Ciri-ciri, Perkembangbiakan dan Manfaat Bakteri

• Bakteri adalah mikroorganisme uniseluler prokariotik ( inti selnya tidak memiliki membran/selaput inti ) yang mempunyai diding sel seperti tumbuhan namun umumnya tidak berklorofil 
• Bakteri bersifat kosmopolitan karena merupakan makhluk hidup yang  paling banyak jumlahnya dan tersebar luas hampir di semua tempat seperti di makanan , tanah, air, udara, dalam tubuh makhluk hidup dan bahkan di tempat yang sangat ekstrim seperti di dalam magma.

Ciri-ciri Bakteri Bakteri : 

1. Organisme uniselluler ( tubuhnya terdiri atas satu sel saja )
2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
3. Umumnya tidak memiliki klorofil
4. Memiliki ukuran tubuh rata-rata 1 s/d 5 mikron.
5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah/magma atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan
8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan


Struktur Bakteri :

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:
1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan
2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.


Struktur  Dasar Bakteri :

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). 

2. Membran plasma 

adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Di bagian dalam membran plasma terdapat lekukan-lekukan yang disebut mesosom.

3. Mesosom
Daerah  bagian dalam membran plasma yang mengalami lipatan. Fungsinya diduga sebagai organel respirasi sel. berarti mesosom menggantikan peranan organel mitikondria pada sel eukariotik. Namun keberadaan mesosom itu sendiri masih diperdebatkan sampai sekarang. 

4. Sitoplasma 

adalah cairan sel.  di dalam sitoplasma terdapat organel-organel dari sel seperti ribosom, mitokondria, retikulum endoplasma, dan lain sebagainya.

5. Ribosom 

adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma berbentuk bulat-bulat kecil, tersusun atas protein dan RNA. Fungsinya untuk sintesa protein


6. Granula penyimpanan, 
untuk menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.


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. Bentuknya mirip cambuk

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 daripada pilus. 

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 yang terbentuk jika kondisi lingkungan 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 Bakteri

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

1. Bakteri Kokus :

a.Monokokus yaitu berupa sel bakteri bulat tunggal

b. Diplokokus yaitu dua sel bakteri bulat yang berdempetan 

c.Tetrakokus yaitu empat sel bakteri bulat yang berdempetan berbentuk segi empat. 

d.Sarkina yaitu delapan sel bakteri bulat yang berdempetan membentuk kubus 

e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri bulat berdempetan membentuk rantai. 

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

2. Bakteri Basil :

a. Monobasil yaitu berupa sel bakteri batang tunggal

b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri batang yang berdempetan 

c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3. Bakteri Spirilia :

a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma



Alat Gerak Bakteri 

Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya. Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu :

A. Monotrik B. Lofotrik C. Lofotrik D. Peritrik

a. Atrik, tidak mempunyai flagel.
b. Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
c. Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
d. Amfitrik, mempunyai flagel pada kedua ujungnya.
e. Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.






Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi. Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :

1. Suhu
2. Derajat keasaman atau pH
3. Konsentrasi garam
4. Sumber nutrisi
5. Zat-zat sisa metabolisme
6. Zat kimia

Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.misalnya berdasarkan kisaran suhu tempat hidupnya bakteri dibagi menjadi 4 golongan : 

a. Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C
b. Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C
c. Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C
d. Bakteri hipertermofil, yaitu bakteri yang hidup pada kisaran suhu 65 - 114 °C

Penggolongan bakteri berdasarkan sumber oksigen yang diperlukan dalam proses respirasi. Bakteri itu dikelompokan sebagai berikut :

a. Bakteri aerob, yaitu bakteri yang menggunakan oksigen bebas dalam proses respirasinya. Misal: Nitrosococcus, Nitrosomonas dan Nitrobacter. 

b. Bakteri anaerob, yaitu bakteri yang tidak menggunakan oksigen bebas dalam proses respirasinya. Misal: Streptococcus lactis 

c. Bakteri aerob obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana mengandung oksigen. Misal: Nitrobacter dan Hydrogenomonas. 

d. Bakteri anaerob obligat, yaitu bakteri yang hanya dapat hidup dalam suasana tanpa oksigen. Misal: Clostridium tetani.  Bakteri ini penyebab penyakit tetanus, oleh karena itu orang yang terkena tetanus diberikan udara yang kaya oksigen untuk mempercepat proses penyembuhannya.

e. Bakteri anaerob fakulatif, yaitu bakteri yang dapat hidup dengan atau tanpa oksigen. Misal: Escherichia coli, Salmonella thypose dan Shigella. 

