BIOLOGI : BAKTERI DAN ARCHAEBACTERIA X.IPA BAB 3

Eubacter dan Archaebacter (X)

ARCHAEBACTERIA  DAN EUBACTERIA

STANDAR KOMPETENSI :

Siswa mampu memahami prinsip-prinsip pengelompokkan makhluk hidup

KOMPETENSI DASAR :

Siswa mampu mendeskrepsikan ciri-ciri Archaeobac teria dan Eubacteria dan peranannya dalam kehidupan..

Apa yang akan dipelajari ?

1. Ciri-ciri Archaebacteria dan Eubacteria. Organisme bersel tunggal (uniselular), prokariotik umumnya tidak berklorofil, hidup bebas atau sebagai parasit.
2. Berkembangbiak dengan cara membelah diri yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti nutrisi, suhu dsb.
3. Peranan Archebacteria dan Eubacteria dalam kehidupan.

PENDAHULUAN

Bacteri berasal dari kata bakterion yang berarti batang, karena memang pertamakali bakteri ini diketemukan bentuknya batang, tetapi dalam perkembangan ternyata bentuk bakteri bermacam-macam, ada tiga macam bentuk bakteri : kokus ( bulat ), basilus(batang), spirilum(spiral).

Merupakan mikroorganisme bersel satu, memiliki dinding sel yang kaku yang tersusun atas polimer kompleks yang disebut peptidoglikan   ( Mengandung asam amino dan gula ) yang bersifat prokariotik yang berarti belum memiliki membran inti tetapi bahan-bahan inti tetap ada, umumnya tidak berkhlorofil, sehingga bersifat heterotrof.,apabila lingkungan tidak menguntungkan dapat membentuk kapsul ( spora ), apabila lingkungan membaik spora mulai aktif metabolismenya dan berkecambah membentuk sel vegetatif.,bakteri dapat hidup diberbagai lingkungan : tanah, air, udara, dan juga dapat hidup parasit pada tumbuhan, hewan dan manusia.

 Bakteri merupakan kelompok terbanyak dari organisme hidup, tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain.  Ukurannya  sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, cytoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas, bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah “bakteri” telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka, banyak patogen merupakan bakteri, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita).

1. Ciri-ciri Bakteri

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :
1. Organisme multiselluler

2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )

3. Umumnya tidak memiliki klorofil

4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya

    memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.

5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam

6. Hidup bebas atau parasit

7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan

8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung Peptidoglikan

B.  Struktur Bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan

2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

Struktur dasar sel bakteri

Gambar 6.1. Struktur Bacteri

Struktur dasar bakteri :

1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis)
2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.
3. Sitoplasma adalah cairan sel.
4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.
5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan

C.  Bentuk  Bakteri

Berbagai macam bentuk bakteri :

1. Bakteri Kokus yaitu bakteri yang berbentuk bulat  ada 6 macam antara lain :

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). Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.

e). Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus

f). Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur

2. Bakteri Basil : yaitu bakteri yang berbentuk batang   ada 3 macam antara lain :

a). Monobasil  yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal
b). Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan

c). Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

1. Bakteri Spirilum  : yaitu bakteri yang berbentuk spiral
2. Bakteri Vibrio      : yaitu bakteri yang berbentuk koma

Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

 

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

1. Atrik           :  bakteri yang tidak memiliki  bulu cambuk ( flagel)
2. Monotrik     : bila hanya berjumlah satu
3. Lofotrik       : bila banyak flagellum disatu sisi
4. Amfitrik       : bila banyak flagellum dikedua ujung
5. Peritrik        : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri

Cara berkembang biak ( Reproduksi )  Bakteri

a, Tranformasi : adalah perpindahan materi genetic berupa DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain.

b. Tranduksi : adalah pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan virus.

c. Konjugasi :  adalah bergabungnya dua bakteri (+ dan –) dengan membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik.

d. Pembelahan biner Pembelahan menjadi 2 sel anakan yang  sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya.

Cara bakteri mendapatkan makanan, bernafas dan kebutuhan terhadap  Oksigen

Cara Bakteri mendapatkan makanan dapat dibedakan menjadi 2 kelompok :

1)     Bakteri Autotrouf : bakteri yang kebutuhan   hidupnya tidak bergantung makhluk lain, karena dapat  mensinthesa makanannya sendiri  ada 2 :

a). Fotoautotrouf :  bakteri yang dapat mensinthesa makanannya sendiri dengan menggunakan  energi sinar matahari Contoh :  -  Bakteri Ungu dan bakteri hijau

b). Khemoautotrouf :  bakteri yang dapat mensinthesa makanannya sendiri menggunakan  energi kimia. Contoh :  -  Bakteri Belerang, Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter.

