kUliah bioindustri minggu 3

KULIAH BIOINDUSTRI MINGGU 3
Oleh : Sri Kumalaningsih
BAKTERI




Bakteri adalah mikroba uniseluler
Tidak berkhlorofil, ada beberapa yang fotosintetik
Reproduksi aseksual dengan pembelahan
Jumlah tergantung kondisi lingkungan sekitar
BAKTERI (LANJ.)



Bakteri berukuran sangat kecil
Tersebar mulai dari dalam bumi hingga atmosfir,
dari tempat terdingin sampai terpanas, di
lingkungan berkadar garam rendah sampai
kadar garam tinggi.
Banyak yang bersifat patogen, namun banyak
pula yang menguntungkan
100 µm
20 µm
0.5 µm
UKURAN DAN BENTUK BAKTERI


Ukuran panjang atau lebar
bakteri berkisar antara 1 dan 10 nanometers
Ada 3 bentuk dasar



Coccus-sperical
Bacillus(rod)- cylindrical
Sprillum - helical
spirillum
coccus
bacillus
BENTUK





Mikrokokus, bulat satu-satu
Diplokokus, bergandengan duadua
Streptokokus : bergandengan
seperti rantai
Tetrakokus: 4 sel tersusun seperti
bujur sangkar
Stafilokokus : tersusun sbg
kelompok buah anggur
KARAKTERISTIK BAKTERI

Berdasar metabolismenya :




Bakteri Photoautotrophic mensistesis sendiri senyawa
organiknya menggunakan sinar matahari sbg sumber energi
dan CO2 sbg sumber karbon
Bakteri Chemoautotrophic menggunakan CO2 dan
menghasilkan senyawa organik menggunakan energi dalam
substansi anorganik sederhana
Bakteri Photoheterotrophic menggunakan cahaya matahari
sbg sumber energi ttp karbonnya dari senyawa organik –
bukan CO2
Bakteri Chemoheterotrophic meliputi tipe parasit yg
mengambil nutrisi dari inang hidup dan saprofit yg
mendapat nutrisi dari produk, ekskresi atau organisme lain
yang telah mati, pengguna karbon-organik
KARAKTERISTIK BAKTERI...(LANJUTAN)

Berdasar kebutuhan oksigen
 Bakteri
Aerobik membutuhkan O2 untuk reaksi
oksidasi biologis dalam sel.
 Bakteri Mikroaerofilik dapat menggunakan O2 pada
tekanan (p O2) yang sangat rendah.
 Bakteri Fakultatif anaerobik tidak terpengaruh oleh
ada tidaknya O2
 Bakteri Anaerobik tidak memerlukan O2 untuk
reaksi metabolik dalam sel, dapat menggunakan
oksigen dalam bentuk senyawa anorganik/organik,
pada spesies tertentu adanya O2 dapat
mengganggu fisiologi sel.
STRUKTUR SEL

Hampir semua bakteri memiliki
dinding sel, biasanya mengandung
peptidoglycan, ikatan silang peptida dg
polisakharida
 Dinding sel bakteri Gram-positif menahan cat
cristal violet jadi nampak berwarna ungu,
misal bakteri Bacillus subtilis.
 Bakteri Gram negatif tdk dpt menahan cat
cristal violet ketika dicuci dg alkohol dan
berwarna merah oleh cat penutup safranin,
misal bakteri Escherichia coli.
STRUKTUR SEL ……..
Bagian luar dinding sel adalah glycocalyx,
kapsul seperti jelly yg melindungi bakteri dari
infeksi oleh virus
 Ada dua macam struktur getar pada dinding
sel

 Flagella
memutar seperti baling-baling untuk
menggerakkan sel
 Pili membantu bakteri menyerang lainnya dalam
konjugasi, atau membantu menempel pada
suatu permukaan
GAMBAR BAKTERI
SITOLOGI BAKTERI
1.
Lendir, Kapsula:




