Pengenalan Mikologi

Karakter umum Fungi

1. Eukariotik (mempunyai membran inti)2. Terdiri atas filamen (rangkaianhifa yang kemudian membentuk miselium)3. Beberapa diantaranya Uniseluler, yeast misalnya4. Mempunyai dinding sel, tersusun dari kitin dan glukan5. Mampu bereproduksi baik secara seksual maupun aseksual6. Inti sel umumnya haploid, hifa biasanya multinukleid. pada Oomycota dan bbrp yeast, intinya diploid7. Tidak berklorofil8. Kemoheterotrof9. Terkadang hidup dengan organisme lain (simbiosis misalnya)

Nutrisi Fungi

- Karena semua fungi bersifat kemoheterotrof, nutrisi diperoleh secara absorpsi, dimana :Molekul kecil diserap langsung melalui membran/dinding selMolekul yang lebih besar (kompleks) dipecah menjadi senyawa yg lebih sederhana

Bermacam bentuk dari fungi :

Miselium (filamen) Tersusun dari hifa yang kmdn membentuk miselium. Hifa berbentuk tabung, mengandung protoplasma , dan dilapisi dinding sel Hifa muncul dari tips (ujung hifa) atau Gern Tube (perkecambahan spora) Uniseluller atau primitif Chytrids Fungi bentuk bulat dan mempunyai struktur rizoid yang melekat pd substratYeast Biasa digunakan dlm fermentasi. Reproduksinya secara Budding (pertunasan) atau Binnary Fission

(pembelahan binner)Dimorfisme Ada fungi dengan 2 bentuk hidupnya scr miselium dan dlm fase yeast Dikerenakan kondisi lingkungan, beberapa bersifat patogen

Peran Fungi

- Sbg agen biodegradasi dan biodeteriorasi : pnya enzim ekstraseluler- Penyebab penyakit manusia dan hewan, menghasilkan mikotoksin- Digunakan sebagai fermentor dalam industri, yeas dan Rhizopus sp.- Mampu memproduksi senyawa kimia secara komersial, dlm pemb as. Sitrat & as. laktat- Digunakan dalam proses pembuatan makanan- Digunakan dalam bioremidiasi, Aspergillus niger sbg perombak tanin- Agen dlm meningkatkan hsl pertanian, hrtikultura, maupun hasil hutan, misalnya simbiosis mikoriza dan

biopestisida.

Struktur Fungi

1. Hifa, terdiri dr :

- Tabung → protoplasma & dinding sel- Tonjolan diujung, sbg daerah pertmbhn- Didalam protolasma tdpt struktur septa

2. Dinding sel Fungi

Komposisi :

- Polimerik fibril : kitin dan selulosa- Komponen amorphous matrik : glukan, protein, lipid, heteropolimer

Fungsi dinding sel fungi

- Menjaga sitoplasma- Mempertahankan bentuk sel/hifa- Sebagai peyekat antara lingkungan dengan fungi- Sebagai binding site beberapa enzim- Mempunyai antigen, shg dpt berinteraksi dgn organisme lain

3. Septa

Oomycota dan zygomicota (complete cross wall) : septa menyekat secara penuh, yang berfungsi untuk mengisolasi jaringan tua dan rusak dari miselium, dan sebagai pemisah struktur reproduksi dengan hifa somatis.Ascomycota (Large central pore berdiameter 50-500 nm) : berfungsi sbg tansfer sitoplasma dan

nutrisi antar septa, sehingga mempercepat pertumbuhan hifa muda. Bbrpa jenis ascomycota mempnyai Woronin Bodies yang tersusun oleh protein, berfungsi menutup pori dan manjaga sitoplasma apabila terdapat jaringan yang rusak.

