mikro

Seperti halnya dengan jasad hidup pada umumnya, m.o memerlukan energi dan bahan-bahan untuk membangun tubuhnya (sintesa protoplasma dan bagian-bagian sel yang lain) yang disebut nutrien.  Untuk dapat menggunakan energi dari nutrien maka sel melakukan kegiatan yang menyebabkan terjadinya perubahan kimia dalam sel (metabolisme).  Metabolisme dibagi atas anabolisme/asimilasi (proses sintesa untuk membentuk bahan protoplasma dan bagian sel lain) dan katabolisme/disimilasi (proses perombakan bahan makanan menjadi bahan lebih sederhana disertai pelepasan energi).

Mikroorganisme banyak jenisnya, berbeda-beda sifat fisiologisnya sehingga kebutuhan nutrisinya juga berbeda.  Namun demikian susunan kimia sel untuk semua sel relatif sama, dimana air merupakan bagian terbesar (80 – 90 %).  Contoh  Susunan unsur penyusun sel bakteri  berdasarkan (%) berat kering yaitu: C (50%),          O (20%), N (14%), H (8%), P (3%), S (1%), K (1%), Na (1%), Ca (0,5%), Mg (0,5%),  Cl (0,5%), Fe (0,2%), dll 0,3%.

Fungsi dari masing-masing unsur yang telah diketahui perannya adalah:

H       : Penyusun air sel, bahan organik sel

O       : Penyusun air sel, bahan organik sel, sebagai O₂, aseptor elektron dalam    respirasi aerob.

C       : Penyusun bahan organik sel

N       : Penyusun protein, asam nuklein, koensim

S        : Penyusun protein, beberapa koensim.

P        : Penyusun as.nuklein, fosfolipid, koensim

K        : Kofaktor beberapa ensim

Mg     : Kation seluler, kofaktor anorganik untuk reaksi ensimatik (termasuk pembentukan ATP), pengikatan ensim pada substrat, penyusun khlorofil.

Mn     : Kofaktor anorganik untuk beberapa ensim, kadang sebagai pengganti Mg.

Ca      : Kation seluler, kofaktor untuk beberapa ensim (ex. Ensim proteinase)

Fe      : Penyusun sitokhrom dan protein, kofaktor untuk sejumlah ensim.

Co, Cu, Zn dan Mo  : Penyusun Vit.B12 dan derivatnya. Unsur anorganik penusun ensim.

Mikroorganisme dapat menggunakan makanan dalam bentuk padat    (dis.holozoik) dan dalam bentuk cair (dis.holofitik). M.o holofitik dapat juga menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut sebelumnya harus dicerna dulu diluar sel dengan pertolongan ensim ekstraselluler.

Bahan makanan bagi m.o berfungsi sebagai, sumber energi, bahan pembangun sel, dan aseptor atau donor elektron.  Secara garis besar bahan makanan dibagi atas beberapa golongan:

a. Air, merupakan komponen utama sel m.o dengan fungsi sebagai  sumber oksigen, pelarut dan alat pengangkut dalam metabolisme.

b. Sumber energi, senyawa organik, senyawa anorganik, cahaya matahari.

c. Sumber karbon, dari senyawa organik (karbohidrat, asam organik) dan senyawa anorganik (karbonat, CO₂).

d. Sumber aseptor elektron, proses oksidasi biologi merupakan pengambian dan pemindahan elektron dari substrat. Oleh karena elektron dalam sel tidak dapat berada dalam bentuk bebas maka harus ada yang dapat segera menangkap elektron tersebut (aseptor elektron) Ex. NO₃^-, NO₂-, SO₄^-2_, senyawa organik dll.

e. Sumber mineral, mineral merupakan bagian dari sel. Unsur penyusun utama sel adalah C, O, N, H dan P, unsur mineral lainnya adalah K, Ca, Mg, S, Na, Cl. Mineral juga berfungsi sebagai pengatur tekanan osmose, kadar ion H, potensial redoks.

f. Faktor tumbuh, adalah senyawa organik yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan sel (penyusun bahan sel).

h. Sumber nitrogen, m.o menggunakan N dalam bentuk amonium, nitrat, as.amino, protein.  Jenis senyawa N yang digunakan tergantung pada jenis m.o. Beberapa m.o dapat menggunakan N dalam bentuk N₂.

