7 Scenario 3

7/23/2019 7 Scenario 3

1/21

7/23/2019 7 Scenario 3

2/21

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Bagaimana struktur dan fungsi organela dari bakteri?

2. Jelaskan klasifikasi bakteri!

3. Bagaimana struktur dan fungsi organela dari jamur?

4. Jelaskan klasifikasi jamur!

5. Apa saja metode pewarnaan pada bakteri dan jamur? Jelaskan!

I. STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANELA DARI BAKTERI

Bakteri adalah organisme prokariotik, dimana tidak mempunyai

inti sejati. Bahan inti (DNA) tidak berada di dalam ruangan tersendiri,

sehingga disebut nukleoid. Ukuran sel bakteri relatif lebih kecil

dibandingkan sel eukariotik dan tidak mempunyai organela yang

bermembran (Betsy, 2007).

A. Bagian-Bagian Sel Prokariotik

1. Glycocalyx

Glycocalyx merupakan pembungkus yang tersusun daripolisakarida dan/atau polipeptida yang mengelilingi sel.

Glycocalyx ditemukan dalam dua bentuk. Glycocalyx dapat

melekat dengan kuat pada permukaan sel, disebut kapsul.

Sedangkan jika terikat lemah dengan permukaan sel disebut

slime layer. Slime layer bersifat larut air dan digunakan sel

prokariotik untuk melekat pada lingkungannya.

Glycocalyx berfungsi untuk melindungi sel dari sistem imuntubuh. Fungsi ini dapat diamati pada koloni Streptococcus

mutans pada gigi. Kapsula yang dimiliki bakteri tersebut

mencegah sistem imun untuk mengenalinya (Betsy, 2007).

Material kapsula (misalnya dextrans) yang diproduksi secara

berlebihan ketika bakteri memakan gula akan menjadi cadangan

karbohidrat untuk metabolisme selanjutnya (Todar, 2009).

2. Flagella

Unit Pembelajaran III 2

7/23/2019 7 Scenario 3

3/21

7/23/2019 7 Scenario 3

4/21

pendek daripada flagella dan lebih panjang dari fimbriae (Betsy,

2007).

B. Dinding Sel

Dinding sel bakteri terletak di luar membran plasma. Dinding

sel memberikan bentuk pada sel dan menopang struktur dalam sel.

Dinding sel juga berfungsi sebagai perlindungan dari pengaruh

lingkungan.

Dinding sel bakteri pada umumnya tersusun dari peptidoglikan,

yang menutupi seluruh permukaan sel. Peptidoglikan terbuat dari

kombinasi ikatan peptida dan karbohidrat.

Dinding bakteri diklasifikasikan menjadi dua (Betsy, 2007):


Gambar 1. Sketsa potongan bakteri yang memperlihatkan struktur komponen

bakteri (Todar, 2009)

7/23/2019 7 Scenario 3

5/21

- Gram-positif. Dinding sel bakteri Gram-positif (Gambar 2)

mempunyai banyak lapisan peptidoglikan yang menahan

pewarna crystal violet ketika sel diwarnai. Pewarnaan ini

menunjukkan warna ungu ketika dilihat menggunakan

mikroskop.

- Gram-negatif. Dinding sel bakteri Gram-negatif (Gambar

3) tipis. Bagian dalam terbuat dari peptidoglikan. Sedangkan

bagian luar tersusun dari fosfolipid dan lipopolisakarida. Dinding

selnya tidak menahan pewarna crystal violetketika pewarnaan.

Selnya terlihat merah muda ketika dilihat dengan mikroskop.


Gambar 2. Dinding sel Gram-positif (Betsy, 2007).

7/23/2019 7 Scenario 3

6/21

C. Membran Sitoplasma

Bakteri mempunyai membran sel, disebut membran sitoplasma

yang mem-bentuk struktur luar dari sel dan memisahkan isi sel

dengan lingkungan luarnya. Membran sitoplasma menyediakan

pembatas selektif yang membolehkan beberapa substansi kimia

untuk keluar-masuk sel. Membran sitoplasma merupakan fosfolipid

bilayer yang memiliki bagian polar dan nonpolar.

