BAKTERI

DUNIA MIKROORGANISME

A.      BAKTERI

Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal), prokariota/prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).

Bakteri berasal dari kata bahasa latin yaitu bacterium. Bakteri memiliki jumlah spesies mencapai ratusan ribu atau bahkan lebih. Mereka ada di mana-mana mulai dari di tanah, di air, di organisme lain, dan lain-lain juga berada di lingkungan yang ramah maupun yang ekstrim.

Dalam tumbuh kembang bakteri baik melalui peningkatan jumlah maupun penambahan jumlah sel sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni seperti ph, suhu temperatur, kandungan garam, sumber nutrisi, zat kimia dan zat sisa metabolisme.

Ciri-Ciri Bakteri :

·         Umumnya tidak berklorofil

·         Hidupnya bebas atau sebagai parasit / pathogen

·         Bentuknya beraneka ragam

·         Memiliki ukuran yang kecil rata-rata 1 s/d 5 mikron

·         Tidak mempunyai membran inti sel / prokariot

·         Kebanyakan Uniseluler (memiliki satu sel)

·         Bakteri di lingkungan ekstrim dinding sel tidak mengandung peptidoglikan, sedangkan yang kosmopolit mengandung peptidoglikan

1.       Struktur Sel dan Fungsi

Struktur Dasar Bakteri Terdiri Dari :

1.       Dinding sel. Tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis). Dinding sel ditemu8kan pada semua bakteri hgidup bebas kecuali pada Mycoplasma. Dinding sel berfungsi untuk melindungi kerusakan sel dari lingkungan bertekanan osmotik rendah dan memelihara bentuk sel. Dinding sel pada bakteri tidak mengandung selulosa tetapi hemiselulosa dan senyawa semacam pektin yang mengandung N. dinding sel dilapisiselaput seperti gelatin. Isis sel berupa protoplasma dan membran plasma.

2.       Membran plasma, adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Selubung sel bakteri ini mengandung daerah transpor untuk untuk menutrisi daaerah reseptor untuk virus bakteri dan baktreiosin., mempermudah interaksi inang-parasit, disamping sebagai tempat reaksi komponen dan antibodi, dan sering mengandung komponen toksik untuk inang

3.       Sitoplasma adalah cairan sel.

Komponen-komponen Sitoplasma :

a.       Materi inti

Materi inti suatu sitoplasma biasanya terdiri dari DNA dan RNA. Materi inti dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Penampakan materi inti sebagai suatu jaring DNA, tidak teratur dan sering kali merupakan kumpulan pararel terhadap sumbu sel. Selama perbanyakan sel, DNA bakteri tetap sebagai jaring kromatin yang tersebar dan tidak pernah berkumpul untuk membentuk sutau kromosom yang jelas selama pembelahan sel, sifat sebaliknya dari kromosom eukariot.

b.      Ribosom
Ribosom merupakan suatu partikel sitoplasma. Kumpulan polyribosom merupakan rantai ribosom 70S (monomer) menempel pada m RNA. Jumlah ribosom bervariasi sesuai dengan kondisi pertumbyhan, sel tumbuh cepat dalam medium yang sesuai, mengandung lebih banyak ribosom dibandingkan dengan sel tumbuh lambat dalam medium yang kurang memadai.

c.       Granula Sitoplasma

Struktur tambahan bakteri :

1.       Kapsul atau lapisan lendir, adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2.       Flagelum atau bulu cambuk, adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.fungsi utamanya adalah sebagai alat untuk bergerak.

Berdasarkan ada tidaknya flagel dan kedudukan flagel tersebut, kita mengenal 5 macam bakteri.

-	Atrich	: bakteri tidak berflagel. contoh: Escherichia coli
-	Monotrich	: mempunyai satu flagel salah satu ujungnya. contoh: Vibrio cholera
-	Lopotrich	: mempunyai lebih dari satu flagel pada salah satu ujungnya. contoh: Rhodospirillum rubrum
-	Ampitrich	: mempunyai satu atau lebih flagel pada kedua ujungnya. contoh: Pseudomonas aeruginosa
-	Peritrich	: mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya. contoh: salmonella typhosa

3.       Pilus dan fimbria, adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek, lebih lurus, dan lebih tipis dibandingkan flagela.Fungsi fimbria adalah untuk bertahan hidup dan berinteraksi dengan inang. Fungsi fimbria, di antara komponenn permukaan bakteri lainnya adalah untuk memiliki aktivitas fungsional seperti adhesin, lektin, evasin, agresin, dan pili seks.

4.       Klorosom, adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5.       Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6.       Endospora, adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

Bentuk-bentuk bakteri :

Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.

