Makalah biologi " PROKARIOT"

BAB 1

 PENDAHULUAN

A.   Latar belakang masalah

Tahukah kalian tentang bakteri? Apakah kalian pernah mengalami sakit diare? Gejalanya sering buang air besar. Diare merupakan penyakit yang di sebabkan oleh bakteri dengan gejalanya yang sering buang air besar. Bakteri penyebabnya adalah Clostridium welchii. Penyakit ini di tularkan melalui makanan maupun minuman yang sudah terkontaminasi dengan bakteri.

Apakah semua jenis bakteri merugikan? Apakah bakteri memiliki manfaat bagi kehidupan?, apakah makhluk prokariotik ini dapat digolongkan ke beberapa bagian?,semua akan di bahas di makalah ini.

B.Rumusan Masalah

1.    Klasifikasi prokariot

2.    Ukuran dan bentuk dari bakteri

3.    Penggolongan Bakteri.

4.    Reproduksi Bakteri

5.    Peran prokariot bagi kehidupan

BAB II

“Bakteri dan Archae”

1.    Klasifikasi Prokariot

Prokariot merupakan organisme pertama yang mendiami bumi. Prokariot adalah organism uniseluler yang terdiri atas sitoplasma yang dikelilingi oleh membran plasma dan dinding sel yang kaku. Sel Prokariot berukuran kecil dengan diameter 0,5 - 5µm.

Perbedaan antara Archaebacteria dan Eubacteria terletak pada komposisi RNA ribosom dan peptidoglikan pada dinding selnya. Berdasarkan system klasifikasi tiga domain akhirnya makhluk hidup dikelompokan menjadi tiga domain. Domain adalah tingakat taksonomi yang lebih tinggi di atas kingdom. Tiga domain itu adalah Archaebacteria,Eubacteria dan Eukariot. Dengan demikian, kingdom monera tidak dapat digunakan sebagai kelompok takson Archae bacteria dan Eubacteria

A.    Archaebacteria

Archaebacteria (bakteri purba)

Archaebacteria merupakan kelompok bakteri yang pertama muncul di bumi. Archae yang artinya purba sering di sebut juga bakteri purba. Ciri dari bakteri ini yaitu hidup di kondisi lingkungan yang cukup ekstrim. Contohnya pada kondisi panas (termofil) dan asam (asidofil).

Berdasarkan lingkungannya Archaebacteria di bagi dalam tiga kelompok utama yaitu Metanogen, Halofil ekstrim dan termofil ekstrem

      (1). Metanogen

Archaae ini dinamai sesuai dengan metabolisme energinya yang khas yaitu menggunakan CO₂ untuk mengoksidasi H₂ dan menghasilkan gas metana ( CH₄). Archae kelompok ini hidup dil lumpur dan rawa. Metanogen memiliki peranan sebagai pengurai yang penting. Misalnya, dalam pengolahan kotoran berasal dari sampah dan hewan yang kemudian di ubah menjadi metana yang merupakan salah satu bahan bakar.

      (2). Halofil Ekstrem

Archae kelompok ini memiliki ciri-ciri yaitu hidup di tempat tempat salinitas tinggi ( kadar garam yang tinggi).  Misalnya, di danau air asin dan di Laut Mati. Contoh dari Archae kelompok ini adalah Halobacterium salinarium

      (3). Termofil ekstrem.

Archae ini memiliki cirri-ciri hidup pada suhu panas ekstrim. Archae ini dapat bertahan hidup dalam lingkungan panas dengan suhu nya 60⁰ – 80⁰ C. Bakteri ini hidup dengan mengoksidasi sulfur.

B.   Eubacteria.

Eubacteria atau dikenal juga bakteri sebenarnya merupakan mikroorganisme yang memiliki ciri-ciri uniseluler mikroskopis,dan termasuk sel prokariotik. Bakteri dapat ditemukan hamper di semua tempat. Bakteri ini tumbuh dengan subur di udara, makanan , tanah, tubuh hewan dan tumbuhan. Bakteri bersifat saprofit atau parasit. Bakteri yang bersifat saprofit ada yang menguntungkan manusia, sedangkan yang bersifat parasit dapat menimbulkan penyakit.

2.    Ukuran dan bentuk bakteri

Bakteri merupakan organisme mikroskopis dan rata-rata berdiameter 1,25µm. Bakteri yang terkecil, Dialister  pneumosintes, panjang tubuhnya0,15µm – 0,30 µm  Adapun bakteri yang terbesar, Spirillium volutans,  panjanng tubuhnya 13µm-15µm. Bakteri aktif bergerak pada kelembapan 90%. Pada kondisi kekurangan air, bakteri menjadi tidak aktif, bahkan mati.