D. Sitosol dan Sitoplasma

Sitosol merupakan cairan intrasel dari sel prokariotik yang berisi

protein, lipid, enzim, ion, zat sisa, dan molekul kecil terlarut lainnya.

Sitosol juga memiliki daerah yang disebut nukleoid, yang

merupakan tempat dimana DNA sel berada. Tidak seperti sel

manusia, bakteri mempunyai kromosom tunggal yang tidak

dibungkus oleh membran nukleus. Sitosol berada dalam sitoplasma

sel. Sitoplasma juga berisi sitoskeleton, ribosom, dan inklusi.

E. Ribosom

Ribosom merupakan organela yang mensintesis polipeptida. Ada

ribuan ribosom di dalam satu sel bakteri. Ribosom terdiri atas

subunit protein dan rRNA (ribosomal RNA). Ribosom dan subunitnya


Gambar 3. Dinding sel Gram-negatif (Betsy, 2007)

7/23/2019 7 Scenario 3

7/21

merupakan target antibiotik yang membunuh bakteri dengan

menghambat sintesis protein bakteri.

F. Inklusi

Inklusi merupakan tempat penyimpanan lipid, nitrogen, fosfat,

gula, dan sulfur di dalam sitoplasma. Ilmuwan menggunakan inklusi

untuk identifikasi bakteri (Betsy, 2007).

II. KLASIFIKASI BAKTERI

Pada tahun 1990-an ilmuwan mempelajari rangkaian rRNA pada

sel prokariotik (archaebacteria dan eubacteria) membuktikan bahwa

organisme tersebut harus dipisahkan menjadi dua grup yang berbeda.

Sekarang organisme dikelompokkan menjadi tiga kategori yang

disebut domain yaitu bacteria, archaea, dan eukaryotes. Domain

diletakkan di atas level kingdom (Betsy, 2007).

A. Archaea

Archaea dapat hidup pada lingkungan yang sangat panas atau

sangat dingin, menjadikannya sebagai mikroorganisme yang dapat

hidup di lingkungan yang dapat membunuh bakteri lain. Misalnya


Gambar 4. Taksonomi tiga domain (Betsy, 2007)

7/23/2019 7 Scenario 3

8/21

7/23/2019 7 Scenario 3

9/21

pada traktus digestivus). Kemudian ada Helicobacter pylori yang

menyebabkan infeksi lambung.

2. Gram-Negative Aerobic Rods and Cocci

Bakteri golongan ini banyak yang menyebabkan penyakit

pada manusia dan penting dalam industri. Ada 11 bakteri dalam

golongan ini:

- Pseudomonads - Brucella

- Pseudomonads aeruginosa - Bordetella pertusis

- Legionella pneumophilia - Franeisella tularensis

- Legionella micdadei - Agrobacterium

tumefaciens

- Moraxella lacunata - Acetobacter dan

gluconobacter

3. Facultatively Anaerobic Gram-Negative Rods

Bakteri golongan ini bersifat Gram-negatif, berbentuk batang

dan dapat hidup dengan atau tanpa oksigen. Terdapat tiga

anggota utama dalam golongan ini:

- Enterics. Enterobacteriaceae merupakan bakteri yang

ditemukan dalam intestinum hewan dan manusia dan

mempunyai flagella di seluruh permukaan (peritrik) untuk

bergerak. Enteric melakukan fermentasi glukosa dan

menghasilkan karbon dioksida dan gas lain. Contoh dari

enteric adalah bakteri Escherichia coli, yang secara normal

berkembang di intestinum, namun dapat patogen jika hidup di

organ lain. Salmonella typhi juga termasuk golongan ini.

- Vibrio. Hidup pada lingkungan akuatik dan beberapa hhidup

dalam saluran pencernaan hewan dan manusia.


7/23/2019 7 Scenario 3

10/21

- Pasterurella-Haemophilus. Berukuran sangat kecil, berbentuk

batang. Merupakan penyebab berbagai penyakit pada hewan

dan manusia.

