MAKALAH MORFOLOGI DAN STRUKTUR BAKTERI

MORFOLOGI & STRUKTUR BAKTERI

Disusun Oleh :

KELOMPOK II

1.      Annisa Zaki Diranty L                        (A102.08.003)

2.      Cahyani Eka Tiastuti                           (A102.08.010)

3.      Emi Endraswati                                  (A102.08.023)

4.      Indriani Puspita Putri                          (A102.08.034)

AKADEMI ANALIS KESEHATAN NASIONAL SURAKARTA

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A.  SEJARAH BAKTERI

Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti “small stick”.

B.   DEFINISI BAKTERI

Bakteri, berasal dari kata Latin, bacterium (jamak, bacteria); adalah kelompok raksasa dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.

Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.

Bakteri sering dikaitkan sebagai penyebab penyakit manusia dan hewan (seperti Leptospira, yang menyebabkan penyakit serius ternak). Namun, beberapa bakteri, Actinomycetes, menghasilkan antibiotik seperti streptomisin dan nocardicin; yang lainnya hidup bersimbiosis dengan hewan (termasuk manusia) atau tempat lain di tubuh mereka, atau pada akar tanaman tertentu, mengubah nitrogen menjadi bentuk yang dapat digunakan. Bakteri meletakkan tang dalam yogurt dan roti asam di penghuni pertama; bakteri membantu untuk menguraikan bahan organik mati; bakteri membentuk dasar jaringan makanan di banyak lingkungan. Bakteri semacam itu penting karena fleksibilitas mereka yang ekstrem, kapasitas untuk pertumbuhan cepat dan reproduksi, dan usia besar - fosil tertua yang dikenal, hampir 3,5 miliar tahun, adalah fosil bakteri-seperti organisme.

Bakteri termasuk dalam golongan prokariota yaitu merupakan bentuk sel yang paling sederhana yang memiliki ukuran dengan diameter dari 1 hingga 10 µm. Ciri yang membedakan prokariotik dengan eukariotik adalah inti sel di mana sel prokariotik tidak mempunyai membrane inti sel atau nukleus yang  jelas. Bakteri memiliki 2 pembagian struktur yaitu :

1.      Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)

Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.

2.      Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) 

Meliputi: kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora.

BAB II

PEMBAHASAN

Secara harafiah, morfologi berarti 'pengetahuan tentang bentuk' (morphos). Morfologi dalam cabang ilmu biologi adalah ilmu tentang bentuk organisme, terutama hewan dan tumbuhan dan mencakup bagian-bagiannya. Morfologi bakteri dapat dibedakan menjadi dua yaitu :   

1.    Morfologi makroskopik  (Kolonial morfologi)

·  Karakteristik koloni : pengamatan pada plate agar

·  Colony's Shape, Ukuran, Edge / Margin, Chromogenesis / pigmentasi, Opacity, Ketinggian, Permukaan, Konsistensi, Emulsifiability, Bau

2.    Morfologi mikroskopis (Seluler morfologi)

·  Struktur sel bakteri : pengamatan di bawah mikroskop

·  dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan, kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora.

 

A.      BENTUK

Ada 3 macam bentuk bakteri :

1.    Bentuk bulat (Kokus)

Bakteri berbentuk bulat (kokus = sferis/tidak bulat betul) dibagi mejadi bentuk – bentuk sebagai berikut:

1.)    Monokokus,berbentuk bulat, satu – satu, contohnya Monococcus gonorhoe.

2.)    Diplokokus, bentuknya bulat bergandengan dua – dua, misalnya Diplococcus pneumonia.

   Diplococcus pneumonia

3.)    Streptokokus, memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai, sebagai hasil pembelahan sel kesatu atau dua arah dalam satu garis.

4.)    Tetrakokus, berbentuk bulat terdiri 4 sel yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah.

5.)    Sarkina, berbentuk bulat terdiri atas 8 sel yang tersusun dalam bentuk kubus sebagai hasil pembelahan sel ketiga arah, contohnya Sarcina sp.

  Sarcina sp

6.)    Stafilokokus, berbentuk bulat, tersusun seperti kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.

  Staphylococcus sp

7.)    Mikrococcus, jika kecil dan tunggal

2.    Bentuk batang (Basil)

Bakteri bentuk batang dapat dibedakan ke dalam bentuk batang panjang dan batang pendek, dengan ujung datar atau lengkung. Bentuk batang dapat dibedakan lagi atas bentuk batang yang mempunyai garis tengah sama atau tidak sama di seluruh bagian panjangnya. Selain itu bakteri bentuk batang juga dapat dipisahkan sebagai berikut :

a.       Basil tunggal, berupa batang tunggal, contohnya Escherichia coli dan Salmonella typi.

