Pengertian Sel Sianobakteri dan Peran Alga

Pengertian Sel Sianobakteri dan Peran Alga

 Pengertian Sel Sianobakteri dan Peran Alga

Sel Sianobakteri
Sel Sianobakteri

Sel Sianobakteri

Sianobakteri

Sel Sianobakteri – Sianobakteri atau cyanophyta sering disebut juga alga hijau-biru. Seperti halnya bakteri, Sianobakteri merupakan organisme prokariot (inti selnya belum mempunyai membran). Sianobakteri ini dapat kamu temukan pada berbagai lingkungan mulai dari air laut, kolam, danau, tanah, permukaan batuan, kulit kayu, tembok basah sampai di sumber air panas.

a. Ciri-Ciri Sianobakteri Organisme ini mempunyai beberapa kesamaan dengan bakteri. Selain inti selnya belum bermembran, Sianobakteri tidak mempunyai beberapa macam organel (mitokondria dan plastida) seperti yang dimiliki sel eukariot. Seperti halnya bakteri, kelompok ini juga mempunyai dinding sel yang dibangun oleh molekul karbohidrat. Namun, tidak seperti kebanyakan bakteri, seluruh spesies Sianobakteri mampu melakukan proses fotosintesis.

Sel Sianobakteri – Meskipun demikian, proses fotosintesis tidak terjadi pada kloroplas seperti halnya yang terjadi pada tumbuhan tinggi. Dengan demikian, Sianobakteri termasuk organisme autotrof atau organisme yang dapat menghasilkan makanannya sendiri. Selain klorofil, Sianobakteri mempunyai pigmen karotenoid (berwarna oranye), fikosianin (berwarna biru), dan fikoeretrin (berwarna merah). Pada umumnya pigmen yang paling dominan selain klorofil adalah fikosianin sehingga penampakan Sianobakteri ini adalah hijau kebiruan. Namun, ada juga Sianobakteri yang berwarna kemerahan, kuning kecokelatan atau cokelat kehitaman.

Sel Sianobakteri

1) Ukuran Sianobakteri Sel pada Sianobakteri atau Cyanophyta berukuran mikro. Namun, jika sel-selnya membentuk koloni, ukuran koloninya bisa cukup besar sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Ukuran sel Sianobakteri dapat bervariasi dengan diameter antara 0,5 sampai 1 Qm dan panjang dapat mencapai 60 Qm. Sianobakteri yang mempunyai ukuran sel terbesar adalah Oscillatoria princeps. Organisme ini juga merupakan organisme prokariot terbesar. 2) Struktur Sianobakteri Sel Sianobakteri dapat berbentuk bulat atau batang dan kemudian dapat berkoloni. Koloninya dapat berbentuk benang atau filamen juga berbentuk tandan. Macam-macam bentuk Sianobakteri.

Sel Sianobakteri – Dinding sel Sianobakteri tersusun dari peptidoglikan, yaitu bahan yang sama dengan bahan penyusun dinding sel bakteri. Dinding sel ini pada bagian luarnya sering dilapisi oleh lapisan pelindung yang terbuat dari zat seperti jeli. Jeli selain berfungsi sebagai pelindung, juga merupakan bahan yang dapat menyatukan sel dengan sel lainnya dalam membentuk koloni.

Sel Sianobakteri – Beberapa Sianobakteri dapat membentuk sel khusus berdinding tebal yang disebut heterokista. Di dalam heterokista terdapat enzim nitrogenase yang dapat memfiksasi N2 dari udara sehingga Sianobakteri yang mempunyai heterokista, selain dapat melakukan fotosintesis juga dapat memfiksasi nitrogen dari udara.

3) Perkembangbiakan Sianobakteri Perkembangbiakan Sianobakteri dapat melalui pembelahan sel, fragmentasi, dan pembentukan spora khusus yang disebut akinet. Pembelahan sel terjadi pada Sianobakteri bersel tunggal, sedangkan fragmentasi terjadi pada Sianobakteri yang berbentuk filamen. Pada peristiwa fragmentasi sebelumnya dibentuk suatu struktur khusus yang disebut hormogonium. Hormogonium adalah bagian dari filamen yang akan terpisah dan kemudian dapat membentuk individu baru. Pada beberapa Sianobakteri bisa terbentuk spora khusus berdinding tebal yang disebut akinet. Dengan dindingnya yang tebal, akinet dapat bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, seperti keadaan gelap, kekeringan atau keadaan sangat dingin. Jika kondisi lingkungan membaik, dinding sel dari spora ini kemudian akan pecah dan isinya dapat berkecambah membentuk individu baru.

Peran Alga Hijau-Biru

Seperti telah disinggung pada penjelasan sebelumnya, Sianobakteri dapat memfiksasi nitrogen. Enzim yang terdapat dalam tubuhnya mampu mengubah N2 dari udara menjadi senyawa nitrat yang digunakan tumbuhan sebagai sumber nitrogen. Salah satu Sianobakteri , yaitu Anabaena, dapat bersimbiosis dengan tumbuhan Azolla pinnata. Azolla pinnata akan mendapat sumber nitrogen dari hasil fiksasi N2 oleh Anabaena, sedangkan kehidupan Anabaena ditunjang makanan yang dihasilkan oleh Azolla pinnata. Dengan demikian, karena simbiosis Anabaena dengan Azolla pinnata ini, tumbuhan tersebut dapat digunakan sebagai pupuk dalam bidang pertanian. Sianobakteri tertentu seperti Spirulina, saat ini banyak dikembangkan dalam produksi protein sel tunggal (PST) karena kandungan proteinnya yang tinggi. Protein sel tunggal ini merupakan protein yang diperoleh dari mikroorganisme dan sering disebut sebagai sumber protein masa depan. PST lebih menguntungkan secara ekonomi karena sel mikroorganisme dapat berkembang biak dalam waktu yang cepat dan dalam jumlah yang sangat banyak. Hal ini berbeda jika dibandingkan dengan sel-sel pada tumbuhan atau hewan yang selama ini dipakai sebagai sumber protein.