4. Anaerobic Gram-Negative Cocci and Rods

Bakteri golongan ini dapat hidup pada kondisi anaerob dan

non-motil, tidak membentuk endospora. Golongan ini juga

disebut Bacteroides, hidup dalam saluran pencernaan manusia,

bersifat patogen.

5. Rickettsias and Chlamydias

Merupakan parasit intraseluler yang membutuhkan inang

untuk reproduksi. Bakteri ini bersifat Gram-negatif dan tidak

memiliki flagella. Bakteri ini pernah dianggap sebagai virus

karena menyerang ke dalam sel, namun bakteri ini memiliki

dinding sel dan berisi DNA dan RNA sehingga tidak digolongkan

sebagai virus.

6. Mycoplasma

Merupakan bakteri anaerobik fakultatif yang sangat kecil,

bentuknya bermacam-macam (pleomorphic), tidak memiliki

flagella, dan pernah dianggap sebagai virus karena dinding

selnya tipis. Mikoplasma juga mirip fungi karena beberpa

mikoplasma memproduksi filamen yang umum ditemukan pada

fungi.

7. Gram-Positive Cocci

Merupakan golongan bakteri Staphylococcus dan

Streptococcus yang memiliki peran penting dalam bidang

kesehatan.

8. Endospore-Forming Gram-Positive Rods and Cocci

Merupakan golongan bakteri yang terutama berbentuk

batang, misalnya Bacillus dan Clostridium. Sedangkan yang bulat

adalah genus Sporosarcina. Bakteri golongan ini bersifat saprofit.


7/23/2019 7 Scenario 3

11/21

Dapat hidup secara aerob, anaerob fakultatif, anaerob obligat,

atau mikroaerofilik. Proses pembentukan endospora pada bakteri

ini sangat penting dalam ilmu kedokteran dan industri makanan,

karena endospora mampu bertahan pada suhu panas dan bahan

kimia lainnya.

9. Regular Nonsporing Gram-Positive Rods

Bakteri golongan ini hidup dengan melakukan fermentasi zat

yang diproduksi tumbuhan dan hewan. Misalnya bakteri

Lactobacillus yang menghasilkan asam laktat dari karbohidrat.

10. Irregular Nonsporing Gram-Positive Rods

Bakteri ini memiliki bentuk yang bermacam-macam

(pleomorfik), misalnya bakteri Corynebacteria diphtheriae yang

berbentuk elips dan menyebabkan difteri.

11. Mycobacteria

Mycobacteria memerlukan oksigen (aerobik) dan merupakan

bakteri yang mirip fungi. Bakteri ini tetap berwarna merah ketika

diwarnai acid-fast, dimana bakteri lain berwarna biru.

12. Nocardia Forms

Nocardia merupakan golongan bakteri yang berbentuk

silinder panjang seperti benang yang hidup di tanah dan

membutuhkan oksigen untuk hidup. Bersifat Gram-positif dan

non-motil (Betsy, 2007).

III. STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANELA DARI JAMUR

A. Karakteristik Fungi

- Eukaryotik

- Memproduksi spora secara seksual dan aseksual

- Tumbuh sebagai hifa atau yeast


7/23/2019 7 Scenario 3

12/21

7/23/2019 7 Scenario 3

13/21

Yeast adalah fungi uniseluler dan bereproduksi dengan

pembelahan, namun ada juga yang membentuk filamen.

Pembelahan terjadi ketika sel terpisah membentuk dua sel baru.

Yeast memiliki bentuk bulat atau oval, dan umumnya tidak

menghasilkan filamen. Yeast juga dapat melakukan reproduksi

seksual (Betsy, 2007). Umumnya sel yeast lebih besar daripada

bakteri, tetapi yeast terkecil tidak lebih besar dari bakteri yang

terbesar. Yeast berukuran antara panjang 1-5 m dan lebar 5-30

m. Bentuknya biasanya bulat, memanjang, atau bulat telur

(Pelczar, 2007).

D. Mold

Ketika moldmembentuk spora aseksual, sporanya akan

memisahkan diri dari induknya dan tumbuh menjadi moldbaru.

Proses ini termasuk reproduksi karena adanya organisme baru yang

tumbuh dari spora (Betsy, 2007).


