tugas mikro rizi
-
Upload
rizqi-kridho-utomo -
Category
Documents
-
view
257 -
download
0
description
Transcript of tugas mikro rizi
1. a. Jelaskan klasifikasi mikroba secara umum dan berikan contoh masing-masing !
b. Jelaskan perbedaan sel prokariotik dengan eukariotik!
2. Sebutkan ciri-ciri jamur dan bakteri serta berikan contoh bakteri dan jamur yang
bermanfaat dalam aplikasi industri !
3. Gambarkan dan jelaskan bagian-bagian dari virus !
4. Sebutkan perbedaan perhitungan jumlah sel mikroorganisme secara langsung dan tidak
langsung !
5. Dalam isolasi bakteri, dikenal metode cawan tuang (pour plate) dan metode cawan gores
kuadran (strike plate), jelaskan perbedaan keduanya!
6. a. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja bioreaktor !
b. Jelaskan salah satu metode analisa DNA pada
mikroorganisme!
7. Buatkan skema reaksi sederhana yang membedakan inhibitor
kompetitif dan non kompetitif !
8. Jelaskan dan gambarkan fase dari siklus hidup
mikroorganisme!
1. a. klasifikasi mikroba secara umum
Virus : Adenovirus, Herpes Simplex Virus, aramyxovirus Pneumonia Atibical
Bakteri : Streptococcus sp, Lactobacillus sp, Streptococcus thermophilus
Fungi : Khamir Saccharomyces,Rhizopus dan Mucor
Algae : ganggang hijau biru (BGA), ganggang hijau, ganggang merah dan coklat
ganggang
Protozoa : Euglenophyta, Euglena viridis, Noctiluca milliaris, Volvox
globator.Zooflagellata
b. perbedaan sel prokariotik dengan eukariotik
NAMA: RIANTORO RAHARJO
Perbedaan Sel Prokariotik Sel Eukariotik
Ukuran Sel
Diameter Sel prokariotik
0,2-2.0 µm
Diameter Sel
prokariotik 10-100 µm
Inti Sel
Tidak memiliki membran
inti, inti sel (nukleus) tidak
nyata / tidak nampak dan
tersebar dalam sitoplasma;
tidak anak inti sel
Inti sel nyata, memiliki
membran inti dan anak inti
sel (nukleolus).
Organel
terbungkus
membran Tidak ada
Ada, semua organel
terbungkus membran
seperti mitokondria,
retikulum endoplasma,
lisosom dan organel sel
lainnya
Flagela
mengandung dua protein
penyusun (protein
building blocks) hanya
berupa satu untaian
tersusun atas banyak
mikrotubula.
Glikokalik
s
(Glycocaly
x)
dalam bentuk kapsul atau
lapisan lendir,
sedangkan pada sel
eukariot terdapat pada sel
sel yang tidak memiliki
dinding sel.
Dinding
sel
Sel prokariot memiliki
dinding sel cukup
kompleks dan
Ada dinding sel,
komposisi kimia yang
sederhana.
mengandung
peptidoglycan.
Membran
sel:
Tidak mengandung
karbohidrat dan kurang
mengandung sterol /
steroid
Pada eukariot
mengandung sterol /
steroid dan karbohidrat
yang dapat berfungsi
sebagai reseptor.
Sitoplasma
Tidak mengandung
sitoskeleton atau aliran
sitoplasma
Pada sel eukariot memiliki
sitoskeleton dan aliran
sitoplasma.
Ribosom
pada sel prokariot
mengandung ukuran 70S
(lebih kecil)
sel eukariot mengandung
ukuran pada ribosom
subunit mayor 80S dan
subunit minor 70S.
