BAKTERI

Bakteri merupakan mikroorganisme uniseluler yang hanya bisa di lihat dengan menggunakan alat bantu seperti mikroskop. Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain.

Ciri-ciri Bakteri

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

• Organisme uniselluler
• Prokariot (tidak memiliki sistem endomembran)
• Umumnya tidak memiliki klorofil tetapi ada juga yang memiliki klorofil
• Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron
•  Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
•   Hidup bebas atau parasit
• Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan

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.

• 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).
• 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.

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

• Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bilalapisannya 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 dibawah 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 didalam 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.

Reproduksi Bakteri

Bakteri tidak mengalami mitosis dan meiosis. Hal ini merupakan perbedaan penting antara bakteri (prokariot) dengan sel eukariot. Reproduksi. Bakteri mengadakan pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan seksual. Pembiakan secara aseksual dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan seksual dilakukan dengan cara transformasi, transduksi , dan konjugasi. Namun, proses pembiakan cara seksual berbeda dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada penyatuan inti sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa pertukaran materi genetika (rekombinasi genetik). Berikut ini beberapa cara pembiakan bakteri dengan cara rekombinasi genetik dan membelah diri.

a.      Rekombinasi Genetik

Adalah pemindahan secara langsung bahan genetic (DNA) di antara dua sel bakteri melalui proses berikut:

1.      Transformasi

Transformasi adalah perpindahan materi genetik berupa DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain. Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja, . Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi. Proses ini pertama kali ditemukan oleh Frederick Grifith tahun 1982.

2.      Transduksi

Transduksi adalah pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri). Bila virus – virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulakan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi. 


Cara ini dikemukakan oleh

Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.

3. Konjugasi

Konjugasi adalah bergabungnya dua bakteri (+ dan –) dengan membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima melalui ujung pilus. Ujung pilus akan melekat pada sel peneima dan ADN dipindahkan melalui pilus tersebut. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh faktor pemindahan ( transfer faktor = faktor F )

b. Pembelahan Biner

Pada pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya. Pembelahan biner

mirip mitosis pada sel eukariot. Badanya, pembelahan biner pada sel bakteri tidak melibatkan serabut spindle dan kromosom. Pembelahan Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu sebagai berikut:

1.      Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.

2.      Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.

3.      Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.

Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Tetapi pembelahan bakteri mempunyai faktor pembatas misalnya kekurangan makanan, suhu tidak sesuai, hasil eksresi yang meracuni bakteri, dan adanya organisme pemangsa bakteri. Jika hal ini tidak terjadi, maka bumi akan dipenuhi bakteri.

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.

1.     

1. Bakteri Kokus :

• Monokokus yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal
• diiplokokus yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan
• Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.
• Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus
• Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.
• Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur

2.  Bakteri Basil :

•  Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal
•  Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan
• Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3. Bakteri Spirilia :

• Spiral yaitu bentuk sel bergelombang
•  Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup
• Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

Jenis – jenis bakteri

Pengelompokkan bakteri dapat dilakukan berdasarkan karakteristik dinding sel, jumlah dan letak flagella, seta cara hidup.

Berdasarkan karakteristik dinding sel :

1. Bakteri gram negatif 
2. Bakteri gram positif

Karakteristik	Gram positif	Gram negatif
Dinding sel	Homogen dan tebal (20-80 nm) serta sebagian besar tersusun dari peptidoglikan. Polisakarida lain dan asam teikoat dapat ikut menyusun dinding sel.	Peptidoglikan (2-7 nm) di antara membran dam dan luar, serta adanya membran luar (7-8 nm tebalnya) yang terdii dari lipid, protein, dan lipopolisakarida
Bentuk sel	Bulat, batang atau filamen	Bulat, oval, batang lurus atau melingkar seprti tand koma, heliks atau filamen; beberapa mempunyai selubung atau kapsul
Reproduksi	Pembelahan biner	Pembelahan biner, kadang-kadang pertunasan
Metabolisme	kemoorganoheterotrof	Fototrof, kemolitoautotrof, atau kemoorganoheterotrof
Motilitas	Kebanyakan nonmotil, bila motil tipe flagelanya adalah petritrikus (petritrichous)	Motil atau nonmotil. Bentuk flagela dapat bervariasi-polar,lopotrikus (lophtrichous), petritrikus (petritrichous).
Anggota tubuh (apendase)	Biasanya tidak memiliki apendase	Dapat memiliki pili, fimbriae, tangkai
Endospora	Beberapa grup dapat membentuk endspora	Tidak dapat membentuk endospora

