in

Materi Biologi Prokariota dan Eukariota

Dalam hal dampak metabolisme dan jumlahnya, prokariota
masih mendominasi biosfer, mengalahkan jumlah gabungan seluruh
eukariota atau makhluk hidup lainnya. Jumlah prokariota yang hidup
di ujung jarum, mulut atau kulit manusia jauh melebihi jumlah total
manusia yang sudah pernah hidup di bumi. Prokariota juga
merupakan organisme yang paling mudah berkembang biak dan
memperbanyak populasinya. Prokariota juga dapat hidup pada habitat yang terlalu panas, terlalu dingin, terlalu asin, terlalu asam atau
terlalu basa untuk eukariota apapun. Meskipun prokariota adalah
mikroskopik, dampaknya pada bumi dan seluruh kehidupan sangat
luar biasa.

Hanya sebagian kecil saja prokariota yang merugikan
kehidupan sedangkan sebagian besar prokariota sangat
menguntungkan bagi kehidupan di muka bumi ini. Sebagai contoh,
prokariota tertentu merombak bahan-bahan dari organisme yang telah
mati dan mengembalikan unsur kimia yang penting, yaitu senyawa
anorganik yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan yang kemudian
akan dikonsumsi manusia dan hewan. Pada bab ini kamu akan
menelusuri dunia Prokariota atau yang disebut dengan Monera.
Mungkin kamu masih bertanya-tanya, organisme apakah Monera?


Apa perbedaan Prokariota dan Eukariota?

Prokariota memiliki ciri-ciri selnya tidak memiliki nukleus, materi
genetiknya terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid,
tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah ini dari bagian
sel lainnya. Sedangkan, pada eukariota memiliki nukleus sejati yang
dibungkus oleh selubung nukleus, seluruh daerah di antara nukleus
dan membran yang membatasi sel disebut sitoplasma. Didalamnya
terletak organel-organel sel yang mempunyai bentuk dan fungsi
terspesialisasi yang sebagian organel tersebut tidak ditemukan pada
prokariotik. Flagel pada eukariotik lebih lebar sedangkan pada
prokariotik memiliki flagell sepersepuluh flagel eukariotik. Organisasi
seluler dan genetik prokariota berbeda secara mendasar dari
organisme eukariota, prokariota memiliki genom yang lebih kecil dan
lebih sederhana, kurang lebih prokariota memiliki genom seperseribu
DNA eukariota. Membran prokariota telah mengalami spesialisasi,
yakni adanya lipatan-lipatan ke arah dalam oleh membran plasma
hasil sisa krista-krista mitokondria yang berfungsi dalam respirasi
seluler prokariota aerobik.Genom prokariota hanya sebuah molekul
DNA sirkular untai ganda, sedangkan eukariota memiliki molekul DNA
linear yang berasosiasi dengan protein.


A. Perbedaan Prokariota dan Eukariota


Organisme yang memperlihatkan perbedaan prokariotik dengan eukariotik

  1. Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
    Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi, bulat (coccus),
    batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Umumnya
    sel bakteri yang berbentuk bulat berdiameter sekitar 0,7 – 1,3 mikron.
    Sedangkan sel bakteri berbentuk batang lebarnya sekitas 0,2 – 2,0
    mikron dan panjangnya 0,7 – 3,7 mikron.
    Bagian tubuh bakteri pada umumnya
    dapat dibagi atas 3 bagian yaitu dinding sel,
    protoplasma (di dalamnya terdapat membran
    sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora),
    dan bagian yang terdapat di luar dinding sel
    seperti kapsul, flagel, pilus. Di antara bagianbagian tersebut ada yang selalu didapatkan
    pada sel bakteri, yaitu membran sel, ribosom
    dan DNA. Bagian-bagian ini disebut sebagai
    invarian. Sedangkan bagian-bagian yang tidak
    selalu ada pada setiap sel bakteri, misalnya
    dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul. Bagianbagian ini disebut varian. Untuk lebih jelasnya

