Struktur dan Bentuk Bakteri serta Peran Bakteri dalam Kehidupan
Struktur dan Bentuk Bakteri (Flagela, Kapsul, Dinding sel dan Struktur Sel Bakteri) – Sel bakteri berukuran sangat kecil dan bentuknya sederhana. Rata-rata panjangnya antara 2 – 10 mikrometer dan diameternya antara 0,1 – 2 mikrometer. Sel bakteri merupakan sel prokariotik (belum memiliki membran nukleus) yang dilingkupi oleh membran sel dan dinding sel yang kaku. Beberapa jenis bakteri mempunyai flagella dan pili pada permukaan selnya.
a. Bentuk Bakteri
Secara umum terdapat tiga bentuk bakteri yaitu bentuk lurus seperti batang yang disebut basil, bentuk lonjong atau bola disebut kokus, dan bentuk panjang dan lengkung seperti spiral yang disebut spirilum. Ketika sel bakteri membelah, kadang-kadang sel anak yang dihasilkan tetap melekat satu dengan yang lain sehingga muncul beberapa tipe penataan sel seperti berpasangan, bergerombol, berantai, atau seperti filamen. Penataan ini khas untuk setiap jenis bakteri dan penting untuk proses identifikasi.
1) Basil
Sel bakteri basil berbentuk silindris seperti batang. Ujung sel bervariasi seperti persegi, bundar, meruncing, dan sebagainya. Pola penataan sel bakteri bentuk basil adalah sebagai berikut.
a) Monobasilus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentuk basil yang hidup soliter.
b) Diplobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup berpasangan dua-dua.
c) Streptobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup berkoloni memanjang membentuk rantai.
2) Kokus
Sel bakteri kokus berbentuk seperti bola, yang memiliki beberapa pola penataan.
a) Monokokus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentuk kokus yang hidup sendiri.
b) Diplokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berpasangan dua-dua yang saling melekat.
c) Tetrakokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dan pada setiap kelompok terdiri dari empat sel yang saling melekat.
d) Streptokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkoloni saling berikatan memanjang seperti rantai.
e) Sarkina, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dan saling berikatan dengan penataan seperti kubus.
f) Stafilokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dengan pola penataan yang tidak teratur, atau menyerupai gerombolan buah anggur.
3) Spirilum
Bakteri spirilum berbentuk panjang dan lengkung menyerupai spiral, berkelok, atau melengkung. Biasanya bakteri bentuk ini hidup soliter, tidak membentuk koloni. Meskipun bentuk dasarnya sama, tiap jenis bakteri spirilum mempunyai perbedaan dalam hal panjang, jumlah lekukan, panjang lekukan, dan kerapatan lekukan.
b. Flagela dan Pili
Beberapa jenis bakteri mempunyai flagela yang kecil, kaku, dan berpilin yang dapat digunakan untuk berpindah tempat dengan gerakan berenang. Flagela bakteri panjangnya
berkisar antara 3 – 12 nanometer, dengan diameter antara 10 – 20 nanometer. Tidak semua bakteri mempunyai flagela, umumnya hanya bakteri bentuk basil dan spirilum yang memilikinya. Berdasarkan letak flagelanya, bakteri dibedakan menjadi 5 kelompok.
1) Atrik, yaitu bakteri yang tidak mempunyai flagela.
2) Monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu buah flagela.
3) Lofotrik, yaitu bakteri yang mempunyai sekelompok flagela pada salah satu ujung sel.
4) Amfitrik, yaitu bakteri yang mempunyai flagela pada dua ujung sel, baik flagela tunggal maupun berkelompok pada setiap ujung selnya.
5) Peritrik, yaitu bakteri yang seluruh permukaan sel dikelilingi oleh flagela.
Beberapa bakteri, misalnya Escherichia coli dan Neisseria gonorrhoeae mempunyai bentuk seperti flagela pendek dan lurus yang disebut pili. Pili (disebut juga fimbria) berukuran lebih pendek dari flagela, panjangnya hanya beberapa mikrometer dengan diameter yang lebih kecil dan bentuk yang lebih lurus dibandingkan flagela.