Susunan
Kromosom
(ADN/DN
A)
Sel prokariot memiliki
kromosom sirkular, tidak
mengandung histon
sel eukariot berbentuk
multiple linear dengan
kehadiran histon
Pembelaha
n sel
Sel prokariot membelah
dengan binari fisi
pada sel eukariot dengan
mitosis
Reproduksi
seksual
Sel prokariot tidak
melakukan meiosis, hanya
melakukan Transfer
fragmen DNA saja
(Konjugasi)
Pada sel eukariot
berhubungan dengan
meiosis
Permeabilit
as
membran
inti Selektif Tidak
Kloroplas Ada, terdapat dalam sel Tidak ada, klorofil
tumbuhan tersebar dalam sitoplasma
Tipe sel Biasanya multiseluler
Uniselular (pada beberapa
cyanobacteria ada yang
multiseluler
Jumlah
kromosom Satu dan lebih
Satu saja tapi bukan
kromosom sejati : plasmid
Vesikula ada ada
Contoh Sel tumbuhan Bakteri dan arkhaebakteri
2. ciri-ciri jamur dan bakteri serta berikan contoh bakteri dan jamur yang bermanfaat
dalam aplikasi industri
a. Ciri-Ciri Fungi (jamur)
Fungi (jamur) adalah sebuah organisme yang bersifat eukariotik , yang mana
sel-selnya mempunyai dinding sel yang tersusun dari kitin . Fungi tidak
mempunyai klorofil sehingga dia bersifat heterotroph dan hidupnya secara
parasite, saprofit, atau juga mutual contohnya, lumut kerak.
Fungi ada yang uniseluler (yang disebut khamir) dan ada juga multiseluler.
Fungi multiseluler tersusun atas benang-benang hifa yang membentuk seperti
anyaman, yang disebut miselium. Hifa pada fungi ada yang bersekat
(septum) da nada juga yang tidak bersekat (aseptum) dan memiliki banyak inti
yang disebut dengan senositik . Miselium bisa dibedakan menjadi miselium
vegetative (untuk menyerap makanan) dan miselium generative (untuk
reproduksi).
Reproduksi dari fungi itu sendiri secara vegetatif yaitu dengan
carapembentukan kuncup (pada khamir), fragmentasi, dan pembentukan spora
aseksual (berupa sporangiospora atau konidiospora). Sedangkan reproduksi
fungi secara generative yaitu dengan pembentukan spora seksual (zigospora,
askospora, dan basidiospora) yang dilakukan secara singami (yaitu penyatuan
hifa yang berlainan jens).
Habitat fungi adalah didarat (terrestrial) dan ditempat-tempat yang lembap
Contoh jamur yang bermanfaat dalam aplikasi industri
Khamir Saccharomyces berguna sebagai fermentor dalam industri keju, roti,
dan bir
Rhizopus dan Mucor berguna dalam industri bahan makanan, yaitu dalam
pembuatan tempe dan oncom
b. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu:
Organisme multiselluler.
Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
Umumnya tidak memiliki klorofil
Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron
umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.Epulopiscium
fishelsoni berukuran diameter 80 μm dan panjang 200-500 μm (0,2-0,5 mm)
yang hidup pada ikan. Bakte ini ditemukan hidup di usus ikan sekitar Pulau
Lizard, Queensland, Australia. Thiomargarita namibiensisberukuran diameter
100-750 μm (0,1-0,75 mm). Bakteri ini ditemukan di sebuah pantai di
Namibia, Afrika.
Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
Hidup secara sendiri-sendiri (soliter) atau berkelompok (koloni)
Hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut
dan hidup di sekitar kita, mulai dari daerah tropis hingga kutub, dataran rendah
hingga pegunungan dan juga pada tubuh kita dinding selnya tidak
mengandung peptidoglikan
Termasuk jenis organisme yang jumlahnya melimpah
Hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung
peptidoglikan
Contoh jamur yang bermanfaat dalam aplikasi industri
Susu dapat diolah menjadi yoghurt dengan bantuan bakteri Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, susu dengan bantuan bakteri
Streptococcus lactis diolah menjadi mentega, dengan bakteri Lactobacillus
casei menjadi yakult, dan dengan bantuan Streptococcus sp. serta
Lactobacillus sp. diolah menjadi keju
3. Bagian Bagian Virus
a. Morfologi virus
Virus berukuran aseluler (tidak mempunyai sel).
Virus berukuran amat kecil, jauh lebih kecil daripada bakteri.
Virus hanya memiliki sala satu macam asam nukleat (RNA atau DNA).
Virus umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat
bervariasi
Tubuh virus terdiri atas kepala, kulit(selubung atau kapsid), isi tubuh, dan
serabut ekor.
b. Anatomi virus
1) Kepala
Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid.
