Halaman
Eubacteria danArchaebacteriaPada bab ini kamu akan mempela-jari ciri-ciri organisme yang tergolongdalam kelompok Eubacteria danArchaebacteria beserta peranannyadalam kehidupan. Setelah mem-pelajari bab ini diharapkan kamudapat mendeskripsikan ciri-ciriEubacteria dan Archaebacteria sertamengomunikasikan peranannyadalam kehidupan.IIIBABKata kunci:prokariot, bakteri, arkae, infeksi, gram positif,gram negatif, bakterioklorofil, antibiotik.
Peta KonsepPerananasi yang kamu biarkan di tempat terbuka selama beberapa hari akan menjadi basi.Kalau diamati dengan mikroskop, kamu akan menemukan banyak bakteri pembusuk didalamnya. Apakah bakteri itu? Bagaimana bakteri hidup dan berkembang biak? Bagaimanaciri-ciri Eubacteria dan Archaebacteria?NMenguntungkansistem taksonomi terbarudipisahkan menjadi 2 kelompokCyanobacteria• produksi danpengolahan ma-kanan• industri• pertanian• lingkungan• rekayasa ge-netikaMenguntungkanMoneraCara memper-oleh makananCiri-CiriKebutuhanOksigenSuhuLingkunganStruktur SelPengecatanGram• menimbulkanpenyakit tum-buhan, hewan,dan manusia•merusak bahan• menghasilkanracunMerugikan• heterotrof•autotrof• bakteri aerob• bakteri anaerob• bakteri anaerobfakultatifBentuk Sel• basil•kokus• spirilum• kapsul• flagela dan pili• dinding sel• membran sel• sitoplasma danpenyusunnya• spora dan kista• mesosomPengelompokan• bentuk danukuran menye-rupai bakteri•tidak berklorofil• ada yang berfla-gela• fisiologi, materigenetik, dankomposisi selberbeda denganbakteri termofil• Archaebacteriahalofil• Archaebacteriametanogen• Archaebacteriatermofil• membantu pen-cernaan• degradasi lim-bah• pembuatankompas danbiogas• bakteri termofil• bakteri mesofil• bakteri psikrofilEubacteriafotosintetikArchaebacteriaciri-ciripengelompokanperanan dalamkehidupan• ukuran mikros-kopis• habitat hampirdi semua ling-kungan• aseksual- pembelahansel• pertukaranmateri genetik- transformasi- konjungsi- transduksibersifatberdasarkan beberapakategorimeliputi2 caraPerananperkembangbiakan•bakteri grampositif• bakteri gramnegatif
Eubacteria dan Archaebacteria37Eubacteria dan Archaebacteria merupakan kelompokorganisme mikroskopis uniseluler yang sederhana. Ciri kaskelompok ini adalah selnya belum mempunyai membrannukleus, sehingga kromosomnya tersebar di sitoplasma yangdisebut daerah inti. Sel demikian disebut sel prokariot, sedangkansel-sel yang telah mempunyai membran inti disebut sel eukariot.Masih ingatkah kamu, apakah yang dimaksud kromosom,ADN, inti sel, dan membran inti?Kelompok organisme prokariot ini dalam sistem klasifikasimenurut Copeland (1956) dan Whittaker (1969) disatukandalam kingdom Monera. Namun sistem klasifikasi terbaru yangdiusulkan ahli mikrobiologi Amerika Carl Woese pada tahun1977 dan 1990 Monera dipisahkan menjadi dua kelompokberdasarkan perbedaan struktur dinding sel dan fisiologinyayaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Eubacteria meliputikelompok bakteri dan Cyanobacteria (bakteri fotosintetik, duludisebut ganggang hijau biru). Sedangkan Archaebacteriameliputi kelompok mikroorganisme yang hidup di lingkunganyang ekstrim dan mempunyai sifat fisiologis, materi genetik,dan komposisi sel yang berbeda dengan bakteri.Eubacteria (bakteri) merupakan organisme mikroskopisuniseluler (bersel tunggal) yang paling banyak dijumpai di dunia.Ilmuwan yang meneliti bakteri pertama kali adalah Antoni vanLeeuwenhoek pada tahun 1674 menggunakan mikroskopciptaannya sendiri. Istilah bakteri diperkenalkan oleh Ehrenbergpada tahun 1828 yaitu dari bahaya Yunani bacterium yang berartitongkat kecil. Berdasarkan fosil yang ditemukan, diduga bakteritelah ada sekurang-kurangnya 3,2 milyar tahun yang lalu. Ilmuyang mempelajari tentang bakteri disebut bakteriologi yangmerupakan bagian dari mikrobiologi.Bakteri dapat ditemukan hampir di semua tempat, baik diudara, air, tanah, laut, es, sumber air panas, hingga di dasarlautan, bahkan di lingkungan yang tidak memungkinkan bagiorganisme lain untuk hidup. Penyebaran yang luas inidisebabkan karena ukurannya kecil, bentuknya sederhana,kemampuan metabolismenya tinggi, dan dapat menggunakanhampir semua jenis senyawa organik sebagai sumbermakanannya.1. Struktur dan Bentuk BakteriSel bakteri berukuran sangat kecil dan bentuknya sederhana.Rata-rata panjangnya antara 2 – 10 mikrometer dan diameternyaantara 0,1 – 2 mikrometer. Sel bakteri merupakan sel prokariotik(belum memiliki membran nukleus) yang dilingkupi olehmembran sel dan dinding sel yang kaku. Beberapa jenis bakterimempunyai flagella dan pili pada permukaan selnya.AEubacteriaGambar 3.1Struktur sel bakteri.flagelumpilidinding selkapsulSumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
38Biologi SMA dan MA Kelas Xa. Bentuk BakteriSecara umum terdapat tiga bentuk bakteri yaitu bentuklurus seperti batang yang disebut basil, bentuk lonjong ataubola disebut kokus, dan bentuk panjang dan lengkung sepertispiral yang disebut spirilum. Ketika sel bakteri membelah,kadang-kadang sel anak yang dihasilkan tetap melekat satudengan yang lain sehingga muncul beberapa tipe penataansel seperti berpasangan, bergerombol, berantai, atau sepertifilamen. Penataan ini khas untuk setiap jenis bakteri danpenting untuk proses identifikasi.1) BasilSel bakteri basil berbentuk silindris seperti batang. Ujungsel bervariasi seperti persegi, bundar, meruncing, dansebagainya. Pola penataan sel bakteri bentuk basil adalahsebagai berikut.a)Monobasilus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteribentuk basil yang hidup soliter.b)Diplobasilus, yaitu bakteri basil yang hidupberpasangan dua-dua.c)Streptobasilus, yaitu bakteri basil yang hidupberkoloni memanjang membentuk rantai.2) KokusSel bakteri kokus berbentuk seperti bola, yang memilikibeberapa pola penataan.a)Monokokus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentukkokus yang hidup sendiri.b)Diplokokus, yaitu bakteri kokus yang hidupberpasangan dua-dua yang saling melekat.c)Tetrakokus, yaitu bakteri kokus yang hidupberkelompok dan pada setiap kelompok terdiri dariempat sel yang saling melekat.d)Streptokokus, yaitu bakteri kokus yang hidupberkoloni saling berikatan memanjang seperti rantai.e)Sarkina, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompokdan saling berikatan dengan penataan seperti kubus.f)Stafilokokus, yaitu bakteri