Menurut Mclaren dan Rotude berdasarkan bentuknya, bakteri dapat dikelompokkan ke dalam kelompok, yaitu bulat (coccus), batang (bacillus), dan berbentuk spiral (spirillium).

A.   Bentuk Bulat (Coccus)

Berdasarkan susunan koloninya di bagi menjadi:

1)    Diplococcus, yaitu bakteri tergabung secara berpasangan

2)    Staphylococcus, yaitu bakteri berkelompok membentuk seperti buah anggur

3)    Streptococcus yaitu bakteri yang membentuk rantai

4)    Sarcina yaitu bakteri berkelompok membentuk kubus.

B.   Bentuk batang ( Bacillus)

Berdasarkan koloninya dibagi menjadi

1)    Diplobacillus, yaitu bakteri tergabung secara berpasangan

2)    Streptobacillus yaitu bakteri tergabung membentuk pita yang panjang

C.   Bentuk spiral (Spirillum)

Berdasarkan bentuknya dibagi menjadi

1)    Spirillum yaitu bakteri tunggal dengan flagella

2)    Spirochete yaitu bakteri tunggal tanpa flagella

STRUKTUR BAKTERI

Tubug bakteri memiliki struktur yang sederhana. Pada umumnya tubuh bakteri tersusun atas membran plasma, dinding sel, dan sitoplasma

1. Kapsul atau Lapisan Lendir 

Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan yang terluar dari bakteri yang menyelimuti dinding sel. Lapisan ini memiliki ketebalan yang bervariasi disetiap jenis-jenis bakteri. Lapisan tebal tersebutlah yang disebut dengan kapsul, dan ada juga lapisan tipis yang disebut lapisan lendir. Umumnya bakteri hidupnya parasit dan bersifat patogen (penyebab penyakit) memiliki kapsul sedangkan pada bakteri saproba (mendapatkan makanan dari sisa organisme) biasanya hanya memiliki lapisan lendir. sehingga mengapa makanan yang terkena bakteri biasanya terlihat berlendir. Kapsul atau lapisan lendir ini berupa senyawa yang kental dan lengket yang disekresikan oleh bakteri. Kapsul sendiri tersusun dari glikoprotein (senyawa campuran antara glikogen dan protein). Sedangkan pada lapisan lendir tersusun dari air dan juga polisakarikarida.

Fungsi Kapsul atau Lapisan Lendir 

• Sebagai pelindung, 
• Menjaga sel agar tidak kekeringan, 
• Membantu pelekatan dengan sel bakteri lain atau pada substrak, 
• Pada bakteri patogen, kapsul melindungi bakteri dari pengaruhi sistem kekebalan (antibodi) yang dihasilkan oleh sel tubuh inang. 

2. Dinding Sel 

Dinding sel bakteri tersusun dari senyawa pepetidoglikan.Peptidoglikan adalah suatu polimer yang terdiri dari polipeptida pendek.Peptidoglikan memiliki ketebalan lapisan yang bervariasi dari ketebalan lapisan ini berpengaruh terhadap respons pewarnaan, yang digunakan dalam penggolongan bakteri, yaitu bakteri Gram posisitf dan bakteri Gram negatif. Dinding sel dari pada Eubacteria mengandung peptidoglikan, sedangkan pada dinding sel Archaebacteria adalah tidak mengandung peptidoglikan.

Fungsi Dinding Sel 

• Mempertahankan bentuk dari sel
• Memberikan sebuah perlindungan fisik, 
• Menjaga sel agar tidak pecah dalam lingkungan yang memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah (hipotonis)
• Sel bakteri dapat mengalami plasmolisis jika berada pada lingkungan yang tekanan osmotik lebih tinggi (hipertonis).
• Bakteri akan mati jika berada pada larutan yang pekat misalnya mengandung banyak garam atau banyak gula.

3. Membran Plasma 

Membran plasma tersusun dari senyawa fosfolipid dan protein yang bersifat selektif permeabel (dapat dilewati oleh zat-zat tertentu).

Fungsi Membran Plasma

• Membungkus sitoplasma 
• Mengatur pertukaran zat yang berada di dalam sel dengan zat yang ada diluar sel. 

4. Mesosom 

Mesosom adalah organel sel yang memiliki penonjolan pada membran plasma ke arah dalam sitoplasma.

