IV. BAKTERI DAN
VIRUS
A. BAKTERI
Bakteri merupakan
mikrobia prokariotik uniselular,
termasuk klas Schizomycetes, berkembang
biak secara aseksual
dengan pembelahan sel.
Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa yang bersifat
fotosintetik. Cara hidup
bakteri ada yang
dapat hidup bebas,
parasitik, saprofitik, patogen pada manusia, hewan
dan tumbuhan. Habitatnya tersebar
luas di alam,
dalam tanah, atmosfer (sampai +
10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan di laut. Bakteri mempunyai bentuk
dasar bulat, batang,
dan lengkung. Bentuk
bakteri juga dapat dipengaruhi
oleh umur dan
syarat pertumbuhan tertentu.
Bakteri dapat mengalami involusi,
yaitu perubahan bentuk
yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan yang kurang menguntungkan bagi
bakteri. Selain itu dapat mengalami
pleomorfi, yaitu bentuk yang
bermacam-macam dan teratur
walaupun ditumbuhkan pada syarat
pertumbuhan yang sesuai. Umumnya bakteri berukuran 0,5-10 µ. Berdasarkan klasifikasi
artifisial yang dimuat dalam buku “Bergey’s manual of determinative
bacteriology” tahun 1974, bakteri diklasifikasikan berdasarkan deskripsi sifat morfologi
dan fisiologi. Dalam
buku ini juga
terdapat kunci determinasi
untuk mengklasifikasikan
isolat bakteri yang
baru ditemukan. Menurut
Bergey’s manual, bakteri dibagi
menjadi 1 kelompok
(grup), dengan Cyanobacteria
pada grup 20. Pembagian
ini berdasarkan bentuk,
sifat gram, kebutuhan
oksigen, dan apabila
tidak dapat dibedakan menurut ketiganya maka dimasukkan ke dalam
kelompok khusus.
KLASIFIKASI BAKTERI
I. Bakteri
berbentuk kokus (bulat)
a.
Bakteri kokus gram positif (grup 14)
·
Aerobik: Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus,
Leuconostoc
·
Anaerobik: Methanosarcina, Thiosarcina, Sarcina,
Ruminococcus
b.
Bakteri kokus gram negatif
·
Aerobik: Neisseria, Moraxella, Acinetobacter, Paracoccus
(grup 10)
·
Anaerobik: Veillonella, Acidaminococcus, Megasphaera (grup
11)
II. Bakteri
berbentuk batang
a. Bakteri gram
positif
1.
Bakteri gram positif tidak membentuk spora (grup 16)
Aerobik: Lactobacillus, Listeria, Erysipelothrix,
Caryophanon.
2.
Bakteri Coryneform dan actinomycetes (grup 17) Aerobik Coryneform:
Corynebacterium,
Arthrobacter, Brevibacterium,
Cellulomonas, Propionibacterium, Eubacterium, Bifidobacterium.
Aerobik Actinomycetes: Mycobacterium, Nocardia,
Actinomyces, Frankia, Actinoplanes, Dermatophilus, Micromonospora, Microbispora,
Streptomyces, Streptosporangium.
Actinomycete dapat membentuk
miselium yang sangat
halus dan bercabang-cabang. Miselium vegetatif tumbuh
di dalam medium, dan miselium udara ada di permukaan medium. Bakteri
ini dapat berkembang
biak dengan spora,
secara fragmentasi dan segmentasi,
dengan chlamydospora, serta
dengan bertunas. Bakteri ini
umumnya mempunyai habitat pada lingkungan dengan pH yang tinggi. Cara
hidupnya ada yang
bersifat saprofit, simbiosis
dan beberapa sebagai parasit. Frankia
adalah actinomycetes yang
mampu menambat nitrogen
dan dapat bersimbiosis dengan tanaman.