kokus yang hidupberkelompok dengan pola penataan yang tidakteratur, atau menyerupai gerombolan buah anggur.3) SpirilumBakteri spirilum berbentuk panjang dan lengkungmenyerupai spiral, berkelok, atau melengkung. Biasanyabakteri bentuk ini hidup soliter, tidak membentuk koloni.Meskipun bentuk dasarnya sama, tiap jenis bakterispirilum mempunyai perbedaan dalam hal panjang,jumlah lekukan, panjang lekukan, dan kerapatanlekukan.b. Flagela dan PiliBeberapa jenis bakteri mempunyai flagela yang kecil, kaku,dan berpilin yang dapat digunakan untuk berpindah tempatdengan gerakan berenang. Flagela bakteri panjangnyaBio InfoPewarnaan GramStuktur internal bakteri hanya dapatdiamati dengan detail meng-gunakan mikroskop elektron. Untukmemudahkan pengamatan, dikem-bangkan berbagai metode pewar-naan. Metode pewarnaan yangsederhana adalah menggunakantinta cina. Metode pewarnaanyang digunakan untuk identifikasibakteri adalah pewarnaan gramyang dikembangkan oleh HansChristian Gram. Bakteri yangakan diamati diletakkan pada gelasbenda, kemudian diwarnai denganpewarna kristal iodium sehinggasel bakteri berwarna biru. Ketikadicuci dengan etanol atau asetonbeberapa jenis bakteri tetapberwarna biru, sedangkan yanglain kembali tidak berwarna.Berdasarkan kemampuannyauntuk mempertahankan warna inibakteri dibedakan menjadi bakterigram positif (tetap berwarna biru)dan bakteri gram negatif (warnabiru pada sel hilang). Selanjutnyabakteri diberi pewarna kedua yangberwarna pink. Ketika diamatidengan mikroskop, bakteri grampositif tampak berwarna birusedangkan bakteri gram negatifberwarna pink.Gambar 3.2Berbagai macam bentuksel dan koloni bakteri.Sumber: www.wikipedia.comkokusbasilspirilum
Eubacteria dan Archaebacteria39berkisar antara 3 – 12 nanometer, dengan diameter antara10 – 20 nanometer. Tidak semua bakteri mempunyai flagela,umumnya hanya bakteri bentuk basil dan spirilum yangmemilikinya. Berdasarkan letak flagelanya, bakteridibedakan menjadi 5 kelompok.1)Atrik, yaitu bakteri yang tidak mempunyai flagela.2)Monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu buahflagela.3)Lofotrik, yaitu bakteri yang mempunyai sekelompokflagela pada salah satu ujung sel.4)Amfitrik, yaitu bakteri yang mempunyai flagela pada duaujung sel, baik flagela tunggal maupun berkelompok padasetiap ujung selnya.5)Peritrik, yaitu bakteri yang seluruh permukaan seldikelilingi oleh flagela.Beberapa bakteri, misalnya Escherichia coli dan Neisseriagonorrhoeae mempunyai bentuk seperti flagela pendek danlurus yang disebut pili. Pili (disebut juga fimbria) berukuranlebih pendek dari flagela, panjangnya hanya beberapamikrometer dengan diameter yang lebih kecil dan bentukyang lebih lurus dibandingkan flagela. Pili umumnya hanyaditemukan pada bakteri gram negatif. Pili berguna sebagaialat bantu bakteri untuk menempel di berbagai permukaan,termasuk pelekatannya pada jaringan hewan atau tumbuhanyang ditempeli. Pada sel-sel bakteri yang melakukan kon-jugasi (pertukaran materi genetik), pertukaran ADN antaradua sel terjadi melalui pili khusus yang disebut pili seks.c. KapsulBeberapa jenis bakteri seperti Penumococcus (penyebabpenyakit pneumonia) selnya dikelilingi oleh lapisan lendirkental yang disebut kapsul. Ketebalan kapsul bervariasi darisangat tipis hingga sangat tebal. Kapsul dibuat di dalamsitoplasma dan dikeluarkan melewati dinding sel. Kapsulbiasanya tersusun atas polimer karbohidrat sederhana. Selainsebagai pelindung kapsul juga berfungsi sebagai cadanganmakanan. Pada bakteri patogen seperti Streptococcuspneumoniae, kapsul berhubungan dengan sifat patogenitas-nya. Bakteri yang kehilangan kapsulnya akan kehilangankemampuan untuk menginfeksi.d. Dinding SelSel bakteri dibatasi oleh membran sitoplasma dan dindingsel. Dinding sel bakteri berbeda dengan dinding seltumbuhan, karena tidak mengandung selulosa dansusunannya lebih rumit. Tebal dinding sel bakteri umumnyaberkisar antara 10 – 35 nanometer. Adanya dinding selmenyebabkan bentuk sel bakteri selalu tetap. Dinding selbakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopeptida, yaitupolisakarida yang berikatan dengan protein. Bakteri grampositif dinding selnya cukup tebal, terdiri dari satu lapis yangbanyak mengandung peptidoglikan dan asam tekoat.1 μm1 μm1 μm1 μm(a)(b)(c)(d)Gambar 3.3Tipe penataan flagelapada bakteri: (a) mono-trik, (b) lofotrik, (c) amfi-trik, (d) peritrik.Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005(a)(b)Gambar 3.4Skema dinding sel: (a)bakteri gram positif dan(b) bakteri gram negatif.Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005sitoplasmamembran seldinding selsel bakterisel bakteri
40Biologi SMA dan MA Kelas XBakteri gram negatif dinding selnya lebih tipis, terdiri atas 3lapis dengan lapisan tengah berupa peptidoglikan dan tidakmengandung asam tekoat.e. Struktur SelBerbatasan dengan dinding sel terdapat membransitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat beberapa organelyang penting untuk kehidupan sel bakteri.1) Membran sitoplasmaMembran sitoplasma berperan penting dalam prosestransportasi zat dan tempat untuk berlangsungnya reaksi-reaksi biokimiawi bagi sel. Membran sel tersusun atasprotein dan lemak seperti membran sel eukariotik.Pada tempat-tempat tertentu pada membran sitoplasmaterdapat tonjolan-tonjolan ke dalam membentuk strukturyang disebut mesosom. Adanya mesosom akan memper-luas permukaan sel sebelah dalam. Pada mesosomterdapat banyak enzim, sehingga diperkirakan menjaditempat pembentukan energi bagi bakteri. Mesosom jugaberperan dalam sintesis dinding sel dan pembelahan sel.2) SitoplasmaSitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksibiokimiawi dalam metabolisme sel. Sitoplasma tersusunatas koloid yang berisi nutrien, inklusi, ribosom, enzim,dan ADN.Inklusi merupakan suatu kantong yang dibatasi membranserupa dengan membran sitoplasma yang berfungsisebagai tempat penyimpanan hasil metabolisme. Terdapatbeberapa jenis inklusi, misalnya inklusi yang berisiglikogen, volutin (suatu bentuk fosfat anorganik), danlemak. Ribosom merupakan tempat untuk sintesa protein.Ribosom pada bakteri ukurannya lebih kecil daripadaribosom sel eukariotik dan tipe ARN-ribosomnya jugaberbeda. Kerja ribosom bakteri lebih mudah dihambatoleh antibiotik dibandingkan ribosom sel eukariotik.ADN bakteri merupakan