    Susunan bagian-bagian utama sel bakteri, dijelaskan sebagai
    berikut.
    a. Membran sel
    Membran sel merupakan selaput yang membungkus sitoplasma
    beserta isinya, terletak di sebelah dalam dinding sel, tetapi tidak terikat
    erat dengan dinding sel. Bagi membran sel sangat vital, bagian ini
    merupakan batas antara bagian dalam sel dengan lingkungannya.
    Jika membran sel pecah atau rusak, maka sel bakteri akan mati.
    Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Pada
    lapisan fosfo-lipid ini terdapat senyawa protein dan karbohidrat dengan
    kadar berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.
    b. Ribosom
    Ribosom merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai tempat
    sintesa protein. Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi
    membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.
    c. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
    DNA merupakan materi genetik, terdapat dalam sitoplasma. DNA
    bakteri berupa benang sirkuler (melingkar). DNA bakteri berfungi
    sebagai pengendali sintesis protein bakteri dan pembawa sifat. DNA
    bakteri terdapat pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid.
    Bagian ini tidak memiliki membran sebagaimana inti sel eukariotik.
    • Ambil koloni bakteri dengan pinset pada kentang rebus yang telah dibiarkan
    selama 5 hari, kemudian oleskan pinset tersebut pada kaca preparat
    (object glass) dan beri satu tetes air.
    • Panaskan kaca preparat tersebut dengan tujuan agar air cepat menguap
    sehingga kering.
    • Tetesi preparat dengan metilen blue atau tinta cina.
    • Tutup preparat dengan kaca penutup (deck glass) sampai benar-benar
    tidak ada gelembung pada objek yang akan diamati.
    • Amati di bawah mikroskop dengan perbesaran lemah terlebih dahulu dan
    jika sudah diketemukan objek pengamatan maka lakukan dengan
    perbesaran kuat.
    • Gambar dan beri keterangan mengenai bentuk atau struktur bakteri yang
    telah diamati!
    Aktivitas Sains Tugas pengamatan
    Tujuan: mendeskripsikan bakteri berdasarkan letak flagellanya.
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    8 0
    d. Dinding sel
    Dinding sel bakteri tersusun atas makromolekul
    peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer
    tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino).
    Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri
    dibedakan atas bakteri gram-positif dan bakteri gramnegatif. Susunan kimia dinding sel bakteri gram-negatif lebih
    rumit daripada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri grampositif hanya tersusun atas satu lapis peptidoglikan yang
    relatif tebal, sedangkan dinding sel bakteri gram-negatif
    terdiri atas dua lapisan. Lapisan luar tersusun atas protein
    dan polisakarida, lapisan dalamnya tersusun atas
    peptidoglikan yang lebih tipis dibanding lapisan peptidoglikan
    pada bakteri gram-positif.
    Dinding sel bakteri berfungsi untuk memberi bentuk
    sel, memberi kekuatan, melindungi sel dan menyelenggarakan pertukaran zat antara sel dengan
    lingkungannya.
    e. Flagel
    Flagel merupakan alat gerak bagi bakteri, meskipun tidak semua
    gerakan bakteri disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada
    protoplas, tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit
    karbohidrat dan pada beberapa bakteri mengandung lipid. Jumlah
    dan letak flagel pada berbagai jenis bakteri bervariasi. Jumlahnya bisa
    satu, dua, atau lebih, dan letaknya dapat di ujung, sisi, atau pada
    seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu
    dasar penggolongan bakteri.
    f. Pilus
    Pada permukaan sel bakteri gram-negatif seringkali terdapat
    banyak bagian seperti benang pendek yang disebut pilus atau fimbria
    (jamak dari pilus). Pilus merupakan alat lekat sel bakteri dengan sel
    bakteri lain atau dengan bahan-bahan padat lain, misalnya makanan
    sel bakteri.
    g. Kapsul
    Kapsul merupakan lapisan lendir yang menyelubungi
    dinding sel bakteri. Pada umumnya kapsul tersusun atas
    senyawa polisakarida, polipeptida atau protein-polisakarida
    (glikoprotein). Kapsul berfungsi untuk perlindungan diri
    terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh karenanya
    kapsul hanya didapatkan pada bakteri pathogen.
    Jika kondisi
    lingkungan tidak
    mendukung. Bakteri
    akan membentuk
    spora pada
    protoplasmanya. Saat
    kondisi lingkungan
    kembali cocok, spora
    akan bersemi dan
    berkembang menjadi
    bakteri aktif.
    Info Biologi
    Nata de coco yang
    biasa kita makan
    sebenarnya berasal
    dari kapsul bakteri
    Acetobacterium
    xylinium
    Info Biologi
    Monera
    8 1
    h. Endospora
    Di antara bakteri ada yang membentuk endospora.
    Pembentukan endospora merupakan cara bakteri mengatasi
    keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. Keadaan lingkungan
    yang tidak menguntungkan antara lain: panas, dingin, kering, tekanan
    osmosis dan zatkimia tertentu. Jika kondisi lingkungan membaik
    maka endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri. Endospora bakteri
    tidak berfungsi sebagai alat perkembangbiakan, tetapi sebagai alat
    perlindungan diri.
  2. Penggolongan bakteri
    a. Berdasarkan bentuk tubuhnya
    1) Kokus (bulat)
    a) Streptokokus, misalnya Streptococcus
    pyrogenes, S.thermophillus, S.lactis.
    b) Stafilokokus, misalnya Staphylococcus
    aureus.
    c) Diplokokus, misalnya Diplococcus
    pnemoniae
    2) Basil (batang)
    a) Basilus, misalnya Eschericcia coli,
    Salmonella thypi, Lactobacillus.
    b) Streptobasil, misalnya Azotobacter,
    Bacillus anthracis.
    3) Vibrio (koma)
    Vibrio, misalnya Vibrio cholerae.
    4) Spirillum (spiral)
    Spirillum, misalnya Treponema pallidum.
    b. Berdasarkan kedudukan flagela
    pada selnya
    1) Monotrik
    Monotrik, berflagel satu pada salah satu
    ujung.
  3. Carilah literatur dari perpustakaan ataupun melalui internet mengenai
    bentuk-bentuk bakteri berdasarkan letak flagellanya.
  4. Gambarlah pada kertas gambar A4, lalu berilah keterangan!
    Gambar 4.3
    Bentuk-bentuk monera, (a) Kokus,
    (b) Basil, (c) Vibrio, (d) Spirillium.
    a b
    c d
    Sumber : naturamediterraaneo.com
    Gambar 4.4
    Berbagai bakteri berdasarkan flagelnya
    Sumber : koleksi penerbit 2006
    Aktivitas Sains Tugas deskripsi
    Tujuan: mendeskripsikan bakteri berdasarkan letak flagellanya.
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    8 2
    2) Amfitrik
    Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.
    3) Lofotrik
    Lofotrik, berflagel banyak di satu ujung.
    4) Peritrik
    Peritrik, berflagel banyak pada semua
    sisi tubuh.
    c. Berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)
    1) Bakteri gram-positif
    Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyak
    mengandung peptidoglikan. Misalnya Micrococcus, Staphylococcus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.
    2) Bakteri gram-negatif
    Bakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks, peptidoglikan
    lebih sedikit. Misalnya Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium,
    Chromabacterium, Flavobacterium.
    d. Berdasarkan kebutuhan oksigen
    1) Bakteri aerob
    Bakteri aerob, bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk
    mendapatkan energi, misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter,
    Nitrosococcus.
    2) Bakteri anaerob
    Bakteri anaerob, tidak membutuhkan oksigen bebas untuk
    mendapatkan energi, misalnya Micrococcus denitrificans.
    e. Berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
    1) Autotrop
    Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan
    anorganik.
    Bakteri autotrop, berdasarkan sumber energinya dibedakan atas:
    fotoautotrop (sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop
    (sumber energi dari hasil reaksi kimia).
    2) Heterotrop
    Heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, memanfaatkan