2) Kapsid
Kapsid merupakan selubung terluar virus yang tersusun atas banyak subunit protein
yang disebut kapsomer. Kapsid inilah yang memberi bentuk pada virus sekaligus
sebagai pelindung virus dari kondisi lingkungan yang merugikan virus. Bentuk
kapsid virus berbeda-beda yaitu polihedral, batang, bulat, oval, dan lain-lain.
3) Isi tubuh
4) Isi tubuh yang disebut viorin adalah bahan genetik yakni asam nukleat (DNA atau
RNA), contohnya sebagai berikut:
Virus yang isi tubuhnya RNA dan bentuknya menyerupai kubus antara lain,
virus radang mulut.
Virus yang isi tubuhnya RNA, protein, lipida, dan polisakarida, contohnya
paramixovirus.
Virus yag isi tubuhnya tediri atas RNA, protein, dan banyak lipida, contohnya
virus cacar.
5) Ekor
Ekor virus merupakan alat penancap ketubuh organisme yang diserangnya. Ekor
virus terdiri atas tabung bersumbat yang dilengkapi benang atau serabut.Pada virus
dijumpai asam nukleat yang diselubungi kapsid, disebut nukleokapsid.
4. Perbedaan Metode Penghitungan Sel Mikroorganisme secara langsung dan tidak
langsung
Secara tidak langsung, yaitu menghitung jumlah sel mikroorganisme dengan metode
tertentu tanpa menghitung jumlah selnya. contoh;Total Plate Count (metode hitungan
cawan) dengan mengikuti aturan Standard Plate Count (SPC). Sedangkan Secara
langsung, yaitu menghitung jumlah sel mikroorganisme dengan menggunakan alat
bantu, contohnya dengan menggunakan alat Haemocytometer.
5. a. Metode Cawan Gores Kuadran (Strike Plate)
Metode ini praktis, hemat biaya dan waktu, hanya membutuhkan keterampilan. Hasil
penggoresan diharapkan tampak seperti gambar di bawah ini.
Kesalahan-kesalahan yang umum dilakukan dalam metode ini antara lain : (1) tidak
memanfaatkan permukaan medium untuk digores sehingga pengenceran kurang
optimal, (2)
penggunaan inokulum yang terlalau banyak sehingga menyulitkan pemisahan sel
waktu digores.
b. Metode Cawan Tuang (Pour Plate)
Metode cawan tuang merupakan teknik lain yang dapat digunakan untuk
mendapatkan
koloni murni mikroorganisme. Kelemahan metode ini adalah membutuhkan waktu
dan bahan yang lama dan banyak, akan tetapi tidak memerlukan keterampilan tinggi.
Biakan campuran diencerkan dengan menggunakan medium agar yang telah dicairkan
dan didinginkan. Pengenceran dilakukan dalam beberapa tahap hingga diperoleh
koloni tunggal.
6.
a. faktor-faktor yang mempengaruhi kerja bioreaktor
2) Pemilihan bioreaktor
• Bentuk bioreaktor mudah untuk dioperasikan dan mudah pula dalam
pemeliharaan.
• Aerasi dan agitasi harus dapat diatur sesuai dengan kebutuhan biokatalis
untuk
melakukan metabolisme secara optimal.
• Konsumsi energi untuk pengoperasian dibuat seminimal mungkin.
• Pengendalian suhu, pH, dan faktor fisikokimia lain merupakan bagian
perlengkapan bioreaktor.
• Fasilitas pengambilan contoh sangat diperlukan untuk pengukuran parameter
yang
berguna dalam pemantauan kinerja bioreaktor.
• Proses evaporasi diupayakan tidak berlebihan.
• Bentuk geometri serupa pada penggandaan skala, karena umumnya
bioreaktor
diuji terlebih dahulu dalam skala kecil.