Fungsi Mesosom 

• Menghasilkan energi
• Membentuk dinding sel baru saat terjadi pembelahan sel 
• Menerima DNA pada saat konjugasi

5. Sitoplasma 

 Sitoplasma bakteri adalah cairan koloid yang mengandung molekul organik seperti lemak, protein, karbohidrat, dan garam-garam mineral, enzim, DNA, Klorosom (pada bakteri fotosintetik), dan ribosom

Fungsi Sitoplasma 

• Sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi metabolisme sel 

6. Ribosom 

Ribosom adalah organel-organel kecil yang tersebar dalam sitoplasma dan berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom tersusun dari senyawa protein dan RNA (ribonukleic acid). Jumlah ribosom di dalam suatu sel bakteri mencapai ribuan, contohnya saja Escherichia coli yang mempunyai 15.000 ribosom.

Fungsi Ribosom

• Sebagai sintesis protein

7. DNA 

Bakteri mempunyai dua macam DNA (deoxyribonucleic acid), yaitu DNA kromosom dan DNA nonkromosom (plasmid). DNA kromosom adalah materi genetik yang menentukan sebagian besar dari sifat-sifat metabolisme bakteri,  sedangkan pada DNA nonkromosom (plasmid) yang hanya menentukan sifat-sifat tertentu, seperti sifat patogen, sifat fertilitas (kemampuan dalam bereproduksi secara seksual), dan sifat kekebalan terhadap antibiotik tertentu. DNA kromosom pada organisme eukariotik akan berbentuk rantai ganda linier, sedangkan pada DNA kromosom prokariotik (bakteri) yang berupa rantai ganda melingkar yang terkumpul dalam suatu serat kusut yang disebut dengan region nukleoid. Jumlah DNA bakteri jauh lebih sedikit dibandingkan dengan DNA sel eukariotik sekitar 1:1.000 dari DNA sel eukariotik. DNA kromosom dapat di bereplikasi pada saat menjelang pembelahan sel.

DNA nonkromosom (plasmid) memliki bentuk melingkar (sirkuler) dengan ukuran yang memiliki jauh lebih kecil dibandingkan DNA kromosom. Umunnya, bakteri tetap dapat hidup walaupun plasmidnya dikeluarkan dari sel. Hal ini dimanfaatkan dalam teknologi rekaya genetika. Plasmid digunakan sebagai vektor atau pembawa suatu gen tertentu yang ingin didisipkan. Plasmid dapat bereplikasi tanpa kontrol dari DNA kromosom, serta memiliki kemudahan dalam ditransfer ke sel bakteri lainnya pada saat terjadi konjugasi.

Fungsi DNA 

• Materi genetik yang sebagian besar menentukan sifat-sifat metabolisme bakteri (DNA Kromosom)
• Menentukan sifat patogen, sifat fertilitas (kemampuan bereproduksi secara seksual), dan sifat ketebalan terhadap suatu antibiotik (DNA nonkromosom) 

8. Granula dan Vakuola Gas 

Umumnya bakteri memiliki granula-granula yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan atau senyawa-senyawa lain yang dihasilkannya, misalnya Thiospirillum yang menghasilkan butir-butir belerang. Pada vakuola gas yang anya terdapat pada bakteri-bakteri fotosintetik yang hidup dengan menampung air. Vakuola gas tersbut memungkinkan bakteri mengapung di permukaan air, sehingga dapat sinar matahari yang digunakan untuk fotosintesis.

9. Klorosom 

Klorosom adalah suatu struktur lipatan yang ada dibawah membran plasma yang berisi klorofil dan pigmen fotosintetik lainnya. Fungi Klorosom adalah untuk menfotosintesis yang hanya terdapat pada bakteri fotosintetik. misalnya Chlorobium 

10. Flagela 

Flagela adalah bulu cambuk yang tersusun dari senyawa protein yang terdapat pada dinding sel, dan berfungsi sebagai alat gerak. Flagela bakteri tidak terbungkus oleh perluasan membran plasma yang berbentuk batang (basil), koma (vibrio), dan juga spiral. Ada sekitar separuh dari seluruh bakteri yang dapat bergerak secara terarah yang menuju atau menjauhi ransang. Gerak tersebut disebut gerak taksis. Contohnya bakteri dari familia Chlorobacteriaceae yang akan melakukan gerak fototaksis positif atau menuju ke arah cahaya matahari untuk berfotosintesis. Bakteri memiliki jumlah flagela yang memiliki letak berbeda-beda. 

11. Pilus atau Fimbria

Pilus (Latin, pili = rambut) atau fimbria (fimbria = daerah pinggir) adalah struktur seperti flagela tetapi berupa rambut-rambut yang memiliki diamater lebih kecil, pendek, dan kaku, dengan terdapat di sekitar dinding sel. Fungsi pilus atau Fimbria adalah sebagai berikut..

