Mikrobiologi Umum (Pertemuan Ke-3)

MIKROBIOLOGI DASARPertemuan ke-3

SEL PROKARIOT DAN EUKARIOT

Prof. Ir. H. Usman Pato, MSc. PhD. Fakultas Pertanian Universitas Riau

# Cell: The smallest unit of life that can perform all life processes. # Cell Theory (Really important - Know This!) # All organisms are made of one or more cells # The cell is the basic unit of all living things # All cells come from existing cells

Anthony Van Leeuwenhook 1673 Dutch inventor who created the microscope that we recognize today First person to discover microbesHe also looked at blood cells


Kapan Organisme ada di dunia?Alam semesta tercipta karena adanya the big bang kira-kira 15 milyar tahun laluBumi ada sekitar 4,5 milyar tahun lalu dan mikroba ada kira-kira 3,5 milyar tahun lalu, tumbuhan dan binatang kira-kira 1,5 milyar tahun lalu, MANUSIA?

Proses kejadian mikroba secara teoritis?

Terjadi benturan keras antara udara/gas yang menyelimuti bumi dengan sinar UV menghasilkan energiEnergi mengkonversi seny. Anorganik menjadi seny. organik sederhana (gula & asam amino)Seny sederhana ini bereaksi membentuk seny. organik kompleks (protein, asam nukleat) yang merupakan komponen utama penyusun semua organisme hidupProtein dan asam nukleat membentuk protoplasma yang mengandung enzim dan unsur-unsur genetik untuk pembelahan diriInilah merupakan organisme bersel tunggal primitif sebagai cikal bakal mikrobaPada awal kejadiannya belum ada oksigen shg mikroba primitif ini melakukan Metabolisme secara anaerob untuk mendapatkan energi.bertahan hidup!Mikroba mengalami evolusi untuk dapat menyesuaikan lingkungan (sumber energi dari senyawa organik/anorganik, ada tidaknya oksigen dll)


Klasifikasi OrganismeSebelum ditemukan mikroba, semua organisme dikelompokkan ke dalam 2 kingdom (Animale dan Vegetabilia menurut Linnaeus, 1735)Pada tahun 1977, Carl Whoose mengajukan sistem klasifikasi baru yang didasarkan pada susunan sel organisme menjadi 3 domain:1. Bakteri: mikroba yang dinding selnya mengandung peptidoglikan2. Archaea: mikroba yang dinding selnya tidak atau sedikit mengandung peptidoglikan3. Eukarya terdiri dari: a. Protista: kapang berlendir, protozoa dan alga b. Fungi: khamir, kapang dan jamur c. Tumbuh-tumbuhan d. Binatang (termasuk manusia)

Virus tidak digolongkan ke dalam satu golongan di atas karena tidak mempunyai ciri-ciri yang dapat dikategorikan sebagai sel (disebut organisme aseluler)


Domain : EukaryaKingdom : PlantaeFilum/Devisi : TracheophytaKlas : AngiospermaeOrdo : RosalesFamili : RosaceaeGenus : RosaSpesies : Rosa multiflora (Mawar merci)Domain : BacteriaKingdom : Tidak adaFilum/Devisi : ProteobacteriaKlas : SymobacteriaOrdo : EnterobacterialesFamili : EnterobacteriaceaeGenus : EscherichiaSpesies : Escherichia coliDomain : EukaryaKingdom : AnimaliaFilum/Devisi : ChordataKlas : MammaliaOrdo : CarnivoraFamili : Canidae (42 gigi)Genus : CanisSpesies : Canis familiaris (Anjing)


Sel Prokariot dan EukariotSel merupakan unit terkecil dari suatu organiseme multiselulerKlasifikasi organisme berdasarkan selnya:Sel prokariot: Bakteri dan ArchaeaSel eukariot: - Fungi: khamir, kapang dan jamur - Ganggang/alga - Protozoa - Tumbuh-tumbuhan - Hewan dan manusiaVirus? Tidak digolongkan ke dalam kategori di atas karena virus tidak mempunyai ciri-ciri yang dpt dikategorikan sebagai sel pada umumnya Virus tdk dapat melakukan metabolisme dan biosintesis Virus baru dikatakan sebagai makhluk hidup jika terdapat di dalam sel organisme lain (sel inang) Uniselulermultiseluler


