Sel Prokariotik dan Eukariotik

Sel-sel tubuh hewan dan tumbuhan termasuk dalam golongan sel eukariotik sedangkan pada mikroorganisme ada yang euriotik misalnya Protozoa, Protisa dan semua jamur. Ada pula yang bersiafat prokariotik misalnya pada bakteri dan alga biru.

Sel bakteri dan alga hijau biru tidak memiliki kloroplas, nucleus sejati dan mitokondria. Pada bakteri dan alga hijau biru, klorofil tersebar di dalam protoplasma dan nucleus tidak terlihat. Nukleus tidak terlihat sebab material nucleus tersebar di dalam protoplasma dan diselubungi membran. Nukleus seperti itu disebut prokarion dan sel yang memiliki nucleus prokarion disebut sel prokariotik.

Struktur	Proakariot	Eukariot
Membran nucleus	tidak ada	ada
Membran plastid	tidak ada	ada
Nukleus	ada tetapi semua/tidak terlihat	ada
Plastida	tidak ada	ada (sebagian tidak punya)
Mitokondria	tidak ada	ada
Badan Golgi	tidak ada	ada
DNA	ada	ada
RNA	ada	ada
Histon	tidak ada	ada
Pigem	ada	tidak ada

MIKROBIOLOGI

Tidak ada satupun yang mampu menggambarkan keanekaragaman biologi sebaik mikroorganisme, makhluk hidup yang tak terlihat mata telanjang. Keragaman biokimia atau mekanisme genetik, baik dalam bentuk maupun fungsi yang diperlihatkan dalam analisa mikroorganisme, telah mengantar kita pada batas pemahaman mengenai makhluk hidup.

Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme adalah Mikrobiologi. Mikrobiologi berasal dari bahasa Yunani yaitu mikros = kecil, bios = hidup, logos = kata atau ilmu, jadi secara harfiah mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup yang berukuran kecil atau renik.

Berdasarkan pengertian diatas, maka diambillah batas mengenai cakupan mikrobiologi terkait objek yang dipelajari, yaitu mikroorganisme. Termasuk ke dalam kelompok mikroorganisme adalah semua mahkluk yang berukuran beberapa mikron atau bahkan lebih kecil dari itu. 1 mikron = 0,001 mm. jadi yang termasuk kedalam kelompok ini adalah Virus, Prion, Prokaryot, dan Protista (organism eukariot mikroskopik).

Sumber:

·         Dwidjoseputro,D. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Penerbit Djambatan, 1998

·         Jawetz, dkk. Mikrobiologi Kedokteran. Penerbit Salemba Medika, 2005

MEDIA PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

Pembiakan mikroba secara  in vitro bertujuan untuk memberikan lingkungan buatan yang diusahakan mirip dengan suasana alamiah yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kuman. Untuk itu dibutuhkan media untuk pertumbuhan mikroba, kebutuhan nutrisi dasar untuk suatu media pertumbuhan adalah:

• Sumber karbon
• Sumber nitrogen
• Sumber Belerang
• Sumber Fosfor
• Sumber Mineral
• Potensial oksidasi-reduksi yang tepat
• Faktor pertumbuhan seperti triptofan untuk Salmonella typhi, glutation untuk gonococcus, faktor X dan Y untuk Hemophilus.

Selain nutrisi faktor lingkungan pun turut berperan untuk keberhasilan menumbuhkan mikroba, beberapa faktor lingkungan yang berpengaruh seperti:

• Konsentrasi ion Hidrogen (pH)
• Temperatur
• Aerasi
• Kekuatan ionik dan tekanan osmotik

Sifat-sifat khas media pertumbuhan yang ideal adalah:

•  Harus memberikan pertumbuhan yang baik jika ditanami mikroba.
• Pertumbuhan mikroba harus cepat.
• Harus mudah tumbuh
• Harus murah
• Harus mudah dibuat kembali
• Harus mampu memperlihatkan semua sifat-sifat khas yang diinginkan.

