Bakteri Sebagai Pola Organisme Prokariotik; Ciri-Ciri Prokariotik, Bagian-Bagian Sel, Dan Cara Perkembangbiakkannya (Pembelahan Biner, Transformasi, Konjugasi Dan Transduksi)

Prokariota mempunyai ciri-ciri selnya tidak mempunyai nukleus, materi genetiknya terkonsentrasi pada suatu tempat yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan tempat ini dari cuilan sel lainnya. 

Preparat biakan bakteri

Nukleus atau inti sel organisme ini hanya berupa satu molekul ADN tanpa membran, disebut nukleoid. Sebagian besar prokariotik merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal). Namun, beberapa jenis hidup dalam agregat atau kumpulan sementara, yang terdiri dari dua kelompok sel atau lebih. Ada pula yang mempunyai bentuk koloni sejati yang merupakan kumpulan tetap sel-sel yang identik.

Sedangkan, pada eukariota mempunyai nukleus sejati yang dibungkus oleh selubung nukleus, seluruh tempat 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 mempunyai flagell sepersepuluh flagel eukariotik. 

Organisasi seluler dan genetik prokariota berbeda secara fundamental dari organisme eukariota, prokariota mempunyai genom yang lebih kecil dan lebih sederhana, kurang lebih prokariota mempunyai 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 mempunyai molekul DNA linear yang berasosiasi dengan protein.

1. Struktur, bentuk, dan ukuran badan bakteri

Bakteri mempunyai bentuk sel yang bervariasi, lingkaran (coccus), batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Umumnya sel basil yang berbentuk lingkaran berdiameter sekitar 0,7 - 1,3 mikron.

Sedangkan sel basil berbentuk batang lebarnya sekitas 0,2 - 2,0 mikron dan panjangnya 0,7 - 3,7 mikron.

Bagian badan basil pada umumnya sanggup dibagi atas 3 cuilan yaitu dinding sel, protoplasma (di dalamnya terdapat membran sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora), dan cuilan yang terdapat di luar dinding sel mirip kapsul, flagel, pilus. 

Di antara bagian-bagian 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, contohnya dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul. Bagian-bagian ini disebut varian. 

Prokariotik umumnya tidak berklorofil, hidup bebas atau sebagai parasit. Contohnya yaitu bakteri. Bakteri yaitu organisme hete rotrof, artinya tidak bisa menyusun masakan sen diri. Ini isebabkan lantaran basil tidak mempunyai khlorofil. Bakteri hidup sebagai saprofit atau parasit.

Bakteri yang hidup sebagai saprofit memanfaatkan sisa-sisa tumbuhan atau binatang sebagai substrat atau sumber kebutuhan hidupnya. Dalam hal ini, basil berfungsi sebagai pengurai yang membersihkan sisa-sisa makhluk hidup. Sementara sebagai parasit, basil sanggup menimbulkan penyakit bagi inangnya, baik berupa tumbuhan, hewan, maupun manusia.

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 bersahabat dengan dinding sel. Bagi membran sel sangat vital, cuilan ini merupakan batas antara cuilan dalam sel dengan lingkungannya.

Jika membran sel pecah atau rusak, maka sel basil 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 aneka macam sel bakteri.

b. Ribosom

Ribosom merupakan cuilan 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 basil berupa benang sirkuler (melingkar). 

DNA basil berfungi sebagai pengendali sintesis protein basil dan pembawa sifat. 

DNA basil terdapat pada cuilan mirip inti yang disebut nukleoid.

Bagian ini tidak mempunyai membran sebagaimana inti sel eukariotik.

d. Dinding sel

Dinding sel basil tersusun atas makromolekul peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer

tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino). Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri

dibedakan atas basil gram-positif dan basil gramnegatif. Susunan kimia dinding sel basil gram-negatif lebih rumit daripada basil gram-positif.

Dinding sel basil grampositif hanya tersusun atas satu lapis peptidoglikan yang relatif tebal, sedangkan dinding sel basil 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 basil gram-positif.

Dinding sel basil 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 basil disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada protoplas, tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit

karbohidrat dan pada beberapa basil mengandung lipid. Jumlah dan letak flagel pada aneka macam jenis basil bervariasi. Jumlahnya bisa satu, dua, atau lebih, dan letaknya sanggup di ujung, sisi, atau pada

seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu dasar penggolongan bakteri.

f. Pilus

Pada permukaan sel basil gram-negatif seringkali terdapat banyak cuilan mirip benang pendek yang disebut pilus atau fimbria (jamak dari pilus). Pilus merupakan alat lekat sel basil dengan sel

basil lain atau dengan bahan-bahan padat lain, contohnya masakan 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 proteksi diri terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh karenanya

kapsul hanya didapatkan pada basil pathogen.

 Adanya kapsul memungkinkan organisme prokariotik melekat pada substratnya dan memperlihatkan proteksi tambah an berupa peningkatan resistensi atau kekebalan prokariotik patogen pada sistem pertahanan inangnya. Selain itu, kapsul yang bergelatin menyatukan banyak organisme

prokariotik sebagai satu koloni.

h. Endospora

Di antara basil ada yang membentuk endospora. Pembentukan endospora merupakan cara basil 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 proteksi diri.