Penggolongan bakteri berdasarkan cara mendapatkan makanan :

a. Bakteri heterotrof

yaitu bakteri yang tidak dapat membuat makanan sendiri. Bakteri heterotrof dibagi lagi menjadi 2 yaitu bakteri saprofit dan parasit. Bakteri saprofit adalah bakteri yang mendapatkan makanan dari sisa-sisa makhluk hidup seperti kotoran, sampah dan bangkai makhluk hidup. Sedangkan bakteri parasit memperoleh makanan dari mengambil makanan makhluk hidup inangnya.

b. Bakteri autotrof 

yaitu bakteri yang dapat menyusun zat makanan sendiri dari zat anorganik yang ada. Dari sumber energi yang digunakannya, bakteri autotrof  dibedakan menjadi dua golongan, yaitu: bakteri  fotoautotrof dan kemoautotrof. 

• Bakteri fotoautrotof  yaitu bakteri yang memanfaatkan cahaya sebagai energi untuk mengubah zat anorganik menjadi zat organik melalui proses fotosintesis. Contoh bakteri ini adalah: bakteri hijau, bakteri ungu.
• Bakteri kemoautrotof adalah bakteri yang menggunakan energi kimia yang diperolehnya pada saat terjadi perombakan zat kimia dari molekul yang kompleks menjadi molekul yang sederhana dengan melepaskan hidrogen. Contoh bakteri ini adalah: Nitrosomonas , Nitrosocoocus, Nitrobacter

Cara Perkembangbiakan bakteri

Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua. 

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik antara bakteri satu dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA. 

Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1. Transformasi

adalah perpindahan materi genetik berupa DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain tanpa kontak langsung. Pada proses transformasi saat sel bakteri donor mengalami lisis/hancur akan menyebarkan materi genetik ke lingkungan sebagian dari materi genetik akan bergabung dengan materi genetik bakteri penerima. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi.

2. Transduksi

adalah pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan virus. Selama transduksi, sel bakteri donor terinfeksi oleh virus bakteri / bakteriofage sehinggga bakteri mengalami siklis litik yang diakhiri dengan pecahnya sel bakteri/lisis dan mengeluarkan virus-virus baru hasil reproduksi virus dalam sel bakteri dan virus-virus baru ini juga membawa materi genetik dari bakteri. Virus-virus baru/bakteriofage yang nonvirulen (menimbulkan siklus lisogen) memindahkan materi genetik/DNA yang dibawanya dan bersatu dengan DNA bakteri inangnya. Materi genetik/DNA dari virus ini disebut profag.

3. Konjugasi 

adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan yang disebut pilus. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

Peranan Bakteri Dalam kehidupan manusia

bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan.

Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut : 

1. Pembusukan/penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie

2. Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya :

• Acetobacter pada pembuatan asam cuka
• Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt
• Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco 
• Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt. 

3. Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum.

4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus, Nitrosomonas dan Nitrobacter yang berperan dalam proses nitrifikasi mengikat Nitrogen bebas di udara dalam bentuk akhir ion nitrat yang dibutuhkan tanaman. Proses nitrifikasi sebenarnya terdiri dari dua tahap yaitu :

• Nitritasi : oksidasi amonia (NH₃) menjadi nitrit (NO₂^-) oleh bakteri nitrit. Proses ini dilakukan oleh kelompok bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus.
• Nitratasi : oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO₃^-) oleh bakteri nitrat. Proses ini dilakukan oleh kelompok bakteri Nitrobacter

5. Penghasil antibiotik contohnya adalah :

• Bacillus polymyxa penghasil antibiotik untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif
• Bacillus subtilis penghasil antibiotik untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif
• Streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan TBC 

6. Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum

7. Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium

8. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.


Bakteri yang merugikan sebagai berikut :

1. Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum

2. Penyebab penyakit pada manusia contohnya :

• Mycobacterium tuberculosis penyebab penyakit TBC  
• Vibrio cholerae penyebab kolera atau muntaber
• Clostridium tetani penyebab penyakit tetanus
• Mycobacterium leprae penyebab penyakit lepra

3. Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis penyebab penyakit antraks pada sapi

4. Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya :

• Pseudomonas solanacearum penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terungdll
• Agrobacterium tumafaciens penyebab tumor pada tumbuhan