Pengertian Arkeobakteria dan Eubakteria

Pengertian Arkeobakteria dan Eubakteria

Pengertian Arkeobakteria dan Eubakteria

Arkeobakteria dan Eubakteria
Arkeobakteria dan Eubakteria

Arkeobakteria dan Eubakteria – Setelah kita mempelajari virus sebagai organisme yang belum memiliki sel sebagai unit kehidupannya, maka pada bab ini kita akan mempelajari makhluk hidup yang sedikit lebih kompleks dan sudah mempunyai sel meskipun selnya masih sangat sederhana. Kelompok makhluk hidup tersebut kita kenal dengan Prokariota. Sesuai dengan namanya, kelompok ini selnya belum mempunyai membran/selaput inti. Prokariota terbagi menjadi kelompok Arkeobakteria dan Eubakteria yang di dalamnya termasuk Sianobakteri yang dulu dikenal dengan alga hijau-biru. Kelompok Eubakteria dahulu kita kenal juga dengan nama Monera. Mungkin kamu belum banyak menyadari bahwa selama ini kita selalu berhubungan dengan kelompok Prokariota. Pernahkah kamu merasakan sakit perut? Salah satu penyebab sakit perut yang paling umum adalah bakteri.

Arkeobakteria dan Eubakteria – Kamu juga pasti sudah kenal dan pernah makan keju, yoghurt, atau kecap. Tahukah kamu apa yang dapat mengolah bahan baku berupa susu dan kedelai menjadi makanan dan minuman yang lezat itu? Itulah bakteri, salah satu kelompok yang termasuk dalam dunia Prokariota. Contoh-contoh tersebut menunjukkan bahwa kita sudah sangat sering berhubungan dengan kelompok ini, baik hubungan yang menguntungkan maupun hubungan yang merugikan. Prokariota merupakan makhluk hidup yang paling sederhana terdiri atas satu sel prokariot, yaitu sel yang belum berselaput inti. Virus dan kelompok ini sering dikenal sebagai kerajaan yang tak terlihat, dalam bahasa Inggris disebut “The invisible kingdom”.

Arkeobakteria dan Eubakteria – Disebut demikian karena virus dan prokariota merupakan makhluk hidup yang sangat kecil yang tidak dapat diamati secara langsung dengan mata telanjang, tetapi benar-benar ada dan sangat banyak jumlahnya. Tubuh kita merupakan salah satu tempat hidup dari berjuta-juta makhluk hidup yang tak terlihat itu. Makhluk-makhluk tersebut dapat ditemukan hampir pada semua lingkungan di bumi ini baik di air, tanah, atau udara. Keberadaan kelompok makhluk hidup tersebut pada lingkungan yang begitu luas menunjukkan bahwa mereka mempunyai peran penting dalam ekosistem bumi. Lebih dari 2.000 spesies Eubakteria berperan penting dalam ekologi maupun dalam kehidupan sehari-hari.

Arkeobakteria dan Eubakteria – Mereka dapat menguraikan materimateri organik sehingga terjadi siklus materi. Khususnya bakteri, juga sangat berperan dalam fiksasi nitrogen, yaitu gas nitrogen di udara yang tadinya tidak dapat diserap makhluk hidup, diubah menjadi amonia atau amonium yang mudah dimanfaatkan makhluk hidup lain melalui tumbuhan. Prokariota khususnya Eubakteria juga dapat melakukan fermentasi menghasilkan bahan makanan yang lebih enak, dan lebih tinggi nilai gizinya, seperti yang dicontohkan di atas. Selain itu, bakteri dapat dimanfaatkan dalam pengolahan limbah, penyamakan kulit dan tekstil, pemisahan bahan tambang dari bijinya dan fungsi-fungsi lain yang tidak kalah penting.

Arkeobakteria dan Eubakteria – Keberhasilan makhluk hidup ini untuk hidup di segala lingkungan disebabkan oleh kecepatan reproduksi yang tinggi dan kemampuan metabolisme yang beraneka ragam. Dalam kondisi yang baik, bakteri dapat menambah jumlahnya hingga dua kali lipat hanya dalam waktu setengah jam. Dalam bab ini kita akan membahas konsep-konsep penting tentang Arkeobakteria dan Eubakteria seperti yang dapat kamu lihat pada bagan konsep di halaman sebelumnya.