Mitospora (multiperforate septa), yaitu septa dengan pori berukuran kecil (berdiameter 9nm) namun dengan jmlh yang bnyk (maks. 50 pori), berfungsi sama dgn ascomycota yaitu sbg transfer sitoplasma.Basidiomycota (Doliphore septa), septanya kompleks. Pada

sekitar dolipore terjadi pembengkakan dan pada sisi yang lain terdapat parenthosome (penutup brbentuk setengah lingkaran. Fungsi septa sbg tansfer sitoplasma, tetapi tetap menjaga organelnya.

Fungsi septa

Sbg struktur pendukung ; sbg penyangga struktur hifa yg panjang Sbg membran pertahanan pertama,

- Woronin Bodies menjaga transfer sitoplasma yang berlebih- Menjaga sel dari kondisi stress

Memfasilitasi deferensiasi fungi : isolasi senyawa kimia & isolasi struktur reproduksi

Pertumbuhan Fungi

Definisi,

- Pertambahan secara irreversibel baik volume maupun biomassa- Pepanjangan dr miselial fungi diikuti peningkatan biomassa

1. Pertumbuhan Apikal Dipengaruhi oleh Apikal Vesicular Cluster(AVC) yang terdapat diujung hifa. Letak AVC dipengaruhi

oleh arah pemanjangan hifa.Kandungan AVC :- PREKURSOR : memperbaiki dinding sel- ENZIM LISIS : membantu memisahkan komponen dinding sel- ENZIM SINTASE : membantu pembentukan kembali dinding sel serta menambah ukuran dinding

sel. Dengan fungsi tersebut, AVC mmpnyai fungsi gabungan antara melisiskan hifa yang tua/rusak, dan

memperbaiki kembali jaringan yang rusak. Mekanisme:

Menggunakan enzim lisis (model 1)1. Vesikel yang mengandung enzim lisis atau prekursor bergerak dr sitoplasma menuju tips hifa,

brgabung dgn membran sel dan kmdn mengeluarkan isinya.2. Enzim lisis dikeluarkan ke bagian dinding sel (polimer fibril) yang rusak3. Fibril yang lemah dipindahkan dan dipisahkan akibat adanya tekanan turgor 4. Enzim sintase & prekursor mensintesis fibril baru dan komp amorphous ddng sel5. Perbaikan kembali permukaan dinding sel (fusi vesikel dgn membran plasma)

Model 2 (steady stade)

Tidak menggunakan enzim lisis, karena pada ujung hifa bersifat viscoelastis shg komponen pembentuk membran/dinding sel selalu bergerak kearah ujung hifa. Proses pembentukan dinding sel membutuhkan senyawa kimia lain.

2. Pertumbuhan mendatar (radial growth)Pertumbuhannya tidak tergantung dari kandungan nutrisi, sehingga besar hifa seluruhnya hampir sama.

Percabangan hifa

Bertujuan untuk efisiensi koloni dan penggunaan substrat ketika tumbuh. Percabangan diinisiasi adanya titik tumbuh baru oleh akumulasi vesikel. Percabangan dpt secara apikal maupun secara horizontal. Cabang umumnya menjauh dr lainnya dikarenakan ketersediaan nutrien dan menghindari sisa metabolisme hifa lain yang bersifat racun.

Karakter umum spora fungi

1. Dihasilkan oleh sebagian besar fungi sebagai bentuk persebaran dan pertahanan2. Mempunyai bermacam ukuran, bentuk dan warna3. Spora fungi ada yang bersifat uniseluler ataupun multiseluler4. Beberapa fungi mempunyai permukaan yang bertekstur5. Protoplasma spora kebanyakan berdinding sel6. Dlm spora terkandung nutrien sprt lipid, glikogen, trehalose, dsb7. Berkadar air rendah8. Ketika dormansi, metabolismenya lambat9. Bentukan spora mempunyai variasi fungsi utama10. Mempunyai metode yg bervariasi baik cara pembentukan, pengeluaran, dan penyebaran

Dormansi Spora

Terdapat 2 type dormansi pada fungi, CONSTITUTIVE (endogenous) dan EXOGENOUS.

