STRUKTUR BAKTERI

Bakteri termasuk dalam golongan prokariotik yang strukturnya lebih sederhana dari

eukariotik, kecuali bahwa struktur dinding sel prokariotik lebih kompleks dari eukariotik.

INTI/NUKLEUS

Dengan pewarnaan Feulgen, inti sel prokariotik dapat dilihat dengan hanya

menggunakan mikroskop cahaya biasa. Pewarnaan Fuelgen sebetulnya mewarnai molekul

DNA.

Dengan mikroskop elektron tampak bahwa badan inti tidak mempunyai dinding

inti/membran inti. Didalamnya terdapat benang DNA yang bila diekstraksi, berupa molekul

2-3x109. Benang DNA ini disebut kromosom yang panjangnya kira-kira 1 mm. Ekstraksi

DNA dilakukan dengan melisiskan dinding sel secara hati-hati kemudian dilakukan

sentrifugasi, maka benang DNA akan terpisah dari materi sel lainnya, dan dapat dimurnikan.

SITOPLASMA

Sel prokariotik tidak mempunyai membran mitokondria/kloroplast, sehingga enzim-

enzim untuk transport elektron tidak bekerja di membran sel, tetapi pada lamella yang berada

dibawah membran sel.

Bakteri menyimpan pula makanan cadangannya dalam bentuk granula sitoplasma.

Granula ini bekerja sebagai sumber karbon, tetapi bila sumber protein berkurang, karbon

dalam granula ini dapat dikonversi menjadi sumber nitrogen.

Granula sitoplasma pada beberapa jenis bakteri menyimpan pula sulfur, fosfan

inorganik (=granula volutin) dan granula pada jenis kuman klorinebakteria disebut granula

metakromatik, karena granula tersebut bila diwarnai dengan zat warna biru tua tidak

berwarna biru, tetapi berwarna merah. Pada sitoplasma prokariotik tidak didapatkan struktur

mikrotubulus seperti yang ada pada sel eukariotik.

MEMBRAN SITOPLASMA

Struktur

Membran sitoplasma disebut juga membran sel, yang komposisinya terdiri dari

fosfolipid dan protein. Membran sel dari semua jenis prokariotik tidak mengandung sterol,

kecuali Genus Mycoplasma.

Ditempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat cekungan/lekukan

kedalam (convoluted invagination) yang disebut mesosom.

Ada 2 jenis mesosom :

1. Septal mesosom : berfungsi dalam pembelahan sel. Tempat kromosom bakteri (DNA)

melekat.

2. Lateral mesosom

Fungsi :

1. Menjadi tempat transpor bahan makanan secara selektif

2. Pada spesies kuman aerob merupakan tempat transpor elektron dan oksidasi

fosforilasi

3. Tempat ekspresi bagi eksoenzim yang hidrolitik

4. Mengandung enzim dan molekul-molekul yang masih berfungsi pada biosintesa

DNA, polimerisasi dinding sel dan lipid membran = fungsi biosintetik

5. Mengandung reseptor dan protein untuk sistem kemotaktik

Zat Antibakteri yang Bekerja pada Dinding Sel

a. Deterjen : yang mengandung gugus lipofilik dan hidrofilik akan merusak membran

sitoplasma dan membunuh sel.

b. Antibiotika yang secara spesifik mempengaruhi fungsi biosintetik dari membran

sitoplasma, antara lain : polimiksin, asam nalidiksat, fenetilalkohol dan novobiosin.

DINDING SEL

Tekanan Osmotik didalam bakteri berkisar antara 5-20 atmosfir, karena adanya

transpor aktif yang menyebabkan tingginya konsenterasi larutan di dalam sel. Karena adanya

dinding sel kuman yang relatif sangat kuat, maka meskipun tekanan osmotiknya tinggi, sel

kuman tidak pecah. Dinding sel ini terdiri dari lapisan peptidoglikan/murein/mukopeptida.

Bakteri dibagi atas Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif tergantung

responnya bila diwarnai dengan pewarnaan kuman menurut GRAM. Sel kuman mula-mula

diwarnai dengan zat warna kristal ungu dan jodium lalu dicuci dengan alkohol atau aseton.

Kuman Gram negatif akan kehilangan zat warna ungunya setelah dicuci dengan alkohol,

sedangkan kuman gram positif tetap mempertahankan warna ungu meskipun telah dicuci

dengan alkohol.

Fungsi :

1. Dinding sel memegang peranan penting dalam pembelahan sel

2. Dinding sel melaksanakan sendiri biosintesis untuk membentuk dinding sel

3. Berbagai lapisan tertentu pada dinding sel merupakan determinan dari antigen

permukaan kuman

4. Pada kuman gram negatif, salah satu lapisan dinding sel mempunyai aktivitas

endotoksin yang tidak spesifik yaitu lipopolisakarida (LPS). LPS ini pada

beberapa binatang bersifat toksik.

Enzim lisosim dan beberapa obat yang mengganggu biosintesis peptidoglikan dapat

menyebabkan sel kuman kehilangan struktur dinding selnya. Bila cairan disekitarnya

memproteksi tekanan osmotik dalam sel terjadilah sel tanpa dinding yang disebut protoplas

pada kuman gram positif dan sferoplas pada kuman gram negatif. Bila keduanya mampu

berkembang biak, maka disebut sebagai kuman L form.

KAPSUL

Banyak spesies bakteri mensintesa polimer ekstrasel (pada umumnya polisakarida)

yang berkondensasi dan membentuk lapisan disekeliling del dan disebut kapsul

Pada medium agar, koloni kuman berkapsul tampak sebagai koloni berlendir.

