fisiologi, metabolisme dan reproduksi
DESCRIPTION
kjTRANSCRIPT
![Page 1: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/1.jpg)
FISIOLOGI KUMAN
IKE IRMAWATI P.A, MSi Med
MIKROBIOLOGI FK UNIV. YARSI
![Page 2: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/2.jpg)
Pertumbuhan: pertambahan jumlah sel bakteri Pertumbuhan: pertambahan jumlah sel bakteri (bertambah jumlah atau massa sel) (bertambah jumlah atau massa sel) adanya : adanya : - pertambahan ukuran - pertambahan ukuran - pembelahan sel - pembelahan sel
![Page 3: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/3.jpg)
Pertumbuhan kuman tjd sintesa khas dan berimbang komponen protoplasma dari nutrien dalam lingkungannya
Nutrien → sumber energi, bhn pembangun sel dan berperan dalam reaksi bioenergetik
Nutrien untuk untuk pertumbuhan bakteri:1. Air2. Sumber karbon3. Nitrogen4. Sumber mineral5. Faktor-faktor pertumbuhan
![Page 4: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/4.jpg)
Air • Merupakan unsur utama sel (70%)• Transpor, pertumbuhan, bagian
sitoplasma
![Page 5: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/5.jpg)
Nutrisi esensial
1.Karbon (C)
Fungsi untuk metabolisme sel energi
Berdasarkan sumbernya :
a. Kuman autotrof (litotrof)
Sumber karbon anorganik (CO2). Dapat merubah CO2 menjadi senyawa organik
b. Kuman heterotrof (organotrof)
Sumber karbon organik. Hidup tergantung organisme lain kuman patogen.
![Page 6: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/6.jpg)
2. Nitrogen
Merupakan unsur penyusun asam amino atau
protein NO3- ==> NO2 ==> NH3 to Amino Acids ==> Proteins
10% berat kering sel
sumber NO3, NO2, NH3, N2, R-NH2
3. Hidrogen
Merupakan elemen makro di semua unsur
anorganik air (H2O), beberapa gas (H2S, CH4,
H2)
![Page 7: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/7.jpg)
4. Oksigen (O2)
Merupakan komponen utama unsur anorganik
Berdasarkan kebutuhannya :
a. Anaerob obligat tdk butuh O2, O2 toksis
karena tdk mempunyai enzim : superoxide dismutase
catalase peroxidase cth: Clostridium, Bacterioidesb. Anaerob aerotoleran tdk mati dgn O2
cth: Streptococcus
c. Anaerob fakultatif tumbuh dgn atau tanpa adanya O2 cth: Staphylococcus, bakteri enterik
![Page 8: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/8.jpg)
d. Aerob obligat butuh O2 jumlah besar cth : Pseudomonas aeruginosa (Gram negatif), Mycobacterium tuberculosis (Acid Fast), & Bacillus (Gram positif).
e. Mikroaerofilik tmbh pd tekanan O2 rendah cth :Campylobacter
f. Kapnofil tmbh pd tekanan CO2 tinggi
Garam Anorganik & Mineral
→ pertahankan keadaan koloidal dan tek.Osmotik sel→ keseimbangan asam-basa→ bagian enzim atau aktivator reaksi enzim
![Page 9: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/9.jpg)
Mineral & garam anorganik
1.Sulfur
Merupakan komponen substansi sel (cth vitamin dan asam amino)
Sumbernya SO4
2.Fosfat (PO4)
Merupakan komponen asam nukleat
3.Mg, Fe, Na, K, Zn & Ca
![Page 10: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/10.jpg)
Faktor lain yang untuk pertumbuhan kuman :
1.Faktor tumbuh
Cth : ekstrak ragi, darah, vitamin B kompleks,
asam amino
2.Potensial oksidasi – reduksi (Eh)
Eh perbenihan + 0.2 – 0.4 V pd pH 7
Eh utk anaerob - 0.2 V
Pertumbuhan aerob & anaerob Eh turun
![Page 11: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/11.jpg)
3.Suhu
Pertumbuhan kuman suhu optimum
Berdasarkan suhu pertumbuhan :
a. Psikrofil -15 – 15o C, opt 0 -15o C
b. Mesofil 10 – 50o C, opt 20 – 40o C
c. Termofil 45 – 80o C, opt 50 - 60o C
![Page 12: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/12.jpg)
4.pH
pH optimum mikroba 6 – 8
pH kuman patogen 7.2 – 7.6
Acidofil hidup pada pH rendah (<6)