    bahan organik jadi yang berasal dari organisme lain. Termasuk
    bakteri heterotrop adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang
    mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme.Reproduksi pada Monera
  5. a. Reproduksi aseksual
    Pada umumnya bakteri berkembang
    biak dengan pembelahan biner, artinya
    pembelahan terjadi secara langsung, dari satu
    sel membelah menjadi dua sel anakan.
    Masing-masing sel anakan akan membentuk
    dua sel anakan lagi, demikian seterusnya.
    Proses pembelahan biner diawali dengan
    proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA
    identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan
    akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara
    kedua sel anak bakteri.
    Perhatikan gambar skematik pembelahan biner sel bakteri di samping!
    Bagaimanakah kecepatan pertumbuhan populasi bakteri?
    Mengapa bakteri patogen tetap ada sekalipun berbagai antibiotik
    pelawannya telah digunakan? Mengapa tidak juga dipenuhi oleh
    bakteri? Coba anda lakukan aktivitas di bawah ini!
    Gambar 4.5
    Skema pembelahan biner pada Streptococcus
    faecalis
    Sumber :unselm.edu
    Bakteri Eschericcia coli membelah setiap 20 menit, artinya satu sel bakteri
    E.coli melalui proses pembelahan biner, 20 menit kemudian menjadi 2 sel
    bakteri.
  6. Hitunglah berapa besar populasi E.coli jika satu sel bakteri membelah
    dalam waktu 24 jam! Berapa pula besar populasinya jika membelah dalam
    waktu seminggu (7 hari)?
  7. Lakukanlah kajian kepustakaan untuk menjawab masalah berikut ini!
    a. Berbagai antibiotik pelawan bakteri telah ditemukan dan digunakan
    untuk mengatasi berbagai penyakit yang disebabkan infeksi bakteri.
    Mengapa bakteri patogen penyebab penyakit tidak pernah musnah?
    b. Jika bakteri berkembang dengan pesat, mengapa dunia ini tidak
    dipenuhi dengan bakteri?
    b. Reproduksi seksual
    Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan
    DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel. Pada eukariota,
    proses seksual secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA
    s
    s
    s
    s
    Dinding sel
    Pembelahan
    menjadi dua sel
    yang sama
    Proses
    perkembangan sel
    Duplikasi
    kromosom
    Membran plasma
    Kromosom prokariotik
    Aktivitas Sains Tugas individu
    Tujuan: menghitung pertambahan populasi bakteri
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    8 4
    dari dua individu ke dalam satu zigot. Akan tetapi, jenis kelamin yang
    ada pada ekuariota tidak terdapat pada prokariota. Meiosis dan
    fertilisasi tidak terjadi, sebaliknya ada proses lain yang akan
    mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari individu-individu yang
    berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan transformasi,
    transduksi dan konjugasi.
    1) Transformasi
    Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan
    perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA
    asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococcus pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi
    sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari
    medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati.
    Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil
    potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas
    (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari sistem imun
    inang) alel asing tersebut kemudian dimasukkan ke dalam kromosom
    bakteri menggantikan alel aslinya untuk kondisi tanpa pelapis. Proses
    ini merupakan rekombinasi genetik – perputaran segmen DNA dengan
    cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi ini
    sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang
    berasal dari dua sel yang berbeda.
    Bertahun-tahun setelah transformasi
    ditemukan pada kultur laboratorium, sebagian
    besar ahli biologi percaya bahwa proses
    tersebut terlalu jarang dan terlalu kebetulan,
    sehingga tidak mungkin memainkan peranan
    penting pada populasi bakteri di alam. Tetapi,
    para saintis sejak saat itu telah mempelajari
    bahwa banyak spesies bakteri dipermukaannya memiliki protein yang terspesialisasi
    untuk mengambil DNA dari larutan sekitarnya.
    Protein-protein ini secara spesifik hanya
    mengenali dan mentransfer DNA dari spesies bakteri yang masih
    dekat kekerabatannya. Tidak semua bakteri memiliki protein membran
    seperti ini. Seperti contohnya, E. Coli sepertinya sama sekali tidak
    memiliki mekanisme yang tersepesialisasi untuk menelan DNA asing.
    Walaupun demikian, menempatkan E. Coli di dalam medium kultur
    yang mengandung konsentrasi ion kalsium yang relatif tinggi secara
    artifisial akan merangsang sel-sel untuk menelan sebagian kecil DNA.
    Dalam bioteknologi, teknik ini diaplikasikan untuk memasukkan gengen asing ke dalam E. Coli, gen-gen yang mengkode protein yang
    bermanfaat, seperti insulin manusia dan hormon pertumbuhan.
    Gambar 4.6
    Reproduksi bakteri dengan jalan transformasi
    Sumber : bio.davidson.com
    Monera
    8 5
    2) Transduksi
    Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga
    membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada
    dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus.
    Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga.
    Diakhir siklus litik faga, molekul asam
    nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan
    faga lengkapnya dilepaskan ketika sel inang
    lisis. Kadangkala sebagian kecil dari DNA sel
    inang yang terdegradasi menggantikan
    genom faga. Virus seperti ini cacat karena
    tidak memiliki materi genetik sendiri.
    Walaupun demikian, setelah pelepasannya
    dari inang yang lisis, faga dapat menempel
    pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian
    DNA bakteri yang didapatkan dari sel
    pertama. Beberapa DNA ini kemudian dapat
    menggantikan daerah homolog dari
    kromosom sel kedua. Kromosom sel ini
    sekarang memiliki kombinasi DNA yang
    berasal dari dua sel sehingga rekombinasi
    genetik telah terjadi. Jenis transduksi ini
    disebut dengan transduksi umum karena
    gen-gen bakteri ditransfer secara acak.
    Untuk transduksi khusus memerlukan infeksi oleh faga temperat,
    dalam siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sebagai
    profaga ke dalam kromosom bakteri inang, di suatu tempat yang
    spesifik. Kemudian ketika genom faga dipisahkan dari kromosom,
    genom faga ini membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang
    berdampingan dengan profaga. Ketika suatu virus yang membawa
    DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri
    ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus
    hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada
    di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.
    c. Konjugasi dan Plasmid
    Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara
    dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses ini, telah diteliti
    secara tuntas pada E. Coli. Transfer DNA adalah transfer satu arah,
    yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan “pasangannya”
    menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai “jantan”, menggunakan
    alat yang disebut piliseks untuk menempel pada resipien (penerima)
    Gambar 4.7
    Reproduksi bakteri
    dengan jalan transduksi
    bakteri
    Sumber : agen.ufl.edu
    profaga
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    8 6
    DNA dan disebut sebagai “betina”. Kemudian sebuah jembatan
    sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut,
    menyediakan jalan untuk transfer DNA.
    Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi
    sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid
    tertentu, seperti plasmid f, dapat melakukan penggabungan reversibel
    ke dalam kromosom sel. Genom faga bereplikasi secara terpisah di
    dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari
    kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya memiliki
    sedikit gen, dan gen-gen ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup
    dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Walaupun demikian, gengen dari plasmid ini dapat memberikan keuntungan bagi bakteri yang
    hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Contohnya, plasmid f
    mempermudah rekombinasi genetik, yang mungkin akan
    menguntungkan bila perubahan lingkungan tidak lagi mendukung strain
    yang ada di dalam populasi bakteri.
    Plasmid f , terdiri dari sekitar 25 gen, sebagian besar diperlukan
    untuk memproduksi piliseks. Ahli-ahli genetika menggunakan simbol
    f+ (dapat diwariskan). Plasmid f bereplikasi secara sinkron dengan
    DNA kromosom, dan pembelahan satu sel f+ biasanya menghasilkan
    dua keturunan yang semuanya merupakan f+. Sel-sel yang tidak
    memiliki faktor f diberi simbol f-, dan mereka berfungsi sebagai
    recipien DNA (“betina”) selama konjugasi. Kondisi f+ adalah kondisi
    yang “menular” dalam artian sel f+ dapat memindah sel f- menjadi sel
    f+ ketika kedua sel tersebut berkonjugasi. Plasmid f bereplikasi di
    dalam sel “jantan”, dan sebuah salinannya ditransfer ke sel “betina”
    melalui saluran konjugasi yang menghubungkan sel-sel tersebut.
    Pada perkawinan f+ dengan f- seperti ini, hanya sebuah plasmid f
    yang ditransfer.
    Gen-gen dari kromosom bakteri tersebut ditransfer selama
    konjugasi ketika faktor f dari donor sel tersebut terintegrasi ke dalam
    kromosomnya. Sel yang dilengkapi dengan faktor f dalam
    kromosomnya disebut sel Hfr ( high frequency of recombination atau
    rekombinasi frekuensi tinggi). Sel Hfr tetap berfungsi sebagai jantan
    selama konjugasi, mereplikasi DNA faktor f dan mentransfer
    salinannya ke f- pasangannya. Tetapi sekarang, faktor f ini mengambil
    salinan dari beberapa DNA kromosom bersamanya. Gerakan acak
    bakteri biasanya mengganggu konjugasi sebelum salinan dari
    kromosom Hfr dapat seluruhnya dipindahkan ke sel f-. Untuk
    sementara waktu sel resipien menjadi diploid parsial atau sebagian,
    mengandung kromosomnya sendiri ditambah dengan DNA yang
    disalin dari sebagian kromosom donor. Rekombinasi dapat terjadi
    Monera
    8 7
    jika sebagian DNA yang baru diperoleh ini terletak berdampingan
    dengan daerah homolog dari kromosom F-, segmen DNA dapat
    dipertukarkan. Pembelahan biner pada sel ini dapat menghasilkan
    sebuah koloni bakteri rekombinan dengan gen-gen yang berasal dari
    dua sel yang berbeda, dimana satu dari strain-strain bakteri tersebut
    sebenarnya merupakan Hfr dan yang lainnya adalah F.
    Gambar 4.8
    Reproduksi bakteri
    dengan jalan konjugasi
    Pada tahun 1950-an, pakar-pakar kesehatan jepang mulai
    memperhatikan bahwa beberapa pasien rumah sakit yang menderita
    akibat disentri bakteri, yang menyebabkan diare parah, tidak
    memberikan respons terhadap antibiotik yang biasanya efektif untuk
    pengobatan infeksi jenis ini. Tampaknya, resistensi terhadap antibiotik
    ini perlahan-lahan telah berkembang pada strain-strain Shigella sp.
    tertentu, suatu bakteri patogen. Akhirnya, peneliti mulai
    mengidentifikasi gen-gen spesifik yang menimbulkan resistensi
    antibiotik pada Shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa gengen tersebut, mengkode enzim yang secara spesifik menghancurkan
    Sumber : miami.edu
    sel Hfr sel normal
    tabung konjugasi
    Keterangan gambar 4.9
  8. Sel bakteri Hfr bertemu dengan sel bakteri normal.
  9. Terbentuk tabung konjugasi, lalu terjadi perpindahan DNA dan sel Hfr ke sel normal.
  10. Terjadi rekombinasi DNA pada sel normal.
  11. Kedua sel bakteri berpindah.
    1
    2
    3
    7
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    8 8
    beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin. Gengen yang memberikan resistensi ternyata di bawa oleh plasmid.
    Sekarang dikenal sebagai plasmid R (R untuk resistensi).
    Pemaparan suatu populasi bakteri dengan suatu antibiotik
    spesifik baik di dalam kultur laboratorium maupun di dalam organisme
    inang akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, tetapi
    hal itu tidak terjadi pada bakteri yang memiliki plasmid R yang dapat
    mengatasi antibiotik. Teori seleksi alam memprediksi bahwa, pada
    keadaan-keadaan seperti ini, akan semakin banyak bakteri yang akan
    mewarisi gen-gen yang menyebabkan resistensi antibiotik.
    Konsekuensi medisnya pun terbaca, yaitu strain patogen yang resisten
    semakin lama semakin banyak, membuat pengobatan infeksi bakteri
    tertentu menjadi semakin sulit. Permasalahan tersebut diperparah
    oleh kenyataan bahwa plasmid R, seperti plasmid F, dapat berpindah
    dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya melalui konjugasi.
    Sebelum membahas secara rinci organisme yang termasuk kingdom Monera secara lebih mendalam, akan lebih baik kita mengetahui
    terlebih dahulu letak kingdom monera (Prokariota) dalam sistem
    klasifikasi yang telah dihasilkan oleh ilmuwan-ilmuwan yang terus
    bekerja untuk mengungkap dunia Monera ini.
    Klasifikasi 5 kingdom dibandingkan skema klasifikasi alternatif
    yang baru-baru ini dikemukakan sebagai acuan klasifikasi terbaru
    dengan data-data yang lebih baru, yaitu berdasarkan urutan basa
    dalam RNA, ternyata belum ditanggapi secara antusias oleh ilmuwanilmuwan ahli klasifikasi prokariota, dengan alasan menunggu data
    yang lebih banyak lagi, baru dapat disetujui menjadi sistem klasifikasi
    yang baku atau kongkret. Berdasarkan apakah sistem klasifikasi
    prokariota ini ditetapkan, kita akan bahas pada subbab ini.
  12. Sistem lima kingdom
    Sistem lima kingdom mengakui adanya dua jenis sel yang
    berbeda secara mendasar, yaitu prokariota dan eukariota, dan
    memisahkan prokariota dari semua eukariota dengan
    menempatkannya dalam kingdom tersendiri, yaitu Monera. Dengan
    mengumpulkan semua prokariota ke dalam kingdom Monera, sistem
    lima kingdom berbeda dari sistem klasifikasi yang terdahulu, sistem
    2 kingdom, yaitu plantae dan animalia yang didasarkan atas cara
    memperoleh makanannya. Sistem lima kingdom terdiri dari:
    C. Monera dan Pengaruhnya bagi
    Kehidupan
    Monera
    8 9
    a. Monera, meliputi organisme uniseluler yang bersifat prokariotik,
    termasuk di dalamnya adalah Eubacteria (bakteri) dan
    Cyanophyta (alga biru hijau).
    b. Protista, meliputi organisme uniseluler yang bersifat eukariotik,
    termasuk ke dalamnya adalah protozoa, alga, jamur bersel satu.
    c. Plantae, meliputi organisme bersel banyak (multiseluler) dan
    selnya memiliki dinding sel serta memiliki klorofil dan bersifat
    autotrop.
    d. Fungi, meliputi organisme multiseluler, berbentuk benang/hifa,
    tidak memiliki klorofil dan bersifat heterotrop.
    e. Animalia, meliputi organisme bersel banyak yang sel-selnya
    tidak memiliki dinding sel, tidak berklorofil dan bersifat
    heterotrop.
  13. Sistem klasifikasi tiga Domain
    Sistem klasifikasi tiga Domain memberi penekanan lebih
    pada pemisahan evolusioner awal antara bakteri dan arkhae
    dengan cara menggunakan suatu takson superkingdom yang
    disebut dengan Domain. Para ahli sistematika masih berada
    dalam proses pemisahan kingdom-kingdom prokariota didalam
    domain bakteri dan arkhae. Domain Eukariot terdiri atas semua
    kingdom organisme eukariota. Sistem ini menekankan
    keanekaragaman biologis diantara protista.
    a. Domain Bakteria
    b. Domain Archaea
    c. Domain Eukarya
    Dari kedua sistem klasifikasi yang dimunculkan diatas, yang
    penting untuk dipahami adalah bahwa adanya informasi baru
    mengenai topik yang menyangkut keanekaragaman biologis pada
    level taksonomik yang paling tinggi yaitu superkingdom. Sehingga
    biologi sebagai ilmu yang bersifat dinamis akan selalu membuka
    cakrawala baru sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan
    tekhnologi yang demikian pesatnya saat ini.
    Setelah kita mengetahui letak monera pada sistem klasifikasi,
