de Coco

Kata ”nata” diambil dari bahasa Spanyol yang berasal dari kata Latin ”natare” yang artinya ”mengapung”. Nata dapat dibuat dari bermacam-macam sari buah-buahan sebagai medianya seperti pisang, nanas, tomat, mangga, pepaya, air kelapa dan lain-lain. Produknya diberi nama sesuai dengan jenis media yang digunakan. Pemberian nama jenis nata diawali dengan nata dan diikuti jenis bahan baku yang digunakan di belakang kata nata. Sebagai contoh nata de coco, berarti media yang digunakan adalah air kelapa. Nata de soya menggunakan sari kedelai, nata de pina menggunakan sari buah atau limbah nanas dan sebagainya.

Larutan yang akan dibuat nata harus mengandung gula sebagai sumber karbon bagi mikroorganisme penghasil nata dengan proporsi dan keasaman larutan harus sesuai dengan persyaratan tumbuh bakteri yang digunakan dan diperlukan penambahan nutrien seperti amonium sulfat, urea, dan amonium fosfat sebagai sumber nitrogen.

Terbentuknya nata karena adanya bakteri Acetobacter xylinum yang sengaja ditumbuhkan pada media seperti air kelapa. A. xylinum dapat hidup dan berkembang biak dalam larutan tertentu dengan suhu 28 oC, pH 3 – 5,5, tersedia sumber karbon dan nitrogen.

Jadi medium yang digunakan untuk pembuatan nata de coco harus kaya akan zat gizi sehingga memungkinkan bakteri A.xylinum penghasil nata melakukan metabolisme yang hasilnya berupa lapisan selulosa. Hasil metabolisme tersebut membentuk lapisan putih yang liat. Makin lama fermentasi maka lapisan sebagai hasil metabolisme bakteri A.xylinum makin tebal.

Proses fermentasi dalam pembuatan nata berlangsung antara 6 sampai 14 hari. Pembentukan lapisan selulosa akan terus berlangsung apabila mediumnya masih ada.

Fermentasi dalam pembuatan nata de coco termasuk ke dalam fermentasi tidak spontan karena membutuhkan kultur mikroorganisme atau starter yang ditambahkan ke dalam medium berupa air kelapa.

Untuk membuat nata de coco (salah satu contoh jenis nata yang terkenal) yaitu:

• Menyiapkan peralatan, seperti panci, kompor/pemanas, timbangan, gelas ukur, wadah plastik, saringan santan, koran dan karet (untuk penutup wadah fermentasi).
• Memilih bahan dan starter yang memenuhi kualitas yang diinginkan.
• Mengukur dan menimbang bahan sesuai dengan formulasi yang digunakan.
• Menyaring air kelapa kemudian direbus hingga mendidih.

Apabila terbentuk buih pada permukaan air kelapa yang direbus maka buih tersebut diambil menggunakan saringan santan.

• Masukkan semua nutrisi, dilanjutkan dengan pemanasan hingga seluruh bahan larut.
• Dalam kondisi panas, larutan media air kelapa yang sudah dipanaskan dimasukkan dalam wadah plastik yang bersih, kemudian langsung ditutup dengan kertas koran dan diikat rapat, kemudian didinginkan.
• Setelah dingin, diinokulasi (ditambahkan) dengan starter nata de coco secara aseptis.
• Kemudian dilakukan inkubasi selama 6-12 hari.
• Ciri-ciri nata de coco yang baik: tidak terkontaminasi (tidak ditumbuhi kapang), tidak berlubang, warna putih, tekstur liat, tebal sesuai dengan yang diinginkan.

b) Yoghurt

Produk hasil fermentasi susu makin berkembang baik dengan beberapa jenis produk, contoh: yoghurt, kefir, dadih, “yakult” dan lain-lain. Konsumsi yoghurt dari hari ke hari juga meningkat, seiring dengan kebutuhan konsumen dan kesadaran akan pentingnya menjaga kesehatan. Di beberapa negara nama yoghurt biasa berbeda-beda, misal mast di Iran, leben, laban di Irak, Libanon dan Mesir, zanady di Mesir, matzoon atau madzoondi Armenia, yaourt di Rusia, Bulgaria, naja di Bulgaria.

Yoghurt merupakan produk fermentasi susu yang berasal dari Turkey dengan menggunakan campuran culture dari Lactobacillus bulgaricus (atau occasionally L. acidophilus) dan Streptococcus thermophilus, selanjutnya bakteri tersebut akan memproduksi asam laktat selama fermentasi lactose. Asam laktat akan menurunkan pH dan membentuk curd gumpalan sebagai akibat protein susu menggumpal (causes the milk protein to thicken). Dengan adanya bakteri yang memfermentasi susu maka yoghurt menjadi lebih mudah dicerna dibandingkan susu. Selain itu bakteri tersebut membantu memperbaiki sistem pencernaan

Yoghurt yang ditambahkan hancuran buah, diberi nama sesuai dengan jenis buah yang digunakan (fruit yoghurt), sedangkan yoghurt yang tidak ditambah buah atau essence disebut plain yoghurt atau yoghurt netral.

4) Beberapa bakteri juga mempunyai peranan pada pembuatan biogas dan sebagai bakteri pengurai, diantaranya:

a) Escherichia coli, membantu proses pembusukan makanan dalam kolon manusia dan pembentuk vitamin K.

b) Methanobacterium omelianski dan Methanobacterium ruminatum, menguraikan asam cuka (CH3COOH) menjadi metana (CH4) dan CO2.

c) Clostridium sporangeus, menguraikan asam amino menjadi amonia.

d) Desulfovibrio desulfuricans, menguraikan bangkai dan menguraikan sulfat di tempat becek dan menghasilkan H2S.

e) Thiobacillus denitrificans, menguraikan nitrit dan menghasilkan natau disebut denitrifikasi.

k. Bakteri penyebab penyakit pada hewan

1) Campylobacterfetus sp, penyebab keguguran pada sapi, kambing, serta radang usus manusia.

2) Bacillus anthracis, menyebabkan penyakit antraks pada temak.

3) Tuberculose ,Penyebabnya adalah Micobacterium tuberculose. Penyakit ini selain menyerang sapi dapat juga menyerang manusia. Cara penularanya melalui air susu yang tercemar Micobacterium tuberculose atau air susu sapi yang terserang penyakit TBC

Share this

Unknown