        

               Escherichia coli                                        Salmonella typhosae

b.      Diplobasil, berbentuk batang bergandengan dua – dua.

  Diplobacillus sp

c.       Streptobasil, berupa batang bergandengan seperti rantai, contohnya Streptobacillus moniliformis dan Azotobacter sp.

 Streotobacillus moniliformis

3.    Bentuk lengkung (Spiral)

Di bagi menjadi:

a.       Koma (vibrio), berbentuk lengkungan kurang dari setengah lingkaran, contoh nya Vibrio colerae, penyebab penyakit kolera.

  Vibrio colerae

b.      Spiral, berupa lengkungan lebih dari setengah lingkaran , contohnya Spirillium minor yang menyebabkan demam dengan perantara gigitan tikus atau hewan pengerat lainnya.

  Spirillium minor

c.       Spiroooseta, berupa spiral yang halus dan lentur, contohnya Treponema pallidum, penyebab penyakit sifilis.

  Treponema pallidum

B.     UKURAN BAKTERI

Ukuran bakteri tergantung pada spesies dan fase pertumbuhan. Ukuran bakteri ada yang sangat kecil sehingga sukar diamati dengan mikroskop biasa. Ukuran bakteri dinyatakan dengan satuan micron (micron = 0,001 mm). Pengukuran besarnya bakteri dapat dilakukan dengan okuler micrometer dan obyektif micrometer. Sebagai contoh adanya variasi ukuran bakteri dapat dilihat pada daftar berikut :

NO	NAMA BAKTERI	GARIS TENGAH (µ)	PANJANG (µ)
1	Eschericia coli	0,5	1,0 - 3,0
2	Proteus vulgaris	0,5 - 1	1,0 - 3,0
3	Salmonella thyposae	0,6 - 0,7	2,0 - 3,0
4	Streptococcus lactis	0,5 - 1
5	Staphyllococcus aureus	0,8 - 1
6	Bacillus subtrilis	0,7 - 0,8	0,5 - 6,0
7	Bacillus anthracis	1 - 1,3	3,0 - 10,0

C.    SUSUNAN SEL

 Susunan sel bakteri terdiri dari :

1.      Inti

Adanya inti pada bakteri dapat dibuktikan dengan mikroskop electron. Pada mikrograf electron, inti merupakan daerah yang tidak tembus cahaya electron. Ternyata bagian yang tidak tertembus electron ini mnegandung asam deoksiribonukleat (ADN). Inti bakteri tidak memiliki membran sehingga termasuk organisme prokarion.

2.      Sitoplasma

Merupakan isi sel yang disebut juga protoplasma. Protoplasma merupakan koloid yang mengandung karbohidrat, protein, enzim, kalsium karbonat dan volutin. Bakteri sering menyimpan bahan cadangan makanan dalam bentuk granula-granula dalam sitoplasma.

Volutin adalah suatu zat yang banyak mengandung asam ribonukleat (ARN) dan yang mudah menghisap zat warna tertentu., yaitu zat warna yang bersifat basa. Volutin terdapat pada basil difteri, dan tampak sebagai titik-titik berwarna-warni disebut granila metakromatik.

3.      Lapisan Permukaan

Lapisan permukaan dapat berupa :

a.       Membrane sel

Membrane sel adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Selubung sel bakteri ini mengandung daerah transpor untuk menutrisi daerah reseptor untuk virus bakteri dan baktreiosin., mempermudah interaksi inang-parasit, di samping sebagai tempat reaksi komponen dan antibodi, dan sering mengandung komponen toksik untuk inang. Membran Sel ini mempunyai sifat yang semipermeabel.

Fungsi membrane sel:

1.)      Transpor bahan makanan secara selektif.

2.)      Pada spesies aerob merupakan tempat transport electron dan oksidasi-fosforlasi.

3.)      Tempat ekspresi  bagi eksoenzim yang hidrolitik.

4.)      Mengandung enzim dan molekul-molekul yang berfungsi pada biosintesa DNA.

5.)      Mengandung reseptor protein untuk sistem kemotaktik

b.      Dinding Sel

Kebanyakan dari bakteri mempunyai dinding sel, dinding sel tersebut terdiri dari berbagai bentuk dan ukuran. Dinding sel ini berfungsi sebagai pertahanan bakteri agar dapat bertahan hidup dalam lingkungannya serta mempertahankan tekanan osmotik bakteri. Tekanan osmotik di dalam bakteri berkisar antara 5-20 atmosfir. Dinding bakteri tersebut terdiri dari lapisan peptidoglikan yaitu susunan yang terdiri dari polimer besar dan terbuat dari N–asetil glukosamin dan asam N–asetil muramat yang saling berikatan silang (cross linking) dengan ikatan kovalen. Dinding sel ditemukan pada semua bakteri hidup bebas kecuali pada Mycoplasma.