    maka pembahasan kita selanjutnya adalah pengaruh dari organisme
    monera bagi kehidupan kita. Pada klasifikasi lima kingdom Monera
    terbagi menjadi dua kelompok, yaitu Bakteri dan Cyanophyta atau
    ganggang hijau biru.
  14. Advertisement
  15. Peranan bakteri
    a. Bakteri fotosintetik
    Sebagaimana tumbuhan hijau, bakteri fotosintetik menggunakan
    energi cahaya matahari untuk mereduksi karbon dioksida menjadi
    Semua
    prokariota dalam
    klasifikasi yang
    telah baku yaitu
    sistem lima
    kingdom berada
    dalam satu
    kingdom Monera,
    dengan ciri-ciri
    semua
    organismenya
    tidak memiliki
    selubung inti.
    Ingatlah
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    9 0
    karbohidrat. Akan tetapi, berlawanan dengan fotosintetis pada
    tumbuhan hijau, sumber elektron bakteri bukan air. Bakteri belerang
    ungu dan bakteri belerang hijau menggunakan hidrogen sulfida (H2
    S)
    untuk menyediakan elektron yang diperlukan dalam mensistesis
    energi. Dalam proses itu bakteri tersebut menghasilkan unsur
    belerang.
    Bakteri fotosintetik mengandung bentuk klorofil khusus yang
    disebut bakteriklorofil yang tergabung di dalam membran mesosom.
    Dengan peralatan ini, bakteri dapat menjalankan fotosistem I tetapi
    tidak fotosistem II (yang menerangkan ketidakmampuannya
    menggunakan H2O sebagai sumber elektron).
    Kebanyakan bakteri fotosintetik itu anaerob obligat, mereka tidak
    tahan terhadap oksigen bebas. Jadi terbatas pada habitat, seperti
    permukaan sedimen di dasar kolam. Di tempat-tempat seperti itu,
    mereka memanfaatkan energi cahaya apapun yang melalui ganggang
    hijau dan tumbuhan air yang tumbuh dalam air di atasnya. Spektrum
    absorpsi pada bakteri klorofil sebagian besar terletak di daerah
    spektrum infra merah sehingga mereka dapat menangkap energi yang
    tak tertangkap oleh alga di atas mereka.
    Bakteri fotosintetis dapat mengikat N2 menjadi bentuk senyawa
    misalnya NH3
    dan NO3
    .
    b. Bakteri kemoautotrop
    Beberapa bakteri tak berwarna juga
    mempunyai kemampuan seperti organisme
    berklorofil, yaitu mampu membuat karbohidrat
    dari bahan mentah anorganik, tetapi mereka
    tidak menggunakan energi cahaya untuk
    melakukan hal itu. Pengubahan karbon
    dioksida menjadi karbohidrat dapat pula terjadi
    dalam sel-sel hewan seperti pada sel-sel
    tumbuhan. Reaksi “gelap” yang menentukan
    juga diketahui berlangsung dalam sel-sel
    bakteri kemoautotrop. Mereka memperoleh
    energi dan elektron-elektron dengan melaksanakan oksidasi beberapa substansi
    tereduksi yang ada di alam sekitarnya. Energi bebas tersedia oleh
    oksidasi ini kemudian digunakan untuk pembuatan karbohidrat.
    Bakteri belerang yang kemoautotrop mengoksidasi H2
    S di tempat
    tinggalnya (mata air belerang) sehingga menghasilkan energi.
    Reaksinya sebagai berikut.
    2H2
    S + O2 → 2S + 2H2
    O ΔG = 100 kkal
    Gambar 4.9
    Bintil-bintil akar pada tanaman polong yang
    merupakan koloni bakteri Rhizobium
    Sumber : una..edu
    Keterangan:
    ΔG = perubahan energi
    Monera
    9 1
    Kemudian energi ini dapat mereka pakai untuk mereduksi
    karbondioksida menjadi karbohidrat dengan cara yang sama seperti
    yang dilakukan bakteri belerang fotosintetik.
    2H2S + CO2 → (CH2
    O) + H2O + 2S
    Kelompok bakteri kemoautotrop lainnya ialah bakteri besi.
    (mereka bertanggung jawab atas sisik kecoklat-coklatan yang
    terbentuk di dalam tangki air atau toilet kakus). Mereka menyelesaikan
    oksidasi senyawa besi yang teroksidasi sebagian dan mampu
    merangkaikan energi yang dihasilkan oksidasi ini untuk mensintesis
    karbohidrat.
    Bakteri nitrifikasi juga kemoautotrof, mereka melakukan oksidasi
    NH3
    yang dihasilkan dari protein oleh bakteri heterotrof dari hasil
    perombakan menjadi nitrat. Oksidasi ini menghasilkan energi untuk
    mendorong reaksi sintesis bakteri tersebut. Nitrat yang dihasilkan
    menyediakan keperluan nitrogen bagi tumbuhan.
    c. Batang gram positif
    Genus Clostridium merupakan contoh
    genus yang termasuk ke dalam batang gram
    positif yang terdiri atas bakteri pembentukan
    spora yang bersifat anaerobik obligat yang tak
    tahan hidup bila terkena oksigen. Beberapa
    diantaranya mengeluarkan toksin yang kuat.
    Spora Clostridium tetani tersebar luas di tanah
    dan acapkali dapat memasuki tubuh kita. Luka
    misalnya karena pecahan gelas, paku atau
    jarum kotor para pencandu narkotik memiliki
    resiko besar terinfeksi bakteri ini karena luka
    tersebut dapat menimbulkan keadaan
    anaerobik yang diperlukan untuk perkecambahan dan pertumbuhan organisme
    tersebut. Bila hal ini terjadi maka dilepaskan toksin protein,
    zat ini menghalangi sinapsis inhibitorin pada jaringan saraf
    tulang punggung (tali spinal) dan otak. Akibatnya
    penghambatan yang timbal balik dari pasangan otot
    antagonis menjadi terhenti. Dan korbannya menderita
    kejang otot yang hebat. Penyakit ini disebut tetanus, berkat
    imunisasi yang hampir universal melawan toksin itu maka
    perubahan kimiawi toksin menghasilkan toksoid tak
    berbahaya yang masih mempertahankan determinan antigen toksin tersebut. Bila digabungkan dengan suatu vaksin,
    maka toksoid memberikan imunisasi yang relatif berumur
    panjang untuk melawan efek toksinnya.
    Gambar 4.10
    bakteri Clostridium, bakteri batang gram positif
    Bila jerami basah
    ditempatkan pada
    lumbung yang kurang
    ventilasinya,
    pernafasan bakteri
    yagn tumbuh dalam
    jerami akan
    menimbulkan tenaga
    panas sampai tingkat
    berbahaya. Hal ini
    dapat menyebabkan
    jerami tiba-tiba
    terbakar
    Info Biologi
    Sumber : kennislink.nl
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    9 2
    Bakteri batang gram positif lainnya
    adalah Clostridium botulinum yang tidak
    menginfeksi manusia namun bakteri ini mampu
    membuat toksin yang dihasilkan pada saat ia
    tumbuh perlahan dalam makanan yang sudah
    rusak (kadaluwarsa). Sebanyak 1 g saja dari
    toksin ini termakan bersama buncis atau jamur
    yang mentah maka dapat mengakibatkan
    kematian. Toksin ini menghalangi pelepasan
    ACh dari ujung-ujung akson motor. Terlihat si
    korban menunjukkan bukti kegiatan dari saraf
    simpatetik, yaitu pembesaran pupil, sulit buang
    air seni dan juga melemahkan otot kerangka.
    Apabila mengenai otot antar rusuk maka pernafasan terhenti. Toksin
    tersebut merupakan suatu protein dan dengan cepat sekitar 10 menit
    mengalami denaturasi sehingga sifat-sifatnya berubah pada suhu 1000
    0
    C. Bacillus anthracis menyebabkan antraks, antraks khususnya
    merupakan suatu penyakit pada hewan ternak seperti sapi, biri-biri dan
    kambing. Sebelum antibiotik diketemukan, angka kematian karena infeksi
    Bacillus anthracis pada manusia cukup tinggi.
    Karena bakteri penyebab penyakit mempunyai dampak dramatis
    yang relatif kecil, maka akan mudah untuk mengamati seberapa
    banyak bakteri yang menguntungkan. Bacillius subtilis merupakan
    bakteri tanah, yang memiliki kegunaan sebagai sumber basitrasin,
    yaitu suatu antibiotik. Batang gram-positif dari genus Lactobacilius
    juga amat penting dalam proses perubahan susu menjadi keju dan
    mentega atau yoghurt.
    d. Kokus gram positif
    Banyak organisme dalam kelompok ini
    tumbuh dalam koloni-koloni yang khas, Staphylococcus membentuk paket-paket sel yang
    pipih. Staphylococcus albus dapat tumbuh di
    kulit. Staphylococcus aureus juga sering
    menghuni kulit, saluran pernafasan dan saluran
    pencernaan. Staphylococcus hidup dengan
    subur dalam makanan, khususnya produk krim.
    Bakteri mengeluarkan toksin dan jika kita
    mengkonsumsi makanan tersebut dapat
    mengakibatkan sakit perut. Cara terbaik
    mencegah keracunan ini ialah dengan
    menyimpan makanan di lemari es dan
    memastikan penanganannya tidak dilakukan
    oleh orang yang mempunyai luka terbuka di
    tangannya.