Penggolongan Mikroorganisme berdasarkan kebutuhan nutrisi

• Berdasarkan sumber karbon : Ototrof  (perlu C-anorganik ex. CO₂ dan CO₃)

Heterotrof (Perlu C-organik)

• Berdasar sumber energi dan karbon: fototrof (sinar matahari, C- anorganik)

Fotoheterotrof (sinar matahari, C – organik)

Kemoototrof (oksidasi senyawa anorganik, C-anorganik)

Kemoheterotrof (oksidasi senyawa organik, C-organik)

• Berdasarkan sumber energi dan donor elektron:

Fotolitotrof (sinar matahari, senyawa anorganik, ex. Tumbuhan,algae, bakteri fotosintetik).

Fotoorganotrof (sinar matahari, senyawa organik, ex. Bekteri S fotosintetik)

Kemolitotrof (oksidasi senyawa anorganik, senyawa anorganik, ex. Bekteri besi,nitrifikasi).

Kemoorganotrof (oksidasi senyawa organik, senyawa organik, ex. Jasad heterotrof)

• Litotrof adalah m.o yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik (ex. H2, NH3, H2S, S)
• Organotrof adalah m.o yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik.

* Berdasarkan kebutuhan Oksigen: aerob, anaerob, fakultatif anaerob.

• Aerob, m.o yang menggunakan O2 bebas sebagai satu-satunya aseptor hidrogen dalam proses respirasi.
• Anaerob, m.o yang tidak dapat menggunakan O2 bebas sebagai aseptor hidrogen dalam proses respirasi, ex. Clostridium.
• Fakultatif anaerob, m.o yang hidup pada keadaan aerob atau anaerob.

1. Bakteri

Bakteri merupakan m.o bersel tunggal, umumnya tidak berkhlorofil, beberapa diantaranya fotosintetik, reproduksi aseksuilnya secara pembelahan transversal atau biner (sel memanjang lalu membelah).  Sifat bakteri ada yang hidup bebas, parasit, saprofitik, atau sebagai patogen pada manusia, hewan, dan tumbuhan.

Habitat bakteri yaitu tersebar luas di alam (dalam tanah, atmosfir, lumpur, air, laut, sumber air panas, antartika), dalam tubuh manusia, hewan dan tanaman. Jumlah bakteri tergantung keadaan dan tingkat kesuburan tanah (± 100.000/g tanah).

Ukuran bakteri tergantung spesies dan fase pertumbuhan, diukur dalam mikrometer (0,001mm). Garis tengah rata-rata kokus adalah 1 µm atau kurang, basil atau spiril 2 – 5 µm panjang dan 0,5 – 1 µm garis tengahnya. Jenis bakteri tertentu dapat membentuk tubuh istirahat yang disebut endospora. Endospora adalah tubuh kecil yang tahan lama (panas, zat kimia), terbentuk dalam sel dan mampu tumbuh menjadi organisme vegetatif yang baru jika lingkungan menguntungkan.

Bentuk bakteri : kokus (bulat), basil (batang), spiral (batang melengkung atau melingkar).

Bakteri berbentuk kokus terdapat beberapa pola atau pengelompokan yang berbeda, dan hal ini merupakan ciri marga tertentu yaitu:

ü  Mikrokokus; bulat, satu-satu

ü  Diplokokus; bulat, bergandengan dua-dua.

ü  Streptokokus; bulat, bergandengan seperti rantai sebagai hasil pembelahan   sel ke satu atau dua arah dalam satu garis.