• Membantu bakteri yang menempel pada suatu medium tempat hidupnya
• Melekatkan diri dengan sel bakteri lainnya, sehingga dapat terjadi transfer DNA pada saat terjadinya konjugasi. Pilus untuk konjugasi disebut dengan pilus seks. 

Gerak Bakteri

Pada umumnya bakteri bergerak dengan flagel (cambuk/buntut) yang tersusun atas protein flagelin. Bakteri yang tidak punya flagel disebut atrik. 
Bakteri yang tidak mempunyai flagel bergerak dengan cara berguling. Berdasarkan jumlah dan letak flagelnya, bakteri dibedakan menjadi monotrik, lopotrik,amfitrik, dan peritrik.

1)    Monotrik, yaitu bakteri yang memiliki sebuah flagel di salah satu ujungnya

2)    Lopotrik, yaitu bakteri yang di salah satu ujungnya memiliki lebih dari satu buah flagel.

3)    Amfitrik, yaitu bakteri yang di kedua ujungnya terdapat satu buah flagel atau lebih.

4)    Peritrik, yaitu bakteri yang memiliki flagel di seluruh permukaan tubuhnya.

       Pada beberapa jenis bakteri terdapat tonjolan yang dinamakan pili (fimbriae) yang berfungsi melekatkan diri pada permukaan benda pada untuk meneruskan DNA sel yang lain.

3.    Penggolongan Bakteri

Berdasarkan cara memperoleh nutrisi, bakteri dikelompokan menjadi bakteri heterotrof dan bakteri autotrof.

1)    Bakteri heterotrof

Bakteri yang membutuhkan sumber karbon dari senyawa organik atau bakteri yang tidak mampu membuat makanan sendiri di sebut bakteri heterotrof. Bakteri ini dibedakan menjadi bakteri parasit, saprofit, dan pathogen.

Berdasarkan kebutuhan energy dan sumber karbonnya, bakteri heterotrof dibagi menjadi dua kelompok. Bakteri fotoautotrof dan kemoautotrof

a)    Bakteri fotoautotrof : bakteri yang membutuhkan sinar dan karbon dari senyawa organik

b)    Bakteri kemoautotrof : bakteri yang membutuhkan senyawa organik .

2)    Bakteri autotrof

Bakteri autotrof adalah bakteri yang mampu mengubah bahan anorganik menjadi bahan organic atau mampu membuat makanan sendiri.untuk membuat makanan, bakteri membutuhkan energi.Bakteri yang mendapatkan energy dari cahaya disebut bakteri fotoautotrof. Sedangkan bakteri yang mendapatkan energi dari senyawa organik lain disebut kemoautotrof.

Domain eubacteria terdiri dari 14 fila di antaranya proteobakteria,cyanobacteria, chylamydias, spirochaetes dan bakteri gram-positif. Kelompok bakteri yang memiliki anggota paling banyak adalah proteobacteria dan cyanobacteria.

Cyanobacteria dikenal dengan nama alga hijau biru dan digolongkan ke dalam kingdom plantae(tumbuhan).  Cyanobacteria berkembang biak dengan pembelahan biner,fragmentasi, pertunasan dan pembelahan ganda.

Berikut ini diperkenalkan beberapa genus cyanobacteria

a)    Nostoc

Merupakan cyanocateria berbentuk koloni bola berlendir yang saling menempel sehingga membentuk filamen lingkaran tunggal seperti rantai kalung

b)    Anaebaena

Bentuk tubuh anaebaena menyerupai nostoc. Kedua organism ini memiliki persamaan dalam bentuk sel dan filament. Anaebaena hidup bersimbiosis dengan akar tumbuhan lain. Anaebaena mengadakan reproduksi dengan spora.

c)    Gloeocapsa

Merupakan cyanobacteria yang paling primitif. Ditemukan pada batu yang basah dan pot tanaman. Biasanya berbentuk bulat sampai oval dengan warna hijau

d)    Oscillatoria

Merupakan cyanobacteria yang berbentuk filamen dengan bentuk menyempit dan tersusun oleh sel yang berbentuk cawan.

e)    Rivularia

Rivularia merupakan cyanobacteria yang berbentuk cambuk. Sel sel pada bagian pangkal ganggang lebih besar daripada ujung sel selnya..

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, bakteri dapat digolongkan menjadi bakteri aerob dan anaerob. Bakteri aerob adalah bakteri yang membutuhkan oksigen untuk melanjutkan aktivitas hidupnya. Bakteri anaerob adalah bakteri yang tidak membutuhkan oksigen untuk melangsungkan kehidupannya.

