Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel.[2] Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi.[2]Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri.[3] Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.[4] Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks.[5]
Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat: di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai agenparasit (patogen), bahkan dalam tubuh manusia.[6][7][8][9] Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.[10] Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda (peptidoglikan).[11] Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel.[12]
Sejarah
Bakteri merupakan organisme mikroskopik.[13] Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop.[13] Barulah setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang.[13] Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri telah berhasil ditelusuri.[13] Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek,Ferdinand Cohn, dan Robert Koch.[13] Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenbergpada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang-batang kecil".[13] Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan olehLouis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi.[13] Bakteriologi adalah cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.[5]
Robert Hooke (1635-1703), seorang ahli matematika dan sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana.[13]Akan tetapi, Robert Hooke masih belum dapat menumukan struktur bakteri.[13] Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil penemuannya mengenai tubuh buah kapang.[13] Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber deskripsi awal dari mikroorganisme.[13]
Antoni van Leeuwenhoek (1632—1723) hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan dengan mikroskop masih sangat sederhana.[13] Terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684.[13] Antoni van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada tahun 1676.[13] Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society of London yang kemudian dipublikasikan pada tahun 1684.[13] Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya.[13] Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pada umumnya pun mulai berkembang.[13]
Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia).[13] Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas.[13] Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu tinggi.[13]Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas.[13] Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert Koch.[13]
Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri.[13] Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang banyak menyerang hewan ternak.[14] Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri penghasil endospora.[14]Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis.[13][15] Berdasarkan dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik.[13] Beliau juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri.[13] Penemuan lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitataslinya.[13] Pada awalnya ia menggunakan potongan kentang dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin.[13] Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida) yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga bekerja bersama Robert Koch.[13]
Struktur sel
Artikel utama untuk bagian ini adalah: 
Seperti prokariot (organisme yang tidak memiliki membran inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana.[16] Sehubungan dengan ketiadaan membran inti, meteri genetik (DNA dan RNA) bakteri melayang-layang di daerah sitoplasma yang bernama nukleoid.[16] Salah satu struktur bakteri yang penting adalah dinding sel.[17] Bakteri dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok besar berdasarkan struktur dinding selnya, yaitu bakteri gram negatif dan bakteri gram positif.[16] Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tersusun dari lapisan peptidoglikan (sejenis molekul polisakarida) yang tebal dan asam teikoat, sedangkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis dan mempunyai struktur lipopolisakarida yang tebal.[16][5] Metode yang digunakan untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram pada tahun 1884.[16]
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagel dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi.[17]Beberapa bakteri juga memiliki kapsul yang beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan dan fagositosis.[16] Struktur kapsul inilah yang sering kali menjadi faktor virulensi penyebab penyakit, seperti yang ditemukan pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae.[16] Bakteri juga memiliki kromosom,ribosom, dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas, dan magnetosom.[16] Beberapa bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.[18] Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh bakteri penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana bakteri ini juga termasuk golongan bakteri pengebab keracunan pada makanan kaleng.[18]
Peranan
[sunting]Bidang lingkungan
Keanekaragaman bakteri dan jalur metabolismenya menyebabkan bakteri memiliki peranan yang besar bagi lingkungan.[5] Sebagai contoh, bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang telah mati dan sisa-sisa atau kotoran organisme.[5] Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana.[5] Contoh bakteri saprofit antara lain Proteus dan Clostridium.[5] Tidak hanya berperan sebagai pengurai senyawa organik, beberapa kelompok bakteri saprofit juga merupakan patogen oportunis.[5]
Kelompok bakteri lainnya berperan dalam siklus nitrogen, seperti bakteri nitrifikasi.[2] Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah.[45] Kelompok bakteri ini bersifat kemolitotrof.[45] Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu nitritasi (oksidasi amonia (NH4) menjadi nitrit (NO2-)) dan nitratasi (oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO3)).[45] Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat.[45] Setelah reaksi nitrifikasi selesai, akan terjadi proses dinitrifikasi yang dilakukan oleh bakteri denitrifikasi.[45] Denitrifikasi sendiri merupakan reduksi anaerobik senyawa nitrat menjadi nitrogen bebas (N2) yang lebih mudah diserap dan dimetabolisme oleh berbagai makhluk hidup.[2] Contoh bakteri yang mampu melakukan metabolisme ini adalah Pseudomonas stutzeri,Pseudomonas aeruginosa, and Paracoccus denitrificans.[46] Di samping itu, reaksi ini juga menghasilkan nitrogen dalam bentuk lain, seperti dinitrogen oksida (N2O).[2] Senyawa tersebut tidak hanya dapat berperan penting bagi hidup berbagai organisme, tetapi juga dapat berperan dalam fenomena hujan asam dan rusaknya ozon.[2] Senyawa N2O akan dioksidasi menjadi senyawa NO dan selanjutnya bereaksi dengan ozon (O3) membentuk NO2- yang akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan asam (HNO2).[2]
Di bidang pertanian dikenal adanya suatu kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis dengan akar tanaman atau hidup bebas di tanahuntuk membantu penyuburan tanah.[5] Kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah bakteri pengikat nitrogen atau singkatnya bakteri nitrogen. Bakteri nitrogen adalah kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman N2) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH4) dan ion nitrat (NO3-) oleh bantuan enzim nitrogenase.[47][48] Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualismeberupa nodul atau bintil akar untuk mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh kebanyakan organisme.[48][2] Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah rhizobia, termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Photorhizobium, dan Sinorhizobium.[2]Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup di akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.[2]
Dekomposisi
Proses degradasi jasad makhluk hidup dilakukan oleh banyak organisme, salah satunya adalah bakteri. Beberapa jenis bakteri, terutama bakteri heterotrof, mampu mendegradasi senyawa organik dan menggunakannya untuk menunjang pertumbuhannya.[57] Proses dekomposisi ini dibantu oleh beberapa jenis enzim untuk memecah makromolekul, seperti karbohidrat, protein, dan lemak, untuk dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana. Sebagai contoh, enzim protease digunakan untuk memecah protein menjadi senyawa lebih sederhana, seperti asam amino.[57] Proses dekomposisi ini juga berperan dalam pengembalian unsur-unsur, terutama karbon dan nitrogen, ke alam untuk masuk ke dalam siklus lagi.[58]
Dekomposisi jasad makhluk hidup dimulai oleh bakteri yang hidup di dalam tubuh manusia, dimulai dari jaringan-jaringan otot.[58] Proses ini dipercepat saat tubuh telah dikuburkan. Reaksi pertama dalam dekomposisi ini adalah hidrolisis protein oleh protease membentuk asam amino.[58] Selanjutnya, asam amino akan diubah menjadi asam asetat, gas hidrogen, gas nitrogen, dan karbon dioksida sehingga pH lingkungan akan turun menjadi 4-5.[58] Reaksi ini dilakukan oleh bakteri acetogen. Pada tahap akhir, semua senyawa tersebut diubah menjadi gas metana oleh metanogen.[58]
oke gan sekian postingan ane tentang bakteri....
0 comments:
Post a Comment