Arkeobakteria dan Eubakteria

A. Arkeobakteria Istilah “Arkeo” berasal dari bahasa Yunani archaio yang berarti kuno. Sebagian besar spesies Arkeobakteria memang menempati lingkungan yang ekstrem dan lingkungan-lingkungan ekstrem semacam ini menyerupai habitat pada bumi purbakala (bumi kuno). Mereka dapat hidup di tempat yang makhluk hidup lain tidak dapat ditemukan, seperti pada lingkungan yang hampir beku di Antartika atau sebaliknya dapat ditemukan pada sumber air panas dengan temperatur 92oC. Selain itu, Arkeobakteria juga dapat ditemukan pada tempat dengan kadar garam atau kadar asam sangat tinggi. Kita dapat mengatakan bahwa Arkeobakteria adalah prokariot yang tempat hidupnya di lingkungan ekstrem. Penemuan kelompok Arkeobakteria ini sekarang banyak menarik perhatian ahli biologi untuk mempelajari gen-gen yang dapat mengode enzim-enzimnya guna dimanfaatkan dalam rekayasa genetik untuk menghasilkan organisme-organisme baru yang dapat hidup di lingkungan ekstrem seperti mereka. Meskipun sel yang menyusun Arkeobakteria dan Eubakteria adalah sama-sama sel prokariot, keduanya masih mempunyai perbedaan mendasar dalam hal biokimia dan fisiologi.

Telah disinggung sebelumnya bahwa sebagian besar Arkeobakteria menempati tempat yang lebih ekstrem di bumi. Para ahli biologi telah mengidentifikasi tiga kelompok utama Arkeobakteria, yaitu kelompok metanogen, halofil ekstrem, dan termofil ekstrem.

1. Metanogen

Dinamai metanogen karena sesuai dengan metabolisme energinya yang khas, yaitu H2 digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi metana (CH4 ). Pembentukan metana ini hanya dapat terjadi dalam kondisi yang benarbenar tanpa oksigen (anaerobik absolut). Jadi, kelompok ini sangat tidak menoleransi adanya oksigen ketika melakukan proses pembentukan metana (metanogenesis) bahkan akan teracuni dengan adanya oksigen. Kelompok makhluk hidup ini hidup di lumpur dan rawa tempat mikroba lain telah menghabiskan semua oksigen. Hasil metanogenesis berupa metana, yang keluar sebagai gelembung dari tempat tersebut, dikenal dengan gas rawa. Metanogen juga merupakan pengurai penting yang digunakan dalam pengolahan kotoran. Beberapa petani telah mencoba menggunakan mikroba ini untuk mengubah sampah dan kotoran hewan menjadi metana yang dapat digunakan sebagai bahan bakar berharga. Spesies metanogen lain menempati lingkungan anaerobik di dalam perut hewan dan berperan penting dalam proses nutrisi seperti rayap, dan herbivora lain terutama yang mengandalkan makanan dari selulosa.

2. Halofil Ekstrem

Halofil berasal dari bahasa Yunani halo yang artinya garam dan philos yang artinya pencinta. Kelompok mikroba ini hidup di tempat dengan kadar garam tinggi seperti Great Salt Lake dan Laut Mati. Beberapa spesies halofil ekstrem memiliki toleransi terhadap salinitas (kadar garam rendah), sementara spesies lainnya memerlukan suatu lingkungan yang sepuluh kali lebih asin dari air laut, untuk dapat tumbuh. Berbeda dengan kelompok metanogen yang anaerob obligat, kebanyakan dari kelompok ini adalah aerobik obligat atau membutuhkan oksigen untuk hidupnya.

3. Termofil Ekstrem

Sesuai dengan namanya, mikroba termofil dapat bertahan hidup dalam lingkungan panas. Kondisi optimum yang dibutuhkan oleh kelompok ini adalah suhu 60o C – 80o C. Sebagai contoh, genus Sulfolobus dapat hidup di mata air panas sulfur di Yellowstone National Park, dan mendapatkan energinya dengan cara mengoksidasi sulfur. Termofil lain yang dapat memetabolisasi sulfur, hidup pada suhu 105o C di daerah dekat lubang hidrotermal di laut dalam. Seorang ahli dari University of California bernama James Lake, meyakini bahwa termofil ekstrem adalah prokariota yang paling dekat hubungan kekerabatannya dengan eukariota (makhluk hidup yang selnya sudah mempunyai selaput inti).