1. Bakteri Kokus : Bakteri dengan bentuk dasar bulat

a. Monokokus, yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal. Misalnya Neisseria gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.

b. Diplokokus, yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan. Misalnya Diplococcus pneumonia, penyebab penyakit pneumonia atau radang paru-paru.

c. Tetrakokus, yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.

d. Sarkina, yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus.

e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai. Misalnya Streptococcus pyrogenes, penyebab demam jengkering dan sakit tenggorokan, dan Streptococcus thermophilus, untuk membuat yoghurt.

f. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur

2. Bakteri Basil : Bakteri dengan bentuk dasar batang

a. Monobasil, yaitu berupa sel bakteri basil tunggal. Misalnya Salmonella thypi, E. coli, dan Lactobacillius.

b. Diplobasil, yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan

c. Streptobasil, yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai. Misalnya Azotobacter dan Bacillus anthracis.

3. Bakteri Spirilia : Bakteri dengan bentuk dasar spiral

a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang. Misalnya Spirillum.

b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup.

c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma. Misalnya Vibrio cholera, penyebab penyakit kolera.

Bentuk sel menunjukkan karakteristik spesies bakteri tersebut, tetapi dapat bervariasi tergantung kondisi pertumbuhannya. Beberapa bakteri memiliki siklus hidup yang kompleks.

Ukuran sel

Ukuran bakteri sangat kecil berkisar antara 0,5-5μm. Bakteri terbesar yang pernah ditemukan adalah Thiomargarita dengan lebar mencapai 750μm (0,75 mm) yang membuatnya bisa terlihat dengan mata telanjang.

Dinding sel

Fungsi dinding sel pada prokaryota, adalah melindungi sel dari tekanan turgor yang disebabkan tingginya konsentrasi protein dan molekul lainnya dalam tubuh sel dibandingkan dengan lingkungan di luarnya. Dinding sel bakteri berbeda dari organisme lain. Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang terletak di luar membran sitoplasmik. Peptidoglikan berperan dalam kekerasan dan memberikan bentuk sel. Ada dua tipe utama bakteri berdasarkan kandungan peptidoglikan dinding selnya yaitu Gram positif dan Gram negatif.

Dinding sel Gram positif

Karakteristik utamanya adalah tebalnya lapisan peptidoglikan pada dinding sel. Akibatnya, pada saat prosedur pewarnaan Gram, meninggalkan warna biru. Dinding sel Gram positif biasa ditemukan pada Actinobacteria dan Firmicutes.

Dinding sel Gram negatif

Tidak seperti dinding sel Gram positif, dinding sel Gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis. Hal ini menyebabkan lunturnya warna biru/merah muda saat disiram etanol.

REPRODUKSI BAKTERI

Bakteri memiliki dua macam cara bereproduksi, secara aseksual dengan pembelahan biner, secara seksual dengan konjugasi

a. Pembelahan Biner

Pembelahan biner tidak sama dengan pembelahan mitosis. Pada pembelahan biner sel bakteri membelah menjadi dua sel anakan. Yang umum terjadi adalah pembelahan biner melintang. Pembelahan ini berlangsung sangat cepat. Beberapa bakteri hanya memerlukan waktu kurang dari 20 menit untuk membelah menjadi dua.

b. Konjugasi

Konjugasi terjadi jika satu bakteri memindahkan bahan genetiknya ke dalam sel bakteri lain. Proses pemindahan ini melalui sex pilus. Bakteri yang memindahkan bahan genetiknya disebut bakteri donor atau “bakteri jantan”, sedangkan penerimanya disebut bakteri resipien atau “bakteri betina”. Bahan genetic yang dipindahkan dari bakteri donor akan bergabung dengan bahan genetic bakteri resipien sehingga terjadi perubahan sifat. Jika bakteri resipien membelah akan dihasilkan sel anakan bakteri dengan sifat baru.

2.      KLASIFIKASI DAN PENGGOLONGAN BAKTERI

Klasifikasi ilmiah menunjuk ke bagaimana ahli biologi mengelompokkan dan mengkategorikan spesies dari organisme yang punah maupun yang hidup. Klasifikasi modern berakar pada sistem Carolus Linnaeus, yang mengelompokkan spesies menurut kesamaan sifat fisik yang dimiliki. Pengelompokan ini sudah direvisi sejak Carolus Linnaeus untuk menjaga konsistensi dengan asas sifat umum yang diturunkan dari Darwin.

Untuk mengenali dan mempelajari makhluk hidup secara keseluruhan tidak mudah sehingga dibuat klasifikasi (pengelompokan) makhluk hidup. Klasifikasi makhluk hidup adalah suatu cara memilah dan mengelompokkan makhluk hidup menjadi golongan atau unit tertentu. Urutan klasifikasi makhluk hidup dari tingkat tertinggi ke terendah (yang sekarang digunakan) adalah Domain (Daerah), Kingdom (Kerajaan), Phylum atau Filum (hewan)/Divisio (tumbuhan), Classis (Kelas), Ordo (Bangsa), Famili (Suku), Genus (Marga), dan Spesies (Jenis).

Tujuan klasifikasi makhluk hidup adalah untuk mempermudah mengenali, membandingkan, dan mempelajari makhluk hidup. Membandingkan berarti mencari persamaan dan perbedaan sifat atau ciri pada makhluk hidup.