Dormansi Constitutif

Biasanya terjadi pada spora FUNGI SEKSUAL, dikarenakan adanya faktor internal yang menghalangi perkecambahan. Terkadang diperlukan perlakuan khusus untuk mengaktivasi percekambahan, misalnya heat shock atau cold shock.

Dormansi Exogenous

Biasa terjadi pada spora FUNGI ASEKSUAL, dikarenakan faktor luar yang kurang mendukung sprt kelembaban, nutrisi, dan temperatur.

Fungistasis (mikostasis)

Keadaan yang hampir sama dengan dormansi exogenous, namun keberadaan faktor luar dikarenakan adanya inhibitor hasil metabolisme dan atau adanya kompetisi perolehan nutrisi yang terbatas oleh mikroorganisme

Perkecamabahan Spora

1. Ketersediaan Nutrien, beberapa spora dpt berkecambah dalam lingkungan yang tidak ada nutrien karena mempunyai cadangan endogenous, namun bbrp lainnya membutuhkan jg nutrien dr luar (sprt sumber karbohidrat).

2. Pengairan dan Pembengkakan,air berperan sbg proses aktif dimana akan mengubah permeabilitas membran/dinding spora.

3. Munculnya Kecambah/tunas (Germ emerging), karena adanya akumulasi vesikel dekat membran yng diikuti material baru pembentuk membran/diding spora.

Divisi Fungi

- Chytridiomycota (dikenal dengan Chytrid)

- Blastocladiomycota

- Neocallimastigomycota

- Zygomycota

- Glomeromycota

- Ascomycota

- Basidiomycota

Reproduksi Fungi

1. Reproduksi Aseksual, dgn spora vegetatif atau fragmentasi. Persebaran lebih luas.

2. Reproduksi Seksual, dgn fusi hapolid nuklei atau dgn paraseksual

3. Sporulasi, bertujuan

- Dispersi, efisiensi penyebaran ke daerah yang lebih luas

- Preservasi, menjaga kelangsungan hidup dlm kondisi lingkungan yang tdk mendukung

- Variasi genetik

Reproduksi Seksual Fungi

1. Chytridiomycota

Zoospora yang dihasilkan zoosporangia berbeda akan berpasangan dan mengadakan fusi agar dpt bergerak (MOTIL), BIFLAGEL, dan DIPLOID. Zigot akan berhenti bergerak, melepaskan flagel, memutar dan membentuk dinding tebal berubah menjadi RESTING SPORANGIUM yang dpt bertahan pd lingkungan yg tdk cocok. Ketika kondisi membaik, meiosis terjadi dan dihasilkan ZOOSPORE HAPLOID yg akan menjadi spesies SOMATIS HAPLOID.

2. Oomycota

Ketika meiosis dihasilkan GAMETES dgn nuklei HAPLOID dan mempunyai struktur reproduksi khusus (ANTERIDIA dan OOCONIA) mengadakan fusi membentuk OOSPORE DIPLOID dan

berkecambah mengasilkan SOMATIS DIPLOID

3. Zygomycota

Hifa (DIPLOID) khusus yang disebut ZYGOSPORE membentuk cabang (PROGAMETANGIA) dan akan bersinggungan dgn hifa PROGAMETANGIA HIFA LAIN. Ketika terjadi kontak, masing-masing progametangia akan membesar dan dibelakang ujung hifa terbentuk septum dan suspensor dibelakang septum. Dinding sel masing-masing ujung hifa rusak dan terjadi fusi nuklei, membentuk ZIGOT DIPLOID. Zigot membesar, menebal, dan berwarna

menandakan pematangan zigospore. Setelah dormansi, zygospore berkecambah menghasilkan sporangiofor dan sporangium (GERM SPORANGIUM). Meiosis terjadi ketika membentuk GERM SPORANGIUM shg dihasilkan SPORANGIOSPORE HAPLOID yg akan berkembang menjadi MICELIA HAPLOID.