Bentuk dan Ukuran Sel Mikroba


Perbandingan ukuran beberapa mikroba


Bentuk Sel Bakteri


Bentuk sel Protozoa dan Alga


Bentuk sel Alga


Perbedaan Sel Prokariot dan Sel EukariotPerbedaan utama pada ada tidaknya inti sel (nukleus)Eukariot berasal dari kata eu = sejati dan karyo = keseluruhan inti selJadi sel eukariot = sel yang mempunyai inti sel sejatiSel prokariot = sel yang tidak mempunyai inti sel sejati


Struktur SelSel prokariotSel eukariotSel BakteriSel BinatangSel Tumbuhan


Struktur Sel yang ada pada sel prokariot dan eukariotMembran sitoplasma:Tersusun dari fosfolipid (40%) dan protein (60%)

Ketebalan sekitar 70A (0,0070 m)Fungsi:1. Tempat pengaturan masuknya senyawa-senyawa (sifat semipermeable) yang dibutuhkan dan keluarnya hasil-hasil buangan metabolisme2. Tempat sintesis dinding sel3. Tempat berlangsungnya respirasi (bagi sel prokariot) karena ada enzim2 dalam siklus Krebs enzim dalam transpor elektron pada memban selnya (pada sel eukariot respirasi terjadi di dalam mitokondria)


Membran sel


SITOPLASMABahan yang menyerupai gel yg terdapat dalam selMengatur agar organel2 tetap berada pada tempatnyaMengandung serat sitoskeleton


SITOSKLETON (Cytoskeleton)Tersusun dari mikrotubul dan mikrofilamenFungsi: 1. memperkuat dan mempertahankan bentuk sel; 2. Memindahkan organel dalam sel


Struktur GenetikPada sel prokariot: DNA terdapat dalam kromosom yang terletak di dlm sitoplasma; biasanya hanya terdiri dari 1 DNA sajaPada sel eukariot: DNA terdapat dalam kromosom yang terletak dalam nukleus (inti sel); biasanya terdiri dari 2 sampai beberapa ratus DNAPanjang DNA 1100-1400 Um yang dilipat-lipat sangat padat (bandingkan dengan panjang E. coli yang hanya 2 Um)Fungsi sebagai pembawa sifat2 keturunan


RIBOSOM

Terdiri dari 60% RNA dan 40% proteinUkuran 70 S (unit Svedberg) pada sel prokariot dan 80 S pada sel eukariotFungsi: tempat sintesis protein


Dinding Sel# Hampir semua sel prokariot kecuali Mycoplasma mempunyai dinding sel; terutama peptidoglikan (pada bakteri gram positif 90% dan bakteri gram negatif 5-20%)# Pada sel eukariot: - Ganggang: selulosa, silika, kalsium karbonat, manan, xilan, senyawa pektat dan protein - Fungi: polimer glukosa dengan ikatan beta 1,4 (selulosa) dan beta 1,3), khitin (polimer N asetil glukosamin dengan ikatan beta 1,4) - Protozoa: tidak mempunyai dinding sel, tapi mempunyai lapisan permukaan yang disebut pseudokhitin, selulosa, kalsium karbonat, silika atau strontium sulfat - Tumbuhan: tersusun dari selulosa - Binatang: tidak punya dinding sel # Dinding sel bila diwarnai dengan pewarnaan gram:Sel prokariot: ada berwarna ungu (Gram +) atau merah (Gram )Sel eukariot: semuanya berwarna ungu (Gram +)


Dinding sel bakteri


Fuchsin


FLAGELA

Ukuran 20 nm yang hanya dapat dilihat jika diwarnai dengan pewarna fuksin basa + asam tanat Fungsi: alat pergerakan (ada bersifat motil) pd sel prokariot dan eukariotPergerakan juga dpt dilakukan dengan cara meluncur (gliding) pd bakteri, pergerakan sitoplasma pd ptotozoa, gangang dan fungiPergerakan juga terjadi karena adanya silia (klas Ciliata, suatu jenis Protozoa)Jenis-jenis flagela: monotrikat, lopotrikat, ampitrikat dan peritrikatPerlu diperhatikan pergerakan sejati dengan pergerakan Brown (Brownian Motion) yang terjadi pada sel mati karena terjadinya pergerakan air


Gambar Flagela BakteriA = Monotrikat

B = Lopotrikat

C = Ampitrikat

D = Peritrikat


Pergerakan FlagellaCara swimmingCara Rotation


Pewarnaan FlagelaPersiapan preparat sama dengan preparat untuk pewarnaan gramBerikan senyawa mordan misalnya asam tannat selama 1 menitBerikan pewarna karbolfuksin selama 1 menit dan amati di bawah mikroskopFlagella akan nampak pada ujung sel mikroba dan flagella nampak lebih tebal dibanding selnya akibat pewarna terakumulasi pada saat perlakuan spesimen dengan senyawa mordan


