Mikrobiologi Dasar

MIKROBIOLOGI DASAR

A.    Sejarah Mikrobiologi  (Sebuah Catatan)

            Dalam mempelajari mikrobiologi utamanya mikrobiologi dasar maka terlebih dahulu kita mengetahui sejarah mikrobiologi. Ilmu mikrobiologi berasal dari bahasa yunani yang teridiri dari dua kata mikros artinya kecil dan logos artinya ilmu, jadi mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari benda-benda utamanya makhluk-makhluk kecil yang berukuran mikroskopis yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Sel mikroba merupakan sel yang tidak bisa kita lihat dengan mata telanjang hanya bisa dilihat dengan bantuan mikroskop, sel mikroba juga memiliki ukuran mikroskopis dan mampu melakukan semua kegiatan metabolisme dan reproduksi dalam satu sel.

Ciri-ciri mikroba sebagai sel yaitu :

1.         Sel tunggal dibatasi dari sel lain melalui membran

2.         Struktur utama nukleus arau nukleoid

3.         Semua sel dibentuk dari 4 komponen (karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat)

4.         Terdapat bentuk dan penataan sel

Klasifikasi 3 dunia menurut Haeckel (1886) Plantae, Protista, dan Animalia

Klasifikasi 3 dunia menurut Woese   (1980) Arkea, Bakteria, Eukaryot

Klasifikasi 5 dunia menurut Whittaker Plantae, Fungi. Animalia, Proklaspora dan Protista.

Para tokoh-tokoh yang mempelopori mikrobiologi yaitu Antoniou Van Loewek, Louis Pasteur, Jhon Tyndall, Robert Koch.

Menurut Hasil Penelitian Louis Pasteur :

-          Di udara terdapat benda-benda yang tersusun secara teratur dan dapat dilihat secara mikroskopis

-          Mendemonstrasikan sterilisasi dengan tabung berbentuk leher angsa yang telah diisi kaldu, ujung tabung dibiarkan kontak dengan udara luar

-          Hasilnya mikroba hanya sebatas di ujung leher tabung tidak mengkontaminasi kaldu

-          Mematahkan teori Abiogenesis, Generatio Spontanea.

Menurut Jhon Tyndll : menemukan adanya spora bakteri yang termoresis dalam suhu yang tinggi yang akhirnya dikenal sebagai endospora.

Menurut Robert Koch :

-          Mikroorganisme harus ada pada setiap kasus penyakit

-          Mikroorganisme tersebut harus diisolasi dari inang yang kena penyakit dan ditumbuhkan dalam biakan murni

-          Penyakit tersebut harus ditimbulkan kembali nila niakan murni

-          Mikroorganisme tersebut sekali lagi harus dapat diperoleh kembali dari inang yang ditulari pada percobaan tadi

Menurut Martinus Beijerinck ( Mikrobiologi Pertanian)

-          Teknik kultur spesifik

-          Fiksasi nitrogen aerobik, produksi sulfat, nakteri bintil akar, lactobacillus dan alga hijau

-          Memberikan dasar tentang virologi

Menurut Winogradasky (Mikrobiologi Pertanian)

-          Siklus nitrogen dan sulfur

-          Mikroba sebagai agen biogeokimia

-          Kultur murni bakteri nitrifikasi dan clostridium paste

-          Memperkenalkan konsep kemolitotrof, autotrof, konsep fiksasi N₂ pada bakteri

B.        Mikrobiologi dan Struktur Halus Bakteri

Resolusi/nilai apertura merupakan kemampuan mikroskop untuk membedakan dua titik sebagaititik-titik yang terpisah.

1.      Mikroskop cahaya

Tipe medan terang : terlihat jelas perbedaan kontras antara bakteri dan sekitarnyakarena sel mengabsopsi cahaya dengan berbegai intensitas

Tipe fase kontras : memperjelas perbedaan antara sel dengan lingkungannya sehingga sel dapat terlihat tanpa mewarnainya

Tipe medan gelap : cahaya masuk lewat samping sehingga latar belakang spesimen gelap, bagus untuk melihat motilitas.

Tipe flurosens : melihat spesimen yang berpendar (memancarkan cahaya) seperti klorofil. Di gunakan dalam diagnostik klinik dan ekologi mikroba.