3. Bakteri pembentuk endospora (grup 15)
·
Aerobik: Bacillus, Sporolactobacillus, Sporosarcina,
Thermoactinomyces
·
Anaerobik: Clostridium, Desulfotomaculum, Oscillospira
b. Bakteri gram
negatif
1. Bakteri gram negatif aerobik (grup 7)
Aerobik: Pseudomonas,
Xanthomonas, Zoogloea,
Gluconobacter, Acetobacter, Azotobacter, Azomonas,
Beijerinckia, Derxia, Rhizobium,
Agrobacterium, Alcaligenes,
Brucella, Legionella, Thermus. Bakteri Azotobacter, Beijerinckia,
Derxia, Rhizobium termasuk
diazotroph yang dapat
menambat nitrogen dari udara.
Azotobacter, Beijerinckia, dan
Derxia cara hidupnya
bebas tidak bersimbiosis, Rhizobium
hidupnya dapat bersimbiosis
dengan akar tanaman
leguminosa dengan
membentuk bintil akar.
2. Bakteri gram negatif aerobik khemolitotrofik
(grup12)
Aerobik: Nitrobacter,
Nitrospira, Nitrococcus, Nitrosomonas,
Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrosolobus. Bakteri bakteri tersebut umumnya berperan dalam proses nitrifikasi
di dalam tanah.
Thiobacillus, Sulfolobus, Thiobacterium, Thiovolum, yang merupakan
bakteri yang berperan dalam proses oksidasi sulfur di alam.
3. Bakteri berselubung (grup 3)
Aerobik: Sphaerotilus,
Leptothrix, Cladothrix, Crenothrix.
Bakteri Sphaerotilus
biasanya hidup di
saluran-saluran air. Leptothrix,dan Cladothrix merupakan bakteri
yang mampu mengoksidasi
besi atau penyebab korosi.
4. Bakteri gram negatif fakultatif anaerobik
(grup 8)
Fakultatif anaerobik:
Escherichia coli, Klebsiella,
Enterobacter, Salmonella,
Shigella, Proteus, Serratia,
Erwinia, Yersinia, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium.
5. Bakteri gram negatif anaerobik (grup 9)
Sangat Anaerobik:
Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia
6. Bakteri Methanogens dan arkaebakteria (grup
13)
·
Sangat
Anaerobik: Methanobacterium, Methanothermus, Methanosarcina, Methanothrix, Methanococcus. Bakteri
ini merupakan pembentuk metan
(CH4) dari hasil
perombakan bahan organik secara
anaerobik.
·
Aerobik: Halobacterium, Halococcus, Thermoplasma.
Bakteri ini ada yang tahan hidup
pada kadar garam
tinggi dan dan
ada yang tahan
pada suhu tinggi.
·
Anaerobik: Thermoproteus, Pyrodictium, Desulforococcus.
III. Bakteri
berbentuk lengkung
a. Bakteri gram
negatif spiril dan lengkung (grup 6)
Aerobik: Spirillum,
Aquaspirillum, Azospirillum, Oceanospirillum, Campylobacter, Bdellovibrio, Microcyclus,
Pelosigma. Bakteri Azospirillum
termasuk bakteri penambat nitrogen
yang dapat berasosiasi
dengan tanaman gramineae termasuk
tanaman padi. Bakteri
Bdellovibrio adalah bakteri yang dapat hidup sebagai parasit pada
sel bakteri lain (parasit bakteri).
b. Bakteri gram
negatif lengkung anaerobik (grup 9)
·
Anaerobik:
Desulfovibrio,
Succinivibrio, Butyrivibrio, Selenomonas.
Bakteri Desulfovibrio
merupakan salah satu
bakteri yang mampu
mereduksi sulfat.
c. Spirochaeta
(grup 5)
Aerobik dan
anaerobik: Spirochaeta, Cristispira,
Treponema, Borrelia, Leptospira. Bakteri
ini berbentuk benang
tipis dan terulir. Dinding sel tipis
dan lentur. Bakteri
ini dapat bergerak
dengan cara kontraksi sel
menurut garis sumb
selnya. Selnya berukuran 0,1-3 µ
x 4-8 µ .