KAPSUL

Komponen berlendir yang melapisi permukaan sel prokariot dan eukariot (kalau padat disebut kapsul dan kalau cair disebut lapisan lendirKapsul terdiri dari: polisakarida, polipeptida atau kompleks polisakarida-proteinPenghasil kapsul: bakteri, ganggang biru-hijau dan khamir tertentuFungsi: Penyesuaian diri dengan lingkungan hidupnyaAdesi sel pada permukaan padat (khusus lapisan lendir)


Struktur Khas pada Sel ProkariotPILIUkuran pili jauh lebih kecil dari flagela, tapi jumlahnya banyakFungsi: - Konjugasi (proses reproduksi bakteri) untuk memindahkan DNA plasmid dari satu sel ke sel lain (Pilus F atau pilus seks)Penempelan (adesi) bakteri pada permukaan padatPembentukan film pada permukaan cairan


ENDOSPORA

Mikroba penghasil endospora hanya Bakteri: Clostridium, Sporosarcina dan BacillusEndospora tahan thd kondisi lingkungan yang ekstrim: kering, pemanasan, asam dll Eksospora? Spora yang terletak diluar sel: mis pada` kapang dan bakteri (Streptomyces sp.)


Letak EndosporaVariations in endospore morphology. (1, 4) Central endospore, (2, 3, 5) terminal endospore, (6) lateral endospore


Pewarnaan EndosporaPersiapkan preparat seperti halnya preparat untuk pewarnaan gramBerikan/celupkan preparat ke dalam malachite green lalu dipanaskan dengan cara dikukus selama 5 menit. Pengukusan akan menyebabkan penetrasi malchite green ke dalam dinding sel endosporaPreparat dicuci selama 30 detik untuk menghilangkan malachite green dari bagian-bagian sel kecuali endosporaSelanjutnya diberi pewarna safranin untuk mewarnai bagian sel kecuali endospora.Amati di bawah mikroskop. Endospora tampak berwarna hijau di dalam sel mikroba


Vakuola Gas

Terdapat pada bakteri fotosintetik dan ganggang biru-hijau yang hidup di perairanDikelilingi oleh protein yang tidak tembus air tapi tembus gasFungsi: untuk mengapung di permukaan air


STRUKTUR KHAS PADA SEL EUKARIOTInti Sel (Nucleus)Bagian sel eukariot yang berbentuk bulat yg mengandung inti sel (nucleolus), DNA (dalam kromosom) serta dikelilingi oleh membran inti


STRUKTUR KHAS PADA SEL EUKARIOTVAKUOLA (Vesicle)Vakuola makanan: utk pencernaan makananVakuola kontraktil: membantu pengaturan tekanan osmotik sel dan membantu pengeluaran produk buangan dan air


LISOSOMA

Fungsi: menghancurkan senyawa-senyawa asing yang masuk ke selPada hewan berperan dalam ketahanan tubuh hewan/manusia thd infeksiSering disebut suicide bags


STRUKTUR KHAS PADA SEL EUKARIOT (lanjutan)MITOKONDRIAMitokondria terdiri dari 2 lapisanUkuran panjang 2-3 mikron dan diameter 1 mikronJumlah mitokondria 20 - 500.000 per sel tergantung pada organismenyaFungsi: tempat respirasi (utk memperoleh energi)


KHLOROPLAST

Struktur yang mengandung klorofil (berperan dalam fotosintesis)Khloroplast mempunyai membran luar (disebut lamela fotosintetik=tilakoid) yang mengelilingi membran bagian dalamTerdapat pada ganggang dan tumbuhan


STRUKTUR KHAS PADA SEL EUKARIOT (lanjutan)RETIKULUM ENDOPLASMASebagai saluran penghubung antara bagian permukaan dengan bagian dalam selPada sel hewan berfungsi untuk melekatkan komponen2 penting dalam sintesis protein


Badan Golgi

Berperan dalam sintesis dinding selPada tanaman Badan Golgi disebut juga diktisomPada sel hewan berperan untuk membungkus enzim yang akan dikeluarkan dari sel


Sekian


Mikrobiologi Umum (Pertemuan Ke-3)

Documents

Transcript of Mikrobiologi Umum (Pertemuan Ke-3)