Tipe Interaksi Baru Comp 2010

39
INTERAKSI MIKROBA INTERAKSI MIKROBA Kuliah II Kuliah II Mikrobiologi Lingkungan Mikrobiologi Lingkungan SURABAYA, 21 SEPTEMBER 2010 SURABAYA, 21 SEPTEMBER 2010

description

interaksi

Transcript of Tipe Interaksi Baru Comp 2010

  • INTERAKSI MIKROBA Kuliah IIMikrobiologi Lingkungan SURABAYA, 21 SEPTEMBER 2010

  • INTERAKSI DALAM EKOLOGI MIKROBA EKOLOGI MIKROBAIlmu yang mempelajari antara hubungan timbal balik (interaksi dan interdependensi) antara mikrorganisme dengan lingkungannya

    Bentuk-bentuk interaksi mikroorganisme di lingkungan antara lain dalam proses :Siklus biogeokimiaRantai makananHerbivori (berbasis fotosintesis)GrazingPredatoriDetritus

  • Sebagian besar mikroorganisme ditemukan di alam tidak dalam bentuk tunggal, tetapi dalam bentuk populasi di dalam komunitas. Interaksi sangat berarti pada beberapa populasi yang ada dalam komunitas. Interaksi yang terjadi bisa bersifat positif ataupun negatif Masing-masing mikroorganisme mempunyai pengaruh terhadap lingkungannyaMikroba yang tumbuh pada air yang tercemarMikroorganisme fotosintetik di perairan Mikroba pada tanaman tomatMikroba tanahMikroba pada rumen sapiMikroba pada rongga mulut manusia

  • BIOFILMS

  • Jenis mikroba apa saja yang mampu tumbuh pada kondisi ini ?

  • JENIS INTERAKSI BIOLOGI PADA MIKROBAInteraksi yang terjadi pada mikroorganisme berlangsung antaraMikroorganisme dengan mikroorganismeMikroorganisme dengan tumbuhan Mikroorganisme dengan hewan Mikroorganisme dengan manusiaInteraksi mikroorganisme dengan inang yang lebih besar disebut dengan inang (host) Host menyediakan lingkungan yang stabil (T, pH, tekanan osmosis, kelembapan dll) dan nutrien yang cukup bagi kehidupan mikroba.Mikroba pada rumen sapiMikroba dalam mulut manusia

  • KEANEKARAGAMAN MIKROBA DAN HABITATNYA

  • DEFINISI INTERAKSI MIKROBAInteraksi terjadi ketika mikroba dan host ada berdekatan

    Seberapa dekatnya, sehingga bisa disebut telah terjadi interaksi antara mikroba dengan lingkungannya ?

    Contoh : limbah manusia dan mikrobaLimbah manusia merupakan sumber nutrisi bagi kehidupan mikroba. Aktivitas mikroba dalam mendegradasi sampah akan membantu proses peruraian limbah di lingkungan

    Syarat terjadi interaksimIkroba harus dekat dengan benda (organisme hidup / mati) dan terjadi kontak untuk periode tertentu

  • INTERAKSI POSITIFDapat memacu kemampuan populasi yang berinteraksi untuk survive dalam habitat tertentu dalam komunitasMemungkinkan populasi mikroba untuk co-exist dalam suatu habitat dimana secara individu mereka tidak bisa hidup (exist) sendiriPerkembangan lebih lanjut dari interaksi positif memungkinkan mikroorganisme menggunakan sumber yang tersedia lebih efisien dalam pemakaian dari pada ketika suatu pertumbuhan populasi mikroba tumbuh sendiri

  • INTERAKSI NEGATIFBertindak sebagai mekanisme yang menghambat kepadatan populasi Dalam beberapa kasus, interaksi negatif bisa menghasilkan eliminasi suatu populasi yang tidak bisa beradaptasi dengan baik untuk keberlangsungan hidupnya di habitat tertentu dalam suatu komunitasDalam komunitas yang stabil, interaksi negatif bersifat adapative dan dibutuhkan untuk memelihara suatu keseimbangan antara populasi dalam komunitas biologiInteraksi negatif menghindari overpopulasi dan kehancuran sumber daya pada habitat tertentu Interaksi negatif juga cenderung untuk menghalangi masuknya populasi asing (allochthonous) dalam komunitas yang stabil yang telah tersusun oleh populasi autochthonous (indegenous), sehingga bertindak untuk mempertahankan stabilitas komunitas

  • KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA Interaksi bersifat dinamis. Perubahan lingkungan yang pada host/tempat tumbuh akan mempengaruhi tipe dan jumlah mikroorganisme yang ada pada hostKemampuan tumbuh mikroba sesuai dengan kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhannyaBeberapa mikroba dapat tumbuh pada inang/host juga mampu hidup bebas di lingkungan. Dalam banyak kasus, kondisi fisiologis yang dibutuhkan pada dua keadaan ini sangat berbeda. Mikroba harus mempunyai cara untuk mendeteksi apakah bisa berinteraksi dengan hostMikroba harus bereaksi terhadap keberadaan /ketiadaan host melalui perubahan dari ekspresi gen tertentu

  • KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA MIkroba harus hati-hati dalam memilih inang yang tepat, dimana kondisi ini sangat susah dalam suatu lingkungan yang kompleks. Mikroba harus mampu melakukan kolonisasi pada host dan mikroba harus bisa mendapatkan senyawa pertumbuhan yang diperlukan selama interaksinyaMikroba harus mempunyai mekanisme untuk mampu memenangkan upaya pertahanan diri dari inang sehingga mikroba tetap bisa mempertahankan kolonisasinya. Tanpa upaya tersebut, host akan mudah mengeliminasi mikroba

  • INTERAKSI BIOLOGIBisa ditinjau dari berbagai segiDependency (ketergantungan) ObligatFakultatifDurability (masa terjadinya) PersistantTransientSpecificity (kekhususan)SpecificNon specificLocation (lokasi)Ecto di luar sel host, beradaptasi dengan organEndo dalam sel inang kontak dengan sitoplasmaCharacteristic (Sifat) BeneficialHarmful

  • TIPE- TIPE INTERAKSI MIKROBA Interaksi mikroba dibagi dalam 5 tipe :1. NETRALISME Interaksi dimana keduanya baik mikroba maupun inang sama sama tidak mendapat keuntungan dari interaksi tersebut2. MUTUALISME Interaksi dimana keduanya baik mikroba maupun inang sama sama mendapat keuntungan dari interaksi tersebut3. SINERGISME Interaksi dimana keduanya baik mikroba maupun inang mendapat keuntungan dari interaksi tersebut (mempunyai aktivitas mendukung dalam pembentukan produk yang lebih besar dari pada organisme tersebut hidup sendiri)4. KOMENSALISME Interaksi dimana salah satu populasi mendapat keuntungan

  • TIPE- TIPE INTERAKSI MIKROBA

    5. ANTAGONISME Interaksi dimana satu atau keduanya (mikroba maupun inang) menderita : - Kompetisi : interaksi dimana populasi dari 2 spesies umumnya terhambat karena ketergantungan mereka pada nutrien yang sama - Amensalisme : represi dari satu spesies oleh toksin yang dihasilkan oleh pasangan interaksinya.- Predatorisme : ingesti satu organisme oleh organisme lainnya- Parasitisme : ada kerusakan dari jaringan hidup /sel yang dialami oleh inang akibat aktivitas mikroba untuk mendapatkan nutrien

  • PENGGOLONGAN INTERAKSI

  • NETRALISME

    Tidak ada interaksi antara dua populasi mikroorganismeNetralisme tidak pernah terjadi pada populasi mikroorganisme yang menggunakan sumber nutrisi yang sama, tetapi pada populasi mikroorganisme yang mempunyai perbedaan dalam metabolismenyaTerjadi pada populasi mikroba yang secara fisik telah berbeda dan dimana sedikit sekali berinteraksiTerjadi bila populasi tidak mempunyai kesempatan untuk berinteraksi Contoh : populasi dengan kepadatan rendah dan pada tahap resting cell. Dalam kondisi ini mikroorganisme akan co-exist tanpa memperebutkan sumber yang sama dalam suatu habitat

  • SIKLUS KARBON

  • SIKLUS NITROGEN

  • SIKLUS SULFUR

  • MUTUALISMEHubungan antara dua populasi mikroba yang saling menguntungkan satu sama lainSangat efektif dan tidak dapat digantikan oleh spesies lainContoh :Alga dan jamur pada lichenesProtozoa dan populasi alga di perairan Ciliata dan ChlorellaRhizosolenia dan cyanobacteria Rhizobium dan tumbuhan kacang-kacangan