Klasifikasi makhluk hidup didasarkan pada persamaan dan perbedaan ciri yang dimiliki makhluk hidup, misalnya bentuk tubuh atau fungsi alat tubuhnya. Makhluk hidup yang memliliki ciri yang sama dikelompokkan dalam satu golongan. Contoh klasifikasi makhluk hidup adalah:

Berdasarkan ukuran tubuhnya. Contoh: Tumbuhan dikelompokkan menjadi pohon, perdu, dan semak.

Berdasarkan lingkungan tempat hidupnya. Contoh: Tumbuhan dikelompokkan menjadi tumbuhan yang hidup di lingkungan kering (xerofit), tumbuhan yang hidup di lingkungan air (hidrofit), dan tumbuhan yang hidup di lingkungan lembab (higrofit).

Berdasarkan manfaatnya. Contoh: Tumbuhan dikelompokkan menjadi tanaman obat-obatan, tanaman sandang, tanaman hias, tanaman pangan dan sebagainya

Berdasarkan jenis makanannya. Contoh: Hewan dikelompokkan menjadi hewan pemakan daging (karnivora), hewan pemakan tumbuhan (herbivora), dan hewan pemakan hewan serta tumbuhan (omnivora).

Cara pengelompokan makhluk hidup seperti ini dianggap kurang sesuai yang disebabkan karena dalam pengelompokan makhluk hidup dengan cara demikian dibuat berdasarkan keinginan orang yang mengelompokkannya.

Sistem Klasifikasi Domain

Belakangan, sistem Kingdom sempat dianggap basi, sehingga dibentuk sistem baru yang menambah urutan dan memiliki lebih sedikit jenis, yaitu Domain.

Ada tiga jenis Domain, yaitu:

Archaea (dari Archaebacteria)

Bacteria (dari Eubacteria)

Eukarya (termasuk fungi, hewan, tumbuhan, dan protista)

Sistem Klasifikasi Enam Kingdom (Menurut Woese tahun 1977)

Semula para ahli hanya mengelompokkan makhluk hidup menjadi 2 kerajaan, yaitu kerajaan tumbuhan dan kerajaan hewan. Dasar para ahli mengelompokkan makhluk hidup menjadi 2 kerajaan :

Kenyataan bahwa sel kelompok tumbuhan memiliki dinding sel yangtersusun dari selulosa. Tumbuhan memiliki klorofil sehingga dapat membuat makanannya sendiri melalui proses fotosintesis dan tidak dapat berpindah tempat dan hewan tidak memiliki dinding sel sementara hewan tidak dapat membuat makanannya sendiri, dan umumnya dapat berpindah tempat.

Namun ada tumbuhan yang tidak dapat membuat makanannya sendiri, yaitu jamur (fungi). Berarti, tumbuhan berbeda dengan jamur maka para ahli taksonomi kemudian mengelompokkan makhluk hidup menjadi tiga kelompok, yaitu Plantae (tumbuhan), Fungi (jamur), dan Animalia (hewan).

Setelah para ahli mengetahui struktur sel (susunan sel) secara pasti, makhluk hidup dikelompokkan menjadi empat kerajaan, yaitu Prokariot, Fungi, Plantae, dan Animalia, Pengelompokan ini berdasarkan ada tidaknya membran inti sel. Sel yang memiliki membran inti disebut sel eukariotik, sel yang tidak memiliki membran inti disebut sel prokariotik.

Pada tahun 1969 Robert H. Whittaker mengelompokkan makhluk hidup menjadi lima kingdom, yaitu Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Pengelompokan ini berdasarkan pada susunan sel, cara makhluk hidup memenuhi makanannya, dan tingkatan makhluk hidup.

Namun sistem ini kemudian diubah dengan dipecahnya kingdom monera menjadi kingdom Eubacteria dan Archaebacteria.

Penjelasan Sistem Klasifikasi Makhluk Hidup Enam Kingdom:

Kingdom Eubacteria

Para makhluk hidup di Kingdom Eubacteria berupa makhluk hidup sel tunggal (uniseluler). Makhluk hidup yang dimasukkan dalam kerajaan Eubacteria memiliki sel prokariotik (sel sederhana yang tidak mempunyai kapsul sebagai lapisan terluarnya dan dinding sel didalamnya). Eubacteria juga dikenal dengan istilah bakteria.

Kingdom Archaebacteria

Pada tahun 1977 seorang mikrobiolog bernama Carl Woese dan peneliti lain dari university of Illinois menemukan suatu kelompok bakteri yang memiliki ciri unik dan berbeda dari anggota kingdom Monera lainnya. Kelompok tersebut dinamakan Archaebacteria. Archaebacteria lebih mendekati makhluk hidup eukariot dibandingkan bakteri lain yang merupakan prokraiot. Hal itu menyebabkan terciptanya sistem klasifikasi 6 kingdom pemisah kingdom Archaebacteria dari anggota kingdom Monera lain yang kemudaian disebut Eubacteria. Namun hingga sekarang yang diakui sebagai sistem klasifikasi standar adalah sistem Lima Kingdom yang ditemukan oleh Whittaker.