Pili umumnya hanya ditemukan pada bakteri gram negatif. Pili berguna sebagai alat bantu bakteri untuk menempel di berbagai permukaan, termasuk pelekatannya pada jaringan hewan atau tumbuhan yang ditempeli. Pada sel-sel bakteri yang melakukan konjugasi (pertukaran materi genetik), pertukaran ADN antara dua sel terjadi melalui pili khusus yang disebut pili seks.
c. Kapsul
Beberapa jenis bakteri seperti Penumococcus (penyebab penyakit pneumonia) selnya dikelilingi oleh lapisan lendir kental yang disebut kapsul. Ketebalan kapsul bervariasi dari sangat tipis hingga sangat tebal. Kapsul dibuat di dalam sitoplasma dan dikeluarkan melewati dinding sel. Kapsul biasanya tersusun atas polimer karbohidrat sederhana.
Selain sebagai pelindung kapsul juga berfungsi sebagai cadangan makanan. Pada bakteri patogen seperti Streptococcus pneumoniae, kapsul berhubungan dengan sifat patogenitasnya. Bakteri yang kehilangan kapsulnya akan kehilangan kemampuan untuk menginfeksi.
d. Dinding Sel
Sel bakteri dibatasi oleh membran sitoplasma dan dinding sel. Dinding sel bakteri berbeda dengan dinding sel tumbuhan, karena tidak mengandung selulosa dan susunannya lebih rumit. Tebal dinding sel bakteri umumnya berkisar antara 10 – 35 nanometer. Adanya dinding sel menyebabkan bentuk sel bakteri selalu tetap. Dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopeptida, yaitu polisakarida yang berikatan dengan protein.
Bakteri gram positif dinding selnya cukup tebal, terdiri dari satu lapis yang banyak mengandung peptidoglikan dan asam tekoat. Bakteri gram negatif dinding selnya lebih tipis, terdiri atas 3 lapis dengan lapisan tengah berupa peptidoglikan dan tidak mengandung asam tekoat.
e. Struktur Sel
Berbatasan dengan dinding sel terdapat membran sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat beberapa organel yang penting untuk kehidupan sel bakteri.
1) Membran sitoplasma
Membran sitoplasma berperan penting dalam proses transportasi zat dan tempat untuk berlangsungnya reaksireaksi biokimiawi bagi sel. Membran sel tersusun atas protein dan lemak seperti membran sel eukariotik. Pada tempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat tonjolan-tonjolan ke dalam membentuk struktur yang disebut mesosom.
Adanya mesosom akan memperluas permukaan sel sebelah dalam. Pada mesosom terdapat banyak enzim, sehingga diperkirakan menjadi tempat pembentukan energi bagi bakteri. Mesosom juga berperan dalam sintesis dinding sel dan pembelahan sel.
2) Sitoplasma
Sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksi biokimiawi dalam metabolisme sel. Sitoplasma tersusun atas koloid yang berisi nutrien, inklusi, ribosom, enzim, dan ADN.
Inklusi merupakan suatu kantong yang dibatasi membran serupa dengan membran sitoplasma yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hasil metabolisme. Terdapat beberapa jenis inklusi, misalnya inklusi yang berisi glikogen, volutin (suatu bentuk fosfat anorganik), dan lemak. Ribosom merupakan tempat untuk sintesa protein.
Ribosom pada bakteri ukurannya lebih kecil daripada ribosom sel eukariotik dan tipe ARN-ribosomnya juga berbeda. Kerja ribosom bakteri lebih mudah dihambat oleh antibiotik dibandingkan ribosom sel eukariotik. ADN bakteri merupakan materi genetik yang berbentuk sirkuler, terdiri dari dua utas polinukleotida yang berpilin, terletak di tengah sel yang disebut daerah nukleus/daerah inti yang tidak dibatasi membran inti.
3) Spora dan Kista
Beberapa jenis bakteri menghasilkan spora, baik di luar sel (eksospora) maupun di dalam sel (endospora). Spora merupakan sel bakteri yang dorman (tidak aktif) yang terbentuk karena kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Spora ini tahan terhadap radiasi sinar ultraviolet, panas, dan kekeringan serta tahan terhadap bahan kimiawi seperti desinfektan. Jika kondisi lingkungan telah sesuai, spora akan berkecambah dan menghasilkan sel bakteri seperti sel asalnya.