ü  Tetrakokus; bulat, terdiri dari 4 sel yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah.

ü  Sarcina; bulat, terdiri dari 8 sel yang tersusun dalam bentuk kubus sebagai hasil pembelahan sel ketiga arah.

ü  Stafilokokus; bulat, tersusun sebagai kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan kesegala arah.

Bakteri bentuk basil, dapat dibedakan atas batang panjang dan batang pendek dengan ujung datar atau lengkung. Bentuk bentuk batang dapat terdiri dari sel tunggal, bergandengan dua-dua (diplobasilus), sebagai rantai (streptobasilus) dan seperti jaringan tiang (Palisade). Bentuk basil membelah dalam satu bidang sehingga memungkinkan diamati sebagai sel tunggal, berpasangan, dalam rantai pendek atau rantai panjang.

Bakteri bentuk spiral, terbagi atas:

ü  Vibrio (koma), jika lengkungnya kurang dari setengah lingkaran. Kadang-kadang vibrio tumbuh sebagai benang membelit atau bentuk S.

ü  Spirillum (spiral tebal dan kaku)

ü  Spirochaeta (spiral halus dan lentur)

Pada bakteri dikenal juga bentuk involusi , yaitu bentuk yang tidak teratur, bentuk gada atau benang yang disebabkan oleh keadaan sekitar yang tidak menguntungkan.

Bentuk pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur yang terdapat pada suatu bakteri meski ditumbuhkan pada syarat-syarat pertumbuhan yang sesuai. Ex. Corynebacterium.

Struktur sel bakteri,

Flagela (alat gerak), banyak tipe bakteri yang mampu berenang sendiri dalam cairan. Kemampuan suatu organisme untuk bergerak sendiri disebut motilitas (daya gerak). Berdasarkan tipe alat gerak bakteri: atrik, monotrik, amfitrik, lofotrik, dan peritrik.

Fimbria dan filus, merupakan organ tambahan berbentuk benang yang lebih pendek, lebih lurus dan jauh lebih kecil dari flagela. Fimbria dan filus dibedakan atas dasar fungsi, dimana fimbria merupakan alat lekat, sedangkan filus adalah organ tambahan khusus berfungsi dalam pemindahan DNA pada konyugasi bakteri.

Kapsul dan lapisan lendir, menyelubungi sel bakteri . Beberapa bakteri mampu mengeluarkan bahan yang menempel pada bagian luar sel, berfungsi untuk mencegah kekeringan bagi orgainisme pada kondisi yang tidak menguntungkan. Membantu mencegah fagositosis, dapat sebagai antigen, dapat sebagai tempat penyimpanan makanan.

Dinding sel, berfungsi untuk melindungi protoplasma atau melindungi sel dari lisis osmotik. Dindinding sel bakteri adalah struktur kaku yang menunjang protoplasma. Komponen struktur utama dinding adalah peptidoglikan (tebal gram +, tipis gram -)

Membran sitoplasma, terdiri dari lipida ± 40%, protein ± 60%, sedikit karbohidarat, berguna sebagai pengatur osmotik, tempat beberapa sistem enzim.

Sitoplasma, terdiri dari asam nukleat, protein, karbohidrat, lipida, asam amino, dan ion anorganik. Sebagai tempat pertama proses sintesis.

Inti sel, terdiri dari air ± 80%. sebagai pembawa informasi genetik-pusat

Fase-fase pertumbuhan bakteri

Jika keadaan baik, hampir semua bakteri mampu berkembang biak dengan amat cepat.  Waktu yang diperlukan untuk membelah menjadi dua disebut waktu generasi (Ex. E.coli 20 menit, M. Tuberculosis 15-20 jam). Waktu generasi berbeda menurut  jenis organisme, kadar nutrien dalam medium dan suhu inkubasi. Selain itu

pH, oksigen bagi yang bersifat aerob juga berpengaruh. Fase-fase pertumbuhan bakteri jika diinokulasikan ke medium biakan:

ü  fase tenggang (lag fase) adalah periode penyesuaian pada lingkungan, lamanya fase ini tergantung pada macam bakteri, umur biakan dan nutrien yang terdapat dalam medium. Sel mulai mensintesis enzim yang dapat dirangsang dan menggunakan cadangan makanan.