Makhluk hidup di Kingdom Archaebacteria tidak jauh berbeda dengan yang ada di Kingdom Eubacteria karena mereka dulunya satu Kingdom. Namun Archaebacteria umumnya tahan di lingkungan yang lebih ekstrem.

Kingdom Protista

Makhluk hidup yang dimasukkan dalam kerajaan Protista memiliki sel eukariotik. Protista memiliki tubuh yang tersusun atas satu sel atau banyak sel tetapi tidak berdiferensiasi. Protista umumnya memiliki sifat antara hewan dan tumbuhan. Kelompok ini terdiri dari Protista menyerupai tumbuhan (ganggang), Protista menyerupai jamur, dan Protista menyerupai hewan (Protozoa, Protos: pertama, zoa: hewan). Protozoa mempunyai klasifikasi berdasarkan sistem alat geraknya, yaitu Flagellata/Mastigophora (bulu cambuk, contoh Euglena, Volvox, Noctiluca, Trypanosoma, dan Trichomonas), Cilliata/Infusiora (rambut getar, contoh Paramaecium), Rhizopoda/Sarcodina (kaki semu, contoh Amoeba), dan Sporozoa (tidak mempunyai alat gerak, contoh Plasmodium).

Kingdom Fungi (Jamur)

Fungi memiliki sel eukariotik. Fungi tak dapat membuat makanannya sendiri. Cara makannya bersifat heterotrof, yaitu menyerap zat organik dari lingkungannya sehingga hidupnya bersifat parasit dan saprofit. Kelompok ini terdiri dari semua jamur, kecuali jamur lendir (Myxomycota) dan jamur air (Oomycota). Beberapa kelompok kelas antara lain:

a. kelas Myxomycetes (jamur lendes) contoh nya Physarum policephalius.

b. kelas Phycomycetes (jamur ganggang) contoh nya jamur tempe (Rhizopus oryzae, mucor mue)

Kingdom Plantae (Tumbuhan)

Tumbuhan terdiri dari tumbuhan lumut (Bryophyta), tumbuhan paku (Pteridophyta), tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae), dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae).

Kingdom Animalia (Hewan)

Hewan memiliki sel eukariotik. Tubuhnya tersusun atas banyak sel yang telah berdiferensiasi membentuk jaringan. Hewan tidak dapat membuat makanannya sendiri sehingga bersifat heterotrof. Kelompok ini terdiri dari semua hewan, yaitu hewan tidak bertulang belakang (invertebrata/avertebrata) dan hewan bertulang belakang (vertebrata).

Sistem Klasifikasi 6 Kingdom

Pada tahun 2004, seorang ilmuwan, Thomas Cavalier-Smith mengklasifikasikan makhluk hidup menjadi k Kingdom juga, namun dengan memisahkan Eukaryota dari Protista yang bersifat autotrof menjadi Kingdom baru, yaitu Chromista.

6 Kingdom menurut Klasifikasi Cavalier-Smith, yaitu:

Bacteria

Protozoa

Chromista

Fungi

Plantae

Animalia

Walaupun sekarang Indonesia sedang berusaha mengadaptasikan klasifikasi Domain, namun klasifikasi menurut ketentuan terakhir (yang terbaru) adalah klasifikasi Cavalier-Smith ini.

3.      GRAM POSITIF DAN NEGATIF

Berdasarkan sifat terhadap cat Gram, bakteri dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif. Terdapat dua teori yang dapat menjelaskan dasar perbedaan ini yaitu :

1. Teori Salton

Teori ini berdasarkan kadar lipid yang tinggi (20 %) di dalam dinding sel bakteri Gram negatif. Zat lipid ini akan larut selama pencucian dengan alkohol. Pori-pori pada dinding sel membesar, sehingga zat warna yang sudah diserap mudah dilepaskan dan bakteri menjadi tidak berwarna. Bakteri Gram positif mengalami denaturasi protein pada dinding selnya akibat pencucian dengan alkohol. Protein menjadi keras dan beku, pori-pori mengecil sehingga kompleks kristal yodium yang berwarna ungu dipertahankan dan bakteri akan tetap berwarna ungu.

2. Teori permeabilitas dinding sel

Teori ini berdasarkan tebal tipisnya lapisan peptidoglikan dalam dinding sel. Bakteri Gram positif mempunyai susunan dinding yang kompak dengan lapisan peptidoglikan yang terdiri dari 30 lapisan. Permeabilitas dinding sel kurang, dan kompleks kristal yodium tidak dapat keluar. Bakteri Gram negatif mempunyai lapisan peptidoglikan yang tipis, hanya 1 – 2 lapisan dan susunan dinding selnya tidak kompak. Permeabilitas dinding sel lebih besar sehingga masih memungkinkan terlepasnya kompleks kristal yodium.

GRAM POSITIF

Gram-positif adalah bakteri yang Mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop.

Bakteri gram positif seperti Staphylococcus aureus (bakteri patogen yang umum pada manusia) hanya mempunyai membran plasma tunggal yang dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 persen dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat.