Media pertumbuhan yang dipakai untuk memperoleh biakan kuman adalah:

A.      Media Cair

Digunakan sebagai  media diperkaya sebelum disebarkan pada media padat.  Tujuan penggunaan media ini untuk memperbanyak jumlah sel mikroba yang ingin dibiakkan. Media ini tidak cocok digunakan sebagai media untuk isolasi mikroba untuk memperoleh biakan murni, juga tidak dapat menunjukkan karakter kloni kuman. Contoh media cair adalah kaldu gizi (Nutrient Broth), air pepton (Pepton Water), dan lain-lain.

Jenis-jenis media cair:

Kaldu: cairan bening tembus cahaya dan berwarna kuning jerami, dibuat dari ekstrak daging atau pepton. Beberapa jenis kaldu yang biasa dipakai adalah:

• a.       Kaldu infuse: daging sapi cincang bebas lemak dimasukkan ke dalam lemari es semalaman. Cairan yang didapat sesudah dipisahkan dengan dengan dagingnya didihkan selama 18 menit. Tambahkan pepton dan sodium klorida 0,5%
• b.      Kaldu ekstrak daging: tersedia dipasaran dalam bentuk bentuk bubuk diproduk oleh berbagai perusahaan seperti Merkc, Bacto dan lain-lain.
• c.       Kaldu cerna: dibuat dari daging dengan cara enzimatik.  Zat-zat gizi disini lebih banyak daripada di dalam kaldu infuse atau kaldu ekstrak. Tidak perlu penambahan pepton, maka kaldu cerna lebih ekonomis. Enzim-enzim yang digunakan untuk pembuatannnya adalah tripsin, pepsin dan lain-lain.

Pepton: merupakan protein yang  dicernakan sebagian dengan menggunakan enzim hidrolitik, misalnya pepsin, tripsin, papain, dan lain-lain. Pepton memberikan zat-zat yang mengandung nitrogen dan bekerja sebagai larutan penyanngga (buffer). Beberapa kuman dapat tumbuh dalam larutan pepton 1%. Zat-zata yang terkandung dalam pepton adalah proteosa, polipeptida, dan asam-asam amino.

Ekstrak ragi: dibuat dengan mengekstraksikan ragi yang diotolisiskan dengan air. Mempunyai kandungan vitamin B yang tinggi.

Contoh lain media cair adalah media gula-gula (gula 1% dalam air pepton), kaldu glukosa (glukosa 1% dalam kaldu gizi), kaldu empedu (garam empedu 0,5% dalam kaldu gizi), dan lain-lain.

B.      Media Padat

Media padat digunakan untuk mempelajari karakter pertumbuhan mikroba seperti bentuk koloni. Media padat dipergunakan mengisolasi mikroba untuk mendapatkan isolat murni. Pada prinsipnya media padat juga harus mengandung nutrisi untuk pertumbuhan mikroba sebagaimana pada media cair, yang membedakan adalah adanya penambahan bahan yang membuat media ini menjadi padat, untuk itu berikut bahan tambahan yang dapat digunakan untuk memadatkan media:

• a.       Agar-Agar. Adalah komponen penting media padat.  Agar-agar merupakan senyawa polisakarida rumit yang diperoleh dari rumput laut (alga lebih tepatnya). Mencair pada suhu 80^oC sampai 100^oC dan membeku pada suhu 35^oC sampai 42^oC. Agar tidak menyediakan zat-zat gizi untuk mikroba. Hanya bekerja sebagai pemadat. Tidak dimetabolisme oleh mikroba pathogen apapun. Sehingga agar-agar sangat ideal sebagai bahan tambahan atau pemadat karena tidak mempengaruhi komponen nutrisi dari media yang dibuat.
• b.      Gelatin: merupakan protein yang dibuat dengan hidrilisis kolagen menggunakan air mendidih. Mencair pada 37^oC, membentuk jel yang tembus cahaya pada suhu di bawah 25^oC. Karena titik cair yang mendekati suhu kamar sehinga gelatin kurang baik sebagai pemadat media, selain itu gelatin juga dapat dihidrolisis oleh beberapa jenis mikroba.  Penggunaan utama gelatin adalah untuk identifikasi dan klasifikasi kuman. Jika media berubah warna menjadi hitam, artinya ada pembentukan hydrogen sulfida.