Umumnya kuman berkapsul lebih tahan terhadap efek fagositosis dari daya pertahanan

badan. Sejenis kapsul pada Streptococcus mutans misalnya, dapat melekat erat pada

permukaan gigi, membentuk lapisan plaque pada gigi dan mengeluarkan produk asam yang

menyebabkan karies gigi.

FLAGEL

Flagel adalah bagian kuman yang berbentuk seperti benang, yang umumnya terdiri

dari protein dengan diameter 12-30 nanometer.

Flagel adalah alat pergerakan.

Ada 3 jenis flagel :

1. Monotrikh : flagel tunggal dan terdapat dibagian ujung kuman

2. Lofotrikh : lebih dari satu flagel disatu bagian polar kuman

3. Amfitrikh : flagel terdapat satu atau lebih dikedua polar dari kuman

4. Peritrikh : flagel tersebar merata disekeliling badan kuman

Protein dari flagel disebut flagellin. Bila suspensi kuman berflagel kita kocok kuat-

kuat, maka flagel akan rontok, tapi flagel tersebut dapat tumbuh lagi sempurna dalam 3-6

menit.

PILLI = FIMBRIAE

Beberapa kuman gram negatif memiliki rambut pendek dan keras yang disebut pili.

Pili terdiri dari subunit protein.

Ada 2 jenis pili :

1. Pili yang memegang peranan penting dalam adhesi kuman dengan sel tubuh hospes

2. Seks pili yang berfungsi dalam konjugasi kuman

ENDOSPORA

Beberapa genus bakteri dapat membentuk endospora. Yang paling membentuk spora

adalah kuman batang gram positif Gram Bacillus genus dan Clostridium. Kuman-kuman ini

mengadakan diferensiasi membentuk spora bila keadaan lingkungannya menjadi jelek,

misalnya bila medium disekitarnya kekurangan nutrisi. Masing-masing sel membentuk spora,

sedangkan sel induknya akan mengalami otolisis. Spora adalah kuman dalam bentuk istirahat.

Spora bersifat sangat resisten terhadap panas, kekeringan dan zat kimiawi. Bila kondisi

lingkungan telah baik kembali, spora dapat kembali melakukan germinasi dan memproduksi

sel vegetatif.

Secara morfologis, proses sporulasi terjadi dengan cara isolasi badan inti yang diikuti

dengan melipatnya membran sel ke arah dalam.

Spora terdiri dari :

a. Core : adalah sitoplasma dari spora. Di dalamnya terkandung semua unsur

untuk kehidupan kuman seperti kromosom yang komplit, komponen-komponen untuk

sintesis protein lain dan sebagainya.

b. Dinding spora : Lapisan paling dalam spora, terdiri dari dinding peptidoglikan dan

akan menjadi dinding sel bila spora kembali kebentuk vegetatif

c. Korteks : adalah lapisan yang tebal dari spora envelope. Juga terdiri dari lapisan

peptidoglikan tapi dalam bentuk yang istimewa

d. Coat : terdiri dari zat semacam keratin, dan keratin inilah yang

menyebabkan spora relatif tahan terhadap pengaruh luar

e. Eksosporium : adalah lipoprotein membran yang terdapat paling luar

Pada waktu germinasi dimana spora kemballi menjadi sel fegetatif terjadi beberapa

peristiwa :

1. Aktivasi : meskipun lingkungan membaik, spora tidak akan melakukan

germinasi sampai terjadi aktivasi yang diawali oleh adanya suatu zat yang merusak

seperti coat dari spora seperti panas, asam komponen sulfhidril, dsb.

2. Inisiasi : setelah teraktivasi maka spora akan melakukan germinasi dengan

mengghunakan sumber makanan dari media/lingkungannya.

3. Outgrowth : kemudian terjadi degradasi dari korteks dan sel vegetatif baru keluar

dan hidup seperti semula.

MORFOLOGI KUMAN

Morfologi kuman dapat dibagi dalam tiga bentuk utama yaitu : kokus, batang dan spiral

Kokus, kuman dalam bentuk bulat dapat disusun :

Mikrokokus, tersendiri (single)

Diplokokus, berpasangan dua-dua

Pneumokokus, adalah diplokokus yang berbentuk lanset, gonokokus adalah

diplokokus yang berbentuk biji kopi

Tetrade, tersusun rapi dalam kelompok empat sel

Sarsina, kelompok delapan sel yang tersusun rapi dalam bentuk kubus

Strptokokus, tersusun seperti rantai

Stafilokokus, bergerombol tak teratur seperti untaian buah segar

Basilus, kuman berbentuk batang dengan panjang bervariasi dari 2-10 kali diameter kuman

tersebut :

Kokobasilus, batang yang sangat pendek menyerupai kokus

Fusiformis, dengan kedua ujung batang meruncing

Streptobasilus, sel-sel bergandengan membentuk suatu filamen

Spiral :

Vibrio, berbentuk batang bengkok

Spirilum, berbentuk spiral kasar dan kaku, tidak fleksibel dan dapat bergerak dengan

flagel

Spirokhaeta, berbentuk spiral halus, elastik dan fleksibel, dapat bergerak dengan

aksial filamen. Contoh :

- Borrelia, berbentuk gelombang

- Treponema, berbentuk spiral halus dan teratur

- Leptospira, berbentuk spiral dengan kaitan pada satu atau kedua ujungnya

Buku Ajar MIKROBIOLOGI KEDOKTERAN, Universitas Indonesia