materi genetik yang berbentuksirkuler, terdiri dari dua utas polinukleotida yang berpilin,terletak di tengah sel yang disebut daerah nukleus/daerahinti yang tidak dibatasi membran inti.3) Spora dan KistaBeberapa jenis bakteri menghasilkan spora, baik di luarsel (eksospora) maupun di dalam sel (endospora). Sporamerupakan sel bakteri yang dorman (tidak aktif) yangterbentuk karena kondisi lingkungan yang kurangmenguntungkan. Spora ini tahan terhadap radiasi sinarultraviolet, panas, dan kekeringan serta tahan terhadapbahan kimiawi seperti desinfektan. Jika kondisilingkungan telah sesuai, spora akan berkecambah danmenghasilkan sel bakteri seperti sel asalnya. Contohbakteri yang menghasilkan endospora adalah Bacillus danClostridium. Pada Azotobacter dan Bdellovibrio bilamembran selGambar 3.5 Struktur umum sel bakteri.Sumber: Microsoft Encarta, 2006kapsuldinding selADNsitoplasmaplasmidmososomribosomflagelaneukloidpiliGambar 3.6Endospora bakteri.Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer, 2005
Eubacteria dan Archaebacteria41keadaan lingkungan tidak menguntungkan, sel mem-bentuk dinding yang lebih tebal dan menjadi dorman.Struktur seperti ini disebut kista.Untuk mengamati bentuk-bentuk bakteri, lakukanlahKegiatan 3.1 berikut ini.Mengamati Bentuk-Bentuk BakteriA. Alat dan BahanAlat:1. Mikroskop dan perlengkapannya2. Pipet tetes3. Pinset4. Pembakar spiritus5. Jarum inokulasi6. Carta sel bakteriBahan:1. Kultur bakteri dari kentang atau bahan lain2. Larutan metilen biru3. Alkohol 70%B . Cara Kerja1. Membuat kultur bakteri dari kentanga. Bersihkan beberapa buah kentang dan rebus hingga matang.b . Dinginkan dan biarkan di tempat terbuka selama ± 4 hari.2. Mengamati bentuk bakteria. Ambillah kaca objek dan bersihkan dengan kapas yang dibasahi alkohol 70%.b . Sterilkan jarum inokulasi dengan cara membakarnya hingga membara denganpembakar spiritus.c. Sentuhkan jarum inokulasi pada suatu koloni bakteri dan oleskan secara meratapada kaca objek.d. Lakukan fiksasi dengan cara melewatkan preparat di atas nyala api sebanyaktiga kali berturut-turut dengan selang waktu 1 detik.e. Teteskan metilen biru pada preparat dan biarkan mengering.f. Cucilah preparat dengan air mengalir agar sisa metilen biru menghilang dankeringkan dengan cara diangin-anginkan.g. Amati preparat dengan mikroskop pada perbesaran kuat.h. Gambarlah bentuk-bentuk bakteri yang ditemukan, kemudian bandingkandengan literatur.i.Ulangilah kegiatan ini dengan mengambil bakteri dari koloni yang berbeda.C. Pertanyaan1. Jelaskan pentingnya perlakuan sterilisasi, fiksasi, dan pemberian metilen biru dalamkegiatan ini.2. Tulis dan sebutkan macam-macam bentuk bakteri yang dapat ditemukan.Kegiatan 3.1Tugas 3.1Sel bakteri termasuk sel prokariotik, sedangkan Protista,Jamur, Animalia, dan Plantae mempunyai sel eukariotik.Jelaskan perbedaan antara sel prokariotik dan seleukariotik.
42Biologi SMA dan MA Kelas X2. Nutrisi dan Faktor yang Memengaruhi PertumbuhanBakteriUntuk dapat hidup, bakteri memerlukan nutrisi yang tepat.Semua sel bakteri membutuhkan sumber karbon, nitrogen,belerang, fosfor, garam-garam anorganik (misalnya kalium,magnesium, natrium, kalsium, dan besi), dan sejumlah mikro-nutrien (antara lain seng, tembaga, mangan, selenium, tungsten,dan molibdenum dalam jumlah sedikit).Terdapat dua jenis sumber karbon bagi bakteri, yaitu karbonyang berasal komponen organik dan dari komponen anorganik.Berdasarkan cara memperoleh makanan (sumber karbon),bakteri dibedakan menjadi bakteri heterotrof dan autotrof.a. Bakteri HeterotrofBakteri heterotrof memerlukan karbon yang berasal darikomponen organik. Bakteri jenis ini tidak dapat membuatsenyawa organik dari substansi anorganik sederhana, jadiselalu hidup dengan memperoleh makanan dari organismelain. Kelompok terbesar bakteri heterotrof adalah bakterisaprofit, yaitu bakteri yang memperoleh zat organik daripenguraian sampah, bangkai, kotoran, dan sebagainya.Dalam proses penguraian itu dihasilkan CO2, H2O, energi,dan mineral-mineral. Kelompok bakteri heterotrof yang lainmemperoleh makanan langsung dari organisme lain, disebutbakteri parasit. Bakteri parasit ditemukan pada manusia,hewan, dan tumbuhan. Bakteri parasit yang menyebabkanpenyakit disebut bakteri patogen, misalnya Bacillus antrachisyang menyebabkan penyakit antraks pada sapi. Beberapajenis bakteri parasit tidak menimbulkan penyakit padaorganisme yang ditumpanginya dan disebut bakteri apatogen,misalnya Escherichia coli yang hidup di usus besar manusia.b. Bakteri AutotrofBakteri autotrof dapat menggunakan karbon anorganik ataukarbon dioksida bebas (CO2) sebagai sumber karbon. Bakterijenis ini dapat membuat senyawa organik dari zat-zatanorganik, jadi dapat menyusun makanan sendiri.Berdasarkan sumber energi yang dipergunakan untukmensintesis senyawa organik, bakteri autotrof dibedakanmenjadi bakteri fotoautotrof dan bakteri kemoautotrof.1)Bakteri fotoautotrofBakteri fotoautotrof menggunakan energi cahaya untukmensintesis senyawa organik yang diperlukan melaluiproses fotosintesis. Bakteri ini mempunyai klorofil yangdisebut bakterioklorofil. Contohnya adalah bakteri sulfurhijau, bakteri sulfur ungu, dan bakteri nonsulfur ungu.Proses fotosintesis pada bakteri dilakukan secaraanaerobik dan tidak dihasilkan oksigen.2)Bakteri kemoautotrofBakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia darioksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya.Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteriGambar 3.7Bacillus antrachis menye-babkan penyakit antrakspada ternak.Sumber: Microsoft Encarta, 2006
