MIKROORGANISME PENYEBAB PENYAKIT INFEKSI (Blok 3 Biomedik II) 2 Jan '12

STRUKTUR DAN FUNGSI BAKTERI

1950-an => Mikroskop elektron

• Susunan anatomi tertentu
• Badan inti tidak memiliki membran inti

Berdasarkan bentuk dasarnya bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:

• Kokus (Coccus)
• Basil (Bacillus)
• Spiral (Spirilum)

Struktur

• Tiga regio
• Appendages (yang melekat pada permukaan) berupa flagel dan pili (fimbriae)
• Selubung sel:

1. Membran plasma
2. Dinding sel
3. Kapsul

• Sitoplasma yang berisi genom (DNA/RNA), ribosom serta berbagai macam badan inklusi

Struktur Pada Permukaan Sel Bakteri
 @ Flagel

• Alat gerak bakteri
• Merupakan filamen bentuk heliks dengan motor pada dasarnya dan berotasi relatif terhadap permukaan bakteri
• Protein => flagellin

 @ Fimbria / Pili
    => rambut-rambut pendek dan keras pada permukaan sel prokariot
    Ada dua jenis:

• Pili biasa (common pili) yang memegang peranan dalam adhesi kuman dengan sel tubuh hospes
• Seks pili yang berfungsi dalam konjugasi dua kuman

Ukuran Bakteri

• Amat kecil => diukur dengan satuan µm (10-6 m).
• Bervariasi => Bacillus anthracis

                (1 - 1,3 µm X 3 -10 µm)
                          Pasteurella tularensis
                (0,2 X 0,2 – 0,7 µm)

• Mycoplasma => diameter sekitar 0,1 – 0,2 µm
• Rasio permukaan – volume =1:100.000.

Komposisi selSel bakteri terdiri atas berbagai makromolekul yang terdistribusi secara teratur didalam sel.
Makromolekul;

• Protein
• asam nukleat (DNA dan RNA)
• Lipid
• Lipopolisakarida
• asam teichoat
• asam lipoteichoat
• murein
• Karbohidrat
• molekul organik
• dan ion organik

Selubung Sel Bakteri
@ Membran sitoplasma

• Sawar berpermiabilitas selektif yang meregulasi proses keluar masuknya substansi dalam sel
• Fungsi :

1. Permeabilitas dan pengangkutan zat
2. Pengangkutan elektron dan fosforilasi oksidatif
3. Pengeluaran enzim hidrolitik
4. Fungsi biosintesis dan kemotaktis

@ Mesosom

• Invaginasi membran sitoplasma berbentuk vesikel atau tubulovesikel
• fungsi biokimia maupun fisiologis dari mesosom belum jelas

@ Dinding sel

• Lapisan pembungkus sel yang terletak di antara membran sitoplasma dan kapsul
• Pengelompokan berdasarkan Pewarnaan Gram (Hans Christian Gram):

Gram-positif:

1. Peptidoglikan
2. Asam teikoat

Gram-negatif:

1. Lipoprotein
2. Peptidoglikan
3. Lipopolisakarida

Jika bakteri kehilangan struktur dinding sel tetapi cairan disekitarnya mampu memproteksi tekanan osmotik dalam sel => sel tanpa dinding:

• Protoplas (bakteri positif Gram )
• Sferoplas (bakteri negatif Gram )
• L form (masih mampu berkembang biak)

@ Kapsul
Fungsi:

1. mediator perlekatan
2. melindungi bakteri dari proses fagositosis
3. melindungi sel dari kekeringan
4. tempat penyimpanan karbohidrat untuk metabolisme berikutnya

Komposisi => polisakarida, asam amino  dan atau peptida.
Contoh: Klebsiella sp, Bacillus anthracis, Haemophilus influenzae

Sitoplasma

• Cairan yang berada di dalam sel (cytos = sel, plasma= cairan)
• Merupakan tempat berlangsungya reaksi-reaksi metabolisme
• Mengandung berbagai molekul organik seperti karbohidrat, lemak, protein, mineral, ribosom, DNA, dan enzim-enzim

DNA (deoxyribonucleic acid)