Ciri-ciri bakteri gram positif yaitu:

• Struktur dinding selnya tebal, sekitar 15-80 nm, berlapis tunggal atau monolayer.
• Dinding selnya mengandung lipid yang lebih normal (1-4%), peptidoglikan ada yang sebagai lapisan tunggal. Komponen utama merupakan lebih dari 50% berat ringan. Mengandung asam tekoat.
• Bersifat lebih rentan terhadap penisilin.
• Pertumbuhan dihambat secara nyata oleh zat-zat warna seperti ungu kristal.
• Komposisi nutrisi yang dibutuhkan lebih rumit.
• Lebih resisten terhadap gangguan fisik.
• Resistensi terhadap alkali (1% KOH) larut
• Tidak peka terhadap streptomisin
• Toksin yang dibentuk Eksotoksin Endotoksin

GRAM NEGATIF

Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna merah bila diamati dengan mikroskop.

bakteri gram negatif (seperti E. coli) memiliki sistem membran ganda di mana membran pasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel.  Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya. 

Ciri-ciri bakteri gram negatif yaitu:

• Struktur dinding selnya tipis, sekitar 10 – 15 mm, berlapis tiga atau multilayer.
• Dinding selnya mengandung lemak lebih banyak (11-22%), peptidoglikan terdapat didalam
• lapisan kaku, sebelah dalam dengan jumlah sedikit ± 10% dari berat kering, tidak mengandung asam tekoat.
• Kurang rentan terhadap senyawa penisilin.
• Pertumbuhannya tidak begitu dihambat oleh zat warna dasar misalnya kristal violet.
• Komposisi nutrisi yang dibutuhkan relatif sederhana.
• Tidak resisten terhadap gangguan fisik.
• Resistensi terhadap alkali (1% KOH) lebih pekat
• Peka terhadap streptomisin
• Toksin yang dibentuk Endotoksin

KARAKTERISTIK GRAM POSITIF DAN NEGATIF

Karakteristik	Gram positif	Gram negatif
Dinding sel	Homogen dan tebal (20-80 nm) serta sebagian besar tersusun dari peptidoglikan. Polisakarida lain dan asam teikoat dapat ikut menyusun dinding sel.	Peptidoglikan (2-7 nm) di antara membran dam dan luar, serta adanya membran luar (7-8 nm tebalnya) yang terdii dari lipid, protein, dan lipopolisakarida
Bentuk sel	Bulat, batang atau filamen	Bulat, oval, batang lurus atau melingkar seprti tand koma, heliks atau filamen; beberapa mempunyai selubung atau kapsul
Reproduksi	Pembelahan biner	Pembelahan biner, kadang-kadang pertunasan
Metabolisme	kemoorganoheterotrof	Fototrof, kemolitoautotrof, atau kemoorganoheterotrof
Motilitas	Kebanyakan nonmotil, bila motil tipe flagelanya adalah petritrikus (petritrichous)	Motil atau nonmotil. Bentuk flagela dapat bervariasi-polar,lopotrikus (lophtrichous), petritrikus (petritrichous).
Anggota tubuh (apendase)	Biasanya tidak memiliki apendase	Dapat memiliki pili, fimbriae, tangkai
Endospora	Beberapa grup dapat membentuk endspora	Tidak dapat membentuk endospora

GAMBAR

PEWARNAAN GRAM

Tujuan pewarnaan terhadap mikroorganisme ialah untuk :

1. Mempermudah melihat bentuk jasad, baik bakteri, ragi, maupun fungi.

2. Memperjelas ukuran dan bentuk jasad

3. Melihat struktur luar dan kalau memungkinkan struktur dalam jasad.

4. Melihat reaksi jasad terhadap pewarna yang diberikan sehingga sifat-sifat fisik dan kimia dapat diketahui.

Secara garis besar teknik pewarnaan bakteri dapat dikategorikan sebagai berikut :

1.   Pewarnaan sederhana

Menggunakan satu macam zat warna (biru metilen/air fukhsin) tujuan hanya untuk melihat bentuk sel. Pewarnaan sederhana, merupakan pewarna yang paling umum digunakan. Berbagai macam tipe morfologi bakteri (kokus, basil, spirilum, dan sebagainya) dapat dibedakan dengan menggunakan pewarna sederhana, yaitu mewarnai sel-sel bakteri hanya digunakan satu macam zat warna saja. Kebanyakan bakteri mudah bereaksi dengan pewarna-pewarna sederhana karena sitoplasmanya bersifat basofilik (suka akan basa) sedangkan zat-zat warna yang digunakan untuk pewarnaan sederhana umumnya bersifat alkalin (komponen kromoforiknya bermuatan positif).

Zat warna yang dipakai hanya terdiri dari satu zat yang dilarutkan dalam bahan pelarut. Pewarnaan Sederhana merupakan satu cara yang cepat untuk melihat morfologi bakteri secara umum. Beberapa contoh zat warna yang banyak digunakan adalah biru metilen (30-60 detik), ungu kristal (10 detik) dan fukhsin-karbol (5 detik).