Eubacteria dan Archaebacteria43kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, danbesi, atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnyabakteri ini membutuhkan oksigen. Contohnya adalahbakteri besi, bakteri belerang, dan bakteri nitrogen.Selain ketersediaan nutrisi, bakteri juga memerlukan kondisilingkungan yang memungkinkan untuk tumbuh optimum.Kondisi lingkungan sangat memengaruhi aktivitas danpertumbuhan bakteri. Berikut ini dijelaskan beberapa faktoryang memengaruhi pertumbuhan bakteri.a. OksigenReaksi biokimiawi dalam proses metabolisme memerlukanenergi yang dihasilkan melalui respirasi. Dalam respirasi,ada bakteri yang memerlukan oksigen dan ada pula yangtidak memerlukan oksigen. Berdasarkan kebutuhan terhadapoksigen, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok.1)Bakteri aerob obligatBakteri aerob obligat memerlukan oksigen bebas dalamproses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh ditempat yang cukup tersedia oksigen. Oksigen diperlukanuntuk memecah bahan organik (zat makanan) sehinggadiperoleh energi. Bakteri jenis ini menyukai tempat hidupyang dapat berhubungan dengan udara bebas. Contoh-nya adalah Bacillus substilis, Pseudomonas aeruginosa,Mycobacterium tuberculosis, dan Thiobacillus ferooxidans.2)Bakteri anaerob obligatBakteri anaerob obligat tidak memerlukan oksigenbebas untuk melangsungkan proses respirasi. Bakteri inihanya dapat tumbuh di tempat yang tidak mengandungoksigen bebas. Untuk respirasinya, bakteri jenis ini mem-punyai enzim tertentu yang spesifik guna memecahbahan organik (menghasilkan energi) dalam keadaananarob. Contoh bakteri anaerob obligat adalahClostridium tetani,Methanobacterium, dan Bacteroides.3)Bakteri anaerob fakultatifBakteri anaerob fakultatif dapat tumbuh dengan baikpada lingkungan dengan konsentrasi oksigen yangrendah. Oksigen tidak diperlukan dalam pembentukanenergi, tetapi dapat memacu proses metabolisme,sehingga keberadaan sedikit oksigen mengakibatkanproses respirasi lebih efisien dibandingkan keadaananaerob. Contohnya adalah Streptococcus pneumoniae,Escherichia coli, dan Staphylococcus aureus.b. SuhuLaju pertumbuhan bergantung pada reaksi biokimiawi danreaksi ini dipengaruhi oleh suhu. Dengan demikian polapertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh suhu. Suhuoptimum yang dikehendaki bakteri untuk pertumbuhanberbeda-beda. Suhu optimum merupakan suhu yang palingbaik/sesuai untuk kehidupan suatu jenis bakteri.Bio InfoAdakah Bakteri di LuarBumi?Bakteri dapat hidup di tempat yangekstrim, misalnya ditemukan bakteriyang hidup di tempat yang sangatalkalis (basa) dengan pH 11,5.Bakteri lain mampu hidup di tempatdengan kadar garam dan amoniayang tinggi. Hal ini menimbulkandugaan bahwa bakteri juga dapatdijumpai di luar bumi. Namundemikian contoh tanah Bulan yangdibawa astronot tidak menunjuk-kan adanya jasad renik. Demikianjuga wahana penyelidikan yangdiluncurkan untuk menyelidikikehidupan di planet lain belumberhasil menunjukkan adanyakehidupan mikroorganisme di luarBumi.Gambar 3.8Escherichia coli meru-pakan bakteri anaerobobligat.Sumber: www.wikipedia.com
44Biologi SMA dan MA Kelas XBerdasarkan suhu optimumnya, bakteri dibedakan menjaditiga kelompok.1)Bakteri psikrofil, dapat tumbuh pada suhu 0° – 30°Cdengan suhu optimum 15°C. Contoh bakteri psikrofiladalah Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, danAlcaligenes.2)Bakteri mesofil, dapat tumbuh pada suhu 25° – 37°Cdengan suhu optimum 32°C. Umumnya bakteri jenis inihidup di dalam alat pencernaan. Beberapa jenis bakteribahkan dapat hidup dengan baik pada suhu sekitar 40°C.Semua jenis bakteri yang bersifat patogen pada hewanmerupakan bakteri mesofil.3)Bakteri termofil, dapat tumbuh pada daerah yangsuhunya tinggi, lebih dari 40°C. Temperatur optimumnyaantara 55 – 60°C. Bakteri ini dijumpai pada sumber-sumber air panas, kawah gunung berapi, geiser, dansebagainya. Contoh bakteri termofil adalah Thermusaquaticus, Sulfolobus acidocaldarius, dan Chloroflexus.c. KelembapanBakteri dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan yanglembap. Jika keadaan lingkungan menjadi kering, kegiatanmetabolismenya terhenti. Dalam keadaan ini bakteri akanmembentuk spora yang dapat bertahan hidup dalam jangkawaktu yang lama.d. Tekanan OsmosisSel bakteri mempunyai tekanan osmosis tertentu, sehinggamenghendaki lingkungan yang tekanan osmosisnya samadengan tekanan osmosis sel (isotonis). Jika sel bakteri beradapada lingkungan yang hipertonis (misalnya dalam larutangula/garam yang pekat) pertumbuhannya akan terhambatkarena dapat menyebabkan plasmolisis, yaitu terlepasnyamembran sel dari dinding sel. Namun demikian beberapajenis bakteri diketahui dapat menyesuaikan diri terhadapkadar garam atau kadar gula yang tinggi. Bakteri yang dapathidup di lingkungan yang berkadar garam tinggi disebutbakteri halofil, misalnya Halobacterium.e. Derajat Keasaman/pHSetiap jenis bakteri menghendaki pH tertentu untuk dapattumbuh optimum. Hal ini berkaitan dengan batas pH bagikerja enzim. Derajat keasaman di luar batas nilai optimummenyebabkan kerusakan pada enzim, sehingga metabolismesel terganggu. Beberapa jenis bakteri dapat hidup denganbaik pada pH tinggi (lingkungan bersifat basa) maupun padapH rendah (lingkungan bersifat asam), namun kebanyakanbakteri memerlukan pH antara 6,5 – 7,5. Thiobacillusferrooxidans dapat tumbuh dengan baik pada pH 1,3.f. RadiasiPada umumnya radiasi cahaya menyebabkan kerusakanpada bakteri nonfotosintetik. Cahaya dengan panjanggelombang yang pendek jika dipaparkan pada bakteri akanGambar 3.9Salmonella typhi meru-pakan patogen padamanusia, termasuk bakterimesofil.Sumber: www.wikipedia.com
Eubacteria dan Archaebacteria45menyebabkan ionisasi komponen sel yang dapat berakibatpada kematian. Oleh karena itu energi radiasi dari sinar X,sinar gamma, dan sinar ultraviolet banyak digunakan untuksterilisasi bahan makanan.g. Senyawa KimiaBeberapa bahan kimia seperti antibiotik dan desinfektan dapatmerusak dan mematikan sel bakteri, sehingga keberadaanbahan kimia dapat menghambat pertumbuhan bakteri.3. Perkembangbiakan dan Rekombinasi pada BakteriBakteri berkembang biak secara aseksual dengan pem-belahan sel. Pada akhir pembelahan sel, membran plasma dandinding sel tumbuh ke arah dalam yang membagi sel menjadidua. Dinding sel yang baru kemudian memisahkan kedua selanak. Bila dinding sel ini tidak memisah atau memisah kurangsempurna, maka akan terbentuk rantai/koloni bakteri.Pada bakteri tidak ditemukan reproduksi seksual yangmelibatkan peleburan sel gamet dengan diikuti pengurangan jumlahkromosom. Namun pada beberapa bakteri terjadi permindahanbahan genetik dari satu sel ke sel yang lain. Sel yang memberikanbahan genetik disebut sel donor dan sel yang menerima bahan genetikdisebut sel resipien. Penggabungan dua jenis bahan genetik ini disebutrekombinasi. Rekombinasi bahan genetik dapat terjadi melalui tigacara, yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.a. TransformasiTransformasi adalah pemindahan bahan genetik