Lapisan terluar dinding sel, kalau tebal
disebut kapsula t.d. karbohidrat
mengandung N dan P bukan bagian
integral dari sel tapi hasil pertukaran zat.
Memberikan perlindungan thd.
Kekeringan.
Semakin tebal kapsula semakin “ganas”
(virulent).
Dapat digunakan untuk membantu
identifikasi mengenal ciri spesiesnya
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)
2. Dinding Sel
 Untuk memberi perlindungan pada sel; memberi bentuk
tertentu;
 Untuk mengatur keluar masuknya zat-zat kimia;
 Memegang peranan dlm. pembelahan sel.
 Terdiri dari bermacam-macam zat organik: selulosa,
hemiselulosa, khitin
3. Membran Sitoplasma / Plasmolemma / Lapisan Hialin
 Merupakan bungkus protoplasma
 Ikut menyusut bersama-sama penyusutan protoplasma
 Terdiri dari protein dan lipida
 Mudah menghisap zat pewarna alkalis
 Berperan dlm. pembelahan sel
 Pengatur keluar masuknya zat-zat kimia
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)
4. Isi Sel:
 berisi protoplasma=sitoplasma=plasma sel
 Protoplasma  suatu koloid yang mengandung
karbohidrat protein, enzim, zat belerang, CaCO3,
dan volutin ( zat-zat yg. banyak mengandung RNA).
5. Inti
 Inti bakteri tidak mempunyai dinding inti = bersifat
prokariotik, makhluk haploid
 khromosomnya tidak memanjang, tetapi melingkar
tak berujung pangkal
 Mempunyai nukleolus, retikulum endoplasma,
mitokhondria, tubuh golgi.
SITOLOGI BAKTERI (LANJ.)
6. Spora
 Bentuk bakteri yg. sedang mengamankan diri terhadap
pengaruh buruk dari luar.
 Mempunyai fungsi yang sama dengan kista amuba yg.
mrpkn. fase berubah bentuk utk.melindungi diri.
 Setelah keadaan luar baik pecahan sel dinding spora
pecah menjadi individu baru
7. Flagel=bulu Cambuk
 Alat untuk bergerak, bentuknya berlekuk
 Diamater < 0,1 μ ( hanya dapat dilihat dengan
mikrosokop elektron)
 Merupakan benang-benang yg. berpangkal di bawah
membran sel ( disebut rhizoblazt)
 Protein flagel disebut flagelin
MACAM KEDUDUKAN FLAGEL
1.
2.
3.
4.
5.
Atrik : tanpa flagel
Monotrik : 1 flagel
Lofotrik : banyak disamping
Amfitrik : di kedua samping
Peritrik : di seluruh permukaan
FASE PERTUMBUHAN BAKTERI
FASE PERTUMBUHAN BAKTERI




Fase lag: permulaan pertumbuhan, jumlah
bakteri bertambah sedikit demi sedikit
Fase logaritma: pertumbuhan bakteri berlangsung sangat
cepat. Bakteri yang tumbuh pada fase ini baik sebagai
inokulum
Fase konstan
 jumlah bakteri yang berkembangbiak sama dengan
jumlah bakteri yang mati
 kurva menunjukkan garis yang hampir horizontal
Fase kematian
 Jumlah bakteri yang mati semakin banyak dan melebihi
jumlah bakteri yang membelah diri
 Grafik mulai menurun
REPRODUKSI

Pertumbuhan alami Bakteri
 pertumbuhan
bakteri: peningkatan jumlah sel
dlm populasi
 Bakteri membutuhkan kondisi lingkungan
spesifik untuk tumbuh optimal

Pembelahan prokaryotik untuk reproduksi
 Sel
bakteri membelah, 2 sel anakan memiliki
khromosom tunggal – molekul DNA untai ganda
yang secara genetik identik
a Bakteri sebelum replikasi
DNA. Khromosom menempel
membran plasma.
b Replikasi DNA dimulai.
c Kopi baru DNA ditempelkan
pada sisi membrane site
dekat sisi penempelan
molekul DNA induk.
d Membrane baru tumbuh
antara dua sisi yg ditempeli.
e Membran membentuk
material dinding sel baru shg
membagi sitoplasma jadi dua.
f Sel membelah menjadi dua.
Fig. 22.7, p. 358
REPRODUKSI - KONJUGASI
 Plasmid
adalah DNA sirkuler yg
membawa beberapa gen, dan mereplikasinya tdk
tergantung khromosom
 Beberapa plasmid bakteri proses konjugasinya
melalui pili
 Plasmid memungkinkan untuk membawa gen dari
satu bakteri ke bakteri lain
 Plasmid banyak digunakan untuk rekayasa genetik
plasmid
Saluran konjugasi
A. Saluran konjugasi dibentuk oleh sel donor dan
recipien.
b replikasi DNA dimulai pada titik ttt plasmid. Untai
DNA bergerak melalui saluran ke sel recipienl.
c Dlm sel resioien dimulai replikasi thd DNA yg
masuk
d Sel memisah dari lainnya.
FAKTOR-FAKTOR LINGKUNGAN YANG
BERPENGARUH TERHADAP BAKTERI
Faktor Biotik : Interaksi antar bakteri
 Faktor Abiotik :

Suhu
Kelembaban
Tekanan
osmosis
Ion-ion
logam
Tekanan
Iradiasi
pH
CONTOH PRODUK BIOINDUSTRI DAN
BAKTERI YANG TERLIBAT
Acetobacter aceti : Asam asetat, tape, cuka, dsb
Acetobacter xylinum : Nata de coco, teh kombucha
Lactobacillus, sp : Yoghurt, Sauerkraut
Pediococcus sojae : Kecap