• Merupakan materi genetik bakteri yang terdapat didalam sitoplasma
• Bentuk sirkuler
• Tersusun atas dua utas polinukleotida berpilin
• Merupakan zat pengontrol sintesis protein bakteri, dan merupakan zat pembawa sifat atau gen

Plasmid

• Ukuran plasmid sekitar 1/1000 kali DNA kromosom.
• Plasmid mengandung gen-gen tertentu misalnya gen kebal antibiotik, gen patogen. Seperti halnya DNA yang lain, plasmid mampu melakukan replikasi dan membentuk kopi dirinya dalam jumlah banyak.
• Dalam sel bakteri dapat terbentuk 10-20 plasmid.

Ribosom

• Berfungsi dalam sintesis protein atau sebagai pabrik protein.
• Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi membran.
• Ribosom tersusun atas protein dan RNA

Endospora

• Bentuk dormain dari bakteri: Clostridium dan Bacillus
• Sangat tahan terhadap stress dari lingkungan seperti suhu, radiasi, asam kuat, desinfektan dan lain-lain
• Dapat berubah kembali menjadi sel vegetatif pada kondisi yang sesuai

Reproduksi Bakteri

• Bakteri bereproduksi secara vegetatif dengan membelah diri secara biner.
• Pembuahan seksual tidak dijumpaipada bakteri, tetapi terjadi pemindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain tanpa menghasilkan zigot. Peristiwa ini disebut proses paraseksual.
• Ada tiga proses paraseksual yang telah diketahui, yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.

Taksonomi Bakteri

1. Pengelompokan bakteri berdasarkan tingkatan tertentu
2. 1923 => Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology
3. Tujuan:

• Mengisolasi organisme satu dengan yang lainnya
• Menyusun hubungan kekerabatan antar kelompok
• Memudahkan dalam mengenal ciri-ciri kelompok
• Menunjukkan tingkatan takson dalam taksonomi

Spesies adalah suatu takson yang dipakai dalam taksonomi untuk menunjuk pada suatu populasi yang serupa dan dapat saling membuahi satu sama lain di dalam kelompoknya (saling membagi gen) namun tidak dapat dengan anggota kelompok yang lain. 

Spesies bakteri ditentukan oleh sifat-sifat:

• Struktural
• Biokimia
• Fisiologis
• Ekologi
• Komposisi basa DNA, homologi, dan sifat-sifat genetik

KLASIFIKASI DAN TAKSONOMI BAKTERI
@ Kriteria:

• Eubacteria
• Archaebacteria

@ Taksonomi Numerik:

• Menggambarkan persamaan, kemiripan dan perbedaan karakteristik bakteri

@Klasifikasi Filogenetik:

• Kekerabatan berdasarkan homologi asam nukleat

Klasifikasi
1. Eubacteria Gram Negatif yang mempunyai dinding sel

• Adalah kelompok bakteri heterogen yang mempunyai selubung sel kompleks (gram-)
• Terdiri dari: membran luar, lapisan peotidoglikan tipis dan membran sitoplasma
• Misal: Treponema, Campylobacter, Neisseria

2. Eubacteria Gram positif yang mempunyai dinding sel:

• Mempunyai profil dinding sel jenis Gram positif
• Sel bentuk kokus, batang  dan reproduksi dengan cara pembelahan biner dengan menghasilkan spora => sifat heterotrof kemosintetik
• Misal: Staphylococcus, Bacillus, Corynebacterium

3. Eubacteria yang tidak memiliki dinding sel

• Sering disebut sebagai mikoplasma serta tidak mensintesis prekursor peptidoglikan, diselubungi oleh membran unit
• Sangat pleomorfik, reproduksi dengan budding (pertunasan), fragmentasi atau pembelahan biner.
• Misal: Mycoplasma

4. Archaebacteria

• Ditemukan dalam lingkungan berair
• Terdiri dari organisme fakultatif anaerob, anaerob dan aerob

Untuk lebih jelas mengenai materi "MIKROORGANISME PENYEBAB PENYAKIT INFEKSI (Blok 3 Biomedik II) 2 Jan '12", download file di bawah ini......................