IV. Bakteri yang
termasuk kelompok khusus
a. Bakteri yang
merayap (meluncur) (grup 2)
Bakteri ini dapat merayap walaupun tidak berflagela. Bakteri ini selalu bersifat gram negatif. Dalam
kelompok ini termasuk beberapa ganggang biru, beberapa
bakteri khemoorganotrof dan beberapa bakteri belerang (sulfur). Kelompok
bakteri yang menjadi anggota
bakteri merayap (meluncur) adalah sbb:
1.
Bakteri yang mengandung
sulfur intraselular, berbentuk
benang. Contoh: Beggiatoa,
Thiothrix, Achromatium.
2.
Bakteri bebas sulfur, membentuk trikoma (bulu). Contoh:
Vitreoscilla, Leucothrix,Saprospira.
3.
Bakteri
uniselular, bentuk batang
pendek. Contoh: Cytophaga,
Flexibacter, Myxobacteria.
4.
Bakteri fototrof yang bergerak merayap. Contoh:
Chloroflexus
5. Cyanobacteria
yang bergerak merayap. Contoh: Oscillatoria.
Myxobacteria. Bakteri
yang termasuk myxobacteria
mempunyai dinding sel sangat
tipis dan lentur. Bakteri ini bersifat gram negatif, dan dapat bergerak
meluncur. Bentuk sel umumnya memanjang (spoel) dengan ujung runcing. Dalam
siklus hidupnya dapat membentuk badan
buah, yang merupakan
kumpulan sel yang
berdifrensiasi. Ukuran badan buah kurang dari 1 mm. Contoh:
Chondromyces, Myxococcus.
b. Bakteri
bertangkai atau bertunas (grup 4)
Bakteri ini
mempunyai struktur mirip
tangkai atau tunas
yang merupakan tonjolan dari
sel, atau hasil
pengeluaran lendir. Contoh:
Hypomicrobium, Caulobacter, Prosthecomicrobium, Ancalomicrobium, Gallionella,
Nevskia.
c. Bakteri parasit
obligat: Rickettsiae dan Chlamydiae (grup 18)
Merupakan bakteri
yang berukuran paling
kecil, tetapi lebih
besar dari virus, yaitu 0,3x2µ. Bentuk sel pleomorfik,
dapat berupa batang, kokus, atau
filamen. Bakteri ini cara hidupnya
sebagai parasit sejati
(parasit obligat) di
dalam sel jasad
lain dan bersifat patogen. Hidupnya intraselular
di dalam sitoplasma
dan inti sel
binatang dan manusia. Oleh
karena itu bakteri
kelompok ini merupakan
penyebab penyakit, yang biasanya
ditularkan oleh vektor
serangga. Contoh: Rickettsia
prowazekii, Chlamydia
trachomatis, Coxiella burnetii.
d. Mycoplasma (klas
Mollicutes) (grup 19)
Mycoplasma disebut
juga PPLO (Pleuropneumonia Like Organisms). Cirinya yaitu tidak mempunyai dinding
sel, atau merupakan
bentuk L dari
bakteri sejati (Eubakteria) atau
bentuk speroplas sel eubakteria, sehingga sifatnya mirip bakteri sejati.
Mycoplasma berukuran 0,001-7µ
. Umumnya lebih
besar dari Rickettsiae
dan dapat dicat dengan
cat anilin. Ukuran
koloni mencapai 10-600µSelnya
berbentuk kokus, filamen, roset,
dan sangat pleomorfik.
Selnya dapat memperbanyak
diri dengan pembelahan biner,
fragmentasi, dan perkecambahan. Cara hidupnya
sebagai saprofit atau patogen.
Contoh: Mycoplasma mycoides,
M. homonia, M.
orale, Acholeplasma,
Spiroplasma.
Bakteri bentuk L
atau bakteri dalam bentuk protoplas, tidak berdinding sel. Hal ini dapat terjadi karena mutasi atau dibuat.