4. Ascomycota dan Basidiomycota, cara reproduksi : konjugasi gametangia, kontak gametangia, spermatisasi, somatogami.

a. Ascomycota, ujung hifa askogenous dikariotik memanjang dan kmdn membengkok (CROZIER). Nuklei pada ujung hifa bergabung dan bermitosis. Ujung hifa yang membelok bergabung dengan bagian yang berada dibelakang nuklei yang bermitosis td, membentuk ASCUS MOTHER CELL, yg kmdn nukleinya fusi menjadi diplod dan terjadi meiosis menjadi 4 nuklei haploid. Tiap nuklei akan bermitosis menghasilkan 8 nuklei haploid. Protoplasma yg berada disekitar nuklai akan berkembang membentuk dinding dan masak menjadi ASCPSPORE.

b. Basidiomycota, 2 nuklei haploid pada ujung hifa dikariotik Fusi membentuk nuklei diploid, yg selanjtnya akan bermeiosis membentuk

4 nuklei haploid. Pada ujung hifa akan berkembang 4 STERIGMATA dimana pada tiap ujungnya menggembung dan cairan vakuola dipompakan. Nuklei yang akan membengkak pd ujung sterigma mengalami pematangan menjadi BASIDIOSPORE.

Reproduksi Aseksual Fungi

Tipe spora aseksual

1. Sporangiospore

Bersifat Endogenous, terkandung dan terbentuk dlm sporangium. Terbantuk dari pembelahan sitoplasma yang mengelilingi inti, dan diikuti pembentukan dinding yang mengelilingi sitoplasma tersebut. Terdapat pada fungi CHYTRIDIOMYCOTA, OOMYCOTA, dan HYPHOCHYTRIDIOMYCOTA. Terdapat 2 tipe yaitu ZOOSPOR (motil) dan APLANOSPOR (non-motil).

Zoospore

2. Konidia

Eksogenous, biasanya terbentuk pada ujung hifa yang disebut konidiospore berkembang dalam berbagai cara. Dimiliki oleh Fungi Mitosporik, dan dimiliki jg oleh ASCOMYCOTA dan BASIDIOMYCOTA.

Reproduksi Aseksual,

1. Chytridiomycota

Sel somatic terisolasi dari rizoid dan berubah menjadi Zoosporamgium. Intinya mengalami mitosis menghasilkan sel multinukleat. Terjadi pembelahan sitoplasma pada tiap inti yang diikuti sebagain sittoplasmanya, berkembang menjadi Single Flageum (pd rumen hewan). Ketika sdh matang, Zoospor keluar dr sporangium. Bergerak dgn berenang dn stlh menemukan substrat yg baru, flagel akan terlepas dr dinding sel dan benrkembang menjadi sel somatic (vegetative).

2. Oomycota

Bagian ujung hifa membengkak membentuk Zoosporangium, inti mengalami pembelahan mitosis diikuti pembelahan dan pembagian sitoplasma tiap inti. Terdapat struktur pendukung hifa, Sporangiofor. Saprolegnia, zoospore dikeluarkan dr sporangium sekunder yg kmdn berkembang, tumbuh dan masak dlm sporangium ksng yang pertama. Bbrp Zoosporangi terbentuk bersama dgn yg lainnya, disebut dgn PROLIFERASI PERCURRENT. Zoospore berflagel 2.

Bbrp Oomycota (saprolegnia) pnya 2 fase motil dgn fase istirahat dlm peralihannya, yg diebut DIPLANETISM. Zoospor Primer berbentuk buah pir dgn 2 flagel pd bag ujungnya. Zoospore sekunder berentuk ginjal dgn 2 flagel pd sisi konkavnya.