ü  fase logaritma, adalah fase pembiakan yang cepat. Pada fase ini waktu generasi tetap tidak berubah bagi setiap jenis.

ü  Fase stasioner adalah jika laju pembiakan sama dengan laju kematian, sehingga jumlah keseluruhan bakteri akan tetap. Hal ini disebabkan oleh menyusutnya nutrien dalam medium, penumpukan limbah metabolisme dan mungkin meracun, ketersediaan oksigen mungkin menurun (aerob), endospora terbentuk pada marga yang membentuk spora, bentuk involusi (abnormal) akan muncul.

ü  Fase kematian, jika laju kematian melampaui laju pembiakan, banyaknya bakteri menurun.

2. Fungi (Jamur)

Jamur pada umumnya adalah jasad yang berbentuk benang, multiseluler, tidak berkhlorofil dan belum mempunyai diferensiasi dalam jaringan. Ada pula yang hanya terdiri dari satu sel.  Diperkirakan >100.000 jenis fungi yang berbeda mengambil bagian dalam daur alam, untunglah hanya sedikit yang menyebabkan penyakit.

Peranan jamur dalam alam sangat besar, ada yang merugikan, berbahaya dan ada yang menguntungkan.  Spesies jamur yang nonpatogen meliputi spesies yang melakukan perombakan bahan organik dalam tanah, perusak kayu dan bahan lain.

Habitat jamur, Penyebaran jamur di alam sangat luas. Jamur terdapat dalam tanah, buah-buahan, dalam air, bahan organik, bahan makanan, sebagai saprofit

atau parasit pada tanaman, hewan dan manusia.  Spora jamur beterbangan diudara dan spora tersebut akan berkecambah menjadi sel vegetatif jika jatuh di tempat yang memungkinkan untuk hidupnya.

Struktur jamur.  Walaupun jamur dapat dilihat, namun masing-masing sel adalah mikroskopik.  Jamur tersusun atas benang-benang sel yang disebut hifa. Jika jamur tumbuh, hifa saling membelit untuk membentuk massa benang yang disebut miselium yang cukup besar untuk dilihat dengan mata.

Ada dua tipe hyfa, yaitu a. Hifa fertil (hifa yang dapat membentuk sel reproduksi atau spora dan b. Hifa vegetatif (hifa yang berfungsi untuk menyerap makanan dari substrat.

Hifa juga ada yang mempunyai dinding penyekat (septa) yang membagi masing-masing hifa menjadi banyak sel dengan nukleus masing-masing. Hifa yang tidak bersepta kelihatan seperti satu sel panjang yang mengandung banyak nukleus yang disebut hifa senosit.  Ukuran sel yang menyusun hifa berbeda dari satu jamur dengan yang lain. Yang besar diameternya 10 – 20 µm (sel bakteri  ±1 µm),panjang benang juga berbeda-beda.

Perkembang biakan jamur adalah dengan spora, cara bagaimana spora dibuat dapat bersifat  vegetatif (aseksual) dan generatif (seksual).  Secara vegetatif dapat dilakukan dengan fragmentasi miselium, pembentukan tunas dan pembentukan spora aseksual (dihasilkan oleh satu sel tanpa fertilisasi) ex. Pycomycetes, Ascomycetes.  Secara generatif, adalah dengan fusi 2 sel. Proses seksuil hanya terjadi antara hifa atau spora  yang tipe kelaminnya berbeda.

Share on Google Plus

About mukhlis irfani

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.