7/23/2019 7 Scenario 3

14/21

IV. KLASIFIKASI JAMUR

Klasifikasi kingdom Fungi dibagi menjadi lima divisi:

Chytridiomycota, Glomeromycota, Zygomycota, Ascomycota, and

Basidiomycota (Glazer & Nikaido, 2007). Lebih dari 70.000 spesies

fungi telah ditemukan, tetapi diperkirakan terdapat total 1,5 juta

spesies fungi di dunia. Analisis secara filogenetik berdasarkan 18S

rDNA dan rangkaian protein mengindikasikan fungi lebih mirip hewan

daripada tumbuhan ataupun alga.

Berdasarkan analisis molekuler, fungi terbagi menjadi 5 divisi.

Pertimbangan lain dalam pembagian fungi adalah berdasarkan

morfologi reproduksinya, tahapan reproduksi, dan komposisi dinding

sel yang secara umum mengandung 80% sampai 90% polimer

polisakarida, sisanya protein dan lipid (Glazer & Nikaido, 2007).

A. Chytridiomycota

Dinding sel Chytrids berisi chitin (polimer asetilglukosamin),

merupakan ciri khas polisakarida pada fungi. Sel reproduksinya

(gamet) mempunyai flagelum sehingga mampu berenang. Fungi

golongan lain tidak memiliki flagela. Chytrids dapat ditemukan pada

lingkungan akuatik, yaitu air tawar dan air laut. Kebanyakan bersifat

saprofitis. Contohnya Rhyzophlyctis rosea, yang sering ditemukan

sebagai dekomposer selulosa di tanah. Yang lain hidup sebagai

parasit pada tumbuhan, serangga, dan amphibi.

B. Glomeromycota

Merupakan divisi dari fungi arbuscular mycorrhizal (AM). Fungi

AM hidup secara simbiosis obligat dan merupakan organisme

aseksual. Kata mycorrhiza (mikoriza) bermakna sebagai hubungan

fisik antara miselium fungi dengan akar tumbuhan. Tanaman

dengan mikoriza lebih dapat bertahan hidup dalam tanah yang

infertil (tidak subur). Perpanjangan miselium menyerap nutrisi

anorganik, seperti fosfat, dan menyediakannya untuk tanaman,

yang kemudian menghasilkan karbohidrat untuk dimanfaatkan

fungi. Fungi AM sangat bermanfaat secara ekologis dan ekonomis.


7/23/2019 7 Scenario 3

15/21

Selain memberikan nutrisi bagi tanaman, fungi AM mampu

mengontrol hama seperti nematoda dan jamur patogen lain.

C. Zygomycota

Anggota Zygomycota memproduksi spora aseksual yang

nonmotil (zygospora) yang dibentuk di sporocarp. Talusnya

bermiselium dan aseptat. Dinding sel terbentuk dari chitosan

(polimer glukosamin, tanpa atau kekurangan asetil) dan chitin.

Contoh organismenya ialah Mucor dan Rhizopus, yang merupakan

saprofit pada tanah. Rhizopus nigricans telah lama dimanfaatkan

untuk memproduksi asam sitrat. Entomophthora merupakan parasit

penting pada serangga seperti lalat rumah dan aphid.

D. Ascomycota

Ascomycota merupakan divisi terbesar dari fungi,

beranggotakan sekitar 15.000 spesies. Struktur vegetatifnya dapat

berbentuk sel tunggal (pada yeast) atau filamen bersepta. Dinding

sel tersusun dari chitin dan glucans. Reproduksi seksual

menggunakan spora pada askus. Contoh organisme pada divisi ini

adalah Neurospora (kapang roti) dan Saccharomyces (ragi kue dan

ragi bir).

E. Basidiomycota

Basidiomycota membentuk spora seksual pada sel khusus yang

disebut basidium. Seperti Ascomycota, struktur vegetatifnya dapat

berupa uniseluler atau miselium bersepta. Dinding sel tersusun dari

glucans dan chitin. Contoh anggota basidiomycota adalah Serpula

lacrymans, jamur penyebab pembusukan kayu. Spesies Agaricus

merupakan basidiomycota yang biasa dikonsumsi manusia.