3. Zygomycota

Aplanospor yang mrpk sporangiospor non motil. Aplanospor terbentuk dr uninukleat atau multinukleat yg mengalami pembelahan yg diikuti sitoplasmanya, terbentuk dinding dan mengalami pemasakan.

Pada sporangium bbrp spesies terdapat Kolumela (septa yg menonjol, shg permukaannya lbh luas dibandingkan septa normal). Kolumela berfungsi meningkatkan difusi nutrient untuk perkembangan spora, yg sgt pntg pada sporangia yg besar.

4. Ascomycota

Konidia Thaliic, terbentuk dari penyekatan (septasi) dan fragmentasi hifa, yg dapat berkembang dr ujung atau bag tengah hifa. Tipe konidianya yaitu :

1. Anthospor, terbentuk dr septasi dan fragmentasi dr hifa, dimana element dr hifa (termasuk dindingnya) akan menjadi konidia. Setiap fragmen berbentuk dan akan terisolasi secara berurutan setelahnya.

2. Clamydospor, merupakan spora istirahat. Hifa bagian tengah atau ujungnya membesar, bulat, dan menebal, dindingnya tekadang berwarna, terkandung sitoplasma padat dan cadangan nutrisi. Dindingnya menekuk (kedalam), mengisolasi hifa tersebut dengan menutup pori spora (apabila ada). Biasanya terjadi dikarenakan kondisi yang tidak mendukung atau ketidakmungkinan untuk pertumbuhan somatic.

Konidia Blastik , terjadi krn pertunasan atau pembengkakan. Berkembang dr spora tunggal dan kmdn membentuk rangkaian spora. Tipe Konidia Blastic :

1. Blastospore, terbentuk dr pertunasan hifa, atau sel yeast. Kedua dinding menekuk, spora berdempetan dan selanjutnya blastospor bertunas membentuk percabangan pada spora.

2. Porospore, spora muncul pd lubang pori dr membrane hifa. Hanya membrane dalam yang mengalami penekukan dlm perkembangan spora. Spora bau kmdn membentuk dinding sel yg tebal dan berwarna. Titik pelepasan spora dr hifa (konidiospor) biasanya terlihat jelas.

3. Aleuriospore, perkembangan tunggal, merupakan spora ujung. Ujung konidiospore menggembung yg slnjtnya terpisahkan oleh septum ketika masih pd tahap awal perkembangan spora. Kedua membrane menekuk pada

pembentukan spora. Spora membentuk goresan yg semakin meluas, dn kmdn terpisah. Scra normal, tdk ada lg perkembangan spora stlh spora terlepas dr hifa. Pembentukan spora berikutnya yaitu dengan membentuk percabangan pd ujung dekat bekas konidiospor sblmnya.

4. Anellospor, proses pembentukan konidia, hamper sama dgn aleuriospor, perkembangan spora scr berurutan setelahnya (bertingkat). Konidiofor menjadi agak lbh panjang setiap terjadi pembentukan spora, dan terbentuk cincin disekitar daerah perpanjangan. Tiap cincin menunjukkan 1 pembentukan spora.

5. Phialospore, setiap pembentukan spora didorong oleh conidiofor yg disebut FIALIDE, membrane spora berasal dr kedua membrane fialide. Spora pertama bertudung, yg menunjukkan ujung fialide tempat munculnya spora .

Tipe Konidiofor

1. Konidiofor sederhana (konidia tunggal tak bercabang), Geotrichum candidum

2. Konidiofor bercabang, membentuk tandan konidia pd ujungnya. Trichoderma vinde

3. Coremium, kumpulan konidiofor membentuk seperti tangkai tegak

4. Picnidium, struktur bentuk botol dgn konidiofor berkembang dr sel memb ran pycnidial. Phoma Species

5. Averculus: bentuk flat (gepeng) dgn bantalan konidiofor pendek tumbuh berdampingan. Colletrothicum species

6. Sporodochium : bentuk bantal, dgn bantalan konodiofor pendek. Epicocum species