Alkalinofil hidup pada pH tinggi (>8)
![Page 13: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/13.jpg)
5.Tekanan osmotik
Osmofil hdp pd tekanan osmotik tinggi
Cth :
- Halofil pd kadar garam tinggi
S. aureus 0 – 20% NaCl
Halobacterium 25% NaCl
![Page 14: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/14.jpg)
METABOLISME KUMAN
![Page 15: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/15.jpg)
Definisi Kegiatan kuman di dlm sel utk pertumbuhan, reproduksi, pembaruan komponen sel, dll. dgn mengolah bahan nutrisi yg msk ke dlm sel
Metabolisme dibagi dalam 2 (dua) jenis :
1.anabolisme/asimilasi proses-proses sintesis
2.katabolisme/desimilasi proses degradasi
![Page 16: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/16.jpg)
• proses metabolisme perlu diaktifkan subunit yg akan dipakai dan energi tinggi (ATP)
• energi utk metabolisme diambil dari proses : fermentasi, respirasi dan fotosintesis
• Senyawa dgn tingkat energi tinggi adalah CoA
• Energi untuk proses fermentasi dan respirasi, energi diperoleh dari proses katabolisme KH
![Page 17: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/17.jpg)
• Metabolisme karbohidrat metabolisme glukosa mjd asam piruvat dipecah melalui proses fermentasi menjadi : alkohol, asam laktat, asam butirat, asam propionat, asetat, CO2 dan H2 dsb. • Metabolisme zat lemak asam lemak+ CoA gliserol + asetil CoA
• Metabolisme protein mengikuti pola oleh DNA dan RNA Dlm DNA tdp semua informasi yg diperlukan utk penyusunan DNA, RNA dan protein
cth: fermentasi as.amino oleh Clostridium
![Page 18: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/19.jpg)
• Perbedaan kemampuan kuman memecah
suatu bahan kimia serta hasil metabolisme
(metabolit) berupa enzim, toksin, asam dan gas
dapat dipakai utk membantu identifikasi kuman
reaksi-reaksi biokimia (langkah ke-tiga)
![Page 20: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/20.jpg)
Metabolit kuman yg penting :1.Toksin dibedakan atas 2 (dua) macam yaitu
endotoksin dan eksotoksin
EndotoksinEndotoksin EksotoksinEksotoksin1.1. berada dalam sel kuman berada dalam sel kuman
(ddg sel),keluar bila sel (ddg sel),keluar bila sel lisislisis
2.2. tda kompleks tda kompleks lipopolisakaridalipopolisakarida
3.3. kuman Gram negatifkuman Gram negatif
4.4. termostabil (relatif)termostabil (relatif) 5.5. tdk antigenic tdk antigenic tdk dpt tdk dpt
dibuat toksoiddibuat toksoid
6.6. toksisitas lemahtoksisitas lemah > 100 > 100 µgµg
7.7. sbk demam pd hospes sbk demam pd hospes
(pirogenik)(pirogenik)
1.1. diekskresi keluar sel diekskresi keluar sel kumankuman
2.2. tda polipeptidatda polipeptida
3.3. p.u. kuman Gram positifp.u. kuman Gram positif
4.4. TermolabilTermolabil
5.5. antigenik antigenik dpt dibuat dpt dibuat toksoidtoksoid
6.6. sangat toksissangat toksis 1 µg 1 µg
7.7. pirogenik (kdg)pirogenik (kdg)
![Page 21: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/21.jpg)
EKSOTOKSIN• MENGHANCURKAN BAGIAN TERTENTU DR SEL HOSPES• MENGHAMBAT FUNGSI METABOLIK TERTENTU• LARUT DALAM CAIRAN TUBUH MUDAH BERDIFUSI DALAM DARAH & MENYEBAR KE SELURUH TUBUH
• DIHASILKAN MAYORITAS OLEH BAKTERI POSITIF GRAM : - Corynebacterium diphteriae - Clostridium tetani - Clostridium botulinum dll food intoksikasi
• BBRP NEGATIF GRAM : - Shigella dysentriae - Vibrio cholerae
• DIKELOMPOKAN MENJADI 3 TIPE : 1. sitotoksin toksin difteri 2. neurotoksin toksin tetanus & botulinum 3. enterotoksin toksin kolera
![Page 22: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/22.jpg)
ENDOTOKSIN
• Dihasilkan oleh bakteri Gram negatif patogen maupun nonpatogen selama masa pertumbuhannya maupun pd saat sel lisis.