4.    Reproduksi bakteri

Bakteri dapat memperbanyak diri secara seksual dan aseksual. Secara seksual dengan cara pembelahan biner. Pada pembelahan biner, setiap satu bakteri membelah menjadi dua.

Sel anak memiliki susunan gen yang sama dengan sel induk. Jika kondisi lingkungan baik, bakteri dapat membelah menjadi dua setiap 20 menit.

Pada reproduksi seksual terjadi rekombinasi kromosom atau gen tanpa didahului pembentukan zigot, disebut paraseksual. Rekomendasi pada paraseksual dapat terjadi melalui transformasi, transduksi dan konjugasi

1). Transformasi

Pemindahan sebagian DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri lain melalui                         pilin dan DNA yang baru bergabung membentuk rekombinasi .

2). Transduksi

Pemindahan sebagian DNA dari satu bakteri ke bakteri lain dengan menggunakan virus untuk memindahkannya sehingga terjadi rekombinasi yang baru

3). Konjugasi

Penggabungan DNA dari bakteri yang bersifat jantan (+) ke bakteri yang bersifat betina (-). Pemindahan materi genetic ini melalui pili yang berfungsi menempelkan pada bakteri yang menjadi penerima,

5.    Peran Prokariot dalam kehidupan

Bakteri dan archae merupakan organism yang merugikan sekaligus menguntungkan bagi kehidupan manusia. Beberapa bakteri dapat merugikan karena menyebabkan penyakit. Akan tetapi, banyak bakteri yang sangat berperan dalam kehidupan manusia.

a). Prokariot yang menguntungkan

·         Archaebacteria dari kelompok metanogen. Metanogen memiliki peranan penting dalam penguraian kotoran. Metan hasil penguraian kotoran sampah dapat dijadikan bahan bakar

·         Bakteri pembusuk sampah organik. Sampah sampah organik yang berasal dari tumbuhan dan hewan akan dibusukan oleh bakteri. Bakteri pembusuk antara lain pseudomonas, xantomonas, flavobacterium, dan streptomyces.

·         Bakteri nitrifikasi, yaitu bakteri yang mampu mengubah ammonium menjadi nitrat. Bakteri nitrifikasi bersifat aerob dan komoautotrof. Bakteri ini berfungsi menyuburkan tanah.

Bakteri yang berperan dalam pembuatan makanan dan bidang industry di antaranya sebagai 
berikut

·         Bakteri streptococcus termophylus dan lactobacillus bulgaricus berperan dalam pembuatan yoghurt

·         Bakteri Streptococcus sp. Dan Propionibacterium skermanisi berperan dalam pembuatan keju

·         Bakteri Pseudomonas sp. Berperan dalam pembuatan vitamin B.

·         Bakteri Streptococcus lactis  digunakan untuk pembuatan kefir.

·         Bakteri Acetobacter sp. Berperan dalam pembuatan asam asetat

·         Bakteri Candida krussei berperan dalam pembuatan cokelat

·         Bakteri Streptococcus termophylus berperan dalam pembuatan mentega

·         Bakteri Acetobacter xylinum berperan dalam pembuatan nata de coco.

Yoghurt hasil dari pemanfaatan bakteri

b) Prokariot yang merugikan

·         Clostridium tetani menyebabkan penyakit tetanus

·         Corynebacterium menyebabkan dipetri

·         Micrococcus gonorrhea menyebabkan penyakit kelamin

·         Salmonella typhosa menyebabkan penyakit tifus

·         Shigella shigae menyebabkan penyakit disentri

·         Hemophylus influenza menyebabkan influenza

BAB III

KESIMPULAN

            Kelompok prokariot diklasifikasikan ke dalam domain archaebacteria dan domain eubacteria. Archaebacteria dikenal juga sebagai bakteri purba, sedangkan eubacteria merupakan bakteri sebenarnya. Perbedaannya adalah eubacteria memiliki dinding sel yg tersusun dari peptidoglikan. Dinding sel archaebacteria sedikit mengandung peptidoglikan.

            Archaebacteria dikelompokkan atas metanogen, halofil ekstrim, dan termofil ekstrim. Berdasarkan cara memperoleh nutrisinya bakteri dikelompokan menjadi bakteri heterotrof dan autotrof.

            Cyanobacteria merupakan bakteri yang mampu berfotosintesis, cyanobacteria dikelompokkan ke dalam domain eubacteria.

            Bakteri ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. Bakteri dapat dimanfaatkan dalam produk pengolahan makanan. Adapun bakteri yang merugikan umumnya bersifat pathogen dan menimbulkan suatu penyakit