2.   Pewarnaan differensial dibagi pewarnaan gram dan pewarnaan tahan asam

Pewarnaan differensial

Pewarnaan bakteri yang menggunakan lebih dari satu zat warna seperti pewarnaan gram dan pewarnaan tahan asam. Penjelasan sebagai berikut:

Pewarnaan Gram

Pewarnaan Gram atau metode Gram adalah suatu metode untuk membedakan spesies bakteri menjadi dua kelompok besar, yakni gram-positif dan gram-negatif, berdasarkan sifat kimia dan fisik dinding sel mereka. Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853–1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884 untuk membedakan antara pneumokokus dan bakteri Klebsiella pneumoniae.

Dengan metode pewarnaan Gram, bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif berdasarkan reaksi atau sifat bakteri terhadap cat tersebut. Reaksi atau sifat bakteri tersebut ditentukan oleh komposisi dinding selnya. Oleh karena itu, pengecatan Gram tidak bisa dilakukan pada mikroorganisme yang tidak mempunyai dinding sel seperti Mycoplasma sp Contoh bakteri yang tergolong bakteri tahan asam, yaitu dari genus Mycobacterium dan beberapa spesies tertentu dari genus Nocardia. Bakteribakteri dari kedua genus ini diketahui memiliki sejumlah besar zat lipodial (berlemak) di dalam dinding selnya sehingga menyebabkan dinding sel tersebut relatif tidak permeabel terhadap zat-zat warna yang umum sehingga sel bakteri tersebut tidak terwarnai oleh metode pewarnaan biasa, seperti pewarnaan sederhana atau Gram.

Dalam pewarnaan gram diperlukan empat reagen yaitu :

• Zat warna utama (violet kristal)
• Mordan (larutan Iodin) yaitu senyawa yang digunakan untuk mengintensifkan warna utama.
• Pencuci / peluntur zat warna (alcohol / aseton) yaitu solven organic yang digunakan uantuk melunturkan zat warna utama.
• Zat warna kedua / cat penutup (safranin) digunakan untuk mewarnai kembali sel-sel yang telah kehilangan cat utama setelah perlakuan denga alcohol.

Bakteri Gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan mempertahankan zat warna metil ungu gelap setelah dicuci dengan alkohol, sementara bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatu pewarna penimbal (counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipe bakteri ini berdasarkan perbedaan struktur dinding sel mereka.

Pengecatan gram dilakukan dalam 4 tahap yaitu

1. Pemberian cat warna utama (cairan kristal violet) berwarna ungu.

2. Pengintesifan cat utama dengan penambahan larutan mordan JKJ.

3. Pencucian (dekolarisasi) dengan larutan alkohol asam.

4. Pemberian cat lawan yaitu cat warna safranin

Perbedaan dasar antara bakteri gram positif dan negatif adalah pada komponen dinding selnya. Kompleks zat iodin terperangkap antara dinding sel  dan membran sitoplasma organisme gram positif, sedangkan penyingkiran zat lipida dari dinding sel organisme gram negatif dengan pencucian alcohol memungkinkan hilang dari sel. Bakteri gram positif memiliki membran tunggal yang dilapisi peptidohlikan yang tebal (25-50nm) sedangkan bakteri negative lapisan peptidoglikogennya tipis (1-3 nm).

Sifat bakteri terhadap pewarnaan Gram merupakan sifat penting untuk membantu determinasi suatu bakteri. Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif yaitu:

3. Pewarnaan khusus untuk melihat struktur tertentu : pewarnaan flagel, pewarnaan spora, pewarnaan kapsul.

Pewarnaan Spora

Spora bakteri (endospora) tidak dapat diwarnai dengan pewarnaan biasa, diperlukan teknik pewarnaan khusus. Pewarnaan Klein adalah pewarnaan spora yang paling banyak digunakan.

Endospora sulit diwarnai dengan metode Gram. Untuk pewarnaan endspores, perlu dilakukan pemanasan supaya cat malachite hijau  bisa masuk ke dalam spora , seperti halnya pada pewarnaan  Basil Tahan Asam dimana cat  carbol   fuschsin  harus dipanaskan untuk bisa menembus  lapisan lilin asam mycolic  dari Mycobacterium .

Pewarnaan flagel

Pewarnaan flagel dengan memberi suspense koloid garam asam tanat yang tidak stabil, sehingga terbentuk presipitat tebal pada dinding sel dan flagel.

Pewarnaan kapsul

Pewarnaan ini menggunakan larutan Kristal violet panas, lalu larutan tembaga sulfat sebagai pembilasan menghasilkan warna biru pucat pada kapsul, karena jika pembilasan dengan air dapat melarutkan kapsul. Garam tembaga juga memberi warna pada latar belakang. Yang berwana biru gelap.

4. Pewarnaan khusus untuk melihat komponen lain dan bakteri :

• pewarnaan Neisser (granula volutin),

• pewarnaan yodium (granula glikogen).