    Streptokokus tumbuh membentuk rantai, mereka
    menimbulkan gangguan yang umum seperti sakit
    tenggorokan, impetigo sejenis penyakit kulit yang mudah
    menular, disertai bisul-bisul, dan infeksi telinga tengah.
    Pengobatan dengan antibiotik secara cepat dapat
    mencegah komplikasi yang gawat.
    Pneumokokus, yaitu bakteri yang biasanya
    menyebabkan pneumonia bakterial, juga merupakan
    anggota gugus streptokokus. Akan tetapi, tubuh mereka
    cenderung tumbuh berpasangan, suatu ciri yang
    menyebabkan para peneliti mengklasifikasikannya dalam
    genus Diplococcus. Pneumonia bakterial biasanya bereaksi
    cepat terhadap pengobatan antibiotik, dinding sel
    pneumokokus yang virulen dikelilingi kapsul polisakarida.
    e. Batang gram negatif
    Basil gram-negatif jumlahnya banyak
    sekali, tetapi organisme yang paling banyak
    diteliti ialah Escherichia coli yang menghuni
    usus manusia tetapi tidak menimbulkan
    kerusakan pada inangnya. Sebenarnya
    organisme ini membantu kita dengan
    mensintesis vitamin K dan sebagian dari vitamin B, agar dapat diserap oleh saluran
    pencernaan.
    Beberapa di antara penghuni gramnegatif yang ada dalam pencernaan manusia
    ada juga yang tidak begitu menguntungkan.
    Salmonella typhi dapat menimbulkan deman
    tifoid, yaitu suatu penyakit umum yang dapat
    menjadi epidemi serius di tempat yang
    sanitasinya kurang baik. Individu yang telah
    sembuh dapat menjadi “pembawa”
    organisme itu, mereka tetap menyimpannya
    didalam tubuh, biasanya didalam kandung
    empedu. Bakteri dari kandung empedu
    masuk ke saluran pencernaan bersamasama dengan cairan empedu dan keluar
    bersama tinja.
    Vibrio cholerae adalah agen kolera yang
    sangat berbahaya, dan merupakan salah
    satu penyakit pencernaan yang paling
    merusak. Organisme ini mengeluarkan
    Bakteri tertentu
    menghasilkan
    antibiotik sebagai
    obat yang sangat
    berharga untuk
    mengobati berbagai
    penyakit manusia dan
    hewan menyusui
    lainnya. Contoh
    antibiotik yang
    dihasilkan adalah
    streptomisin yang
    berguna untuk
    pengobatan
    tuberkolosa dan
    tularemia
    Info Biologi