2). Bakteri heterotrouf : bakteri yang seluruh kebutuhan hidupnya diperoleh dari makhluk lain, karena  tidak dapat mensinthesa makanannya sendiri ada 2 :

a). Saprofit :  bakteri yang memperoleh makanannya berasal dari sisa-sisa makhluk hidup yang  telah mati. Contoh : -  Bakteri pembusuk pada sampah organik  –  Esherichia coliyang membantu membusukkan sisa pencernaan makanan

 b). Parasit  : bakteri yang makanannya berasal makhluk hidup yang ditempelinya. Contoh :  -  Patogen ( merugikan manusia karena menyebabkan   penyakit ).

b. Cara Bakteri bernafas ( respirasi ) :

1). Cara Bakteri bernafas ( respirasi ) dapat  dibedakan menjadi 2 kelompok :

a). Bakteri Aerob : bakteri yang pernafasannya membutuhkan Oksigen ( O₂ ) bebas . Contoh :  Nitrosomonas , Nitrobakter.

b). Bakteri Anaerob : bakteri yang pernafasannya tidak membutuhkan Oksigen  ( O₂ ) bebas . Contoh :  Clostridium.

c. Berdasarkan kebutuhannya terhadap  Oksigen ( O₂ ),  Bakteri dapat dibedakan menjadi:

1).  Bakteri obligat aerob : bakteri yang hidupnya  mutlak  membutuhkan Oksigen ( O₂ ) bebas  Contoh :  Nitrosomonas, Nitrobacter,Mycobacterium tuberkulosis.

2).  Bakteri obligat anaerob : bakteri yang hidupnya tidak  membutuhkan Oksigen ( O₂ ) bebas, kadang mati kalau ada oksigen. Contoh :  Clostridium botulinum, Clostridium tetani.

3).  Bakteri fakultatif : bakteri yang dapat hidup dengan  Oksigen (O₂) maupun tanpa Oksigen.Contoh :  Escherichia colli.

G.  Klasifikasi Bakteri

Pengklasifikasian bakteri masih belum memuaskan karena kurangnya diferensiasi morfologi sehingga tidak mudah untuk mengklasifikasikan bakteri. tidak mengherankan jika dijumpai cara penggolongan bakteri berdasarkan sifat fisiologi yang melahirkan nama-nama bakteri nitrogen, bakteri belerang, dan sebagainya. Salah satu klasifikasi yang dianut dalam taksonomi adalah penggolongan berdasarkan tempat hidupnya, Dengan metode skeunsing gen, Woese dan kawan-kawan membagi kelompok bakteri menjadi Archaebacteria dan Eubacteria.

1. Archaebacteria 

Archaebacteria merupakan kelompok bakteri yang menghasilkan gas metan dari sumber karbon yang sederhana, uniseluler, mikroskopik, dinding sel bukan peptidoglikon, dan secara biokimia berbeda dengan Eubacteria.

Selain itu, sifat Archaebacteria yang lain adalah bersifat anaerob, dapat hidup di sampah, tempat-tempat kotor, saluran pencernaan manusia atau hewan, halofil ekstrem, lingkungan bergaram, serta termoplastik pada suhu panas dan lingkungan asam. Archaebacteria dianggap sebagai nenek moyang dari bakteri yang ada sekarang ini.  Archaebacteria mencakup makhluk hidup autotrof dan heterotrof. Archaebacteria terbagi menjadi tiga kelompok sebagai berikut.

1. Bakteri metanogen.

Bakteri metanogenik adalah bakteri kuno dan berbeda dari kebanyakan eubakteri (bakteri sejati).  Beberapa memilkiki karakteristik yang sangat unik mulai dari jalur metabolism, komposisi dinding sel, dan koenzim. Bakteri ini memiliki peran yang sangat pentingdi alam. Mereka mampu mengkonversi  produk fermentasi menjadi produk berbentuk gas yang dapat berdifusi ke lingkungan aerobic. Hal ini mencegah akumulasi massa dari material organic yang disebut biorekalsitran yang memilkii jalur metabolism yang cukup lambat.

Terdapat lima substrat yang dapat dikonversi bakteri metanogenik menjadi metana: asetat (CH₃-COO), format (HCOO^-), methanol (CH₃OH), Karbon dioksida, dan metilamin (CH₃NH₂). Penggunaan asetat dalam pembentukan metana disertai pemecahan molekul , pembentukan metana dari gugus – CH₃, dan karbondioksida dari gugus -COO^-.