  Mycoplasma

Dengan adanya peptidoglikan, bakteri terbagi dua yaitu bakteri:

a.    Gram positip yaitu bakteri yang bila diwarnai dengan kristal ungu atau jodium lalu dicuci dengan alcohol akan tetap mempertahankan warna ungu setelah pewarnaan. Hal ini terjadi karena bakteri gram positip mempunyai lapisan peptidoglikan yang lebih tebal.

b.   Gram negatip yaitu kebalikan gram positip di mana bakteri tersebut akan kehilangan warna ungunya setelah dicuci dikarenakan peptidoglikan gram negatip lebih tipis.

Tabel perbedaan bakteri Gram positif dengan bakteri Gram negative :

NO	GRAM (+)	GRAM (-)
1	struktur dinding sel tebal, 15-80 nm	struktur dindng sel tipis, 10-15 nm
2	dinding sel berlapis tunggal, monolayer	dinding sel berlapis tiga, multilayer
3	dinding sel mengandung lipid lebih normal (1-4 %)	dinding sel mengandung lemak lebih banyak (11-22 %)
4	mengandung asam teikoat	mengandung lemak (lipopolisakarida)
5	lebih rentan terhadap penisilin	kurang rentan terhadap penisilin
6	pertumbuhan dihambat oleh cat kristal violet	pertumbuhan tidak dihambat oleh cat kristal violet
7	komposisi nutrisi lebih rumit	kompisisi nutrisi lebih sederhana
8	lebih resisten terhadap gangguan fisik	tidak resisten terhadap gangguan fisik
9	resisten terhadap alkali (KOH 1%) larut	resisten terhadap alkali (KOH 1%) lebih pekat
10	tidak peka terhadap streptomisin	peka terhadap streptomisin
11	toksin yang dibentuk endotoksin eksotoksin	toksin yang dibentuk endotoksin

Tabel perbedaan bakteri BTA (+) dengan bakteri BTA (-) :

NO	BTA (+)	BTA (-)
1	memiliki lapisan lilin dan asam lemak mikolat	tidak memiliki lapisan lilin dan asam mikolat
2	lipid mencapai 60 % dari berat dinding sel	(-)
3	tahan terhadap asam	tidak tahan terhadap panas

Fungsi dinding sel :

1.    Berperan dalam pembelahan sel.

2.    Pelaksana  biosintesa dinding sel itu sendiri.

3.    Determinan antigen permukaan bakteri.

4.    Pada gram(-) dinding sel mempunyai aktivitas endotoksin.

D.    STRUKTUR TAMBAHAN

1. Kapsul

Kebannyakan bakteri mempunyai lapisan lendir yang menyelubungi dinding sel seluruhnya. Jika lapisan lendir ini cukup tebal, maka bungkus ini disebut kapsul. Lendir tidak mudah menghisap zat warna, hanya dengan pewarnaan yang khusus, lendir dapat terlihat. Kapsul berbeda dengan bahan lendir hasil metabolisme yang merupakan hasil sekresi.

Beberapa bakteri ada yang membentuk lendir sebgai hasil sekresi, apabila ditumbuhkan pada media yang mengandung gula tertentu. Kapsul dan lendir dapat dibedakan dari segi morfologi dan biokimianya. Kapsul adalah bagian dari sel sedangkan lendir merupakan hasil sekresi.

Fungsi kapsula pada bakteri selain untuk melindungi sel terhadap faktor-faktor lingkungan (misal terhdap kekeringan) juga bekerja sebagai pengikat antar sel. Kapsul mempunyai arti penting, karena erat hubungannya dengan sifat virulensi bakteri-bakteri patogen, apabila kehilangan kapsulnya maka akan turun virulensinya.

   

2.      Flagel

Flagel adalah alat yang digunakan untuk gerakan bakteri. Semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian bakteri-bakteri yang berbentuk batang mempunyai flagel. Bakteri yang berbentuk coccus jarang sekali yang mempunyai flagel. Ukuran flagel sangat kecil dan tidak terlihat dengan mikroskop tanpa pengecatan. Tebal flagel antara 0,02 – 1 mikron, tergantung dari spesies bakteri, sedang panjangnya flagel biasanya melebihi panjangnya sel bakteri. Flagel terdiri dari bahan protein yang elastik, disebut flagelin yang mirip dengan myosin (suatu protein pada otot). Flagel berasal dari protoplasma, buka berasal dari dinging sel.