3) Jenis makhluk hidup yang digunakan
Berdasarkan kebutuhan oksigen, maka terdapat sel yang membutuhkan O2
untuk hidupnya (bersifat aerobik) dan ada sel yang tidak membutuhkan O2
(bersifat anaerobik). Bioreaktor yang menggunakan sel aerobik, oleh karena
kelarutan oksigen dalam media rendah, maka O2 harus selalu dipasok terus
menerus. Oksigen dapat diberikan dengan cara mendispersikan udara ke dalam
media. Hal ini terkait dengan berbagai perlengkapan bioreaktor yang berfungsi
untuk memasok udara. Jenis dan ukuran sel sangat berpengaruh terhadap
bioreaktor dan pengoperasiannya. Sel tunggal seperti mikroba tidak tahan
terhadap gaya geser dan perlu pendispersian udara lebih tinggi. Bentuk dan
ukuran tanaman atau hewan yang bervariasi juga menentukan pengoperasian
bioreaktor. Tanaman menghasilkan akar-akar yang tumbuh dengan sifat
tertentu, umumnya memerlukan pengaturan aliran agar kontak antara akar
dengan nutrisi dan bahan yang akan diabsorbsi berlangsung optimal. Mikroba
atau tanaman tertentu tumbuhnya hanya di permukaan, oleh karenanya
digunakan bioreaktor permukaan, misal bioreaktor bed atau tray (baki).
4) Sifat media
Jenis makhluk hidup sangat menentukan susunan media yang digunakan
dalam bioreaktor. Sifat-sifat media menentukan jenis bioreaktor yang akan
digunakan. Sifat fisik substrat yang akan direaksikan sangat beragam,
misalnya gas, cair atau padat. Gas, misalnya CO2, SOx, NOx yang dapat
diabsorpsi oleh daun-daun tanaman. Cairan ada berbagai sifat, misalnya cairan
dan senyawa larut air (metanol, etanol), bahan padat terlarut dalam air
(glukosa, laktosa), bahan cair tidak larut air (minyak bumi, parafin). Padatan
ada beberapa sifat, padatan larut sebagian atau padatan tidak larut (pati,
selulosa). Efek biokinetik substrat juga berpengaruh terhadap pemilihan
bioreaktor. Substrat tertentu dapat menyebabkan reaksi penghambatan atau
represi pertumbuhan. Untuk substrat seperti ini lebih tepat apabila
menggunakan operasi semi sinambung atau biakan sinambung. Apabila
produk hasil bioproses pada konsentrasi tinggi yang menyebabkan
penghambatan, diperlukan pengaturan tahap banyak/multistage. Perilaku
reologi aliran zat/bahan sangat menentukan bioreaktor yang dipilih.
Media/substrat yang mempunyai viskositas rendah tidak menimbulkan
masalah waktu pencampuran dan laju perpindahan oksigen. Akan tetapi pada
substrat dan produk yang mempunyai viskositas tinggi, maka menimbulkan
masalah pada perpindahan oksigen.
5) Parameter bioproses
O2 merupakan faktor dasar yang menentukan pertumbuhan dan aktivitas
proses pada sel aerobik. Biasanya diukur menggunakan parameter laju
perpindahan oksigen (OTR: Oxygen Transfer Rate). Apabila senyawa dalam
substrat tidak mengandung oksigen (misal parafin), maka kebutuhan oksigen
akan menjadi lebih besar. Suhu lingkungan mempengaruhi reaksi biokatalisis.
Biokatalis mempunyai suhu optimal yang spesifik. Dengan demikian laju
pertumbuhan sel dan pembentukan produk hasil reaksi biokatalisis umumnya
tergantung pada suhu. Pada bioreaktor, suhu dikendalikan dengan mekanisme
tertentu agar bioproses berlangsung optimal. Panas yang terbentuk biasanya
dikendalikan menggunakan air pendingin atau sel tahan panas (termofilik).
Aktivitas biokatalis dipengaruhi pH. Kecepatan reaksi enzimatis (biokatalisis)
dan laju pertumbuhan terbaik pada pH optimal. Tingkat konsentrasi ion H+
atau pH yang sesuai menjamin berlangsungnya bioproses secara optimal.
Walaupun kadang-kadang pH media serendah mungkin digunakan untuk
mengurangi gangguan karena adanya kontaminasi oleh makhluk hidup yang
lain (kontaminan).