Contohnya (a) Mycobacterium tuberculosis dalam medium dengan
tegangan muka rendah dan ditambah
lisosim serta EDTA, (b) Strain mutan Staphylococcus aureus dalam
medium dengan penisilin G.
e. Bakteri
anaerobik anoksigenik fototrofik (grup 1)
Bakteri ini mempunyai ciri berpigmen fotosintetik. Ada yang berbentuk kokus,
batang, dan lengkung. Berdasarkan sifat fisiologinya dapat dibagi menjadi:
1.
Familia
Thiorhodaceae (bakteri sulfur
ungu). Contoh: Thiospirillum
sp., Chromatium sp.
2.
Familia
Athiorhodaceae/Rhodospirillaceae
(bakteri sulfur non-ungu).
Contoh: Rhodospirillum, Rhodopseudomonas.
3.
Familia
Chlorobiaceae (bakteri sulfur
hijau). Contoh: Chlorobium, Chloropseudomonas,
Chlorochromatium.
f. Bakteri aerobik
oksigenik fototrofik: Cyanobacteria (grup 20)
Bakteri ini
termasuk Myxophyceae atau
Cyanophyceae. Sifatnya yang
mirip bakteri adalah dinding
selnya terdiri mukokompleks,
tidak berdinding inti,
tidak ada mitokondria dan
kloroplas. Sifatnya yang
berbeda adalah dapat
berfotosintesa mirip tumbuhan
tingkat tinggi, dan menghasilkan O2. Bakteri
ini mempunyai klorofil a dan fikobilin (fikosianin dan fikoeritrin). Bentuk selnya tunggal
(uniselular), koloni, dan benang-benang (filamen). Selnya dapat bergerak
meluncur tetapi sangat
lambat (250 µ
per menit), meskipun
tidak berflagela. Cara hidupnya
bebas, dan berasosiasi
simbiosis. Umumnya dapat
menambat nitrogen dari udara, dan bersifat fotoautotrof
obligat. Contoh: Gloeobacter, Gloeocapsa, Dermocarpa, Spirulina, Nostoc,
Anabaena, Oscillatoria, Calothrix,
Cylindrospermum. Anabaena azollae
dapat bersimbiosis dengan tanaman paku air Azolla sp. dan Nostoc bersimbiosis
dengan jamur membentuk Lichenes.
B. VIRUS
Virus ukurannya
sangat kecil dan dapat melalui saringan
(filter) bakteri. Ukuranvirus
umumnya 0,01-0,1 µ.
Virus tidak dapat
diendapkan dengan sentrifugasi
biasa. Untuk melihat virus diperlukan mikroskop elektron. Sifat-sifat
virus yang penting antara lain: 1. Virus hanya mempunyai 1 macam asam
nuklein (RNA atau DNA) 2. Untuk reproduksinya hanya memerlukan asam nuklein
saja. 3. Virus tidak dapat tumbuh atau membelah diri seperti mikrobia lainnya
Virus memiliki sifat-sifat
khas dan tidak
merupakan jasad yang
dapat berdiri sendiri. Virus
memperbanyak diri dalam
sel jasad inang
(parasit obligat) dan menyebabkan sel-sel
itu mati. Sel inang adalah
sel manusia, hewan, tumbuhan,
atau pada jasad renik
yang lain. Sel
jasad yang ditumpangi
virus dan mati itu akan mempengaruhi sel-sel
sehat yang ada didekatnya,
dan karenanya dapat mengganggu seluruh
kompleks sel (becak-becak daun, becak-becak nekrotik dan sebagainya.
1. VIRUS TUMBUHAN
Virus tumbuhan
pada umumnya masuk
ke dalam sel
melalui luka, jadi
tidak dapat menerobos secara
aktif. Sebagai tanda
penyerangannya ialah adanya
becak-becak nekrotik di
sekitar luka primer. Dalam
alam virus tumbuhan disebarkan dengan pertolongan hewan
serangga vektor atau dengan cara lain,
misalnya tanaman Cuscuta
dengan haustorianya
juga memindahkan virus
melalui sistem jaringan
angkutannya (buluh-buluh pengangkutan).