B. Eubakteria

Dalam bab ini kita akan membahas lebih dalam tentang Eubakteria yang meliputi bakteri dan sianobakteri atau alga hijau-biru. Pembahasan meliputi ciri-ciri, struktur, ukuran, dan cara berkembang biak dari kelompok-kelompok tersebut. Di samping itu, juga akan dibahas tentang peranannya baik peran menguntungkan maupun peran merugikan.

1. Bakteri Jika kamu mendengar kata bakteri, mungkin kamu membayangkan bakteri sebagai sesuatu yang dapat menyebabkan penyakit. Hal tersebut tidak sepenuhnya benar karena di antara sekian banyak jenis bakteri, hanya 1% yang bersifat patogen atau penyebab penyakit, sedangkan sisanya justru merupakan organisme yang bermanfaat. Bakteri di alam jumlahnya sangat banyak. Sebagai contoh dalam 1 gram tanah diperkirakan terkandung 100 juta sel bakteri, sedangkan pada 1 ml susu segar terkandung lebih dari 3.000 juta sel bakteri. Bakteri bersama dengan fungi atau jamur, memegang peran penting bagi kelangsungan hidup organisme lain. Mereka dapat menguraikan materi organik dari tumbuhan dan hewan yang telah mati sehingga siklus materi dapat terus berlangsung. Dengan berlangsungnya siklus materi, maka materi yang dibutuhkan oleh makhluk hidup akan selalu tersedia. Selain dapat menimbulkan penyakit bagi manusia, bakteri juga dapat digunakan untuk meningkatkan taraf hidup manusia karena dapat meningkatkan ekonomi. Peran bakteri menguntungkan bagi manusia, akan dibahas pada penjelasan selanjutnya.

a. Ciri-Ciri Bakteri Bakteri bersel tunggal dan pada umumnya tidak berklorofil sehingga bersifat heterotrof (tidak dapat membuat makanannya sendiri). Namun, ada juga beberapa bakteri yang mempunyai pigmen serupa dengan klorofil. Bakteri semacam ini dapat melakukan fotosintesis sehingga bersifat autotrof (dapat membuat makanannya sendiri). Bakteri dan alga hijau-biru dimasukkan dalam kelompok yang sama, yaitu Eubakteria karena adanya beberapa kesamaan. Keduanya dibangun oleh sel prokariot dan keduanya mempunyai dinding sel.

Pembahasan Tentang Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman

Pembahasan Tentang Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman

Pembahasan Tentang Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman

Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman
Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman

Banyak bakteri yang hidup sebagai parasit pada jenis organisme saja dan tidak mengganggu atau merugikan organisme jenis lainnya. Sifat mikroorganisme semacam ini dapat dimanfaatkan dalam Bioteknologi pembasmian hama atau dikenal dengan biological control. Contohnya, adalah bakteri hasil rekayasa yang disebut bakteri minumes, merupakan keturunan dari Pseudomonas.

Bakteri ini dapat melawan pembentukan es selama musim dingin. Contoh lain adalah penggunan bakteri Bacillus thuringensis yang patogen terhadap ulat hama tanaman. Pengembangan bakteri memberikan banyak keuntungan. Pembasmian ulat hama dengan menggunakan Bacillus thuringensis ternyata tidak menimbulkan dampak negatif kepada lingkungan serta tidak meninggalkan residu. Cara lain mengatasi hama tanaman adalah dengan menghambat perkembangbiakan hewan hama. Caranya adalah menyemprotkan feromon insekta pada lahan pertanian. Feromon adalah substansi yang dikeluarkan hewan dan menyebabkan respon pada hewan sejenis seperti respon untuk seksualnya menurun. Akibatnya, populasi hewan hama akan berkurang secara perlahan-lahan.