Sumber:
1. Gupte, Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta, Binarupa Aksara.
2. Jawetz, dkk. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta, Penerbit Salemba Medika

Oksigen dan Mikroorganisme

Bagi makhluk hidup tingkat tinggi seperti kita kebutuhan oksigen adalah mutlak namun tidak demikian dengan mikroorganisme kehadiran oksigen dilingkungannya dapat menguntungkan atau bahkan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dalam suasana yang mengandung oksigen tersebut tergantung pada oksidase pada sitokrom.

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, maka mikroorganisme dikelompokkan menjadi empat kelompok, yaitu:

1.       Aerob  adalah kelompok yang hanya tumbuh dalam suasana yang mengandung oksigen, contohnya Psudomonas, Bacillus, Nitrobacter, Sarcina, dan lain-lain. Mereka membutuhkan oksigen sebagai penangkap hydrogen.

2.       Anaerob Fakultatif adalah kelompok mikrooranisme yang dapat dengan ataupun tanpa keberadaan oksigen, dilingkungan kaya oksigen akan metabolismenya bersifat aerob namun ketika oksigen terbatas atau habis maka akan berlih ke metabolismenya akan beralih ke fermentasi. Contohnya Vibrio, Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Staphylococcus.

3.      Mikroaerofili adalah kelompok mikroorganisme yang bersifat aerob, mutlak membutuhkan oksigen tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit dari pada yang terdapat di udara bebas. Kelompok tidak bisa tumbuh tanpa oksigen namun di udara yang kaya oksigen justru pertumbuhannya terhambat. Contohnya Helicobacter pylori.

4.       Anaerob obligat adalah kelompok yang mutlak hanya berkembang biak dalam suasan tanpa oksigen, Contohnya Clostridium. Mereka membtuhkan zat lain sebagai penangkap hydrogen ada jalur repirasinya.

Oksigen akan bersifat toksik pada kelompok ini karena proses reduksi oleh enzim-enzimdi dalam sel menjadi hydrogen peroksida, bahkan dapatmenjadi lebih beracun yaitu radikal superoksida. Mikroorganisme kelompok ini tidak mampu memproduksi enzim katalase maupun proksidase sehingga hydrogen peroksida yang dihasilkan dari metabolisme aerobik justru meracuni diri sendiri. Hidrogen peroksida sangat beracun karena merusak DNA mikroba.

Selain kebutuhan akan oksigen beberapa mikroorganisme ada juga membutuhkan kehadiran gas selain oksigen untuk menyokong pertumbuhannya. Kelompok Neisseria gonorrhoeae dan Brucella abortus pertumbuhannya sangat dirangsang dengan kehadiran karbon dioksida.

Sumber: Satish Gupte, MD. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Binarupa Aksara

Tolong klik iklan ya..., terima kasih sebelumnya

MEDIA PERTUMBUHAN MIKROBA

Pembiakan mikroba secara  in vitro bertujuan untuk memberikan lingkungan buatan yang diusahakan mirip dengan suasana alamiah yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kuman. Untuk itu dibutuhkan media untuk pertumbuhan mikroba, kebutuhan nutrisi dasar untuk suatu media pertumbuhan adalah:

• Sumber karbon
• Sumber nitrogen
• Sumber Belerang
• Sumber Fosfor
• Sumber Mineral
• Potensial oksidasi-reduksi yang tepat
• Faktor pertumbuhan seperti triptofan untuk Salmonella typhi, glutation untuk gonococcus, faktor X dan Y untuk Hemophilus.

Selain nutrisi faktor lingkungan pun turut berperan untuk keberhasilan menumbuhkan mikroba, beberapa faktor lingkungan yang berpengaruh seperti:

• Konsentrasi ion Hidrogen (pH)
• Temperatur
• Aerasi
• Kekuatan ionik dan tekanan osmotik

Sifat-sifat khas media pertumbuhan yang ideal adalah:

•  Harus memberikan pertumbuhan yang baik jika ditanami mikroba.
• Pertumbuhan mikroba harus cepat.
• Harus mudah tumbuh
• Harus murah
• Harus mudah dibuat kembali
• Harus mampu memperlihatkan semua sifat-sifat khas yang diinginkan.

