MIKROBIOLOGIPertemuan IBy: Vriezka Mierza, S.Farm., M.Si., Apt.

PENGERTIAN MIKROBIOLOGIYunani (MIKROS: kecil, BIOS: hidup, LOGOS: kata atau ilmu)Mikrobiologi: ilmu pengetahuan ttg kehidupan makhluk2 kecil yang hanya dapat dilihat dr mikroskop.Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723) penemu mikroskop dgn perbesaran 300x yg terdiri dr 1 lensa.Objek Penelitian: air hujan dikubangan dan air jambangan bunga dan memberi nama hewan bersel 1 infusoria

Sejarah penemuan mikroorganisme: Dari Mana Asal Bakteri?Aristoteles (300 sebelum Isa Almasih): makhluk2 kecil trjadi begitu saja dr benda2 mati.Needham (pendeta bangsa Irlandia 1745-1750): mengadakan eksperimen2 dgn berbagai rebusan padi2an, daging dll. Air rebusan disimpan rapat dlm botol trtutup rapat, namun tetap timbul M.O. Teori abiogenesis (a=tidak, bios=hidup, genesis=kejadian) atau generatio spontanea.Spallanzani (1729-1799) merebus sepotong daging berjam2 kemudian air rebusan tertutup rapat dalam botol, M.O tidak ada.Schultze (1836) DAN Schwann (1837): mengalirkan udara melewati asam-basa dan pipa yg dipanasi menuju botol berisi kaldu yg telah dipanasi berjam2, M.O. tidak ada.H. Schroeder dan Th. Van Dusch (1854): menyaring udara yg menuju ke dalam botol berisi kaldu, udara dilewatkan melalui pipa berisi kapas yg steril, M.O. tidak ada. Teori abiogenesis berakhir.Louis Pasteur sarjana kimia (1865): botol berisi kaldu dgn ditutup oleh pipa yg melengkung sprt leher angsa, M.O tidak hidup. Pelopor mikrobiologi. Tercetus: omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo.Bakteri dr mana? Bergantung pd pandangan hdp sesorg.

Perbedaan M.O. dgn benda matiM.O. bermetabolismeM.O. tumbuh (besar-kecil)M.O. BereproduksiPeka terhadap rangsanganBergerak (mobile)

MIKROORGANISMEBerukuran beberapa mikron/lbh kecil1 mikron () = 0,001 mmVIRUS (VIROLOGI)BAKTERI (bakteriologi)HEWAN BERSEL 1 (PROTOZOOLOGI)JAMUR (MIKOLOGI) tingkat rendahRagi (trmasuk jamur jg)Ganggang

PERANAN MIKROORGANISME1. Bidang pertanianDaur ulang elemen2 vital (C, N, S, F), N NH+++ cth: Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Azolla, Frankia, Azotobacter, Azospirillum, alga hijau biru.Pelarut fosfat: Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus, Penicillium, Streptomyces.2. Penanganan Limbah3. Bioremediasi (perombakan polutan) (bakteri: Achrmobacter, Acinobacter, Actinomyces, Aeromonas, Flavobacterium; Fungi: Debaromyces, Fusarium, Hansenula, Trichoderma).4. Kontrol Hama Tanaman (bakteri: Bacillus thuringiensis)5. Industri dan Pertambangan (bakteri Alcaligenes eutrophus (bahan baku pembuatan plastik; bakteri Ferroplasma acidarmanus dalam pertambangan biji besi).6. Pangan (Lactobacillus bulgaricus: yoghurt; Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris: keju dan mentega).7. Bioteknologi Modern dan Rekayasa Genetik, antara lain terapi gen untuk penyakit hemofilia dan diabetes; rekayasa genetik (edible vaccine)8. Farmasi dan Kesehatan: Antibiotik, vaksin, vitamin, enzim, penyakit infeksi.

PenangananMikroorganisme PatogenKemoterapi (pengobatan infeksi menggunakan substansi kimia, ada 2 berdasarkan asalnya:Obat SintetikAntibiotik (bahan-bahan kimia yg secara alami diproduksi oleh mikroorganisme utk menghambat patogenisitas mikroorganisme yg lain).Vitamin (B12: Pseudomonas, Propionibacterium, B2: fungi Ashbya gossypii, Vit C: Acetobacter.Enzim: -amilase (Aspergillus) utk detergen, selulose (Trichoderma viridae) utk industri kertas, protease (Aspergillus oryzae) utk mengempukkan daging.

KLASIFIKASI JASAD RENIK SECARA KESELURUHANProtista (eukariotik): protista tingkat tinggi:1.Protozoa2.Algae3.Jamur (Cendawan)4.Jamur Berlendir (kadang-kadang digolongkan jamur)Protista (prokariotik): protista tingkat rendah:1. Kuman (bakteri)2. Sianobakteria3.Arkhebakteria

Perbedaan Prokariotik &EukariotikMemiliki asam nukleat, protein, lipid n karbohidrat.Menggunakan rx kimia yg sama utk memetabolisme makanan, membentuk protein n menyimpan energi.