dari satusel ke sel yang lain tanpa melalui kontak langsung. Padakeadaan tertentu (misalnya perlakuan dengan kalsiumklorida/CaCl2) bakteri dapat mengambil potongan ADN dariluar sel secara langsung. Pemindahan materi genetik jugadapat berlangsung melalui perantaraan plasmid. Jikaplasmid suatu bakteri masuk ke dalam bakteri yang lainmaka akan terjadi rekombinasi. Contoh bakteri yangdiketahui dapat melakukan transformasi secara alami adalahHaemophilus, Neisseria, Streptococcus, dan Bacillus.b. KonjugasiKonjugasi adalah pemindahan bahan genetik dari sel donorke sel resipien secara langsung melalui saluran konjugasisehingga kedua sel saling berhubungan. Melalui saluranTugas 3.2Beberapa jenis bakteri dapat hidup di dalam lambunghewan ruminansia seperti sapi, kerbau, dan domba. Paraahli telah meneliti dan mengembangkan jenis-jenisbakteri ini karena dapat membantu meningkatkanproduksi daging dan susu. Carilah informasi jenis-jenisbakteri tersebut dan diskusikan dengan kelompokmumengapa keberadaannya dapat meningkatkan produk-tivitas ruminansia.Bio InfoPlasmidPlasmid adalah ADN nonkromosompada bakteri, yaitu ADN sirkuleryang menyandikan gen-gen tertentuyang terletak di luar kromosombakteri. Ukuran plasmid jauh lebihkecil, yaitu hanya sekitar seper-seribu dari ukuran kromosombakteri. Plasmid dapat melakukanreplikasi seperti kromosom. Dalamsatu sel bakteri dapat ditemukanantara 10 – 20 plasmid.Gambar 3.10Pembelahan sel padabakteri Escherichiacoli.Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
46Biologi SMA dan MA Kelas Xkonjugasi ini materi genetik sel donor berpindah ke selresipien sehingga terjadi rekombinasi genetik. Tentu kamumasih ingat struktur pili pada permukaan sel bakteri. Piliinilah yang digunakan sebagai saluran konjugasi yangdisebut pili seks.c. TransduksiTransduksi adalah pemindahan bahan genetik melaluiperantaraan virus bakteri (bakteriofag). Coba kamu ingat lagiproses replikasi virus. Ketika terjadi sintesis partikel-partikelvirus, sebagian kecil ADN sel inang dapat bergabung denganmateri genetik virus. Jika virus ini kemudian menginfeksibakteri yang lain, maka fragmen-fragmen ADN bakteri yangterbawa dapat bergabung dengan ADN sel inang yangmenyebabkan terjadinya rekombinasi.4. Peran Bakteri dalam KehidupanDalam ekosistem bakteri berperan penting sebagaipembusuk yang menguraikan bahan-bahan organik dan sisa-sisa organisme menjadi bahan anorganik yang dapat digunakantumbuhan. Diperkirakan dalam satu gram tanah yang suburterdapat miliaran bakteri beserta ribuan mikroorganisme lain.Bayangkan seandainya sisa-sisa organisme tidak ada yangmenguraikan, maka bumi ini akan segera penuh sesak dengansisa-sisa makhluk hidup. Kamu harus bersyukur atas karuniaTuhan yang telah menciptakan alam ini dengan keseimbangan-nya yang sempurna. Selain berperan penting dalam ekosistem,bakteri dapat memberi manfaat bagi manusia dan ada pula yangmerugikan.a. Bakteri yang MenguntungkanBakteri menghasilkan antibiotik seperti tirotrisin, basitrasin,streptomisin, teramisin, dan polimiksin yang berguna dalampengobatan. Beberapa jenis bakteri dimanfaatkan secara luasuntuk membuat bahan organik dan makanan seperti keju,asam asetat, dan berbagai asam amino. Berikut ini adalahbeberapa contoh bakteri yang menguntungkan.1)Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus untuk membuatyoghurt.2)Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju.3)Rizobium bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dapat menambat nitrogen dari udara bebassehingga dapat menyuburkan tanah.4)Acetobacter xylinum digunakan dalam proses pembuatannata de coco dari air kelapa.Tugas 3.3Jika keadaan lingkungan menguntungkan, sel-sel bakteriakan membelah menjadi dua setiap 20 menit. Berapakahjumlah bakteri yang dihasilkan dari pembelahan satu selbakteri dalam satu hari? Jika demikian, mengapa bumitidak segera penuh sesak dengan bakteri?Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 3.11Bakteri Lactobacillusacidophilus yang digu-nakan untuk pembuatanyoghurt.
Eubacteria dan Archaebacteria475)Escherichia coli yang hidup di dalam usus besar manusiamembantu membusukkan sisa-sisa makanan danmenghasilkan vitamin K.6)Streptococcus griceus menghasilkan antibiotik streptomisin.7) Pada pengolahan limbah, diperlukan bakteri aerob untukmengoksidasi limbah, sehingga daya racun limbahterhadap lingkungan berkurang.8) Pada pembuatan biogas, bakteri mengubah sampah dankotoran menjadi biogas yang terutama terdiri atas gasmetana. Gas metana dapat digunakan sebagai bahanbakar dan penerangan.9) Dalam rekayasa genetika, ADN bakteri dimodifikasisehingga menghasilkan protein tertentu yang dibutuhkanmanusia. Dengan demikian dapat diperoleh sejumlahbesar protein/enzim dalam waktu relatif singkat.b. Bakteri yang MerugikanBanyak bakteri yang bersifat merugikan karena menimbul-kan penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakterijuga menyebabkan banyak kerusakan pada makanan, bahanpangan, dan menghasilkan toksin/racun. Berikut ini contohbeberapa jenis bakteri yang merugikan.1)Clostridium tetani menyebabkan penyakit tetanus.2)Salmonella typhi menyebabkan penyakit tifus.3)Diplococcus pneumonia menyebabkan penyakitpneumonia/radang paru-paru.4)Bacillus anthracis menyebabkan penyakit antraks padasapi, kerbau, dan domba.5)Aspergillus flavus merusak biji kacang-kacangan yangdisimpan dan menghasilkan racun aflatoksin yangberbahaya.6)Erwinia tracheiphila menyebabkan penyakit busuk daunpada tanaman labu.c. Usaha PencegahanUsaha untuk mencegah serangan bakteri adalah menjagakebersihan, pola hidup higienis, dan melakukan sterilisasipada peralatan. Penyakit karena bakteri dapat diatasi denganpemberian vaksin dan antibiotik. Serangan bakteri padatanaman dapat diatasi dengan pemberian bakterisida. Untukmencegah kerusakan makanan dan bahan pangan dilakukanberbagai upaya pengawetan seperti pemanasan, pendinginan,pembekuan, pengeringan, pengasapan, pengasaman,pengasinan, dibuat manisan, pasteurisasi, radiasi, dan meng-gunakan bahan kimia.Tugas 3.4Carilah informasi jenis-jenis penyakit yang disebabkanoleh bakteri baik pada hewan, tumbuhan, dan manusia.Kemukakan pula usaha-usaha untuk pencegahannya.Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 3.12Salmonella typhi me-nyebabkan penyakittifus pada manusia.