    toksin yang menyebabken diare yang parah berkisar 10-15 liter/hari
    sehingga akan menghilangkan garam-garam elektrolit didalam butuh.
    Kalau air dan garam tidak diganti secepatnya, si penderita dapat
    meninggal setelah beberapa jam. Sebagaimana penyakit usus lainnya,
    kolera timbul karena menelan makanan atau air minum yang dicemari
    organisme tersebut.Yersina pestis merupakan basil yang
    menyebabkan penyakit pes, organisme ini biasanya ditularkan kepada
    manusia melalui gigitan kutu tikus yang terinfeksi. Sewaktu menyebar
    ke dalam nodus limpa, organ ini menjadi sangat bengkak maka
    penyakit ini dinamakan pes bubonik (bubo = pembengkakan nodus
    limpa). Jika masuk ke dalam paru-paru, organisme itu dapat langsung
    menyebar dari orang ke orang, sehingga menyebabkan pes “pneumonia” dengan kematian yang relatif cepat, yaitu 2-3 hari. Kalau tidak
    dirawat maka 50-75 % dari kasus pes bubonik ini berakhir secara
    fatal. Tidak mengherankan bahwa epidemi pes yang dulu timbul di
    eropa pada abad keempat belas, menimbulkan kehancuran yang
    sangat hebat. Hanya dalam tiga tahun (1348-1350), sekurangkurangnya seperempat dari penduduk Eropa menyerah kepada
    penyakit ini. Diperkirakan bahwa “kematian hebat” dalam periode
    tersebut menurunkan jumlah penduduk Siena dari 42.000 menjadi
    15.000. Ancaman penyakit ini belum hilang sama sekali, Yersina pestis
    masih tumbuh dengan subur pada beberapa populasi rodensia
    (pengerat), misalnya tupai tanah. Untunglah, perawatan yang segera
    dengan antibiotik biasanya dapat menyembuhkannya dengan cepat.
    f. Kokus gram negatif
    Dua anggota kelompok ini yang perlu
    mendapat perhatian ialah Neissiria meningitidis
    yang dapat menimbulkan meningitis meningokokal, yaitu suatu infeksi yang teramat
    parah di selaput otak (meninges) yang lazim
    pada anak kecil. Neissiria gonorrhoeae yang
    menyebabkan salah satu penyakit manusia
    yang paling tersebar luas yaitu gonorhea.