2.      Mikroskop yang memperlihatkan tiga dimensi

Mikroskop DIC (Differential Interfence Contrast) :menggunakan polarisator cahaya untuk melihat sel yang tidak diwarnai.

Mikroskop tenaga atom :  mengamati spesimen secara vertikal dan horisontal

Mikroskop confcal scanning laser (CSLM): menggabungkan sumber sinar laser ke mikroskop cahaya, sel umumnya diwarnai dengan pewarna fluoresens

Mikroskop elektron (elektron sebagai sumber cahaya) : Transmission Electron Microscope (TEM) mempelajari struktur internal sel dimana elektron sebagai pengganti cahaya dan magnet elektron sebagai pengganti lensa dan resolusinya tinggi spesimen berupa irisan tipis yang diwarnai dengan asam osmat, permanganat, uranium dan garam lithium.

Scanning electron microscope (SEM) : mempelajari permukaan sel spesimen sel dilapisi lapisan tipis logam berat seperti emas dilengkapi oleh kamera sehingga disebut mikrograf.

c.   Membran Sel (Membran sitoplasma)

- Strukturnya tipis (+/- 8nm) dan mengelilingi seluruh sel membatasi sel dengan     lingkungannya. Membran eukariot mengandung 5-25% sterol membuat membran lebih stabil dan kurang fleksibel, hopanoid (sejenis sterol) terdapat pada banyak bakteri (C₃O hupanoid) namun tidak ada pada arkea.

-  Sangat selektif permeabel sehingga sel mampu menahan/membuang materi

-  Fosfolipid ganda, dimana asam lemak hidrofobik dan gliserol hidrofilik. Protein

    hidrofobik pada bagian yang merentang membran dan hidrofilik pada bagian yang

   dalam dan luar sel. Distabilkan dengan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik, disebut fluid mosaik karena protein globular terletak secara spesifik pada membran dan sangat mobile.

-    Lipid pada membran arkea berkaitan ETER bukan ESTER lipid pada arkea tidak memiliki asam lemaktapi untaian 5 karbon hidrokarbon isoprene. Membran arkea teriri atas dietergliserol dan tetraeter gliserol, berbentuk monolayer membuat membran tak mudah retak.

·         Fungsi Membran

-   Mencegah sitoplasma keluar karena sifatnya yang hidrofobik akan mencegah molekul hidrofilik dan molekul bermuatan untuk lewat. Yang dapat lewat hanya air. Transpor air dapat lewat melalui protein transpor yaitu aquaporin contoh : Aqp Z pada E.coli sebagai exporter air dan Prokariot.

-    Protein pada membran sitoplasma dapat berfungsi sebagai enzim dan transport

-    Tempat terjadinya konsentrasi energi

·         Protein Transpor

-    Berfungsi untuk akumulasi solut intraseluler sehingga reaksi biokimia terjadi

-    Memiliki efek kejenuhan : bila solut cukup untuk menjenuhkan alat transpor maka penambahan solut tak akan meningkatkan kejenuhan alat transport

-    Bersifat spesifik (untuk 1 molekul atau molekul yang sejenis)

-    Sintesisnya diregulasi oleh sel dan merupakan fungsi dan jenis dan konsentrasi nutrien.

·         Ada tiga jenis sistem transpor pada membran

-    Hanya dilakukan oleh protein yang terentang membran

-    Melibatkan komponen terkait periplasma dan komponen merentang membran

-    Sistem fosfotransferase melibatkan satu seri protein transpor

-    Semua sistem diatas membutuhkan energi dalam bentuk PMF, ATP, dll

·         Beberapa tipe transpor

-    Simpoter : mentranspor substansi bersamaan dengan substansi lain contohnya proton kecuali phosphate, sulfate, potasium. Pada jenis transpor ini terbagi dua yaitu antporter (mentranspor substansi pada satu arah sekaligus mentranspor substansi lain pada arah yang berlawanan) dan Uni transpor (transpor molekul satu arah).

·         Transpor Group

Adalah proses transpor dimana substansi yang ditranspor mengalami perubahan kimiawi kecuali transpor glukosa, manosa dan fruktosa. Energi umumnya berasal dari PEP (Phosfoenol piruvat) kecuali Group Translocation in E.coli (Using Lac permease).

loading...