48Biologi SMA dan MA Kelas XCyanobacteria juga disebut ganggang hijau biru karenaberwarna hijau kebiruan. Cyanobacteria merupakan kelompokbakteri yang mempunyai klorofil di dalam sitoplasmanyasehingga dapat melakukan fotosintesis. Cyanobacteria dapatditemukan hampir di semua tempat yang lembab seperti tanahyang lembab, perakaran tanaman, dan hampir di semualingkungan perairan, dari mata air panas sampai ke danau bekudi Antartika. Namun Cyanobacteria tidak ditemukan padalingkungan perairan yang asam.1. Ciri dan Struktur CyanobacteriaCiri dan struktur Cyanobacteria menyerupai bakteri padaumumnya. Semua Cyanobacteria mengandung klorofil a sepertipada tumbuhan tingkat tinggi. Klorofil pada bakteri disebutbakterioklorofil. Selain klorofil a, Cyanobacteria mempunyaibeberapa pigmen tambahan termasuk karotenoid. Warna birupada Cyanobacteria disebabkan oleh pigmen biru atau fikosianin.Beberapa jenis Cyanobacteria juga mempunyai pigmen merahatau fikoeritrin di dalam selnya. Klorofil dan pigmen-pigmentambahan itu tidak terdapat dalam plastida, melainkan tersebarpada sistem membran sel.Dinding sel Cyanobacteria tidak mengandung selulosa,tetapi tersusun dari peptidoglikan seperti dinding sel bakteri.Jika dites dengan pewarna gram, dinding sel Cyanobacteriamenunjukkan sifat sebagai gram negatif. Cyanobacteriamenyimpan cadangan makanan berupa polisakarida yangdisebut sianofisin. Selain karbohidrat, Cyanobacteria jugamenyimpan lemak dan protein. Sel-sel Cyanobacteria tidakmempunyai silia, flagela, maupun alat penggerak yang lain.Namun demikian beberapa Cyanobacteria yang berbentukfilamen dapat bergerak.Semua Cyanobacteria berukuran mikroskopis, namun seringtumbuh dalam kelompok yang besar sehingga panjangnyadapat mencapai lebih dari satu meter. Cyanobacteria ada yanghidup uniseluler dan ada yang berkoloni. Contoh Cyanobacteriauniseluler adalah Croococcus dan Gloeocapsa. Koloni Cyano-bacteria dapat berbentuk seperti benang atau filamen,bercabang-cabang, atau tidak beraturan. Setiap sel dalam kolonibereproduksi dengan membelah. Sel baru yang dihasilkan dapattetap berkoloni atau melepaskan diri dan membentuk koloniyang terpisah. Pada Cyanobacteria yang berkoloni, sel satudengan yang lain saling melekat pada dinding selnya tanpa adahubungan sitoplasma. Jadi setiap sel dalam koloni tetap hidupsecara mandiri. Contoh Cyanobacteria berkoloni adalah Polycistisdan Spirulina, sedangkan Cyanobacteria berbentuk filamen/BCyanobacteriaGambar 3.13Anabaena merupakanCyanobacteria yangberbentuk filamen.Sumber: www.wikipedia.com
Eubacteria dan Archaebacteria49benang misalnya Oscillatoria, Nostoc, Rivularia, dan Anabaena.2. ReproduksiReproduksi Cyanobacteria uniseluler adalah denganpembelahan sel. Cyanobacteria yang berkoloni melakukanreproduksi dengan fragmentasi. Fragmen multiseluler yangdihasilkannya disebut hormogonium.Pada Cyanobacteria yang berkoloni berbentuk filamen,misalnya Nostoc dan Anabaena, dapat membentuk heterosista,yaitu sel-sel berukuran lebih besar dengan dinding berlapisbanyak yang berbeda dengan sel-sel di sekitarnya. Di dalam selini terletak tilakoid yang tertata dalam pola konsentris.Heterosista dapat melepaskan diri dari filamen induknya dantumbuh menjadi individu baru. Pada keadaan lingkungan yangtidak menguntungkan, sel-sel vegetatif Cyanobacteria dapatberubah menjadi spora berdinding tebal yang disebut akinet.Di dalam akinet terkonsentrasi cadangan karbohidrat sianofisinyang mengandung protein. Akinet sangat tahan terhadaplingkungan yang kurang baik dan masih dapat berkecambahuntuk menghasilkan individu baru setelah melampaui masadorman yang lama, mencapai 87 tahun. Pada Cyanobacteriajuga ditemukan rekombinasi genetik seperti pada bakteri.3. Peran Cyanobacteria dalam KehidupanBeberapa Cyanobacteria berperan sebagai plankton di lautan.Jenis Cyanobacteria yang lain hidup di air tawar. Cyanobacteriayang hidup di sekitar mata air panas sering membentuk lapisanendapan kapur yang tebal di sekitar koloninya. Beberapa jenisCyanobacteria dapat menambat nitrogen misalnya Nostoc,sehingga dapat hidup di bebatuan dan tanah yang tandus.Cyanobacteria yang bersimbiosis dengan tumbuhan air dapatmenyuburkan perairan. Contohnya Anabaena azolae yangbersimbiosis dengan Azola pinata. Cyanobacteria lain mampumengikat nitrogen bebas adalah Nostoc, dan Gloeocapsa.Cyanobacteria dapat bersimbiosis dengan amoeba, protozoaberflagela, diatom, alga hijau tak berklorofil, Cyanobacteria yanglain, tumbuhan tingkat tinggi, dan cendawan.Beberapa jenis Cyanobacteria dikembangkan sebagai sumbermakanan atau protein sel tunggal. Salah satu jenis yang populeradalah Spirulina yang mengandung protein tinggi dan amandikonsumsi.Tugas 3.5Pencemaran air oleh pupuk sisa pertanian menyebabkanpenyuburan perairan sehingga pertumbuhan alga diperairan itu sangat pesat yang disebut eutrofikasi. Air dariperairan ini berbahaya jika diminum oleh hewan ataumanusia karena mengandung racun sianotoksin.Diskusikan dengan teman-temanmu bahaya eutrofikasidan upaya-upaya untuk mencegahnya.Bio InfoStomatolitDi perairan tropis dangkal Cyano-bacteria dapat membentuk gun-dukan menyerupai batu yangdisebut stomatolit. Fosil stromatolitditemukan dalam bentuk membatuyang telah berumur lebih dari3 miliar tahun, yaitu terbentuk padamasa Precambrian. Diperkirakanpada zaman dahulu Cyanobacteriaberperan dalam mengubah at-mosfer purba yang kaya karbondioksida menjadi atmosfer dengankomposisi kaya nitrogen danoksigen serta miskin karbondioksida seperti sekarang ini.Gambar 3.14Spirulina dimanfaatkansebagai protein seltunggal.Sumber: www.wikipedia.com