Peran Mikroorganisme dalam Mengatasi Pencemaran

Salah satu dampak dari peledakan jumlah penduduk dan perkembangan teknologi adalah pencemaran terhadap lingkungan. Sebenarnya, pada batas-batas tertentu lingkungan sekitar kita masih mampu membersihkan dirinya dari segala macam zat pencemar. Namun, kalau jumlahnya sudah melebihi kemampuan lingkungan, maka untuk mengatasinya memerlukan keterlibatan manusia. Untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan ini, para pakar telah mencoba merekayasa mikroba untuk mendapatkan strain mikroba yang membantu mengatasi pencemaran, khususnya pencemaran limbah beracun. Apabila konsentrasinya berada di atas ambang batas, maka akan mengancam kelangsungan organisme yang lain. Yang dikembangkan saat ini antara lain, penanganan limbah oleh mikroorganisme yang mampu menghasilkan gas hidrogen. Mikroba tersebut adalah Clostridium butyrium. Dalam hal ini, bakteri akan mencerna dan menguraikan gula serta menghasilkan gas hidrogen. Gas ini dapat digunakan sebagai bahan bakar yang tidak menimbulkan polusi.

Mikroorganisme sebagai Pemisah Logam dari Bijihnya

Selama ribuan tahun, penyulingan minyak atau mineral dan memisahkan tembaga dari bijih yang berkualitas rendah dengan proses leaching atau meluluhkan. Pada 1957, berhasil dikembangkan teknik pemisahan tembaga dari bijinya dengan menggunakan jasa bakteri. Bakteri yang dapat memisahkan tembaga dari bijihnya adalah Thiobacillus ferooxidans yang berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan belerang. Bakteri ini termasuk jenis bakteri khemolitotrop atau bakteri pemakan batuan. Bakteri khemolitotrop tumbuh subur pada lingkungan yang miskin senyawa organik, karena mampu mengekstrak karbon langsung dari CO2 di atmosfer. Proses pemisahan tembaga dari bijihnya berlangsung sebagai berikut.

Bakteri Thiobacillus ferooxidans mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di sekelilingnya. Proses ini membebaskan sejumlah energi yang digunakan untuk membentuk senyawa yang diperlukannya. Selain energi, proses oksidasi tersebut juga menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi sulfat yang dapat menyerang batuan di sekitarnya serta melepaskan logam tembaga dari bijihnya. Jadi, aktivitas Thiobacillus ferooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut dalam air menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. Pada saat air mengalir melalui bebatuan, senyawa tembaga sulfat (CuSO4 ) akan ikut terbawa dan lambat laun terkumpul pada kolam berwarna biru cemerlang. Proses pemisahan logam dari bijihnya secara besar-besaran dapat dijelaskan sebagai berikut. Bakteri ini secara alami terdapat di dalam larutan peluluh. Penambang tembaga akan menggerus batu pengikat logam atau tembaga dan akan menyimpannya ke dalam lubang tempat buangan. Kemudian, mereka menuangkan larutan asam sulfat ke tempat buangan tersebut. Saat larutan peluruh mengalir melalui dasar tempat buangan, larutan peluluh akan mengandung tembaga sulfat. Selanjutnya, penambang akan menambah logam besi ke dalam larutan peluluh. Tembaga sulfat akan bereaksi dengan besi membentuk besi sulfat yang mampu memisahkan logam tembaga dari bijinya.

CuSO4 + 2Fe+ + H2 SO4 ? 2FeSO4 + Cu+ + 2H+

Secara umum,  Thiobacillus ferooxidans membebaskan tembaga dari bijih tembaga dengan cara bereaksi dengan besi dan belerang yang melekat pada batuan sehingga batuan mengandung senyawa besi dan belerang, misalnya FeS2 . Saat larutan peluluh mengalir melalui batu pengikat bijih, bakteri mengoksidasi ion Fe2+ dan mengubahnya menjadi Fe3+. Unsur belerang yang terdapat dalam senyawa FeS2 dapat bergabung dengan ion H+ dan molekul O2 membentuk asam sulfat (H2 SO4 ). Bijih yang mengandung tembaga dan belerang, misalnya CuS, ion Fe3+ akan mengoksidasi ion Cu+ menjadi tembaga divalen atau Cu2+. Selanjutnya, bergabung dengan ion sulfat (SO4 2-) yang diberikan oleh asam sulfat untuk membentuk CuSO4 . Dengan cara tersebut, bakteri tersebut mampu menghasilkan tembaga kelas tinggi. Selain itu, bakteri pencuci, seperti Thiobacillus juga dapat digunakan untuk memperoleh logam berkualitas tinggi, seperti emas, galiu, mangan, kadmium, nikel, dan uranium.