Berdasarkan jumlah dan letak flagella

Flagella adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagella 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

Berdasarkan cara hidup

A. Bakteri  heterotrof

Bakteri heterotrof adalah bakteri yang hidup dan memperoleh
makanan dari lingkungannya karena tidak dapat membuat makanan
sendiri. Bakteri ini dapat hidup secara saprofit dan parasit.

1.      Bakteri saprofit adalah bakteri yang hidup pada jasad yang sudah
mati, misalnya, sampah, bangkai, atau kotoran. Bakteri ini sering disebut
sebagai bakteri pembersih karena dapat menguraikan sampah-sampah
organik sehingga menguntungkan bagi manusia, contohnya, bakteri
Eschericia coli yang berperan sebagai pembusuk sisa makanan dalam
usus besar dan bakteri Lactobacillus garicus yang berperan dalam
pembuatan yogurt.

2.      Bakteri parasit adalah bakteri yang hidup menumpang pada
makhluk hidup lain. Bakteri ini biasanya bersifat merugikan makhluk
hidup yang ditumpanginya karena dapat menimbulkan penyakit. Contoh
penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini, antara lain, kolera disebabkan
oleh bakteri Vibrio cholerae, TBC disebabkan oleh bakteri Mycobacterium
tuberculosis, disentri disebabkan oleh bakteri Shigella dysenterriae,
sifilis disebabkan oleh bakteri Treponema pallidum, dan radang paruparu
(pneumoniae) disebabkan oleh bakteri Diplococcus pneumoniae.
Penularan penyakit yang disebabkan oleh bakteri dapat melalui makanan,
minuman, pernapasan, ataupun kontak langsung dengan penderita, baik
secara langsung maupun tidak langsung.
B. Bakteri Autotrof

Bakteri autotrof adalah bakteri yang dapat membuat makanannya
sendiri. Berdasarkan asal energi yang digunakan, bakteri autotrof dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu bakteri yang bersifat kemoautotrof dan
bakteri yang bersifat fotoatotrof.

1.      Bakteri kemoautotrof

bakteri yang membuat makanannya dengan bantuan energi yang berasal dari reaksi-reaksi kimia, misalnya,
proses oksidasi senyawa tertentu. Contohnya, bakteri nitrit dengan
mengoksidkan NH3, bakteri nitrat dengan mengoksidkan HNO2, bakteri
belerang dengan mengoksidkan senyawa belerang, Nitosococcus, dan
Nitrobacter.

2.      Bakteri fotoautotrof

bakteri yang membuat makanannya
dengan bantuan energi yang berasal dari cahaya matahari. Bakteri ini
adalah bakteri yang mengandung zat warna hijau sehingga dapat
melakukan fotosintesis, seperti tumbuhan hijau. Contohnya bakteribakteri
yang mempunyai zat warna, antara lain, dari golongan
Thiorhodaceae (bakteri belerang berzat warna).

Peranan Bakteri dalam Kehidupan

1. Bakteri menguntungkan

a. Bakteri pengurai

Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.

Bakteri nitrifikasi

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.

Bakteri nitrogen

Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu 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. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Bakteri usus

Bakteri Entamoeba coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B12, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.

Bakteri fermentasi

Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:

Bakteri penghasil antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
• Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
• Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
• Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin 

2. Bakteri merugikan

a. Bakteri perusak makanan

Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:
• Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
• Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
• Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan

b. Bakteri denitrifikasi

Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.

c. Bakteri patogen

Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.

Bakteri penyebab penyakit pada manusia:

Bakteri penyebab penyakit pada hewan:

• Bacillus anthracis - antraks pada ternak
• Mycobacterium bovis - penyakit kuku dan mulut pada sapi
• M. avium - penyakit pada unggas

Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:

• Pseudomonas cattleyae - penyakit pada anggrek
• P. solanacearum - penyakit pada pisang