6) Faktor produksi
Faktor produksi ada berbagai macam. Faktor-faktor yang harus
dipertimbangkan dalam pemilihan bioreaktor adalah sebagai berikut:
• Biaya
Biaya meliputi biaya tetap terutama untuk membangun bioreaktor dan biaya
tidak tetap atau biaya operasional. Biaya operasional terutama untuk
menyediakan bahan-bahan yang diperlukan selama bioreaktor dioperasikan.
Selain itu biaya untuk tenaga dan energi serta kelengkapan lain perlu
diperhitungkan seekonomis mungkin.
• Kemudahan mendapatkan bahan
Penggunaan bahan-bahan yang mudah didapat merupakan jaminan
berlangsungnya operasional bioreaktor dalam jangka waktu yang panjang.
• Ketersediaan dan mutu tenaga kerja
Ketersediaan dan mutu tenaga kerja sangat mempengaruhi pemilihan
bioreaktor. Bioreaktor sederhana dapat dioperasionalkan oleh tenaga
menengah yang tidak perlu pendidikan tinggi. Akan tetapi untuk bioreaktor
modern yang sistemnya dirancang secara otomatik atau dengan pengendalian
komputer memerlukan tenaga dengan pendidikan dan keterampilan tinggi,
terutama apabila timbul permasalahan operasional.
• Keadaan pasar
Seperti halnya industri lain, maka industri yang menggunakan bioproses
tergantung pada keadaan pasar. Misalnya kondisi penjualan apakah stabil atau
berubah-ubah. Nilai ekonomis hasil samping produk juga sering
dipertimbangkan untuk memilih bioreaktor. Hasil samping dapat digunakan
untuk membantu membiayai operasional bioreaktor.
• Ketersediaan energi
Dalam merancang bioreaktor dibuat sedemikian sehingga energi yang
digunakan untuk operasional bioreaktor seefisien mungkin. Walaupun
demikian tetap memperhatikan ketersedian energi yang ada.
• Aturan kerja dan keselamatan dan Undang-Undang tentang
pembatasan polusi
lingkungan, merupakan acuan yang digunakan untuk merancang bioreaktor.
b. Salah satu metode analisa DNA pada mikroorganisme
HIBRIDISASI
Teknik hibridisasi meliputi dua proses, yaitu proses denaturasi atau pemisahan dua rantai
asam nukleat yang komplementer dari proses renaturasi atau perpaduan kembali dua rantai
asam nukleat. Proses denaturasi biasanya dilakukan dengan cara pemanasan DNA untuk
memecah ikatan hidrogen yang terdapat di antara pasangan basa sehingga rantai asam
nukleat akan terpisah. Proses ini kemudian diikuti dengan proses renaturasi dengan cara
pendinginan.
Pengujian sel bakteri pembawa rekombinan, gen-gen target, level mRNA, hasil
pemotongan ER (RFLP) dan uji lainnya yang menggunakan teknik hibridisasi,
membutuhkan proses denaturasi dan fragmen asam nukleat yang tidak diketahui dan
memfiksasi fragmen tersebut pada bahan solid seperti filter nitroselulosa. Untuk pengujian
dengan hibridisasi diperlukan suatu probe asam nukleat yang komplementer dicampurkan
dengan fragmen asam nukleat yang terdapat pada bahan solid tersebut pada kondisi yang
mendukung terjadinya hibridisasi. Proses hibridisasi dapat juga dilakukan dalam larutan
(bukan bahan solid). Baik DNA yang hendak didiagnosis (target) maupun probe
dimasukkan dalam larutan buffer. Kedua DNA tersebut bebas bergerak dan proses
hibridisasinya berlangsung 5-10 kali lebih cepat daripada di bahan solid. Keadaan tersebut
sangat penting dalam aplikasi kebanyakan diagnostik mikrobiologi yang memiliki
konsentrasi DNA target sangat sedikit dan membutuhkan waktu diagnosis lebih cepat.
Probe dapat juga dibuat dari oligonukleotida (biasanya terdiri dari 30-40 nukleotida) yang
dibuat secara sintetik. Oligonukleotida tersebut dapat berupa fragmen DNA rantai tunggal
atau fragmen RNA yang dilabel.