Media pertumbuhan yang dipakai untuk memperoleh biakan kuman adalah:

A.      Media Cair

Digunakan sebagai  media diperkaya sebelum disebarkan pada media padat.  Tujuan penggunaan media ini untuk memperbanyak jumlah sel mikroba yang ingin dibiakkan. Media ini tidak cocok digunakan sebagai media untuk isolasi mikroba untuk memperoleh biakan murni, juga tidak dapat menunjukkan karakter kloni kuman. Contoh media cair adalah kaldu gizi (Nutrient Broth), air pepton (Pepton Water), dan lain-lain.

Jenis-jenis media cair:

Kaldu: cairan bening tembus cahaya dan berwarna kuning jerami, dibuat dari ekstrak daging atau pepton. Beberapa jenis kaldu yang biasa dipakai adalah:

• a.       Kaldu infuse: daging sapi cincang bebas lemak dimasukkan ke dalam lemari es semalaman. Cairan yang didapat sesudah dipisahkan dengan dengan dagingnya didihkan selama 18 menit. Tambahkan pepton dan sodium klorida 0,5%
• b.      Kaldu ekstrak daging: tersedia dipasaran dalam bentuk bentuk bubuk diproduk oleh berbagai perusahaan seperti Merkc, Bacto dan lain-lain.
• c.       Kaldu cerna: dibuat dari daging dengan cara enzimatik.  Zat-zat gizi disini lebih banyak daripada di dalam kaldu infuse atau kaldu ekstrak. Tidak perlu penambahan pepton, maka kaldu cerna lebih ekonomis. Enzim-enzim yang digunakan untuk pembuatannnya adalah tripsin, pepsin dan lain-lain.

Pepton: merupakan protein yang  dicernakan sebagian dengan menggunakan enzim hidrolitik, misalnya pepsin, tripsin, papain, dan lain-lain. Pepton memberikan zat-zat yang mengandung nitrogen dan bekerja sebagai larutan penyanngga (buffer). Beberapa kuman dapat tumbuh dalam larutan pepton 1%. Zat-zata yang terkandung dalam pepton adalah proteosa, polipeptida, dan asam-asam amino.

Ekstrak ragi: dibuat dengan mengekstraksikan ragi yang diotolisiskan dengan air. Mempunyai kandungan vitamin B yang tinggi.

Contoh lain media cair adalah media gula-gula (gula 1% dalam air pepton), kaldu glukosa (glukosa 1% dalam kaldu gizi), kaldu empedu (garam empedu 0,5% dalam kaldu gizi), dan lain-lain.

B.      Media Padat

Media padat digunakan untuk mempelajari karakter pertumbuhan mikroba seperti bentuk koloni. Media padat dipergunakan mengisolasi mikroba untuk mendapatkan isolat murni. Pada prinsipnya media padat juga harus mengandung nutrisi untuk pertumbuhan mikroba sebagaimana pada media cair, yang membedakan adalah adanya penambahan bahan yang membuat media ini menjadi padat, untuk itu berikut bahan tambahan yang dapat digunakan untuk memadatkan media:

• a.       Agar-Agar. Adalah komponen penting media padat.  Agar-agar merupakan senyawa polisakarida rumit yang diperoleh dari rumput laut (alga lebih tepatnya). Mencair pada suhu 80^oC sampai 100^oC dan membeku pada suhu 35^oC sampai 42^oC. Agar tidak menyediakan zat-zat gizi untuk mikroba. Hanya bekerja sebagai pemadat. Tidak dimetabolisme oleh mikroba pathogen apapun. Sehingga agar-agar sangat ideal sebagai bahan tambahan atau pemadat karena tidak mempengaruhi komponen nutrisi dari media yang dibuat.
• b.      Gelatin: merupakan protein yang dibuat dengan hidrilisis kolagen menggunakan air mendidih. Mencair pada 37^oC, membentuk jel yang tembus cahaya pada suhu di bawah 25^oC. Karena titik cair yang mendekati suhu kamar sehinga gelatin kurang baik sebagai pemadat media, selain itu gelatin juga dapat dihidrolisis oleh beberapa jenis mikroba.  Penggunaan utama gelatin adalah untuk identifikasi dan klasifikasi kuman. Jika media berubah warna menjadi hitam, artinya ada pembentukan hydrogen sulfida.

