DASAR-DASARMIKROBIOLOGI

Khusnul Diana

PROGRAM STUDI D-III FARMASIAKADEMI FARMASI TADULAKO FARMA

PALU 2014

Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

Mampu menjelaskan dasar-dasar mikrobiologi danperannya dalam kehidupan manusia

• Pengertian Mikrobiologi & Imunologi• Sejarah Mikrobiologi• Cabang-cabang ilmu dalam mikrobiologi

Pendahuluan

• Klasifikasi mikroorganisme• Taksonomi mikroorganisme• Peranan mikroorganisme bagi manusia

Mikroorganisme

Mikroskop

Apakah yang dimaksud dgn MIKROBA….?

MIKROBIOLOGI…?

Pengaturan kehidupannya lebih sederhana

Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron(µ), 1 mikron = 0,001 mm.

Hanya dapat dilihat dengan alat pembesar ataumikroskop

Jasad hidup yangukurannya kecil

Mikroorganisme = jasad renik = mikroba = mikrobia =kuman

Terdapat dimana-manaBermanfaat

merugikan

MIKRO BIO LOGI

Micros = kecil/renik Bios = hidup Logos = ilmu

ilmu yg mempelajari makhluk hidup yg sangat kecil.

Mikrobiologi adalah salah satu cabang ilmu dari biologi,dan memerlukan ilmu pendukung kimia, fisika, dan

biokimia.

Mikrobiologi berkembang menjadibermacam- macam ilmu yaitu :

Mikrobiologi

VirologiBakteriologi

Mikologi

Parasitologi

Imunologi

Mikrobiologi Pangan

mikrobiologitanah

mikrobiologiindustri

SEJARAHMIKROBIOLOGI

By : Siti Raudah

Zaman dulu : penyakitinfeksi--kutukan dewaatas dosa—perlupengorbanan.

Hipocrates : penyebabinfeksi ada 2 faktor : intrinsik(terdapat dlm tubuhpenerita), ekstrinsik (diluar,berhubungan dg udara).

Teori Generatiospontanea : makhlukhidup berasal daribenda-benda mati.

Anton vanLeeuwenhoek :dapat melihatmakhluk kecildalam cairan

dengan mikroskop

Louis Pasteur :memanfaatkan

penemuanLeeuwenhoek untuk

membuktikanketidakbenaran TeoriGeneratio spontanea

Melakukan percobaan dgmemanaskan kaldu.Kesimpulan : kekeruhanterjadi akibat pertumbuhanmikroba yg terdapat didalam udara

(1876) Robert Koch : Penelitianterhadap Kuman anthrax dalambentuk biakan murni --- bahwakuman yang diasingkan mampumenimbulkan penyakit yang samabila dimasukan dalam tubuhbinatang percobaan yang peka

Mikroba diudara,

penyebabpembusukan

sampah,makanan dan

minuman.

Pembuktian bahwa antraks disebabkan oleh bakteridilakukan oleh Robert Koch (1876), sehingga

ditemukan “postulat Koch” yang merupakan langkah-langkah untuk membuktikan bahwa suatu mikroba

adalah penyebab penyakit.

Postulat Koch dalam bentuk umum adalah sebagai berikut:

1. Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harusada pada setiap tingkatan penyakit.

2. Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit danditumbuhkan dalam bentuk biakan murni.

3. Apabila biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yangsehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama.

4. Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telahdijadikan sakit tersebut.

Thn 1900 : Bacillus anthracis (antrax),Corynebacterium diptheriae (difteri), Salmonellatyphosa (tifus), Neisseria gonorrhoeae (kencingnanah), Clostridium perfringens (enterositis),Clostridium tetani (tetanus), Shigella dysentriae(disentri), Treponema pallidum (sifilis) dan lain-lain.

Mikrobiologi mengubah pandangan manusiamengenai timbulnya penyakit-penyakit danmenyingkirkan pendapat “generatio spontanae”

Iwanowsky (1892) dan Beyerinck (1899) : virusmosaik pada tembakau

Edward Jenner (1749-1823) : konsep vaksinasi

Alexander Fleming (1929) : Penemuan Penisilin

Florey & Chain (1940) : digunakannya Penisilindalam pengobatan

KLASIFIKASI DAN TAKSONOMIKUMAN

Klasifikasi & Determinasi : Buku Bergey’s Manual ofDeteminative Bacteriology

Penggolongan Jasad Hidup

Haeckel : membedakan dunia tumbuhan (plantae)dan dunia binatang (animalia), dengan protista.