Banyak jenis
virus yang memperbanyak
diri terlebih dahulu
di dalam tractus digestivus hewan-hewan
vektornya. Setelah masa
inkubasi tertentu dapat menyebabkan infeksi pada
tumbuh-tumbuhan lagi. Virus semacam
itu dikenal sebagai virus yang
persisten. Virus yang nonpersisten
dapat segera ditularkan
dengan gigitan (sengatan) serangga (hewan). Virus
tumbuhan yang telah
banyak dipelajari adalah
TMV (Tobacco Mozaic Virus = Virus Mozaik Tembakau). Bahan
genetik virus ini ialah RNA.
2. BENTUK VIRUS
Suatu virion
terdiri atas bahan genetik (RNA atau DNA) yang diselubungi oleh selubung protein. Selubung
protein ini disebut
kapsid. Asan nuklein
yang diselubungi kapsid disebut nukleokapsid.
Nukleokapsid dapat telanjang
misalnya pada TMV
(Tobacco Mozaik Virus yang
menyebabkan penyakit becak
daun), Adenovirus dan
virus kutil
(Warzervirus); atau
diselubungi oleh suatu membran pembungkus misalnya pada virus influenza, virus
herpes. Kapsid terdiri
atas bagian-bagian yang
disebut kapsomer (misalnya pada TMV dapat terdiri atas hanya
satu rantaian polipeptida, juga dapat terdiri atas protein monomer-protein monomer yang
identik yang masing-masing terdiri
atas
rantaian polipeptida).
Pada dasarnya kapsid
terdiri atas banyak
satuan-satuan dasar yang identik.
Pada umumnya kapsid
tersusun simetris. Pada
TMV (suatu virus
yang berbentuk batang) kapsomernya
tersusun dalam bentuk
anak tangga uliran
spiral. Bentuk dasar virus adalah
yang bulat, silindris, kubus, polihedral, seperti huruf T, dan lain-lain.
Gambar . Skema komponen-komponen virion (partikel virus yang lengkap)
3. BAKTERIOPHAGE
(VIRUS YANG MENYERANG BAKTERI)
Virus pada
bakteri coli (T-phage)
terdiri atas dua
bagian, yaitu bagian
kepala yang berbentuk heksagonal
dan bagian ekornya.
Bentuk demikian itu
hanya dapat dilihat pada
pengamatan dengan mikroskop elektron. Bagian kepala terdiri atas bagian utama yang
bagian pusatnya terdiri
atas DNA; sedang
bagian luarnya merupakan selubung protein yang berfungsi
sebagai pelindung. Bagian ekornya berupa tubus yang mempunyai sumbat,
selain itu dilengkapi
pula dengan serabut
ekor. Bakteri yang terserang bakteriofag akan lisis. Untuk
mendapatkan gambaran tentang
siklus hidup bakteriofag,
perlu ditinjau tingkatan-tingkatan
yang terjadi pada waktu phage menyerang
bakteri:
1.
Pada permulaannya phage melekat dengan bagian ekornya pada
bagian tertentu dari sel (fase adsorpsi
phage pada sel) .
2.
DNA phage dimasukkan
ke dalam sel melalui tubus ekornya, DNA phage merusak DNA bakteri
sehingga proses di dalam sel dikendalikan oleh DNA phage, kemudian akan terbentuk
protein (selubung) phage
dan DNA phage
yang baru (fase perkembangan phage).
3.
Fase yang terakhir ialah keluarnya partikel-partikel virus
(bekteriophage) dari sel. Sel bakteri mengalami lisis (bakteriolisis/ fase
pembebasan phage).
Tabel . Kelompok virus yang penting.
Ada beberapa
virus yang ukurannya
sangat kecil, dan
hanya tersusun dari beberapa asam nukleat saja. Virus yang
sangat sederhana ini disebut viroid. Sekarang telah ditemukan
juga jasad hidup
yang susunan kimianya
hanya terdiri dari
beberapa molekul protein, jasad ini disebut prion.
