KEMOTAKSIS

Oleh :Nama: Egia Riska FazrinNIM : B1J013048Rombongan : IKelompok : 2Asisten: Tedi Septiadi

LAPORAN PRAKTIKUM BAKTERIOLOGI

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO2015A. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Bakteri motil memiliki suatu sistem sensor yang berkembang baik dan menyebabkannya dapat berhasil berkompetisi dalam lingkungan alaminya. Sistem tersebut dapat mendetekasi perubahan konsentrasi senyawa kimia tertentu dan untuk berpindah tempat mendekati (kemotaksis positif) atau menjauhi (kemotaksis negatif) dari substansi, tergantung pada keadaan. Bakteri ditarik kepada beberapa senyawa kimia yang berbeda, sebaian besar yang tersedia sebagai nutrien. Di sini tidak ada hubungan antara metabolisme suatu senyawa kimia dan kemampuannya untuk menarik bakteri. Meskipun sebagian besar bahan yang tidak diinginkan menyebabkan kemotaksis negatif, bersifat racun, toxisitas tidak penting untuk suatu respon negative (Gross,1995)Kemotaksis merupakan metode yang baik dan dapat digunakan untuk mengikuti gerakan bakteri dengan teknik mikroskopik dan fotomikrografik. Dalam keadaan tidak ada stimulus bakteri berenang pada suatu garis lurus untuk beberapa detik dan selanjutnya secara tiba-tiba, terlihat berguling-guling berbalik arah untuk beberapa saat sebelum berenang ke suatu arah yang baru. Bakteri melakukan respon terhadap stimuli senyawa kimia dengan perubahan pola normal berenang. Bakteri tidak sering bergulung-guling ketika menghadapi peningkatan konsentrasi atraktan (senyawa kimia yang menarik), dan akan lebih sering berguling-guling pada saat konsentrasi menurun. Tanggapan dari perubahan konsentrasi tersebut adalah sementara; dalam hal ini bakteri memiliki beberapa macam memori sehingga dapat membandingkan lingkungan yang sudah dilewati dengan lingkungan yang ada dan untuk menginterpretasi sinyal tersebut (Hastuti, 2002).Pada kemotaksis bakteri, bakteri motil memiliki suatu sistem sensor yang berkembang baik dan menyebabkannya dapat berhasil berkompetisi dalam lingkungan alaminya. Sistem tersebut dapat mendetekasi perubahan konsentrasi senyawa kimia tertentu dan untuk berpindah tempat mendekati (kemotaksis positif) atau menjauhi (kemotaksis negatif) dari substansi, tergantung pada keadaan. Bakteri ditarik kepada beberapa senyawa kimia yang berbeda, sebaian besar yang tersedia sebagai nutrien. Di sini tidak ada hubungan antara metabolisme suatu senyawa kimia dan kemampuannya untuk menarik bakteri. Meskipun sebagian besar bahan yang tidak diinginkan menyebabkan kemotaksis negatif, bersifat racun, toxisitas tidak penting untuk suatu respon negatif (Hastuti, 2002).

B. Tujuan Mahasiswa mempelajari kemampuan khemotaksis bakteri Karena bakteri memiliki flagella dan terstimuli oleh bahan yang bersifat sebagai attractant.

B. MATERI DAN METODEA. MateriAlat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah object glass besar, cover glass, tabung kapiler dan mikroskop.Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah suspence E.coli, larutan glukosa 0,1 M, akuades steril.B. Metode 1. Dua tabung kapiler dibentuk huruf U sebanyak 2 buah.2. Letakkan 2 tabung bentuk U pada object glass.3. Teteskan sedikit suspence bakteri di tengah kedua ujung tabung bentuk U.4. Satu tabung kapiler lainnya dicelupkan ke dalam larutan glukosa sehingga larutan glukosa mengisi tabung tabung kapiler. Satu tabung kapiler lainnya dicelupakan ke dalam akuades steril.5. Letakkan tabung kapiler berisi larutan glukosa dan akuades steril pada area tengah tabung U sehingga kontak dengan suspence bakteri.6. Cover glass diletakkan di atas masing-masing tabung U sehingga terbentuk dua ruang U dengan suspence bakteri dan tabung kapiler di dalamnya.7. Secara hati-hati object glass dengan tabung U diletakkan pada meja mikroskop. Diamati adanya kepadatan bakteri pada tabung kapiler yang berisi larutan glukosa setiap 5 menit selama 1 jam. Hasil pengamatan dibandingkan dengan hal yang sama pada tabung kapiler yang berisi akuades steril.8. Hasil pengamatan dioelajari sebagai hasil pengujian kemampuan bakteri melakukan khemotaksis terhadap larutan glukosa.