Protista terdiri dari algae atau ganggang,protozoa, jamur atau fungi, dan bakteri yangmempunyai sifat uniseluler, sonositik, ataumultiseluler tanpa diferensiasi jaringan.

Whittaker :

(1) Jasad prokariotik yaitu bakteri dan ganggangbiru (Divisio Monera)

(2) Jasad eukariotik uniseluler yaitu algae seltunggal, khamir dan protozoa (Divisio Protista)

(3) Jasad eukariotik multiseluler dan multinukleatyaitu Divisio Fungi, Divisio Plantae, dan DivisioAnimalia.

1.Organisme prokariota :organisme yang tidak memilikimembran nukleus, dankelengkapan organel selsederhana

2.Organisme Eukariota :organisme yang sudah memilikimembran nukleus dan organelsel lengkap

Taksonomi :

Kingdom : Procaryotae

Divisio : Cyanobacteria

Divisio II : Bacteria

Bakteria dibagi dalam 3 kelas dan pembagiannya :

Ordo ----- ales

Familia ----- aceae

Genus

spesies

Contoh :

Ordo : Actinomycetales

Familia : Mycobacteriaceae

Genus : Mycobacterium

Spesies : Mycobacterium tuberculosis

Nomenklatur (pemberian nama)

Penamaan binomial (binomial name)

Genus epitheton specificum

Huruf besar huruf kecil

Cetak miring / digaris bawahi

Ex :

Staphylococcus aureus

Nama kuman dapat berasal dari kata baru atau namaseseorang (penyelidik) yang dilatinkan.

Contoh :

Bacillus : batang

Clostridium : spindle, pintalanyang halus

Micrococcus : butir kecil

Erwinia : dari nama erwin

Pasteurella :dari nama Pasteur

Salmonella : dari nama Salmon

Salmonella typhi : typhimerupakan penyebab tifoid

Salmonella pullorum : ditemukanpada ayam

Brucella : dari nama Bruce

Nama sehari-hari : Gonococcus-go :

Neisseria gonorrhoeae Sifilis : Treponema

pallidum Hansen : Mycobacterium

leprae Kch, TBC :

Mycobacteriumtuberculosis

Pneumococcus :Streptococcus pneumoniae

Brucella abortus : penyebab abortus pd ternak

Hemophilus influenzae : pertama kali diasingkan daripenderita influenza dan disangka sebagai penyebabinfluenza

Clostridium welchii : ditemukan oleh Welch

Merupakan nama ilmiah (scientific name)

DITEGAKKAN BERDASARKAN :

• Isolasi bakteri ke biakan murni

• Sifat koloni yg tumbuh

• Morfologi & sifat pewarnaan

• Sifat biokimia

• Sifat reaksi serologis

• Tipe bakteriophaga nya

• Sifat patogenitasnya pd hewan coba

• Sifat resistensinya terhadap antibiotika

IDENTIFIKASI BAKTERIutk diagnosis etiologi,terapi

Adalah biakan murni kuman tersusun dari kelompokkuman yang merupakan keturunan kuman dari satuisolat.

Ex : Staphylococcus aureus strain Oxford, merupakankuman standar untuk macam-macam keperluan dilaboratorium.

Merupakan strain yang dipilih sebagai strain yangterbaik untuk mewakili satu spesies.

Ciri-ciri Bakteri

Multiselluler Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )Umumnya tidak memiliki klorofil ukuran rata-rata 0.5 s/d 5 mikronMemiliki bentuk tubuh yang beraneka ragamHidup bebas atau parasit Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti

pada mata air panas,kawah atau gambutdinding selnya tidak mengandungpeptidoglikan

Perbandingan ukuran sel bakteri

STRUKTUR BAKTERI Bakteri golongan prokariota, strukturnya lebih

sederhana dari eukariota, kecuali bahwa strukturdinding sel prokariota lebih kompleks dari eukariota.

Klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)1. Bakteri gram-positif

Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyakmengandung peptidoglikan. pada saat prosedur pewarnaanGram, meninggalkan warna biru.

2. Bakteri gram-negatifBakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks,peptidoglikan lebih sedikit.

Klasifikasi bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen

1) Bakteri aerob

Bakteri aerob, bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untukmendapatkan energi.

2) Bakteri anaerob

Bakteri anaerob, tidak membutuhkan oksigen bebas untukmendapatkan energi.

Klasifikasi bakteri berdasarkan cara memperoleh makanan(bahan organik)1) Autotrof

Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan anorganik. Bakteri autotrop, berdasarkansumber energinya dibedakan atas: fotoautotrop(sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop(sumber energi dari hasil reaksi kimia).

2) HeterotrofHeterotrop, tidak menyusun makanan sendiri,memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dariorganisme lain.

Inti atau nukleus :

Inti sel prokariotik dapat dilihat denganmikroskop cahaya biasa.

Dengan mikroskop elektron tampak bahwabadan inti tidak mempunyai dindinginti/membran inti. Didalamnya ada benang DNA(DNA fibril) ---- kromosom.

Kromosom panjangnya kira-kira 1 mm.

Struktur Sitoplasma :

Bekteri menyimpan makanan cadangan dalambentuk granula sitoplasma.

Granula : sbg sumber karbon

Membran sitoplasma

Disebut juga membran sel

Komposisinya : fosfolipid dan protein

Fungsi membran sitoplasma :

1. Tempat transpor bahan makanan secara selektif

2. Pada kuman aerob : merupakan tempat transporelektron dan oksidasi – fosforilasi

3. Tempat ekspresi bagi eksoenzim yang hidrolitik

4. Mengandung enzim dan molekul-molekul yg berfungsipd biosintesa DNA, polimerisasi dinding sel dan lipidmembran = fungsi biosintetik.

5. Mengandung reseptor dan protein untuk sistemkemotaktik

Dinding Sel

Terdiri dari : lapisan peptidoglikan --- lapisanmurein atau mukopeptida.

Bakteri dibagi menjadi :

Gram positif

Gram negatifresponnya bila

diwarnai denganpewarnaan kuman

menurut GRAM.

Cara :1. Sel kuman mula-mula diwarnai dengan zat warna

kristal ungu dan Iodium2. Dicuci alkohol atau aseton

Kuman Gram Negatif : akan kehilangan zat warnaungunya setelah dicuci dengan alkohol

Kuman Gram positif : tetap mempertahankanwarna ungu meskipun telah dicuci dengan alkohol.

Ribosomadalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.

Struktur tambahan bakteri :

Kapsul atau lapisan lendir

Kapsul atau lapisan lendir adalahlapisan di luar dinding sel pada jenisbakteri tertentu, bila lapisannyatebal disebut kapsul dan bilalapisannya tipis disebut lapisanlendir. Kapsul dan lapisan lendirtersusun atas polisakarida dan air.

Kapsul berfungsi melindungi bakteridari suhu atau kondisi lingkunganyang ekstrem.

KapsulaSel bakteri

Flagelum atau bulu cambuk

Adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol daridinding sel. Flagela digunakan bakteri sebagai alat gerak. Flagellummemungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yangmenguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagikehidupannya.

Pilus dan fimbriaPilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yangmenonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebihpendek, kaku.Fungsi : perlekatan pd bakteri lain/makanan.Sex pillus : sbg penghubung dalam perpindahan materi genetik (DNA).dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif.

FimbriaFimbria adalah struktur sejenis pilustetapi lebih pendek daripada pilus.Fimbria ditemukan pada bakteri gramnegatif

Endospora

Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenisbakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jikakondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Dindingendospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkanendospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhutinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkanendospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru, sepertiBacillus, dan Clostridium .