50Biologi SMA dan MA Kelas XBeberapa Cyanobacteria yang hidup di perairan meng-hasilkan racun, sehingga dapat membunuh organisme yanghidup/menggunakan air di perairan tersebut. Cyanobacteriajuga dapat hidup di tembok dan batu (candi) sehingga merusakbangunan dari tembok dan batu.Archaebacteria meliputi kelompok bakteri yang mempunyaibeberapa perbedaan komposisi sel, fisiologi, dan materi genetikdengan kelompok Eubacteria. Organisme dalam kelompokArchaebacteria disebut arkae. Perbedaan pokok antaraArchaebacteria dengan Eubacteria adalah komposisi lemak padadinding sel dan perbedaan lintasan metabolisme, enzim, dankofaktor enzim. Dinding sel Archaebacteria tidak mengandungpeptidoglikan, atau jika ada tidak mengandung asam muramat.Meskipun dapat bersifat gram positif atau gram negatif, dindingsel arkae secara struktural berbeda dengan dinding sel bakteria.Archaebacteria tidak dapat membentuk spora. Kebanyakanbersifat anaerob meskipun beberapa jenis bersifat aerobik,anaerobik, dan anaerobik fakultatif. Di dalam selnya tidakmengandung klorofil. Beberapa jenis Archaebacteria mempunyaiflagella untuk bergerak. Ribosom arkae mempunyai komposisiprotein yang berbeda dengan ribosom bakteri.Archaebacteria dapat ditemukan di daratan maupun diperairan dan dapat hidup di lingkungan yang tidakmenguntungkan, yaitu dapat hidup di perairan panas danberkadar garam tinggi. Bentuk sel bervariasi, misalnya berbentukseperti bola, batang, dan spiral. Kelompok bakteri inibereproduksi dengan pembelahan sel, membentuk tunas, danfragmentasi benang pada Archaebacteria yang hidup berkoloni.1. Jenis-Jenis ArchaebacteriaDalam sistem klasifikasi modern, Archaebacteria dibagimenjadi empat kelompok utama yaitu krenarkaeota,euriarkaeota, korarkaeota, dan nanoarkaeota. Euriarkaeotamerupakan kelompok yang penting, terdiri dari metanokokus,metanopiri, metanobakter, halobakteri, termoplasma,termokokus, dan arkaeoglobi. Berdasarkan keadaan lingkunganyang dikehendaki, Archaebacteria dibedakan menjadi tigakelompok.CArchaebacteriaTugas 3.6Beberapa Cyanobacteria yang digunakan sebagai sumberpangan PST (protein sel tunggal) dipercaya dapatmeningkatkan kualitas kesehatan manusia. Namundemikian konsumsi PST terus-menerus diduga mem-bahayakan kesehatan. Carilah informasi bahaya kesehatanyang ditimbulkan oleh PST.Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 3.15Pembelahan sel Methano-spirillum hungatii.
Eubacteria dan Archaebacteria51Tugas 3.7a. Archaebacteria HalofilArchaebacteria ini ditemukan di lingkungan berkadar garamtinggi. Contohnya adalah Halobacterium yang dapat tumbuhoptimum pada kadar garam setinggi 20 – 30 persen. Jikakonsentrasi garam turun, sel Halobacterium mengalami lisissehingga rusak dan mati.b. Archaebacteria MetanogenArchaebacteria metanogen memperoleh energi darimetabolisme yang mengubah senyawa karbon dioksida danhidrogen menjadi gas metana. Senyawa yang dapat diubahmenjadi metana oleh orgnisme ini antara lain methanol, asamformiat, asam asetat, dan metal alamin. Dalam dekomposisisenyawa organik misalnya selulosa, pati, protein, asamamino, lemak, dan alkohol Archaebacteria metanogenmembutuhkan bakteri anaerob lain yang dapat mengubahsenyawa itu menjadi karbon dioksida dan hidrogen. Gaskarbon dioksida dan hidrogen ini kemudian digunakan olehArchaebacteria metanogen.Semua Archaebacteria metanogen bersifat anaerobik.Archaebacteria jenis ini sering ditemukan pada sisa-sisatanaman yang membusuk secara anaerobik. Bakteri ini jugaditemukan hidup di tanah, kolam, dan di saluran pen-cernaan hewan ruminansia. Archaebacteria metanogenberperan penting pada degradasi limbah di unit pengolahanlimbah. Contoh Archaebakteria metanogen adalahMetanococcus, Metanobacter, dan Metanomicrobium.c. Archaebacteria TermofilArchaebacteria ini dapat hidup di lingkungan bersuhu relatiftinggi, lebih tinggi daripada suhu yang ditolerir Eubacteria,yaitu mencapai suhu 80° – 110°C. Suhu setinggi ini biasanyadijumpai di tempat pembuatan kompos, sumber air panas,dan daerah geothermal di laut dalam. Thermus aquaticusditemukan di perairan yang suhunya mencapai 79°C.Beberapa jenis Archaebacteria termofil lain bergantung padakeberadaan sulfur dalam metabolismenya. ContohArchaebacteria termofil adalah Sulfolobus, Termoplasma,Pyrodictium, dan Termococcus.2. Peranan ArchaebacteriaArchaebacteria membantu pencernakan makanan padaruminansia. Bakteri metanogen digunakan untuk degradasilimbah pada unit pengolahan limbah. Membantu pembuatankompos dan biogas. Sampai saat ini tidak ditemukan Archae-bacteria yang menyebabkan penyakit pada organisme lain.Bakteri dan arkae banyak dimanfaatkan untuk pem-buatan biogas. Carilah informasi tentang biogas, carapembuatan dan pemanfaatannya.Gambar 3.16Halobacteria merupa-kan arkae yang dapattumbuh pada lingkunganberkadar garam tinggi.Sumber: www.biology.kenyon.edu