III. HASIL DAN PEMBAHASANA. HasilTabel 1.Hasil Pengamatan Khemotaksis E. coli pada Larutan Glukosa 0,1 MNo.Waktu (menit ke)Jenis PergerakanJumlah Bakteri

15Mendekati larutanSmooth : -Tumbling : -

210Mendekati larutanSmooth : 1Tumbling : 2

Tabel 2.Hasil Pengamatan Khemotaksis E. coli pada AkuadesNo.Waktu (menitke-)Jenis PergerakanJumlah Bakteri

15MenjauhilarutanSmooth : -Tumbling : -

210MenjauhilarutanSmooth : -Tumbling : 1

Tabel 3. Hasil Pengamatan Khemotaksis Rombongan INo.KelompokWaktuKe-Kapiler GlukosaKapiler akuadesJumlah bakteri

SmoothTumblingSmoothTumbling

115*)*)*)*)100

10*)*)*)*)45

15*)*)*)*)75

20*)*)*)*)20

225-----

1012-14

33532-27

10642416

1522127

2022-37

25211-4

30-3-25

35-1--1

4452012--32

555*)*)*)*)30

10--12021

665633-11

106---6

Keterangan:*) = tanpa rincian

B. Pembahasan Berdasarkan hasil dari praktikum kali ini adalah pergerakan paling banyak yaitu bakteri lebih mendekati glukosa sebagai senyawa atraktan. Hal ini sesuai dengan penyataan Sanders (2013) yaitu Secara khusus, molekul attractant menyebabkan bakteri untuk berenang ke depan mendekati nutri, sementara penolak meningkatkan reorientations ketika menjauhi senyaea repellent.Kemotaksis (bahasa Inggris: chemotaxis) adalah gerakan dari sel tubuh bakteri sebagai respon akibat terpapar zat kimiawi tertentu dalam lingkungannya. Kemotaksis merupakan hal yang sangat penting bagi bakteri untuk menemukan makanannya, seperti glukosa dengan bergerak menuju konsentrasi tertinggi molekul makanan, atau bergerak menjauhi zat toksik, seperti fenol. Pada organisme multiselular, kemotaksis merupakan proses awal yang sangat penting pada fertilisasi dan fase perkembangan, seperti migrasi neuron dan limfosit (Darkuni, 2001).Pada E. coli, terdapat sekitar 20 reseptor attraktant dan 10 reseptor repellent (senyawa yang tidak diinginkan yang bersifat sebagai bioaktif penolak). Sebagian besar reseptor , spesifik untuk satu atau dua senyawa kimia pada afinitas tinggi, tetapi biasnya memperlihatkan suatu rentang batas substansi yang akan direaksikan , beberapa cukup dengan senyawa kimia yang berafinitas rendah. Lingkungan keseluruhan yang dirasakan oleh bakteri, ialah suatu produk spesifisitas setiap reseptor individual dikalikan dengan kumpulan reseptor yang ada pada permukaan. Sejumlah reseptor, seperti untuk aspartat dan serin, adalah konstitutiv, Untuk gula secara khusus diinduksi oleh pertumbuhan pada suatu substrat tertentu. Reseptor tersebut terdapat dalam konsentrasi yang besar, sekitar 10.000 molekul respetor galaktosa, ribosa dan maltosa periplasma per sel ketika sangat terinduksi dan terdapat sekitar 5000 molekul reseptor aspartat dan serin per sel. Untuk gula, sperti maltosa, ribosa dan galaktosa, kemoreseptor merupakan suatu protein terlarut berukuran kecil yang menempati daerah periplasma. Protein tersebut merupakan protein pengikat yang serupa, yang aktif dalam pengambilan/uptake gula, meskipun uptake tidak penting untuk taksis. Kemorespetor lain merupakan protein membran integral, seperti pada transpor asam amino dan gula ke dalam sel melalui sistem fosfortransferase. Jadi transpor dan kemotaksis berhubungan sangat erat (Luca, 2001).Empat protein transducer, atau methyl-accepting chemotaxis protein (MCPs), memainkan peran utama dalam pemrosesan sinyal transmembran, berperan sebagai komparator dalam sistem sensori dan menyampaikan informasi kepada badan flagel tentang perubahan konsentrasi kemoefektor. Protein membran integral tersebut merupakan hasil dari gen tsr (MCP I), tar (MCP II), trg (MCP III), dan tap (MCP IV), dan masing-masing gen tersebut spesifik untuk memerantarai sinyal yang berbeda dari serangkaian stimuli yang berbeda. Protein transducer menerima sinyal dari kemoreseptor, yang diduga menginduksi suatu perubahan konformasi pada protein transducer. Sebagai akibatnya, metilasi postransisional dari suatu residu glutamil oleh metiltransferase dan donor metil tersebut, terdapat Sadenosilmetionin.Derajat metilasi menggambarkan lingkungan sel dan peningkatan reaksi sampai pada tahap stabil yang merupakan suatu penempatan fungsi reseptor. Adaptasi terhadap stimuli adalah lengkap, tingkah laku prestimuli dilanjutkan ketika stabilnya reaksi metilasi dan aktivitas metiltransferase protein diseimbangkan oleh aktivitas suatu metilesterase protein. Jadi, hal tersebut merupakan proses metilasi dan dimetilasi yang terjadi secara konstan. Pengendalian proses tersebut merupakan mekanisme yang memungkinkan respon dan adaptasi (Dwidjosoeputro, 1978).kepada spesiesnya. Berdasarkan jumlah dan posisi flagel dapat Menurut Taringan (1988) dibedakan menjadi: Monotrikh : mempunyai satu flagel Ditrikh : mempunyai dua flagel Pentrikh : mempunyai banyak flagel pada permukaan tubuh Lopotrikh : mempunyai flagel pada salah satu ujung tubuh bakteri yang berjumlah lebih dari dua buah Amfitrikh : mempunyai flagel pada sisi tubuh yang berlawanan Atrikh : tidak memiliki flagelFlagel tersusun atas tiga bagian yaitu : Pangkal (basal) merupakan bagian yang berhubungan dengan membran plasma, Hook merupakan bagian flagell yang pendek dan Filamen yang bentuknya seperti benang yang panjangnya sampai beberapa kali melebihi panjang tubuhnya. Pergerakan sel bakteri terhadap atraktan itu ada dua yaitu secara thumbling dan smooth. Pergerakan secara thumbling itu bisa dilihat dari pergerakan bakteri secara acak yaitu fase acak ditemukan bila kadar repellent tinggi dan menjauhi senyawa repellent tersebut sedangkan pergerakan smooth bisa dilihat dari pergerakan bakteri secara searah yaitu pergerakan terarah menuju ke atraktan (Gross, 1995). Pengamatan gerak bakteri, ada dua hal yang harus diperhatikan yaitu motalitas bakteri dan gerak brown. Bakteri yang bersifat motil akan nampak jelas bergerak, dan bergeraknya melaju kearah tertentu, sedangkan sel bakteri yang tampak sebagai gerak brown adalah gerakan yang bukan berasal dari bakteri itu sendiri melainkan dikarenakan adanya partikel-partikel air yang ada disekeliling sel atau adanya energi kinetik. Pada gerak brown, organisme bergetar dengan laju yang sama dengan menjaga hubungan ruang yang sama satu sama yang lain (Volk, 1988).Informasi dari empat protein transducer berkumpul pada switch motor flagel, menghasilkan suatu efek segera pada rotasi flagel. Switch terdiri dari suatu kompleks tiga protein (FlaA 11,2, FlaQ, dan FlaN) yang menentukan arah rotasi motor, searah atau berlawanan jarum jam, dan juga ikut serta dalam konversi energi proton menjadi kerja mekanik rotasi. Kompleks switch tersebut kemungkinan ditempelkan kepada dasar dari badan dasar flagel. Pada suatu sel yang berenang bebas, semua flagel bersama-sama membentuk suatu berkas filamen berotasi secara selaras yang menyetir sel melalui medium. Selama berenang perlahan, semua flagel berotasi berlawanan arah jarum jam. Suatu pembalikan dari rotasi, satu atau lebih filamen mengacaukan berkas dan diikuti pergulingan. Respon kemotaktik dari pengaturan frekuensi pergulingan jadi meningkat sebagai hasil pengaturan pemutaran flagel. Penambahan atraktan menyebabkan penekanan pergulingan sebagai akibat rotasi flagel bakteri yang berlawanan jarum jam, sedangkan penambahan repellent menyebabkan peningkatan pergulingan, sebagai akibat rotasi searah jarum jam (Taring, 1988).