Flagel lofotrich

Fimbriae =pili

MORFOLOGI SEL PROKARIOTIK

Berikut ini 4 bentuk dasarprokariota:

Coccus - berbentuk bulatBacilli - berbentuk tangkaiSpirochaete - berbentuk spiralVibrio - berbentuk koma

bulat misalnya genus Staphylococcus, Streptococcus,Neisseria

Kokus : kuman berbentuk bulat

Streptococcus sp

• Diplococcus :Neisseria gonorhoe

Neisseria meningitidis

Staphylococcus aureus

Mycobacterium tuberculosis

Haemophillus influenzae

Vibrio cholera :bentuk koma (batang bengkok/melengkung)

Spirochaeta

Leptospira

PENGGUNAAN MIKROBA

1. Penggunaan mikroba untuk proses-proses klasik, sepertikhamir untuk membuat anggur dan roti, bakteri asamlaktat untuk yogurt, jamur Aspergillus sp. untuk kecap,dan jamur Rhizopus sp. untuk tempe.

2. Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotik, antaralain penisilin oleh jamur Penicillium sp., streptomisin olehactinomysetes Streptomyces sp.

3. Penggunaan mikroba untuk proses-proses baru,misalnya karotenoid dan steroid oleh jamur, asamglutamat oleh mutan Corynebacterium glutamicum,pembuatan enzim amilase, proteinase, pektinase, danlain-lain.

4. Penggunaan mikroba dalam teknik genetika modern, sepertiuntuk pemindahan gen dari manusia, binatang, atau tumbuhanke dalam sel mikrobia, penghasilan hormon, antigen, antibodi,dan senyawa lain misalnya insulin, interferon, dan lain-lain.

5. Penggunaan mikroba di bidang pertanian, misalnya untukpupuk hayati (biofertilizer), biopestisida, pengomposan, dansebagainya.

6. Penggunaan mikroba di bidang pertambangan, seperti untukproses leaching di tambang emas, desulfurisasi batubara,maupun untuk proses penambangan minyak bumi.

7. Penggunaan mikroba di bidang lingkungan, misalnya untukmengatasi pencemaran limbah organik maupun anorganiktermasuk logam berat dan senyawa xenobiotik

FLORA NORMAL PADA MANUSIA

• Adalah mikroba pd tubuh manusia yg tidakmenyebbkan penyakit / menguntungkan bilaberada di lokasi semestinya.

• Misalnya :

- Streptococcus viridans, normal pd salurannafas bila masuk pembuluh darah akanmenginfeksi katup jantung

- Flora normal saluran cerna membantusintesis vitamin K, absorpsi makanan

FLORAL NORMAL MULUT & TRAKTUS RESPIRATORIUS

• Mulut : Staphylococcus epidermidis

Staphylococcus aureus

Streptococcus pyogenes

Streptococcus pneumoniae

• Faring : Staphylococcus epidermidis

Streptococcus nonhemolitik

Neisseria

Diphterioid

Haemophilus

F.N TRAKTUS DIGESTIVUS

• Duodenum & jejunum :

Streptococcus, Lactobacillus,

Candida albicans.

• Kolon : Bacteroides, Lactobacillus, bakteri

coliform, Streptococcus, Clostri -

dium , Yeast.

• Orificium uretra : Mycobacteriumsmegmatis,difterioid, Streptococcusnonhemolitik, Staphylococcus epidermidis.

FLORAL NORMAL KULIT, HIDUNG, TELINGA

• Kulit : Micrococcus, Staphylococcusepidermidis,Streptococcus alpha dannonhemoliticus, difterioid, Sarcina,Staphylococcus aureus.

• Liang telinga luar : Staphylococcus aureus,Pseudomonas aeruginosa, Mycobacteria .

• Telinga tengah & dalm biasanya steril

SELESAI…

TUGAS : Contoh Mikroba :

Mycobacterium tuberculosis :

Corynebacterium diphtheria :

Clostridium tatani :

Pasteurella pestis :

Bacillus anthracis :

virus hepatitis :

Varisela zoster (chicken pox) :

Avian influenza :

Vibrio cholerae :

Salmonella thyposa :

Mycobacterium tuberclosis :

Mycobacterium leprae :

Haemophilus influenza :

Bacillus anthracis :

Streptococcus agalactia :

Actinomyces bovis :

Pseudomonas solanacaerum :

Erwinia amylovora :

Xanthomonas oryzae :