5. Pewarnaan negatif

Tujuan

Mempelajari penggunaan prosedur pewarnaan negatif untuk mengamati morfologi organisme yang sukar diwarnai oleh pewarna sederhana. Bakteri tidak diwarnai, tapi mewarnai latar belakang. Ditujukan untuk bakteri yang sulit diwarnai, seperti spirochaeta

Cara pewarnaan negatif

- Sediaan hapus → teteskan emersi → lihat dimikroskop

Pewarnaan negatif, metode ini bukan untuk mewarnai bakteri tetapi mewarnai latar belakangnya menjadi hitam gelap. Pada pewarnaan ini mikroorganisme kelihatan transparan (tembus pandang). Teknik ini berguna untuk menentukan morfologi dan ukuran sel. Pada pewarnaan ini olesan tidak mengalami pemanasan atau perlakuan yang keras dengan bahan-bahan kimia, maka terjadinya penyusutan dan salah satu bentuk agar kurang sehingga penentuan sel dapat diperoleh dengan lebih tepat. Metode ini menggunakan cat nigrosin atau tinta cina.

Pewarnaan negatif memerlukan pewarna asam seperti eosin atau negrosin.pewarna asam memiliki negatif charge kromogen,tidak akan menembus atau berpenetrasi ke dalam sel karena negative charge pada permukaan bakteri. oleh karena itu, sel tidak berwarna mudah dilihat dengan latar belakang berwarna.

4.      ENDOSPORA, KISTA DAN KONIDIA

Endospora

Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

Kista

Kista merupakan tumor jinak. Bentuknya kistik, berisi cairan dan ada yang berbnetuk anggur. Kista juga ada yang berisi udara, cairan, nanah,atau bahan-bahan lainnya.

Konidia

5.      CONTOH PENYAKIT YANG DISEBABKAN OLEH BAKTERI

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas pyocyaneus)

Bakteri ini dapat masuk ke jaringan tubuh dan menimbulkan gejala penyakit, seperti infeksi traktus urinarius, infeksi jaringan paru, infeksi kornea. Biasanya infeksi tersebut menimpa penderita diabetes mellitus atau pecandu narkoba. Upaya pencegahan yang paling baik adalah menjaga daya tahan tubuh tetap tinggi dan pada penularan pasien yang dirawat di rumah sakit dapat dilakukan dengan cara kerja yang steril.

Vibrio cholera

Bakteri ini menyebabkan penyakit cholera asiatica. Gejala penyakit yang ditimbulkan ini berupa nausea, muntah, diare, dan kejang perut. Keadaan ini dapat menyebabkan kejang kematian dalam beberapa jam sampai beberapa hari dari permulaan sakit. Cara penularan melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi bakteri ini. Pengobatan dapat dilakukan dengan mengganti cairan dan elektrolit yang hilang, sedangkan pencegahan dapat dilakukan dengan menjaga kebersihan makanan dan minuman serta perbaikan sanitasi lingkungan.

Vibrio El Tor

Sifat bakteri ini sama dengan Vibrio cholera. Spirillium minus (Treponema sodoku). Bakteri ini menyebabkan penyakit rat-bite-fever (demam karena gigitan tikus), dengan gejala berupa demam yang mendadak, sakit otot, ruam kemerahan pada kulit, sakit kepala, nausea, dan radang kelenjar getah bening regional. pencegahan dilakukan dengan peningkatan sanitasi lingkungan terutama kebersihan rumah sehingga tidak ada tikus.

Escherichia coli

Bakteri ini dapat menyebabkan terjadinya epidemic penyakit-penyakit saluran pencernaan makanan, seperti kolera, tipus, disentri, diare, dan penyakit cacing. bibit penyakit ini berasal dari feses manusia yang menderita penyakit-penyakit tersebut. indicator yang menunjukkan bahwa air rumah tangga sudah dikotori feses adalah dengan adanya E.coli dalam air tersebut, karena dalam feses manusia baik sakit maupun sehat terdapat bakteri ini.

bakteri E.coli

E.coli dapat menimbulkan pneumonia, endokarditis, infeksi pada luka dan abses pada berbagai organ. bakteri ini juga merupakan penyebab utama meningitis pada bayi yang baru lahir dan penyebab infeksi tractor urinarius (pyelonephritis cysticis) pada manusia yang dirawat di rumah sakit (nosocomial infection). pencegahan infeksi bakteri ini dilakukan dengan perawatan yang sebaik-baiknya di rumah sakit, antara lain: pemakaian antibiotic secara tepat, tindakan antiseptic secara benar.

Klebsiella pneumonia

Bakteri ini sering menimbulkan pada tractus urinarius karena nosocomial infection, meningitis, dan pneumonia pada penderita diabetes mellitus atau pecandu alcohol. gejala pneumonia yang disebabkan oleh bakteri ini berupa gejala demam akut, malaise (lesu), dan batuk kering, kemudian batuknya menjadi produktif dan menghasilkan sputum berdarah dan purulent (nanah). bila penyakitnya berlanjut, akan terjadi abses, nekrosis jaringan paru, bronchiectasi dan vibrosis paru-paru. Pencegahan dilakukan dengan peningkatan derajat kesehatan dan daya tahan tubuh. pencegahan nosocomial infection dilakukan dengan cara kerja yang aseptik pada perawatan pasien di rumah sakit.