52Biologi SMA dan MA Kelas XRangkuman• Sistem klasifikasi terbaru membagi monera menjadi dua kelompok yaitu Eubacteriadan Archaebacteria. Kelompok organisme ini bersifat uniseluler atau berkoloni,prokariotik, berukuran mikroskopis, dan berkembang biak secara aseksual danterdapat pertukaran materi genetik yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.• Bentuk dasar bakteri dibedakan menjadi tiga yaitu basil, kokus, dan spirilum. Padabakteri yang berkoloni, terdapat sistem penataan sel dari bentuk dasar tersebut.• Berdasarkan cara memperoleh makanan, terdapat bakteri autotrof dan heterotrof.Bakteri autotrof ada yang bersifat fotoautotrof dan kemoautotrof. Berdasarkankebutuhan oksigen untuk respirasi, terdapat bakteri aerob, anaerob, dan anaerobfakultatif.• Faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan bakteri adalah ketersediaannutrisi, oksigen, suhu, kelembapan, tekanan osmotis, pH, radiasi, dan adanya senyawakimia toksik.• Contoh manfaat bakteri yaitu untuk pengolahan makanan, menghasilkan bahanorganik, pembusuk sisa organisme, menyuburkan tanah, pengolahan limbah,membuat kompos dan biogas, untuk rekayasa genetika, dan sebagainya. Bakteri dapatbersifat merugikan karena menyebabkan penyakit, merusak bahan pangan, danmenghasilkan racun.• Bakteri fotosintetik dikelompokkan dalam Cyanobacteria, ada yang uniseluler danada yang berkoloni, semua bersifat autotrof, berkembang biak dengan pembelahansel dan fragmentasi, dan terjadi pertukaran materi genetik seperti pada bakteri.• Cyanobacteria yang menguntungkan: sebagai organisme perintis, menyuburkantanah, dan sebagai bahan makanan. Cyanobacteria yang merugikan karena merusakberbagai bangunan dan peralatan serta menghasilkan racun.• Archaebacteria merupakan mikroorganisme menyerupai bakteri namun berbedadalam beberapa komposisi sel, fisiologis, jalur metabolisme, dan materi genetik.Dibedakan menjadi arkae termofil, metanogen, dan halofil.• Archaebacteria berperan dalam degradasi limbah, membantu pencernaan ruminansia,pembuatan kompos dan biogas, dan sebagainya. Tidak ditemukan arkae yangmenyebabkan penyakit pada organisme lain.Latihan 3I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!Kerjakan di buku tugasmu!2. Tubuh bakteri pada bagian luar terdapatlapisan yang menyelubungi dinding selsecara keseluruhan disebut ....a.kapsulb.flagelac.sitoplasmad. prokarione.kalsium karbonat1. Bakteri termasuk mikroorganisme berselsatu dan belum mempunyai membran intiatau disebut ....a.eukarionb. prokarionc.dominand. resesife.homozigot
Eubacteria dan Archaebacteria53Wacana3. Bakteri dapat bereproduksi secara generatifdengan cara ....a.fragmentasib. konjugasic.binerd. hormogoniume.aplanospora4.Corynebacterium diphteriae dapat me-nyebabkan penyakit ....a.difterib. antraksc.diared. pneumoniae.tetanus5. Cyanobacteria mempunyai bakerioklorofilsehingga bersifat ....a.fotoautotrofb . saprofitc.patogend. parasite.kemoautotrof6.Rivularia merupakan contoh alga biruyang berbentuk ....a.sel tunggalb. filamenc.kolonid. solitere.bundar7.Oscilatoria termasuk ganggang biru yangberkembang biak dengan cara ....a.hormogoniumb . fragmentasic.binerd. generatife.mitosis8. Kebanyakan arkae hidup di habitat yangekstrim, sehingga dikelompokkan menjadi ....a.asidofil, halofil, termofilb . halofil, metanogen, termofilc.metanogen, termofil, asidofild. sulfonogen, metanogen, ferooksidane.sulfonogen, asidofil, halofil9. Komponen yang membedakan arkaedengan bakteri adalah ....a.ukuran selb . bentuk selc.bentuk kolonid. dinding sele.mesosom10. Arkae yang dapat berperan dalam pengola-han limbah adalah ....a.Methanobacterb.Sulfolobusc.Chlamydiad.Holobacteriume.Salmonella1. Sebutkan empat fungsi dinding sel pada bakteri.3. Gambarkan lima macam bakteri berdasarkan letak dan jumlah flagelnya.4. Sebutkan tiga peranan tiga Cyanobacteria.4. Mengapa perairan yang ditumbuhan Azolla piñata menjadi subur?5. Mengapa bakteri dan arkae sangat berguna dalam proses pengolahan limbah industri?II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!Junapiah dan Pupuk OrganikJunapiah, seorang petugas penyuluh lapangan di Desa Baru, Kecamatan Batang Kuis,Kabupaten Deli Serdang, Sumatra Utara berhasil membuat pupuk organik dari bahan-bahan alami yang murah dan mudah diaplikasikan. Proses pembuatan pupuk organikitu berhasil ditemukannya setelah melakukan penelitian sejak tahun 1998 denganmenghabiskan dana sekitar Rp 20 juta. Sejumlah percobaan yang dilakukan untuk
54Biologi SMA dan MA Kelas Xmenguji manfaat pupuk organik itu memberikan hasil yang positif. Percobaan inidilakukan oleh 70 anggota Kelompok Tani Sido Mulyo di daerahnya. Salah seoranganggota kelompok tani yang bernama Shahrani memanfaatkan pupuk buatan Junapiahpada tanaman padi miliknya. Sebelumnya, lahan penanaman padi seluas 2.000 m2miliknya hanya dapat menghasilkan gabah kering paling banyak 1,3 ton setiap musimtanam. Setelah menggunakan pupuk organik ramuan Junapiah, Shahrani bisamemperoleh gabah kering sebanyak 1,4 ton. Meskipun kenaikan hasil panen sedikit,namun dia tidak menemui adanya gangguan hama wereng dan tikus, sehinggamengurangi biaya pembelian pestisida. Anggota kelompok tani lainnya yang telahmencoba pupuk organik itu juga menuturkan hal yang serupa.Untuk membuat pupuk organik, Junapiah menggunakan bahan baku berupa kotorandan urin kambing, sabut kelapa, abu tangkai kelapa sawit, dan batu gunung dolomit.Semua bahan itu difermentasi dengan bakteri Lactobacillus sp. selama tiga hari. Setelahdifermentasi, bahan-bahan itu telah menjadi pupuk organik. Bau tak sedap dari kotorandan air kencing kambing juga tidak ada. Pupuk organik itu mengandung berbagai unsurhara yang diperlukan oleh tanaman, misalnya nitrogen, kalium, sulfur, fosfat, danmagnesium oksida. Junapiah menambahkan bahwa pemakaian pupuk kimia harusdibatasi, karena pemakaian pupuk kimia terus-menerus dapat mengakibatkanmikroorganisme tanah mati. Mikroorganisme tanah sangat diperlukan untuk menjagakesuburan tanah.Apakah peranan bakteri Lactobacillus sp. dalam pengolahan kotoran, air kencingkambing, sabut kelapa, abu tangkai kelapa sawit, dan batu gunung dolomit menjadipupuk organik? Menurut pendapatmu, apakah semua jenis bakteri dapat menguraikanbahan organik menjadi pupuk yang kualitasnya sama? Mengapa pemakaian pupuk kimiaterus-menerus dapat merusak kesuburan alami tanah?Sumber: Kompas, Selasa 12 September 2006