Sumber:
1. Gupte, Satish. 1990. Mikrobiologi Dasar. Jakarta, Binarupa Aksara.
2. Jawetz, dkk. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta, Penerbit Salemba Medika

respirasi mikroorganisme

Jasad renik aerob adalah kelompok jasad renik yang membutuhkan keberadaan oksigen untuk pertumbuhannya. Oksigen berperan pada jalur respirasi jasad renik untuk memproduksi kebutuhan energi agar tetap hidup. Kuman, kapang, ragi-ragian, dan alga membutuhkan kondisi aerob untuk pertumbuhannya. Kebalikan dari aerob adalah anaerob. Makhluk anaerob justru tidak membutuhkan oksigen atau bahkan tidak toleran terhadap keberadaan oksigen.

Terdapat variasi derajat toleransi oksigen diantara makhluk anaerob. Untuk kebutuhan oksigen yang mutlak disebut obligat aerob. Aerob fakultatif untuk yang lebih menyukai keberadaan oksigen tetapi dapat mengatur mesin metaboliknya sehingga dapat tumbuh tanpa kehadiran oksigen. Adapula yang disebut mikroaerofilik, kelompok ini bergantung terhadap keberadaan oksigen namun tidak dapat tumbuh dengan konsentrasi oksigen seperti yang terdapat pada udara bebas (21%), kadar oksigen harus lebih rendah.

Fungsi oksigen dalam jalur respirasi adalah sebagai akseptor elektron dari sebuah substansi yang menghasilkan elektron, terutama substansi yang mengandung karbon. Flavoprotein dan sitokrom adalah kunci untuk proses transport elektron ini, perannya sebagai pembawa elektron. Melalui proses proses penangkapan elektron, oksigen memungkinkan terjadinya proses katabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan struktur kompleks untuk menghasilkan energi.

Makanan utama bagi jasad renik adalah glukosa. Pada glukosa terdapat energi yang tersimpan di dalamnya, energi ini terikat pada molekul-molekulnya sehingga apabila ikatan antar molekul diputus maka energi akan dilepaskan. Pada makhluk hidup aerob termasuk pula bakteri, asam piruvat menyimpan sbegian besar energi yang terdapat pada glukosa. Asam piruvat selanjutnya akan dipecah melalui sebuah rangkaian reaksi yang disebut siklus asam trikarboksilat atau siklus kreb’s (dinamakan demikian karena peneliti yang menemukan reaksi ini adalah Sir Hans Krebs). Produk dari siklus krebs adalah Nicotinamide Adenine Dinukleotida (NADH₂) selanjutnya akan memasuki reaksi berantai dan disinilah oksigen berperan oksigen berperan.

Proses pembentukan energi yang menggunakan oksigen yang disebut respirasi aerob. Oksigen berperan sebagai akseptor elektron terakhir di dalam prosesnya. Respirasi anaerob terjadi jika akseptor elektron yang digunakan adalah molekul selain oksigen, salah satu contoh yang paling umum adalah nitrat, untuk proses ini disebut denitrifikasi.

Respirasi aerob memecah substrat menjadi karbon dioksida dan air. Keseluruhan dari proses pemecahan pemecahan glukosa menghasilkan 38 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. ATP inilah ynag menjadi bahan bakar bagi sel. Proses transpor elektron yang tidak menggunakan oksigen juga menghasilkan ATP, tetapi jumlahnya tidak sama dengan respirasi aerob. Oleh sebab itu jasad renik aerob fakultatif lebih menyukai oksigen sebagai akseptor elektronnya. Saat oksigen telah habis di lingkungannya maka selanjutnya terjadi respirasi fermentatif.

Pada makhluk prokaryot respirasi aerob terjadi pada sitoplasma sedangkan pada makhluk eukaryot terjadi pada suatu bagian khusus sel yang disebut mitokhjondria. Aktivitas pada mitokhondria ini diatur berdasarkan aktivitas lainnya di dalam sel yang membutuhkan energi.