F. Deuteromycota

Grup tambahan ini dibuat sebagai tempat fungi yang hanya

diketahui tahap reproduksi aseksualnya. Karena tahap seksualnya

tidak ada, tidak diketahui, atau hilang, dan hanya struktur

aseksualnya (konidia) yang ada, maka fungi ini disebut juga sebagai


7/23/2019 7 Scenario 3

16/21

fungi imperfecti. Struktur vegetatifnya dapat berupa uniseluler

(yeast) atau miselum bersepta seperti ascomycetes dan

basidiomycetes. Polisakarida dinding selnya adalah glucans dan

chitin. Anggota dari grup deuteromycota yang penting misalnya

adalahAspergillus dan Penicillium (Glazer & Nikaido, 2007).

V. METODE PEWARNAAN PADA BAKTERI DAN JAMUR

A. Tipe Pewarnaan

1. Pewarnaan Sederhana

Pewarnaan sederhana menggunakan teknik pewarnaan

basa yang digunakan untuk menunjukkan bentuk dari sel dan

struktur di dalam sel. Methylene blue, safranin, carbolfuchsin

dan crystal violetadalah pewarna yang umum digunakan pada

laboratorium mikrobiologi.

2. Pewarnaan Diferensial

Pewarnaan diferensial terdiri atas dua atau lebih teknik

pewarnaan dan digunakan untuk prosedur identifikasi bakteri.

Dua dari banyak pewarnaan diferensial yang umum digunakan

adalah pewarnaan Gram (Gram stain) danZiehl-Nielsen acid-fast

stain (Betsy, 2007).

B. Metode Pewarnaan Gram

Pada tahun 1884 Hans Christian Gram, seorang ilmuan dari

Denmark, mengembangkan pewarnaan Gram. Pewarnaan Gram

merupakan metode pewarnaan untuk mengklasifikasikan bakteri.

Mikroorganisme Gram-positif tercat ungu, sedangkan

mikroorganisme Gram-negatif tercat merah muda. Staphylococcus

aureus, sejenis bakteri yang meracuni makanan, adalah gram-

positif. Escherichia coli merupakan gram-negatif (Betsy, 2007).

Langkah kerja pewarnaan gram (Betsy, 2007):

1. Siapkan spesimen menggunakan heat fixation process:

- Siapkan kaca objek yang bersih


7/23/2019 7 Scenario 3

17/21

- Ambil sampel biakan bakteri

- Letakkan mikroorganisme hidup pada kaca objek

- Keringkan sebentar di udara terbuka kemudian lewatkan

melalui pembakar bunsen tiga kali

- Panas menyebabkan mikroorganisme melekat pada kaca

objek.

2. Teteskan pewarna crystal violetpada spesimen

3. Teteskan iodin pada spesimen menggunakan tetes mata, iodin

membantu crystal violet untuk menempel pada spesimen. Iodinmerupakan bahan kimia yang melekatkan pewarna ke spesimen.

4. Cuci spesimen dengan etanol/larutan alkohol-aseton, lalu bilas

dengan air.

5. Cuci spesimen untuk menghilangkan kelebihan iodin. Spesimen

akan menunjukkan warna ungu.

6. Cuci spesimen dengan etanol/alkohol-aseton untukmenghilangkan warna.

7. Cuci spesimen dengan air.

8. Teteskan safranin ke spesimen menggunakan tetes mata.

9. Cuci spesimen.

10. Gunakan tisu/kertas hisap untuk mengeringkan spesimen.

11. Spesimen siap dilihat dibawah mikroskop. Gram-positif terlihat

ungu, dan gram-negatif terlihat merah muda.