Persamaan Prokariotik &EukariotikStruktur dinding sel, membran sel, n tidak adanya organel (struktur seluler yg terspesialisasi yg memiliki fungsi2 yg spesifik).

Sel ProkariotikSecara struktural lbh sederhana, ditemukan hnya pd organel bersel 1 n berkoloni, sprt : bakteri n archaea. Merupakan st molekul yg dikelilingi oleh membran n dinding sel, tidak punya organel, ttp mempunyai sistem membran di dalam dinding selnya.Tdd: DNA, sitoplasma, struktur permukaan termsk membran plasma dan komponen dinding sel, kapsul, flagel, pili, lapisan lendir (slime layer), sebagian ada yg punya pigmen fotosintesis: Cyanobacteria.

Ciri2 Sel ProkariotikSitoplasma sel prokariotik bersifat Diffuse n granular krn adanya ribosom yg melayang.Membran plasma yg terbtk 2 lapis fosfolipid, memisahkan bagian interior sel dr lingkungan sekelilingnya n berperan sbg filter, lalu lintas komunikasi sel.Tidak memiliki organel yg dikelilingi membran.Dinding sel, kec: Mycoplasma (bakteri), Thermoplasma (archaea), peptidoglikan: (barrier), mncegah pecahnya sel akibat tekanan osmotik pd lingkungan yg bersifat hipotonik.Kromosom umumnya sirkular (kecuali bakteri Borrelia burgdorferi). Tidak memiliki inti sejati krn DNA tdk terselubung oleh membran, shg DNA trkondensasi dlm nukleoid (daerah inti), tdk terikat pd protein histon (protein kromosomal khusus)Dpt membawa elemen DNA ekstrakromosom yg disebut plasmid, umumnya bulat. Plasmid: membawa fungsi tambahan: resistensi antibiotik.Beberapa trdapat flagela (alat gerak).Reproduksi : pembelahan binerCth: bakteri n Archaea.

Sel EukariotikMengandung organel, seperti: nukleus, mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma (RE), badan golgi, lisosom, vakuola, peroksisom.Protoplasma: Organel n komponen lain berada pada sitosol yg bersama2 dgn nukleus.Sel Hewan: membran plasma, sel tumbuhan: membran plasma n dinding sel (selulosa n polimer lain).

Ciri2 Sel EukariotikSitoplasma sel eukariotik tidak tampak berbutir2 krn ribosom terikat pada RE.Memiliki sejumlah organel yg dikelilingi oleh membran, termasuk mitokondria, RE, badan golgi, lisosom n kadang pula kloroplas.Dinding sel sederhana.Seluruh DNA kromosom tersimpan dalam inti sel.Sel eukariotik bergerak dgn menggunakan silia atau flagela yg strukturnya lbh kompleks.Cth: Protista, Fungi, Tanaman n Hewan.

Klasifikasi MikroorganismeBerdasarkan pengamatan n perbandingan sekuens nukleotida pd RNA ribosomal (rRNA) diseluruh organisme, diketahui ada 3 kelompok yg berbeda, yi: sel eukariotik, 2 sel prokariotik: bakteri n archaea (Carl R. Woese, 1978). Berbeda jg: struktur membran lipid, molekul transfer RNA (tRNA), sensitivitas trhdp antibiotik.Bakteri: patogenik n nonpatogenik.Archaea: prokariot yg tidak punya peptidoglikan pd dinding sel, hdp pd lingkungn ekstrim n memiliki mekanisme metabolisme yg berbeda, ada 3: bakteri metanogenik, bakteri halofilik n bakteri termoasidofilik n ada jg sulphur dependent bacteria.

Jenis2 MikroskopMikroskop cahaya: (visible light)Mikroskop medan terang: latar belakang pengamatan terang.Mikroskop medan gelap: (darkfield microscope): latar belakang gelap.Mikroskop pendar: fluoresen: menggunakan sinar uv sbg sumber cahaya n pemberian warna, latar belakang gelap.Mikroskop fase kontras: mengamati struktur internal mikroorganisme dgn sinar-X.Mikroskop elektron: ukuran objek

M. ELEKTRONM. M. Gelap

Pewarnaan MikrooranismeProsedur mewarnai mikroorganisme dengan menggunakan zat warna yg dapat menonjolkan struktur t3 dr M.O.Bbrp proses: fiksasi(pengikatan), pewarna (stain).Pewarna: garam2 yg trsusun atas ion (+) n (-) yg berwarna (kromofor). Bila kromofor berada pd ion (+): pewarna basa (basic dye) n pewarna asam (-): acidic dye.Pewarna basa: kristal violet, metilen biru, malasit hijau n safranin.Pewarna asam: eosin n fuchsin acid.Prosedur pewarnaan ada 3: pewarnaan sederhana (simple stain), pewarnaan diferensial n pewarnaan khusus (special stain). Pewarnaan sederhana hanya digunakan 1 macam pewarna n bertujuan mewarnai seluruh sel m.o. shg btk stuktur dasarnya dapat terlihat, cth: carbol fuchsin n safranin. Pewarnaan diferensial: menggunakn lbh dr 1 pewarna, memiliki reaksi yg berbeda utk setiap bakteri shg digunakan utk membedakan bakteri. Cth: pewarnaan gram. Penemu: Hans Christian Gram (1884). Pewarna khusus: utk mewarnai n mengisolasi gabian spesifik dr. m.o., mis: endospora, kapsul n flagela, cthny: pewarnaan Schaeffer-Fulton utk endospora, pewarnaan flagela dgn carbol fuchsin n mordant; pewarnaan kapsul, misalnya tinta cina, nigrosin n congo red.