  16. Organisme itu menyebar secara langsung dari
    seseorang yang satu ke seseorang yang lain
    melalui kontak seksual. Pada laki-laki,
    organisme ini menyerang uretra menyebabkan
    keluarnya nanah dan sering kali menetap di
    kelenjar prostat dan epididimis. Pada
    perempuan organisme ini menyebar pada vagina ke serviks dan tuba fallopi. Jika infeksi itu
    tidak dirawat, kerusakan yang diakibatkan pada
    tuba fallopi itu dapat mengganggu lewatnya sel
    telur sehingga menimbulkan kemandulan.
    Gambar 4.15
    Neissiria gonorrhoeae dapat juga menyerang
    mata
    Sumber : alphaidaho.org
    Monera
    9 5
    g. Spirillium
    Dinding sel yang kaku pada spirillium menjadikannya berbentuk
    heliks. Mereka ini bersifat gram-negatif dan motil. Kebanyakan
    terdapat di sekitar air, baik air tawar maupun air asin. Akan tetapi,
    ada juga satu spesies yang sering dijumpai menghuni mulut manusia.
    h. Aktinomisetes
    Kebanyakan anggota dalam kelompok
    ini tumbuh seperti filamen-filamen yang tipis
    seperti kapang daripada sel-sel tunggal.
    Sehingga sejak lama diduga sebagai fungi
    (cendawan). Meskipun ada persamaan dalam
    hal pola pertumbuhannya, tetapi mereka
    bukanlah fungi. Fungi termasuk eukariota
    sedangkan Aktinomisetes adalah prokariota,
    dengan adanya perbedaan yang mendasar itu
    menunjukkan struktur sel serta biokimianya.
    Aktinomisetes merupakan anggota yang
    dominan dari populasi mikroba di tanah. Di
    sini mereka berperan utama dalam
    penghancuran sampah organik. Banyak
    penghuni tanah merupakan sumber penting
    bagi antibiotik. Streptomisin, eritromisin
    kloramfenikol yang dijual sebagai “Chloromycetin”, dan tetrasiklin dijual sebagai
    “Aureomycin” dan “tetramycin” adalah produk
    dari aktinomisetes.
    Mycobacteria dan Corynebacteria merupakan kerabat dekat
    Aktinomesetes. Dua species mikrobakteri ini menyebabkan penyakit
    pada manusia yang serius dan kronis, yaitu Tuberkolose dan lepra.
    Corynebacteria diphtheriae menyebabkan penyakit difteri,
    sebagaimana pada tetanus, bahaya pada difteri bukan karena
    penyebaran bakteri tersebut ke dalam jaringan di tenggorokan,
    melainkan karena toksin yang dihasilkan. Toksin difteri mengeluarkan
    efek beracunnya dalam cara yang paling spesifik. Racun itu
    mengkatalisis inaktivasi suatu faktor yang penting bagi asam amino
    untuk ditambahkan kepada rantai polipeptida yang disintesis pada
    ribosom. Toksin difteri adalah suatu protein, gen struktural yang
    menyandikan untuk protein itu bukan merupakan milik bakteri
    tersebut, tetapi suatu bakteriofaga yang dapat menginfeksi bakteri
    tersebut dan bergabung dengan genomnya.
    Toksin difteri dapat diperoleh dari biakan organisme, perlakuan
    dengan formaldehida mengubahnya menjadi toksoid yang tidak
    Gambar 4.16
    Corynebacteria diphtheriae
    Sumber : visualsunlimited.com
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    9 6
    Gambar 4.17
    Spirochaeta
    Gambar 4.18
    Mycoplasma
    membahayakan. Imunisasi dengan toksoid difteri biasanya bergabung
    dengan toksoid tetanus dan preparat kuman batuk rejan yang
    dilemahkan dalam vaksin “tripel” menyebabkan penurunan besar
    dalam wabah penyakit.
    i. Spirochaeta
    Spirochaeta adalah bakteri yang panjang
    dan juga tipis, berbentuk pilinan yang
    panjangnya berkisar antara beberapa m
    sampai 500 m. Dinding selnya tidak sekaku
    dinding sel spirilla sehingga mereka dapat
    melengkung dengan mudah sekali walau
    beberapa Spirochaeta ada yang tidak
    berbahaya dan hidup dalam air tawar, tanah,
    atau tubuh hewan, tetapi ada juga yang parasit,
    misalnya Spirochaeta yang menyebabkan
    penyakit sifilis, yaitu penyakit kelamin yang
    menular.
    j. Mycoplasma
    Mycoplasma adalah bakteri nonmotil
    yang kecil sekali tanpa dinding sel. Beberapa
    diantaranya hidup bebas, sedang yang lain
    hidup sebagai parasit pada tumbuhan,
    serangga dan hewan lain. Mycoplasma
    pertama yang ditemukan merupakan
    organisme yang menyebabkan suatu tipe
    pneumonia yang disebut pleuropneumonia
    pada hewan ternak. Anggota lain dari
    kelompok ini menyebabkan penyakit pada
    manusia yang dinamakan pneumonia atipikal
    primer.
    Mycoplasma termasuk organisme soliter yang paling kecil pada
    prokariotik meskipun banyak yang demikian kecil (0,1 m) untuk dapat
    dilihat di bawah mikroskop elektron, tetapi mereka mengandung
    segala sesuatu yang diperlukan untuk menjalankan semua aktifitas
    kehidupan.
    k. Rickettsia dan Chlamydiae
    Rickettsia berlainan dengan Mycoplasma karena Rickettsia
    hampir seluruhnya adalah parasit intraseluler obligat. Hal ini berarti
    bahwa mereka dapat tumbuh dan berkembang biak hanya selama
    mereka ada di dalam sel inangnya, yaitu beberapa arthropoda tertentu
    Sumber : plu.edu
    Sumber : visualsunlimited.com
    Monera
    9 7
    seperti caplak, tungau, kutu rambut, dan kutu anjing serta mamalia,
    mereka bergantung kepada sel inangnya agar disediakan koenzim
    seperti ATP.
    Demam tipus disebabkan Rickettsia yang ditularkan dari
    seseorang ke orang lain karena kebiasaan mengisap darah dari kutu
    tubuh. Demam bercak Rocky Mountain Spotted Fever disebabkan
    oleh Rickettsia yang ditularkan melalui gigitan caplak yang terinfeksi,
    untuk menanggulangi organisme ini dilakukan pengobatan dengan
    antibiotik.
    Chlamydiae menyerupai Rickettsia dalam
    banyak hal. Mereka pun parasit sangat kecil,
    obligat intraseluler. Penyakit yang dapat
    ditimbulkan Rickettsia ini misalkan psittacosis
    atau “parrot fever” disebut juga demam burung
    kakak tua. Sebenarnya, bermacam-macam
    burung bahkan kadang-kadang manusia yang
    berfungsi sebagai inang organisme ini, sehingga
    nama omitosis sekarang lebih disukai. Chlamydiae juga menyebabkan trakhoma, merupakan
    infeksi mata yang amat sering mengakibatkan
    kebutaan permanen. Diperkirakan kini 400 juta
    orang menderita trakhoma dan 6 juta buta
    karenanya.
    l. Bakteri peluncur
    Prokariota ini dinamakan bakteri peluncur
    karena caranya berpindah tempat, meluncur
    di atas substratnya. Banyak spesies bakteri
    peluncur ini uniseluler, sedangkan yang lain
    membentuk filamen sel yang panjang. Sel-sel
    dalam filamen itu berbagi dinding yang sama.
    Kebanyakan bakteri peluncur bersifat
    heterotrop, tetapi beberapa adalah kemoautotrop, yang dapat mengoksidasi H2
    S untuk
    energi sebagaimana bakteri belerang
    kemoautotrof. Bakteri peluncur berfilamen,
    secara khusus sangat mirip dengan kelompok
    utama prokariota, yaitu ganggang hijau-biru.
    Persamaan itu begitu dekatnya, sehingga
    bakteri peluncur berfilamen ini dapat mewakili
    ganggang hijau-biru yang telah kehilangan
    kemampuannya untuk ber-fotosintesis.
    Gambar 4.19
    Mata yang terkena penyakit trakhoma
    Gambar 4.20
    Ganggang hijau biru
    Sumber : gg.rhul.ac.uk
    Sumber : botany.hawaii.edu
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    9 8
  17. Alga hijau biru (Cyanophyta)
    Sejak lama organisme ini disebut alga (ganggang) karena
    mereka hidup mirip dengan alga lainnya, dalam hal ini habitatnya dan
    dalam hal cara fotosintesisnya. Meskipun demikian, alga hijau-biru
    ini adalah prokariota, dengan demikian jauh lebih dekat kerabatnya
    dengan bakteri daripada dengan alga lainnya yang bersifat eukariotik.
    Untuk alasan inilah, para peneliti lebih menyukai pemakaian istilah
    cyanobacteria (“bakteri hijau-biru”) untuk organisme itu.
    Walaupun alga hijau-biru itu berfotosintesis dan bersifat
    prokariotik, mereka berbeda dengan bakteri fotosintetik dalam banyak
    hal penting. Klorofilnya ialah klorofil a, yaitu molekul yang sama dengan
    yang dijumpai pada tumbuhan dan algae lain, mereka mampu
    menggunakan air sebagai sumber elektron dan dengan mereduksi
    karbon dioksida menjadi karbohidrat. Reaksinya sebagai berikut:
    CO2
  • 2H2
    O → (CH2
    O) + H2
    O + O2
    Seperti halnya bakteri peluncur, alga hijau-biru terbungkus dalam
    dinding peptidoglikan yang dikelilingi selubung bergetah. Beberapa
    spesies bersel satu, beberapa tumbuh sebagai filamen dari sel-sel
    yang berhubungan. Sejumlah algae hijau biru berfilamen dapat
    mengikat nitrogen atmosfer. Hal ini dilakukan dalam heterosista, yaitu
    sel tak berwarna yang terdapat di antara sel-sel fotosintetik.
    Organisme inilah yang tumbuh subur bilamana unsur fosfat banyak
    terdapat di danau dan perairan lain yang airnya tawar. Ganggang hijaubiru yang mengikat nitrogen juga penting menjaga kesuburan padi.
    Beberapa spesies hidup subur di mata
    air panas Yellowstone National Park pada
    suhu yang cukup panas untuk merebus telur.
    Pita hitam yang terdapat pada karang di
    sepanjang tepi pantai pada saat air laut naik
    disebabkan oleh alga hijau-biru. Karena yang
    mereka perlukan untuk hidup adalah cahaya,
    udara (N2
    dan CO2
    ), air dan beberapa ion
    organik, maka kemampuannya yang tinggi
    untuk hidup di lokasi yang keras itu dapatlah
    dipahami, bahkan kalau kekurangan cairan
    pada saat pasang surut air laut, selubung
    gelatinnya dapat menjaganya dari kekeringan.
    Selain klorofil dan beta-karoten, alga
    hijau-biru mengandung satu atau dua pigmen
    tambahan, yaitu pigmen biru yang disebut
    Gambar 4.21
    Mata air panas di Yellowstone National Park
    Sumber : abdn.ac.uk
    Monera
    9 9
    fikosianin dan pigmen merah yang dinamakan
    fikoeritrin. Campuran sederhana klorofil dan
    fikosianin dan pigmen pada beberapa species
    memberikan warna hijau, tetapi species yang
    mengandung fikoeritrin tampak berwarna
    merah, ungu, coklat, atau bahkan hitam. Laut
    merah mendapat namanya karena alga hijaubiru berwarna merah yang terdapat di
    perairannya.
    Di laut dangkal yang airnya hangat, hidup
    alga hijau-biru dan bakteri dalam koloni-koloni
    besar. Di sekitarnya terbentuk endapan mineral membentuk kolam-kolam dan bukit-bukit
    kecil berlapis-lapis yang disebut stromatolit.
    Stromatolit yang sangat tua ditemukan di
    formasi geologi di berbagai tempat di bumi.
    Umur stromatolit berkisar antara berjuta
    tahun sampai 3,5 milyar tahun. Fosil
    mikroskopik yang mirip dengan alga hijau biru
    berfilamen ditemukan dalam stromatolit yang
    berumur 2,3 × 109
    tahun. Beberapa di antara
    fosil mikroskopik ini tersimpan dengan amat
    baiknya sehingga tampak heterosistanya.
    Jika stromatolit yang sangat tua itu dibentuk
    dengan cara yang sama, maka dapat
    disimpulkan bahwa alga-hijau biru telah ada
    di bumi sejak 3,5 × 109
    tahun yang lampau.
    Gambar 4.22
    Fosil cyanobacteria
    Sumber : naturamediterraaneo.com
    · Merencanakan
    pengamatan
    organisme
    cyanophyta
    secara teliti.
    · Menggunakan
    alat mikroskop
    dengan baik
    dan benar.
    Kompetensi
    sains
    Aktivitas Sains Tugas pengamatan
    Tujuan: pengamatan pada Cyanophyta.
    • Ambil sampel air kolam atau air sawah
    • Dengan menggunakan pipet teteskan air tersebut pada
    kaca preparat/objek glass, kemudian tutuplah dengan
    kaca penutup/deck glass.
    • Amati dibawah mikroskop dengan menggunakan
    perbesaran lemah dan dilanjutkan dengan perbesaran
    kuat.
    • Catat dan gambarlah hasil pengamatanmu serta beri
    keterangan mengenai ciri dan sifat tiap objek yang kamu
    amati, misalkan mengenai warnanya, bergerak/motil
    ataukah tidak bergerak dan nama spesies tersebut.
    Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA
    100
    Buatlah kelompok dengan anggota maksimal 4 orang.
    Alat dan bahan
  1. Beaker glass 6. Air kelapa
  2. Kompor 7. Urea
  3. Panci, blender 8. Asam cuka
  4. Kertas 9. Gula pasir
  5. Stoples, saringan, botol 10. Ampas nenas
    Cara kerja
  6. Membuat starter Membuat starter
    a. Buah nenas dihancurkan dengan blender, kemudian
    disaring hingga tinggal ampasnya sehingga sari nenas
    sudah betul-betul terpisah dari ampasnya.
    b. Campurkan ampas nenas, air dan gula dengan
    perbandingan 6 : 3 : 1
    c. Masukan campuran tersebut kedalam botol dan tutup
    rapat-rapat, tunggu hingga 3 minggu sampai terbentuk
    lapisan putih diatasnya. Lapisan putih tersebut adalah
    koloni Acetobacterium xylinium yang merupakan bibit
    untuk pembuatan nata de coco.
  7. Membuat nata de coco
    a. Didihkan satu liter air kelapa yang telah disaring kemudian tambahkan
    75 gr gula dan juga urea satu sendok teh.
    b. Setelah mendidih angkat dan biarkan dingin, setelah benar-benar dingin
    maka tambahkan asam cuka dan urea hingga pH 4-5, kemudian
    masukkan ke dalam stoples yang telah steril.
    c. Masukkan starter ke dalam stoples tersebut, tutup rapat-rapat dan simpan
    selama satu minggu.
    d. Setelah terbentuk padatan putih (nata de coco) agak transparan maka
    buka dan ambil padatan tersebut.
    e. Potong sesuai keinginan dan kemudian hasil potongan nata de coco
    tersebut direndam selama 2-3 hari untuk menghilangkan keasamannya,
    selama perendaman usahakan setiap hari untuk mengganti air rendaman
    tersebut.
    f. Nata de coco dimasukkan ke dalam stoples yang bersih bersama 500
    cc larutan gula 40% dan kemudian tambahkan 30 mg Natrium Benzoat
Advertisement

Written by Ningsih

hidup adalah yadnya dan tidak ada yadnya yang sia-sia

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Materi Keanekaragaman Hayati Biologi

Materi Biologi SMA : Protista