Contoh bakteri yang menghasilkan endospora adalah Bacillus dan Clostridium. Pada Azotobacter dan Bdellovibrio bila keadaan lingkungan tidak menguntungkan, sel membentuk dinding yang lebih tebal dan menjadi dorman. Struktur seperti ini disebut kista.
Peran Bakteri dalam Kehidupan Serta Bakteri Yang Menguntungkan dan Merugikan - Dalam ekosistem bakteri berperan penting sebagai pembusuk yang menguraikan bahan-bahan organik dan sisa-sisa organisme menjadi bahan anorganik yang dapat digunakan tumbuhan.
Diperkirakan dalam satu gram tanah yang subur terdapat miliaran bakteri beserta ribuan mikroorganisme lain.
Bayangkan seandainya sisa-sisa organisme tidak ada yang menguraikan, maka bumi ini akan segera penuh sesak dengan sisa-sisa makhluk hidup. Kamu harus bersyukur atas karunia Tuhan yang telah menciptakan alam ini dengan keseimbangannya yang sempurna. Selain berperan penting dalam ekosistem, bakteri dapat memberi manfaat bagi manusia dan ada pula yang merugikan.
a. Bakteri yang Menguntungkan
Bakteri menghasilkan antibiotik seperti tirotrisin, basitrasin, streptomisin, teramisin, dan polimiksin yang berguna dalam pengobatan. Beberapa jenis bakteri dimanfaatkan secara luas untuk membuat bahan organik dan makanan seperti keju, asam asetat, dan berbagai asam amino.
Berikut ini adalah beberapa contoh bakteri yang menguntungkan.
1) Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus untuk membuat yoghurt.
2) Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju.
3) Rizobium bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dapat menambat nitrogen dari udara bebas sehingga dapat menyuburkan tanah.
4) Acetobacter xylinum, digunakan dalam proses pembuatan nata de coco dari air kelapa.
5) Escherichia coli yang hidup di dalam usus besar manusia membantu membusukkan sisa-sisa makanan dan menghasilkan vitamin K.
6) Streptococcus griceus menghasilkan antibiotik streptomisin.
7) Pada pengolahan limbah, diperlukan bakteri aerob untuk mengoksidasi limbah, sehingga daya racun limbah terhadap lingkungan berkurang.
8) Pada pembuatan biogas, bakteri mengubah sampah dan kotoran menjadi biogas yang terutama terdiri atas gas metana. Gas metana dapat digunakan sebagai bahan bakar dan penerangan.
9) Dalam rekayasa genetika, ADN bakteri dimodifikasi sehingga menghasilkan protein tertentu yang dibutuhkan manusia. Dengan demikian dapat diperoleh sejumlah besar protein/enzim dalam waktu relatif singkat.
b. Bakteri yang Merugikan
Banyak bakteri yang bersifat merugikan karena menimbulkan penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakteri juga menyebabkan banyak kerusakan pada makanan, bahan pangan, dan menghasilkan toksin/racun.
Berikut ini contoh beberapa jenis bakteri yang merugikan.
1) Clostridium tetani, menyebabkan penyakit tetanus.
2) Salmonella typhi menyebabkan penyakit tifus.
3) Diplococcus pneumonia menyebabkan penyakit pneumonia/radang paru-paru.
4) Bacillus anthracis menyebabkan penyakit antraks pada sapi, kerbau, dan domba.
5) Aspergillus flavus merusak biji kacang-kacangan yang disimpan dan menghasilkan racun aflatoksin yang berbahaya.
6) Erwinia tracheiphila menyebabkan penyakit busuk daun pada tanaman labu.
c. Usaha Pencegahan
Usaha untuk mencegah serangan bakteri adalah menjaga kebersihan, pola hidup higienis, dan melakukan sterilisasi pada peralatan. Penyakit karena bakteri dapat diatasi dengan pemberian vaksin dan antibiotik.
Serangan bakteri pada tanaman dapat diatasi dengan pemberian bakterisida. Untuk mencegah kerusakan makanan dan bahan pangan dilakukan berbagai upaya pengawetan seperti pemanasan, pendinginan, pembekuan, pengeringan, pengasapan, pengasaman, pengasinan, dibuat manisan, pasteurisasi, radiasi, dan menggunakan bahan kimia.