Proses hibridisasi dan visualisasi diawali dengan transfer DNA dari gel agarose ke nilon
berpori atau membrane nitroselulosa. Transfer DNA disebut ‘Southern blotting’, mengacu
kepada nama penemu teknik tersebut yaitu E.M. Southern (1975). Pada metode ini mula-
mula gel didenaturasi dengan larutan dasar dan diletakkan pada suatu nampan.
Selanjutnya di atas gel hasil elektroforesis diletakkan nilon berpori atau membrane
nitroselulosa, kemudian di atasnya diberi pemberat. Semua fragment hasil pemotongan
dengan enzim restriksi yang pada awalnya berada pada gel akan ditransfer secara kapiler
ke membrane tersebut dalam bentuk untai tunggal. Pola fragmen akan sama dengan yang
berada pada gel.
Untuk identifikasi bakteri atau sel inang yang membawa plasmid rekombinan juga
dilakukan hibridisasi dengan menggunakan membran nitrosellulosa yang meiliki ukuran
dan bentuk sesuai dengan petridish yang digunakan. Membran ditempel ke medium LB
yang telah ditumbuhi koloni bakteri, kemudian membrane diambil dan petri berisi koloni
bakteri diinkubasi lagi untuk ditumbuhkan kembali. Kemudian membran diinkubasi
bersama probe DNA Bila antara probe dan DNA target merupakan komplemen maka akan
terjadi hibridisasi. Bila probe yang digunakan dilabeli maka selanjutnya dupleks yang
terjadi dapat dideteksi.
Bila kondisi hibridisasi yang digunakan mempunyai stringency yang tinggi (highly
stringent), maka tidak akan terjadi hibridisasi dengan DNA yang mempunyai kekerabatan
yang jauh atau non homolog. Jadi probe DNA akan mengenali hanya sekuen yang
komplemen dan secara ideal homolog diantara beribu-ribu atau bahkan berjuta-juta
fragmen yang bermigrasi sepanjang gel. Fragmen yang diinginkan dapat dideteksi setelah
dilakukan pemaparan membran yang telah mengalami hibridisasi pada film. Ada berbagai
cara untuk memperoleh dari melabel probe asam nukleat. Sebuah gen dan agen penyakit
yang akan dideteksi harus dimurnikan terlebih dahulu, kemudian dilabel apakah dengan
radioisotop seperti 32P atau dengan substansi non-radioisotop. Walaupun substansi non-
radioisotop dan dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama. Sensitifitas uji diagnostik
menggunakan probe yang dilabel dengan non-radioisotop dapat ditingkatkan dengan
penggunaan PCR. Substansi non-radioisotop yang paling sering digunakan sebagai label
adalah biotin dan digoxigenin.
7. skema reaksi sederhana yang membedakan inhibitor kompetitif dan non kompetitif
a. Inhibitor kompetitif
Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim
sehingga substrat tidak dapat masuk. Inhibitor ini bersaing dengan substrat untuk
berikatan dengan sisi aktif enzim. Penghambatan ini bersifat reversibel (dapat kembali
seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat.
b. Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor nonkompetitif biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan
substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan
perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan
substratnya. Contohnya, antibiotic penisilin menghambat kerja enzim penyusun
dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversibel, tetapi tidak dapat dihilangkan
dengan menambahkan konsentrasi substrat.
8. fase dari siklus hidup mikroorganisme
1) Reproduksi Pada Bakteri
Reproduksi Bakteri ialah perkembang-biakan bakteri. Bakteri mengadakan
pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan seksual. Pembiakan secara aseksual
dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan seksual dilakukan dengan cara
transformasi, transduksi , dan konjugasi. Namun, proses pembiakan cara seksual berbeda
dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada penyatuan inti
sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa pertukaran materi
genetika ( rekombinasi genetik ).
Berikut ini beberapa cara pembiakan bakteri:
1. Vegetatif/Aseksual
a. Pembelahan Biner
Perbanyakan sel dengan cara ini, kecepatan pembelahan sel ditentukan dengan waktu
generasi. Waktu generasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh sel untuk membelah , dimana
dalam pembelahannya bervariasi tergantung dari spesiesdan 3 kondisi pertumbuhan.