 

Berdasarkan letak dan jumlah flagelnya bakteri dapat dibagi menjadi 5 golongan, yaitu :

a.    Atrik : bakteri yang tidak mempunyai flagel / alat gerak

b.   Monotrik : bakteri yang mempunyai satu flagel / alat gerak pada salah satu ujung tubuhnya.

c.    Lofotrik : bakteri yang memiliki sejumlah flagel / alat gerak pada satu ujung tubuh bakteri.

d.   Amfitrik : bakteri yang mempunyai sejumlah flagel / alat gerak pada kedua ujungnya.

e.    Peritrik : bakteri yang mempunyai flagel / alat gerak pada seluruh permukaan tubuhnya.

Contoh :

3.    Pili

Pili adalah benang-benang halus yang menonjol keluar dari dinding sel. Kebanyakan terdapat pada bakteri gram negative. Panjang pili berkisar antara 0,5 – 20 mikron. Pili tersusun melingkari sel, mempunyai jumlah kurang lebih 150 buah tiap sel.

Pili mengandung suatu protein yang disebut pilin. Dalam garis besarnya dapat dikatakan, bahwa pili merupakan alat untuk melekat, misalnya dengan adanya pili sel-sel beberapa bakteri dapat melekat dekat permukaan medium cair di mana kadar oksigennya lebih baik.

Pili juga dapat melekatkan sel satu dengan sel lainnya. Fungsi perlekatan ini penting pada peristiwa konjugasi. Konjugasi adalah peristiwa penggabungan sel-sel jantan dengan sel-sel betina. Sel-sel bakteri jantan dilengkapi dengan pili khusus yang disebut pili kelamin (sex pilus). Pada waktu konjugasi sel ini melekat pada dinding sel betina.

4.    Endospora

Endospora yaitu suatu benda berbentuk bulat atau bulat lonjong, bersifat sangat membias cahaya, sukar dicat dan sangat resisten terhadap faktor-faktor luar yang jelek. Fungsi spora pada bakteri bukan sebagai alat reproduksi seperti halnya pada fungi. Spora bakteri mempunyai arti lain, yaitu bentuk bakteri yang sedang dalam usaha mengamankan diri terhadap pengaruh buruk dari luar. Bakteri yang membentuk spora adalah dari genus Bacillus dan Clostridium, selain itu juga beberapa spesies dari Sarcina sp.

                        

                                      Spora Bacillus sp                               spora Clostridium tetani

Menurut KNAYSI, terjadinya spora atau sporulasi itu dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu :

1.)    Tahap permulaan, mula-mula koloni menunjukkan pertumbuhan yang sangat lambat.

2.)    Setelah beberapa jam, terlihat adanya bahan-bahan lipoprotein yang menggumpal ke salah satu ujung sel, sehingga ujung itu tampak padat.

3.)    Maka timbullah bungkus yang menyerupai calon spora. Selubung terdiri dari 2 lapis, yaitu kulit luar disebut eksin dan kulit dalam disebut intin. Pada beberapa spesies, intin itu menjadi dinding sel, apabila sel melanjutkan pertumbuhannya menjadi bakteri biasa.

4.)    Pada tahap yang terakhir, spora tampak berubah bentuk dan berubah volume. Endospora dapat tetap tinggal di salah satu ujung atau ditengah-tengah sel.

Kedudukan spora bermacam-macam, ada yang terminal (jika kedudukannya di ujung), sentral (jika kedudukannya di tengah), dan sub terminal (jika kedudukannya diantara ujung dan tengah).

5.      Klorosom

Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis. Contoh bakteri yang memiliki klorosam yaitu Rhodobacter sphaeroides.

                   Rhodobacter sphaeroides

BAB III

PENUTUP

Secara harafiah, morfologi berarti 'pengetahuan tentang bentuk' (morphos). Morfologi dalam cabang ilmu biologi adalah ilmu tentang bentuk organisme, terutama hewan dan tumbuhan dan mencakup bagian-bagiannya. Morfologi bakteri dapat dibedakan menjadi dua yaitu morfologi makroskopis dan morfologi mikroskopis.

Morfologi makroskopis mencakup morfologi koloni pada media plate. Sedangkan morfologi mikroskopis mencakup struktur bakteri saat diamati di bawah mikroskop seperti dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan, kapsul, flagelum, pilus (pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora.

DAFTAR PUSTAKA

Pusat Pendidikan Tenaga Kesehatan.1989.Bakteriologi Klinik.Jakarta:Depkes RI

Crayonpedia.2010.Bentuk dan Ukuran Bakteri. http://www.crayonpedia.org/mw/1._Bakteri_10.1.  diakses pada 9 Oktober 2012

TonyB.2008.Bakteri, cirri-ciri, struktur, perkembangbiakan dan cara memanfaatkannya. http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakan-bentuk-dan-manfaatnya/.  Diakses 10 Oktober 2012