1. Halobakterium. Genus Halobacterium dan Halococcus mencakup bakteri yang halofil ekstrem, bersifat aerob, dan heterotrof. Bakteri genus ini banyak ditemukan di tambak garam laut. Pada saat terjadi penggandaan sel dari halobakterium yang mengandung karotenoid, air akan berwarna merah intensif. Selain itu, Halobakterium dan Halococcus dapat tumbuh optimum pada larutan NaCl, 3,5 sampai 5 molar, serta mampu memanfaatkan energi cahaya untuk metabolisme tubuhnya.
2. Bakteri termo-asidofil. Dalam kelompok ini, terhimpun Archaebacteri yang bersifat nonmetanogen yang berbeda-beda. Di dalamnya juga terdapat wakil autotrof dan heterotrof, asidofil ekstrem, neurofil, serta aerob dan anaerob.

2.  Eubacteria.  

Eubacteria adalah bakteri yang bersifat prokariot. Inti dan organelnya tidak memiliki membran, bersifat uniseluler, bersifat mikroskopik, serta mempunyai dinding sel yang tersusun dari peptidoglikon. Selnya dapat berbentuk bulat atau batang yang lurus, terpisahpisah atau membentuk koloni berupa rantai, serta bertindak sebagai dekomposer pengurai. Bakteri ini hidup secara parasit dan patogenik.

Akan tetapi, ada pula yang bersifat fotosintetik dan kemoautotrof. Eubacteria menjadi unsur yang sangat penting dalam proses daur ulang nitrogen dan elemen lain. Selain itu, beberapa Eubacteria dapat dimanfaatkan dalam proses industri. Eubacteria terbagi menjadi enam filum, yaitu bakteri ungu, bakteri hijau, bakteri gram positif, Spirochaet, Prochlorophyta, dan Cyanobacteria.

Beberapa Eubacteria bergerak secara peritrik atau tidak bergerak. Beberapa kelas dalam Eubacteria adalah sebagai berikut.

a . Kelas Azotobacteraceae

Ciri-ciri yang dimiliki oleh bakteri kelas Azotobacteraceae adalah sel berbentuk batang, hidup bebas di dalam tanah, mirip sel khamir, dan pada kondisi aerob dapat menambat N2. Misalnya, Azotobacter Chlorococcum, Azotobacter indicus, dan Azotobacter agilis.

b . Kelas Rhizobiaceae

Ciri-ciri bakteri kelas Rhizobiaceae adalah sel berbentuk batang atau bercabang, bersimbiosis dengan legominosae, membentuk bintil akar, dan mengonversi nitrogen udara yang dapat bermanfaat bagi tumbuhan leguminosae. Misalnya, Rhizobium leguminosarum membentuk bintil akar pada akar Lathyrus, Pisum, Vicia; Rhizobium japonicum pada kedelai; Agrobacterium tumefaciens menimbulkan pembengkakan pada akar pohon.

c . Kelas Micrococcaceae

Ciri-ciri bakteri kelas Micrococcaceae adalah sel berbentuk peluru, berbentuk koloni tetrade, serta kubus dan massa tidak beraturan. Contohnya, Sarcia dan Staphyloccus aureus yang bersifat patogen serta dapat menimbulkan berbagai penyakit.

d . Kelas Enterobacteriaceae

Eubacteria yang terdapat dalam kelas Enterobacteriaceae dapat menimbulkan fermentasi anaerobik pada glukosa atau laktosa, hidup sebagai dekomposer pada serasah atau patogen pada manusia, juga pada saluran pernapasan dan saluran kencing Vertebrata. Contohnya, E. coli yang terdapat di usus besar manusia dan Vertebrata; Salmonela typhosa, yaitu patogen penyebab penyakit tifus; serta Shigella dysenteriae penyebab disentri.

e . Kelas Lactobacillaceae

Sel Lactobacillaceae berbentuk peluru dan dapat menimbulkan fermentasi asam laktat. Contohnya, Lactobacillus caucasicus yang membantu pembuatan yogurt; Streptococcus pyogenes yang dapat menimbulkan nanah atau keracunan darah pada manusia; serta Diplococcus pneumoniae sebagai penyebab pneumonia.

f . Kelas Bacillaceae

Sel Bacillaceae berbentuk batang dan berfungsi sebagai pembentuk endospora. Misalnya, Bacillus antraks penyebab penyakit antraks dan Clostridium pasteurianum, yaitu bakteri anaerob penambat N2.

g. Kelas Neisseriaceae

Sel Neisseriaceae berbentuk peluru dan umumnya berpasangan. Misalnya, Neisseria meningitidis, yaitu bakteri penyebab meningitis; Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah; serta Veillonella parvula berada di mulut dan saluran pencernaan manusia dan hewan.

H.  Manfaat bakteri bagi  manusia  

1. Peran bakteri dalam kesuburan tanah :

 a). Proses penguraian ( pembusukan ) dan pembentukan humus.

 b). Daur Nitrogen :

           1) bakteri fiksasi nitrogen contohnya Azotobacter.