Proteus vulgaris

Penyakit yang ditimbulkan berupa infeksi tractus urinarius pada nosocomial infection. pencegahan nosocomial infection dilakukan dengan menggunakan kateter dalam keadaan steril.

Salmonella typhi

Penyakit yang ditimbulkan yaitu penyakit typhus abdominalis. gejalanya berupa demam dengan suhu tinggi (400C), seringkali meracau dan gelisah (delirium), lemah, apatis, anoreksia, dan sakit kepala, ada yang mengalami diare tetapi umumnya mengalami konstipasi. pencegahan dilakukan dengan menjaga kebersihan makanan dan minuman, peningkatan higien pribadi, perbaikan sumber air untuk keperluan rumah tangga, peningkatan sanitasi lingkungan khususnya perbaikan cara pembuanagn feses manusia serta pemberantasan tikus dan lalat.

Shigella dysenteriae

Penyakit yang ditimbulkan yaitu disentri basiler dengan gejala yang biasanya dating mendadak berupa demam, sakit perut bagian bawah, diare, fesenya cair, bercampur lendir dan darah. Pada penyakit yang berat dapat disertai muntah, dehidrasi, kolaps, bahkan menyebabkan kematian. Penularan adalah lewat feses penderita. Pencegahan dilakukan dengan mencaga kebersihan makanan dan minuman, peningkatan sanitasi lingkungan dan hygene pribadi.

Pasteurella pestis (Yersenia pestis)

Penyakit pes adalah penyakit yang menyerang binatang pengerat, tetapi dapat menular pada manusia dengan perantaraan gigitan kutu tikus yang disebut Xenopsylla cheopis. Gejalanya adalah demam dan menggigil. Bakteri akan ikut dengan aliran limfa sementara tubuh mengerahkan leukosit sehinggA kelenjar limfa regional akan membengkak dan sakit. Pembengkakan ini disebut bubo yang sering kali pecah dan mengeluarkan nanah. Pencegahan dilakukan dengan mengisolasi pasien dalam kamar tersendiri agar tidak menulari orang yang sehat, peningkatan sanitasi dan untuk memberantas kutu-kutunya, serta vaksinasi.

Haemophilus influenza

Bakteri ini menimbulkan penyakit tractus respiratorius, system saraf dan system skelet. Pencegahan dengan vaksinasi dan menghindari penularan.

Haemophilus ducrey

Menimbulkan penyakit chancroid, menular lewat hubungan kelamin.

Bordetella pertussis

Bakteri ini menyebabkan batuk rejan. Pencegahan dengan vaksinasi.

Staphylococcus aureus

Bakteri ini dapat menyebabkan infeksi bernanah dan abses, infeksi pada folikel rambut dan kelenjar keringat, bisul, infeksi pada luka, meningitis, endokarditis, pneumonia, pyelonephritis, osteomyelitis. pencegahan dilakukan dengan meningkatkan daya tahan tubuh, hygene pribadi, dan sanitasi lingkungan.

Neisseria gonorrhea

Gejala penyakitnya adalah kencing bernanah. pada wanita penderita yang kronis dapat menyebabkan tertutpnya saluran telur. Bayi yang dilahirkan oleh ibu penderita penyakit ini matanya menjadi bengkak, bernanah yang dan dapat menyebabkan kebutaan. Untuk mencegah neonatal gonorrhoea ophtalmia pada mata bayi yang baru lahir adalah dengan diteteskan larutan penicillin 10.000 unit dalam aqua atau larutan perak nitrat 1% atau erythromycin 0,5% atau tetracycline 1%.

Neisseria meningitides

Bakteri ini menyebabkan penyakit meningitis (radang selaput otak). bila daya tahan tubuh menurun, bakteri ini dapat menyebabkan pharyngitis bahkan pneumonia. Gejala meningitis awalnya mirip flu, demam tidak begitu tinggi, sakit kepala, tenggorokan kering, kaku kuduk, dan lesu.

Streptococcus pneumonia

Merupakan bakteri penyebab penyakit pneumonias, sinusitis, otitis media, mastoiditis, conjuctivis, meningitis, endocarditis. Sebenarnya merupakan flora normal oropharinx, tetapi dapat menjadi berbahaya pada manusia yang daya tahan tubuhnya menurun.

Corynebacterium diphtheria

Menimbulkan penyakit dipteri pada anak-anak, dengan gejala demam yang tidak begitu tinggi dan tenggorokan kering, diikuti dengan pseudomemran yang pada akhirnya dapat menyebabkan aspiksia (tercekik) sehingga penderita dapat mengalami kematian. Pencegahan dalat dilakukan dengan vaksinasi DPT berulang mulai bayi hingga dewasa.