C. Pewarnaan Jamur (Anonim, 2009)


7/23/2019 7 Scenario 3

18/21

7/23/2019 7 Scenario 3

19/21

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, (2009). Detection of Fungi using Stains/Staining Reactions.Http://www. rapidmicrobiology.com/news/1054h28.php. Diaksestanggal 27 September 2010

Betsy, T. (2007). Microbiology Demiystified, A Self Teaching Guide.New York: McGraw-Hill

Glazer, A. N., & Nikaido, H. (2007). Microbial Biotechnology. New York:Cambridge University Press

Pelczar, M. J. (2007). Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: PenerbitUniversitas Indonesia

Todar, K. (2009). Online Textbook of Bacteriology.Http://www.textbookof bacteriology.net : Diakses tanggal 27September 2010


7/23/2019 7 Scenario 3

20/21

Perbedaan membran sel dengan dinding sel

Kapsul berfungsi sbg cadangan makanan?DNA double helix pd bakteri?

Peptidoglikan di dinding sel? Untuk staining?Bakteri patogen dan non-patogen?Gram indeterminant dan variable?Staining untuk jamur?Teknik identifikasi selain staining?

Taxonomic characterization of bacteriaThere is considerable diversity even within a species. Thus comparisons of speciesinvolve comparisons of multiple strains for each species. Comparisons are primarilybased on chemical or molecular analysis.Chemical analysisSophisticated tools are available for studying the structural composition of bacteria

(most commonly fatty acid, carbohydrate or ubiquinone profiling). Characterization ofsecreted metabolic products (e.g. volatile alcohols and short chain fatty acids) is alsohelpful.Molecular analysisIt would be ideal to compare sequences of entire bacterial chromosomal DNA, but thisis currently not feasible. Millions of nucleotides have to be sequenced for each strain.In the past several years, sequencing of the entire genomes of one representative (i.e.a strain) of a few bacterial species has been achieved. In each case, this has involvedmassive amounts of work by large research groups dedicated to the task ofsequencing. Alternatively, genomic similarity has been historically assessed by thecontent of guanine (G) plus cytosine (C), usually expressed as a percentage (% GC).

This has been replaced by two alternatives - hybridization and sequencing (mostcommonly of the gene coding for 16S rRNA).DNA-DNA homology (or how well two strands of DNA from different bacteria bind[hybridize] together) is employed to compare the genetic relatedness of bacterialstrains/species. If the DNA from two bacterial strains display a high degree ofhomology (i.e. they bind well), the strains are considered to be members of the samespecies. DNA from different bacterial species (unless closely related) display nohomology.In the last few years, sequencing of 16S ribosomal RNA molecules (16S rRNA) hasbecome the "gold standard" in bacterial taxonomy. The molecule is approximatelysixteen hundred nucleotides in length. The sequence of 16S rRNA provides a measureof genomic similarity above the level of the species allowing comparisons ofrelatedness across the entire bacterial kingdom. Closely related bacterial species oftenhave identical rRNA sequences. The technique thus provides complementaryinformation to DNA-DNA hybridization. Determinations of the sequence of 16S rRNAgenes and other genetic regions are used in identification in the clinical microbiologylaboratory.Approaches to rapid diagnosis without prior cultureCertain human pathogens (including the causative agents of tuberculosis, Lymedisease and syphilis) either cannot be isolated in the laboratory or grow extremelypoorly. Successful isolation can be slow and in some instances impossible. Directdetection of bacteria without culture is possible in some cases.A simple approach to rapid diagnosis (as an example of antigen detection) is used inmany doctor's offices for the group A streptococcus. The patient's throat is swabbedand streptococcal antigen extracted directly from the swab (without priorbacteriological culture). The bacterial antigen is detected by aggregation(agglutination) of antibody coated latex beads.Bacterial DNA sequences can be amplified directly from human body fluids (thepolymerase chain reaction, PCR). In this fashion large amounts of specific genes orportions of genes can be generated and readily detected. For example, great success

has been achieved in rapid diagnosis of tuberculosis.

http://www.mondofacto.com/facts/dictionary?query=ubiquinonehttp://www.mondofacto.com/facts/dictionary?query=ubiquinone

7/23/2019 7 Scenario 3

21/21

Finally, direct microscopic observation of certain clinical samples for the presence ofbacteria can be helpful (e.g. detection ofM. tuberculosis in sputum).Serologic identification of an antibody response (in patient's serum) to the infectingagent can only be successful several weeks after an infection has occurred.

U it P b l j III 21

7 Scenario 3

Documents

Transcript of 7 Scenario 3