Beberapa kelompok prokariotik bisa hidup di lingkungan yang ekstrim, mirip mata air panas, kawah gunung berapi, atau di lahan gambut. Sedangkan kelompok prokariotik yang lain bersifat kosmopolit, artinya bisa hidup di aneka macam kondisi lingkungan. 

Sebagian besar prokariotik mempunyai diameter dalam kisaran 1-5 μm, lebih kecil dibandingkan sel-sel eukariotik yang sebagian besar ber ukuran 10-100 μm. Secara umum, prokariotik berkembangbiak secara vegetatif atau asecual dengan cara membelah diri.

Reproduksi Organisme Prokariotik

Organisme prokariotik hanya berkembang biak (bereproduksi) secara asecual melalui pembelahan sel, yang disebut pembelahan biner (binary fission). Dalam pembelahan ini, ADN disintesis secara

terus-menerus. Sebuah sel prokariotik tunggal dalam lingkungan yang sesuai akan menjadi suatu koloni akhir pembelahan berulang-ulang.

Pembelahan Sel Biner pada Bakteri

Waktu generasi yang pendek memungkinkan populasi prokariotik sanggup mengikuti keadaan dengan keadaan lingkungan secara cepat.  Dalam suatu lingkungan dengan sumberdaya yang memadai, satu sel akan membelah menjadi 2 sel. Kedua sel akan membelah menghasilkan 4 sel, kemudian 8 sel, 16 sel, dan seterusnya. 

Beberapa spesies sanggup membelah dalam waktu 20 menit, ada juga yang bisa membelah pada kisaran waktu 1 hingga 3 jam. Jika pembelahan ini berlanjut terus, dalam 24 jam akan terbentuk koloni prokariotik dengan massa 1 juta kilogram. 

Namun, pertumbuhan organisme prokariotik di alam umumnya melambat pada titik tertentu, yaitu saat koloni kehabisan nutrien atau saat koloni tersebut meracuni diri sendiri dengan penumpukan buangan hasil metabolisme.

Dalam pembelahan biner ini, materi genetik hasil pembelahan sama dengan materi genetik induknya. 

Walaupun organisme prokariotik bereproduksi secara asecual, namun beberapa basil dapat

melaksanakan beberapa cara untuk merekombinasi materi genetiknya. Cara rekombinasi materi genetik tersebut yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi. 

Transformasi berarti pengambilan gen dari lingkungan sekitar, yang memungkinkan terjadinya perpindahan materi genetik antar prokariotik. 

Transformasi Bakteri

Konjugasi artinya pemindahan gen-gen secara eksklusif dari prokariotik satu ke prokariotik lainnya.

Konjugasi Bakteri

Sedangkan 

Transduksi yaitu pemindahan gen antarprokariotik dengan proteksi virus.

Transduksi Bakteri

Beberapa organisme prokariotik membentuk sel-sel endospora yang tahan terhadap kondisi yang tidak menguntungkan.

Sel awal akan mereplikasi kromosomnya dan satu salinannya diselubungi dinding yang kuat. Walaupun sel cuilan luar hancur akhir keadaan lingkungan, endospora yang dikandungnya akan

bertahan hidup. Air mendidih tidak cukup panas untuk membunuh sebagian besar endospora dalam jangka waktu yang relatif singkat. 

Orang yang mengalengkan masakan harus melaksanakan tindakan yang sempurna untuk mengatasi endospora yang berbahaya ini. Di laboratorium, para jago mikrobiologi memakai autoklaf untuk mensterilkan media, gelas, dan peralatan lain di laboratorium. 

Autoklaf merupakan wadah pemanas dengan tekanan tinggi yang sanggup membunuh basil bahkan

endospora dengan cara memanaskannya hingga suhu 120 OC. Dalam lingkungan yang normal, endospora sanggup bertahan hingga berabad-abad.

Jika ditempatkan pada lingkungan yang sesuai, endospora akanmenga lami hidrasi dan hidup kembali untuk menghasilkan koloni.

Organisme prokariotik mempunyai jenis yang sangat banyak sehingga untuk mempermudah pempelajarinya, dibutuhkan pengelompokan (klasifikasi). Karena perkembangan teknologi dan inovasi fakta- fakta terbaru, pembagian terstruktur mengenai organisme prokariotik beberapa kali mengalami perubahan.

Namun demikian, kelompok-kelompok organisme tersebut pada hakekatnya tetap, yaitu secara struktural merupakan organisme prokariotik.

Pengelompokan Organisme Prokariotik

Dalam sistem klasifi kasi tradisional lima kingdom, organisme prokariotik menyusun Kingdom Monera, sedangkan organisme eukariotik menyusun empat kingdom lainnya, yaitu Protista, Plantae, Fungi, dan Animalia.

Berdasarkan analisis molekuler, Monera dibagi ke dalam dua filum, yaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Pada klasifi kasi yang sekarang, ke dua filum tersebut telah diangkat menjadi dua domain tersendiri, yaitu Domain Archaea dan Domain Bacteria. 

Terlepas dari perubahan kedudukandalam kategori taksonomi nya, kedua kelompok tersebut tetap merupakan kelompok prokariotik mirip pembagiannya dalam Dunia Monera.

Sumber http://sekolah-matematika-sains.blogspot.com

Share this post