Pembelahan biner yang terjadi pada bakteri adalah pembelahan biner melintang yaitu suatu
proses reproduksi aseksual, setelah pembentukan dinding sel melintang, maka satu sel
tunggal membelah menjadi
dua sel yang disebut dengan sel anak. Pembelahan Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu
sebagai berikut:
1. Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.
2. Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.
3. Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik.
Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang
tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni. Pada
keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika
pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel.
b. Para Seksual
1. Transformasi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain.
Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari
sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Cara transformasi ini hanya
terjadi pada beberapa spesies saja, . Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus,
Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri
menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan
Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah
menjadi kebal 5 antibiotik karena transformasi Proses ini pertama kali ditemukan oleh
Frederick Grifith tahun 1982.
2. Transduksi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetik dari sel bakteri satu ke bakteri lain
dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel
bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri). Bila virus – virus
baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang
nonvirulen (menimbulakan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN
inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk
profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA
bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal
dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi.
Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.
c. Reproduksi Seksual/generatif
Konjugasi
Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain
melalui suatu kontak langsung. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel
bakteri penerima melalui ujung pilus. Ujung pilus akan melekat pada sel penerima dan ADN
dipindahkan melalui pilus tersebut. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh
faktor pemindahan ( transfer faktor = faktor F )
2) Reproduksi Fungi.
Secara umum fungi dikelompokkan menjadi kapang dan khamir. Kapang merupakan
fungi yang berfilamen atau mempunyai miselium, sedangkan khamir merupakan fungi bersel
tunggal dan tak berfilamen. Reproduksi kapang dilakukan secara seksual dan aseksual.
Secara aseksual dilakukan dengan :
1. Pembelahan ( suatu sel membagi diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa).
2. Penguncupan (suatu sel anak tumbuh dari penonjolan kecil pada sel inang).
3. Pembentukan spora.
Ada beberapa macam spora aseksual yaitu :
1. Spora yang terjadi karena protoplasma dalam suatu sel tertentu berkelompok-kelompok
kecil, masing-masing mempunyai membran serta inti sendiri. Sel tempat terbentuknya spora
disebut sporangium, dan spora tersebut disebut sporangiospora.
2. Spora yang terjadi karena ujung suatu hifa berbelah-belah seperti tasbih disebut
konidiospora. Sporanya disebut konidia sedangkan tangkai terdapatnya konidia disebut
konidiofor.
3. Pada beberapa bagian-bagian miselium dapat membesar serta berdinding tebal, bagian ini
merupakan alat perkembangbiakan yang disebut klamidiospora.
4. Bila bagian miselium tidak menjadi besar seperti aslinya, maka bagian ini disebut
artospora,, oidiospora atau oidia saja.
Secara umum reproduksi seksual dapat dilakukan dengan peleburan nu.kleus dari kedua
induknya. Perkembangbiakan secara seksual dilakukan dengan isogamet atau heterogamet.
Isogamet (bila perbedaan morfologi jenis kelamin belum nampak) namun ada beberapa
spesies yang nampak perbedaan gamet besar dan kecil ( mikrogamet untuk sel jantan )
( makrogamet untuk betina). Beberapa macam tipe spora seksual yaitu :
1. Askospora ( spora bersel satu terbentuk didalam kantung yang disebut askus. Biasanya
terdapat 8 askospora didalam setiap askus).
2. Basidiospora (spora bersel satu berbentuk gada yang dinamakan basidium).
3. Zigospora (spora besar dan berdinding tebal yang terbentuk apabila ujung-ujung dua hifa
secara seksual serasi dinamakan gametangia).
4. Oospora (spora terbentuk didalam struktur betina khusus yang disebut oogonium.
Pembuahan telur atau oosfer oleh gamet jantan di anteridium menghasilkan oospora.
Dalam setiap oogonium terdapat satu atau lebih oosfer).
3) Reproduksi Protozoa.
Reproduksi yang dibahas disini adalah Protista yang termasuk dalam subkingdom
protozoa. Protozoa berkembang biak secara seksual dan aseksual. Reproduksi aseksual
berlangsung dengan pembelahan sel. Anak-anak sel dapat berukuran sama atau tidak sama.