III. KESIMPULAN DAN SARANA. KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :1. Pergerakan bakteri menjauhi senyawa repelen dinamakan thumbling, sedangkan pergerakan mendekati atraktan dinamakan smooth2. Pergerakan bakteri terdiri dari pergerakan thumbling dan smoothB. SaranSebaiknya pada saat isolat, glukosa, dan akuades sudah diteteskan pada object glass langsung diamati pergerakannya

DAFTAR PUSTAKA Darkuni, M, N. 2001. Mikrobiologi . Malang: UM Press.Dwidjoseputro. 1978. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.Gross, T. 1995. Introoductory Microbiology. London: Chapmaan & hall University and Proffesional Dinsion.Hastuti, Sri Utami. 2002. Petunjuk Praktikum Mikrobiologi. Malang: UM Press.Luca, M. 2001. Application of Chemotaxis Model to Alzheimer Disease. Ronamia: The University of British Columbia.Sanders L., Tessa M., Andermann and Karen M.O. 2013. A supplemented soft agar chemotaxis assay demonstrates the Helicobacter pylori chemotactic response to zinc and nickel. Microbiology, 159, 4657Taktikos, J. Holger, S. Vaslly, Z. 2013. How the Motility Pattern of Bacteria Affects Their Dispersal and Chemotaxis, Bacterial Motility and Chemotaxis. 8(12).Taringan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: Depdikbud.Volk, Swisley A & Margareth F Whceler. 1988. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Erlangga.