Prosedur Pewarnaan Gram1.Objek gelas dicuci dgn alkohol lalu difiksasi.2.Teteskan 1 tetes akuades, pada objek gelas, lalu 1 ose biakan koloni dihomogenkan, ratakan n keringkan dgn fiksasi.3.Kemudian tambahkan 1 tetes gentian ungu, lalu tambahkan 1 tetes larutan lugol, ratakan lalu keringkan dgn fiksasi.4. Dicuci objek gelas dgn alkohol 70%sampai tetesan terakhir tidak berwarna, keringkan.5. Kemudian tetesi 1 tetes safranin, biarkan 15-30 dtk, cuci larutan safranin dgn akuades steril.6. Keringkan, tetesi dgn minyak imersi oil.7. Lihat pada mikroskop dgn. perbesaran 100x.8. Lihat warna n bentuk bakteri: (+) violet/ungu, (-) merah jambu.

ExplainingKristal ungu sebagai warna primer.Iodin (mordant/penajam)Alkohol: decolorizing agent (senyawa peluntur warna)Safranin merupakan pewarna basa berwarna merah.Komposisi dinding sel: bakteri gram (+): peptidoglikan, bakteri gram (-): lipopolisakarida.Pseudomonas aeruginosaBacillus anthracis

Terima Kasih

PERTEMUAN IIBakteri

Pengertian&Pengenalan MikrobiologiMikrobiologi adalah ilmu pengetahuan tentang kehidupan makhluk-makhluk kecil yang hanya kelihatan dengan mikroskop (bahasa Yunani: mikros: kecil, bios: hidup, logos: kata atau ilmu). Makhluk-makhluk kecil yang dimaksud disebut mikroorganisme, mikroba, protista atau jasad renik (Dwidjoseputro, 2005; Waluyo, 2004).

Pada umumnya diambil ketentuan, semua makhluk hidup yg berukuran beberapa mikron atau lebih kecil lagi disebut mikrobe.

Mikroorganisme atau mikroba: mikroorganisme berukuran sangat kecil dan hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop.

Mikroorganisme uniseluler menunjukkan karakteristik organisme hidup, yaitu bermetabolisme, bereproduksi, berdiferensiasi, komunikasi, pergerakan (mobile) dan berevolusi.

Penggolongan MikroorganismeBerdasarkan Inti SelProkariot: Virus, Bakteri dan ArchaeaEukariot: Fungi, Protozoa, Alga Mikroskopis.Penggolongan Mikroorganisme Berdasarkan Jumlah Penyusun SelMikroorganisme ada yg tersusun atas 1 sel (mikroorganiseme uniseluler)dan ada yg tersusun atas beberapa sel (mikroorganisme multiseluler).Mikroorganisme uniseluler menunjukkan karakteristik organisme hidup, yaitu bermetabolisme, bereproduksi, berdiferensiasi, komunikasi, pergerakan (mobile) dan berevolusi.

BAKTERIMorfologi Sel BakteriBulat (tunggal: coccus; jamak: cocci).Batang atau silinder (tunggal: bacillus, jamak: bacilli).spiralUkuranDiameter: 0,2-2 m panjang: 2-8 m (Pratiwi, 2008).Lebar: 1-2 mikron, panjang: 2-5 mikron (Waluyo, 2004).

Berasal dari bahasa Yunani bacterion (batang atau tongkat) : sekelompok mikroorganisme bersel 1 tetapi mempunyai beberapa organel yg dapat untuk melaksanakan fungsi hidup, tubuhnya bersifat prokariotik, yaitu tubuhny trdiri atas sel yg tdk mempunyai pembungkus inti, berkembang biak membelah diri dan hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop.

BENTUK 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 bakteriAtrik: tidak ada flagel

STRUKTUR SELStruktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

Struktur Dasar 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.

Struktur TambahanKapsul 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, cth: Neisseria gonorhoeae dan E.coli.

Struktur TambahanKlorosom 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.

Dinding Sel Bakteri gram (+)Dinding Sel Bakteri

Dinding Sel Bakteri gram (-)

Dinding SelFungsi: memberikan bentuk pada bakteri, mengatur keluar masuk zat kimia. Komposisi dinding sel: selulosa, hemiselulosa dan kitin, trgantng species bakteri.Dinding sel bakteri (-): struktur berlapis, peptidoglikan 10%, lipid 11-22%.Dinding sel bakteri (+): 1 lapis, peptodglikan hampir 50%, asam teikoat

Sekian n Trims