Jika ada dua sel anak maka proses pembelahannya adalah pembelahan biner; jika terbentuk
banyak anak sel maka berlangsung pembelahan ganda. Pembelahan dapat terjadi secara
melintang atau secara membujur sepanjang selnya. Bentuk reproduksi aseksual umum adalah
dengan cara bertunas atau berkuncup.Reproduksi seksual terjadi pada berbagai kelompok
protozoa. Konjugasi merupakan salah satu reproduksi seksual dengan cara penyatuan fisik
antara dua individu yang dibarengi dengan pertukaran bahan nukleus, ini hanya dijumpai
pada ciliata. Beberapa protozoa yang lain memiliki daur reproduksi yang rumit, sebagian
berlangsung didalam inang vertebrata dan sebagian pada inang-inang yang lain. Sebagai
contoh, banyak spesies Trypanosoma menghabiskan sebagian daur hidupnya dalam
peredaran darah inang-inang vertebrata dan sebagian lagi dalam avertebrata pengisap darah,
misalnya serangga.
4) Reproduksi Algae.
Alga berkembang biak secara seksual dan aseksual. Beberapa spesies terbatas pada
salah satu proses tersebut, tetpai banyak yang mempunyai daur hidup yang rumit yang
mencakup kedua macam reproduksi. Reproduksi aseksual mencakup pembelahan biner
sederhana. Organisme ganggang yang baru dapat dimulai dari suatu fragmen yang terlepas
dari organisme multiseluler yang tua. Tetapi kebanyakan reproduksi melibatkan spora-spora
uniseluler, diantaranya akinet. Spora aseksual alga aquatik berflagella dan motil disebut
zoospora. Sedangkan alga yang hidup didarat memiliki spora nonmotil atau aplanospora.
Semua bentuk reproduksi seksual dijumpai pada semua alga. Dalam proses ini
terjadi konjugasi gamet yang menghasilkan zigot. Jika gamet-gamet itu morfologinya serupa
dinamakan isogami. Jika gamet-gamet ini berbeda ukuran dinamakan heterogami. Pada
8bentuk alga tingkat tinggi sel-sel seksual menjadi lebih mudah dicirikan antara yang jantan
dan betina. Ovum berukuran besar dan nonmotil sedangkan sperma kecil dan motil dengan
aktif, proses ini dinamakan oogami. Jika gamet jantan dan betina terdapat pada individu yang
sama, maka spesies itu disebut biseksual. Jika gamet jantan dan betina dibentuk oleh individu
yang berlainan maka individu tersebut dinamakan uniseksual.
5) Reproduksi Virus.
Karena memiliki substansi genetik, virus dapat melakukan reproduksi atau replikasi.
Virus hanya bisa bereproduksi di dalam sel/jaringan yang hidup. Reproduksi virus terjadi
dengan cara penggandaan materi genetik inang yang disebut replikasi. Virus membutuhkan
bahan-bahan dari sel makhluk lain untuk bereplikasi (bereproduksi). Replikasi virus secara
umum terbagi menjadi 2 yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.
a. Siklus Litik
Cara reproduksi virus yang utama menyangkut penghancuran sel inangnya. Siklus
litik, secara umum mempunyai tahap:
1. Adsorbsi: Penempelan virus pada inang.
2. Injeksi/Penetrasi: virus melubangi membran sel inang dengan enzim lisozim. Setelah
berlubang, virus akan menyuntikkan materi genetiknya kedalam sitoplasma sel inang.
3. Sintesis/Replikasi: Materi genetik dari virus akan menonaktifkan materi genetik sel
inangnya, kemudian mengambil alih kerja sel inang. DNA dari virus, akan menjadikan sel
inang sebuah tempat pembentukan virus baru.
4. Perakitan: Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi
oleh kapsid, berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus.
5. Litik/Lisis/Pembebasan: Virus-virus yang telah matang akan berkumpul pada membran sel
dan menyuntikkan enzim lisosom untuk menghancurkan membran sel. Sel yang membrannya
hancur itu akhirnya akan mati.
b. Siklus Lisogenik
Pada siklus ini sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus.
Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus. Siklus lisogenik meliputi tahapan:
1. Adsorbsi
2. Injeksi
3. Penggabungan
4. Pembelahan
5. Sintesis