           2).bakteri nitrifikasi contohnya Nitrosomonas dan   Nitrobacter.

Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:

Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.

Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.

Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.

3). Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.

Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Gbr 5.5  Bintil akar kacang tanah     Gbr 5.6 Rhizobium

4). Bascillus thuringensis  pemberantas hama tanaman

c). Peran bakteri dalam industri fermentasi  :

1). Acetobakter menghasilkan asam cuka.

2). Laktobacillus casey untuk pembuatan  minuman Yakult.

3). Acetobacter xilinum untuk pembuatan Nata de coco.

4). Lactobacluus bulgaricus : fermentasi susu menjadi yogurt

5). Clostridium Sp untuk pembuatan Propanon dan Butanon.

d). Peran bakteri dalam pembuatan Antibiotika  :

1). Bacillus polymyxa  menghasilkan polimiksin.

2). Bacillus subtillis untuk pembuatan subtilin

3). Streptomyces untuk pembuatan antibiotik : streptomisin.

e). Bakteri yang hidup di usus tebal ( colon ) yaitu Esherichia coli yang membantu membusukkan sisa  pencernaan makanan  dan menghasilkan Vitamin K.

f). Bakteri geobacillus merupakan anggota dari kelompok bakteri termofil. Bakteri termofilik ini unik karena mampu berinteraksi dan dapat bertahan terhadap selenium yang toksik yang kadarnya tinggi di sumber air panas. Selenium merupakan salah satu unsur esensial yang terikat di dalam protein fungsional dalam tubuh, seperti dalam sistem hormonal, imunitas, reproduksi, pembuluh jantung, dan mekanisme membunuh sel ganas secara terprogram ( apoptosis ). Selain itu, fungsi dari senyawa tersebut membersihkan radikal bebas, termasuk mematikan kanker. Senyawa ini merupakan jenis yang aktif dalam melawan ganasnya kanker prostat, usus, hati, paru, dan payudara.

1. I.    Bahaya Bakteri Bagi Kehidupan Manusia

No	Nama Bakteri	Menyebabkan penyakit	Vaksinasi/ Antibiotik
1.	Micobacterium tuberculosis	TBC	BCG, Antibiotik,Streptomisin
2.	Neisseria gonorhoeae	Gonorhoeae/ kencing nanah	Antibiotik, Penisilin, Streptomisin
3.	Triponema palidum	Sifilis / penyakit kelamin	Antibiotik,Pinisilin Streptomisin
4.	Salmonella typhosa	Tipus	Antibiotik, Penisilin, Tetrasiklin
5.	Clostridium tetani	Tetanus ( rahang kejang )	Toksoid
6.	Vibrio cholerae	Kolera	Antibiotik, , Streptomisin
7.	Shigella dysentriae	Disentri	Tidak ada vaksin Tetrasiklin
8.	Pasteurrella pestis/ Rikettsia	Pes ( sampar )	Antibiotik, Tetrasiklin
9.	Difteri	Corynebacterium diphteriae	Toksoid
10.	Diplococccus pneumoniae	Pneumonia / radang paru-paru	Antibiotik, Tetrasiklin

Tabel 5.1 Bakteri yang Patogen ( merugikan manusia karena menyebabkan penyakit ).

1. J.   Pencegahan agar  bakteri tidak berkembang biak

Beberapa bakteri ada yang membusukkan makanan dan kadang-kadang beracun kita disebut  bakteri saprobakteri disebut juga saproba, agar supaya bahan makanan itu awet dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain : pemanasan, pengeringan, penggaraman, pemanisan. Pengasaman,

Usaha usaha yang lebih modern dengan : pengalengan, pendinginan ( penyimpanan dengan lemari es ), pasteurisasi dan sterilisasi.

Dalam usaha memerangi bakteri pathogen, manusia menggunakan dua metode, yaitu secara preventif atau profilaksis (pencegahan) dan secara kuratif (pengobatan). Pencegahan dilakukan denagn pelbagai macam jalan, diantaranya, dengan vaksinasi. Vaksinasi adalah pemberian bibit penyakit yang telah dilamahkan kepada orang sehat agar dalam tubuh orang tersebut timbul zat penolak. Dengan demikian, ia memperoleh kekebalan sementara terhadap suatu penyakit. Ingatlah akan vaksinasi yang periodic terhadap tifus, kolera, disenri (TCD), atau kolera, tifus, paratifus (kotipa).

Untuk menjegah terjadinya infeksi (kena kuman), alat-alat yang akan digunakan harus disterilkan lebih dahulu. Pensterilan dapat dilakukan dengan pemanasan kering dalam tungku panas, pemanasan basah dengan uap air panas atau dengan perendaman dalam desinfektan. Hal ini tergantung kepada alat-alat.