  • SINERGISMEHubungan populasi mikroorganisme yang saling menguntungkanBerbeda dengan mutualismeTerjadi antara 2 populasi dimana populasi satu tidak dapat memproduksi/mensintesa bahan tertentu tanpa ada populasi yang lainContoh : Sinergisme Streptococcus faecalis dan E.Coli dan memproduksi arginin menjadi putresinArginin -------------Ornitin S. faecalisE. coli

    Putresin

  • Major Nutritional Modes

  • KOMENSALISME Terjadi pada dua populasi dimana satu populasi akan memperoleh keuntungan dan populasi lain tidak terpengaruh

    Contoh : - Ganggang dan bakteri aerob obligat- Mikroba anaerobik fakultatif dan anaerob obligat- Luka terbuka akibat infeksi mikroba akan menjadi tempat masuknya mikroba lain

    Dasar hubungan TempatSubstratPertahananMakananTempat berlindung Kometabolisme

  • KOMETABOLISMEKometabolisme : Salah satu populasi mikroba memproduksi metabolit yang akan digunakan sebagai bahan esensial untuk mikroba lain

    Contoh

    Coprophagus fungi yang hidup pada kotoran hewanOxidase H2S oleh populasi mikrobaPertumbuhan mikroorganisme di permukaan kulitBakteri epifit yang hidup di permukaan tanaman

  • KOMPETISIHubungan interaksi negatif antara 2 populasi dimana kedua populasi tersebut akan terpengaruh pada kehidupan dan pertumbuhannyaTerjadi pada populasi yang menggunakan sumber nutrisi sama Kompetisi akan mengeliminasi populasi yang lemah dan mempertahankan populasi yang paling adaptif Terjadi pengaruh yang merugikan pada kedua populasi tersebutContoh : 2 populasi bakteri (Pseudomonas dan Acinetobacter pada kultur uji biodegradasi minyak

  • Interaksi antar mikroba pada limbah

  • AMENSALISMEHubungan yang terjadi bila salah satu populasi akan menghasilkan bahan yang akan menghambat populasi lainnya

    Contoh : - Mikroba yang menghasilkan antibiotik - Kemampuan bakteri Acetobacter yang dapat mengubah etanol menjadi asam asetat

  • PARASITISMEHubungan antara mikroorganisme yang mendapat keuntungan sedangkan induk semang (host) yang ditempati rugiBiasanya mikroorganisme parasit lebih kecil dari pada hostnyaHubungan ini biasanya dikaitkan dengan kebutuhan makananContoh : Bdellovibrio merupakan mikroba parasit untuk bakteri lain seperti E. coli : Pseudomonas aeruginosa pada ikan

  • Interaksi parasitisme

  • PREDATORISME Merupakan interaksi dimana ada aktivitas memakan/pemangsaan dari spesies prey oleh populasi predator.Predasi merupakan proses penting dalam menjamin rantai makanan untuk mendukung pertumbuhan organisme yang lebih tinggi Umumnya interaksi prey dan predator terjadi pada waktu yang pendek dan predator mempunyai ukuran lebih besar dari pada prey, akan tetapi tidak selalu demikianMikroba yang berukuran kecil dapat mengkonsumsi organisme yang berukuran lebih besar. Contoh : protozoa Didinium dapat menelan dan mengkonsumsi protozoa Paramaecium yang lebih besar Nematophagous fungi Arthrobytrys oligospora dapat mengkonsumsi nematoda yang lebih besar dengan mekanisme perangkap seperti adhesive network dan adhesive or constrictive rings. Begitu nematode terperangkap , hifa fungi akan melakukan penetrasi dan mencerna namatoda.

  • Predatorisme

  • Pemangsaan populasi bakteri oleh protozoa predator kadang disebut dengan grazing. Aktivitas grazing penting dalam memindahkan biomassa mikroorganisme dalam rantai makanan di perairanContoh : Hewan penyaring (filter-feeding) seperti Kerang, Cacing Rotifera, Ciliata (Stentor, Vorticella) dapat memakan mikroba yang tersuspensi air . : : Amoeba yang memangsa bakteri dalam vakuolanya