• Mrpk bagian dari membran luar bakteri Gram negatif yg tersusun atas lapisan LPS (lipopolisakarida) lipid A sebabkan demam, peradangan, pembekuan darah, hipotensi
• Bakteri yg menghasilkan endotoksin a.l: -Salmonella - Pseudomonas aureginosa -Shigella - E. coli -Brucella -Nesseria -E. coli
![Page 23: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/23.jpg)
2. Enzim enzim dihasilkan kuman dan dapat merugikan hospes, misalnya :
a. hialuronidase merusak asam hialuronat jar. ikat shg membantu penyebaran kuman di dlm hospes dis. Factor penyebaran
kuman (spreading factor)
b. koagulase menggumpalkan plasma hospes shg kuman terlindung dari fagositosis
c. kolagenase merusak jar. kolagen
![Page 24: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/24.jpg)
3. Asam, mis. as. sulfat, as. butirat, as. nitrat, as. propionat, as. laktat, dsb. Asam yg dibtk kuman dpt merubah media dan merubah pH darah/lokasi tempat tinggal kuman tsb (dlm hospes)
cth: asam campuran oleh bakteri Enterobacteriaceae
asam butirat oleh Clostridium
4. Gas, mis. CO2, CH4, N2, H2S, NH3 dll. dapat mengganggu fungsi tubuh hospes
![Page 25: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/25.jpg)
REPRODUKSI BAKTERI
![Page 26: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/26.jpg)
Reproduksi bakteri :ASEKSUAL
A. Pembelahan biner
1.Sel siap membelah
2.Sel memanjang, terjadi replikasi DNA
3.Dinding sel melipat ke dalam dan terbentuk septum
4.Sel terbelah dua
![Page 27: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/27.jpg)
Generation / doubling time :
- interval waktu antara pembelahan atau waktu yang dibutuhkan bakteri untuk membelah menjadi dua sel
Doubling time tiap bakteri berbeda-beda
Cth : E .coli 15 – 20 menit
M. tuberculosis 15 jam
![Page 28: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/28.jpg)
B. Pembentukan tunas / budding
cth : fam. Streptomycetaceae
C. Pembentukan filamen/ fragmentasi
cth: Haemophilus influenzae pd perbenihan basah
![Page 29: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/29.jpg)
Reproduksi Seksual
• Pembelahan bakteri diawali peleburan bahan kromosom dari 2 bakteri terjadi sel-sel bakteri dg sifat dari ke dua sel induknya
• Terjadi antara bakteri–bakteri sejenis dari 1 famili
• Cth : pada Enterobacteriaceae
- E. coli dg Salmonella typhosa
- E.coli dg Shigella dysentriae
![Page 30: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/30.jpg)
Kurva tumbuh bakteri
![Page 31: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/31.jpg)
1. Fase lag / adaptasi
- Populasi bakteri tidak berubah- Bakteri mengalami :
• pertambahan volume atau massa• Sintesa enzim, protein, RNA, dll.• Aktivitas metabolisme meningkat
![Page 32: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/32.jpg)
2. Fase log / exponential
- Semua sel dalam populasi melakukan pembelahan
- Kecepatan pertumbuhan Generation time atau doubling time
- Bakteri rentan terhadap antibiotik
![Page 33: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/33.jpg)
3. Fase stasioner
- Jumlah sel yang mati dan sel baru dari hasil pembelahan sama
- Faktor penyebab:• Jumlah nutrisi• Metabolit penghambat•“biological space” berkurang
![Page 34: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/34.jpg)
4. Fase kematian / death phase
- Jumlah sel mati lebih besar dari jumlah sel baru
- Di dalam medium telah terakumulasi bahan toksis (hasil metabolisme) dan nutrisi telah sangat berkurang
![Page 35: Fisiologi, Metabolisme Dan Reproduksi](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081503/563dbb1c550346aa9aaa5a78/html5/thumbnails/35.jpg)
THANK YOU