I N F O B I O L O G I

PST, Protein Masa Depan

Salah satu pemanfaatan alga adalah sebagai Protein Sel Tunggal (PST). Saat ini, PST telah diproduksi secara besar-besaran di beberapa negara maju, seperti Inggris. Di sana protein yang berasal dari alga ini telah diproduksi secara bioteknologi menggunakan fermentor raksasa dengan kemampuan menghasilkan 20.000 ton PST per tahun. PST ini akan bertambah beratnya dua kali lipat setiap 5 jam jika diberikan substrat berupa sirup glukosa yang berasal dari tepung gandum atau tepung jagung. Substrat juga dapat diganti oleh kentang, singkong, atau beras. Salah satu nama dagang PST yang terkenal adalah Quorn myco-protein. Di Inggris produk dengan merek ini dapat dicampurkan ke dalam sup, minuman, biskuit, atau pada makanan berbahan dasar daging. Untuk meningkatkan daya tarik penyajiannya, pada Quorn myco-protein ini dapat ditambahkan bahan pewangi dan pewarna. Sumber: Biotechnology in School

Rangkuman

1. Arkeobakteria dan Eubakteria adalah makhluk hidup prokariot, yaitu makhluk hidup yang inti selnya belum mempunyai selaput atau membran. 2. Kelompok organisme ini mempunyai sel paling kecil di antara semua organisme (diameter 1 Qm dan panjang 0,1 sampai 100 Qm). 3. Arkeobakteria dan Eubakteria berbeda dalam ciri-ciri biokimia dan fisiologi. 4. Sel bakteri dapat berbentuk kokus, basilus, spiral, atau koma. 5. Bakteri ada yang bersifat autotrof dan heterotrof, berkembang biak dengan membelah diri atau dengan perkembangbiakan paraseksual. 6. Bakteri ada yang bersifat merugikan, tetapi lebih banyak yang bersifat menguntungkan. 7. Alga biru adalah organisme fotosintetik paling sederhana yang mempunyai pigmen klorofil, karotenoid, fikosianin dan fikoeretrin. 8. Sel alga biru berukuran antara 1 sampai 60 Qm, perkembangbiakannya dapat melalui pembelahan sel, fragmentasi, dan pembentukan spora. 9. Peran alga biru, di antaranya sebagai penambat nitrogen dan sebagai sumber protein sel tunggal (PST).

Kata Kunci

antibiotik arkeobakteria autotrof eubakteria eukariot fermentasi flagela halofil heterotrof metanogen mitokondria paraseksual patogen peptidoglikan plastida prokariot PST sianobakteri sterilisasi transduksi transformasi termofil

Evaluasi Akhir Bab

A. Pilih jawaban yang paling tepat.

1. Karakteristik paling penting dari kelompok makhluk hidup prokariot adalah . . . . A. mempunyai sel B. selnya bermembran C. belum punya selaput inti D. dapat melakukan fotosintesis E. berperan dalam siklus materi 2. Ciri yang membedakan antara Arkeobakteria dan Eubakteria, yaitu . . . . A. struktural B. biokimia C. fisiologi D. biokimia dan fisiologi E. struktural dan biokimia 3. Kelompok metanogen dari Arkeobakteria hanya dapat melakukan proses pembentukan metana dalam kondisi . . . . A. tanpa oksigen (anaerobik absolut) B. harus ada oksigen (aerobik absolut) C. anaerobik dan aerobik D. harus ada sulfur (belerang) E. harus ada klorofil 4. Kelompok Halofil ekstrem dari Arkeobakteria dapat tumbuh dengan baik pada . . . . A. lingkungan dengan kadar gula rendah B. lingkungan dengan kadar gula tinggi C. lingkungan dengan kadar garam rendah D. lingkungan dengan kadar oksigen tinggi E. lingkungan dengan kadar garam tinggi 5. Salah satu ciri penting dari bakteri sehingga dikelompokkan dalam monera bersama dengan sianobakteri adalah . . . . A. selnya prokariot D. mempunyai pigmen B. selnya eukariot E. dapat berfotosintesis C. bersifat heterotrof

6. Susunan sel bakteri seperti pada gambar dinamakan . . . . A. 1 streptobasilus, 2 streptokokus B. 1 streptokokus, 2 streptobasilus C. 1 stafilokokus, 2 streptobasilus D. 1 stafilokokus, 2 streptokokus E. 1 stafilokokus, 2 diplobasilus 7. Bakteri disebut dapat berkembang biak secara paraseksual karena . . . . A. dapat membelah diri B. dapat berkonjugasi C. dapat melakukan peleburan sel kelamin D. dapat melakukan perkembangbiakan seksual E. dapat melakukan pertukaran materi genetik 8. Bakteri dapat menyebabkan penyakit dengan berbagai cara, yaitu . . . . A. menyebabkan luka B. menghancurkan sel inang C. menghasilkan racun D. A, B, C benar E. Menginfeksi sel inang 9. Yang dimaksud dengan heterokista pada sianobakteri adalah . . . . A. sel khusus yang mengandung enzim nitrogenase B. bagian filamen yang membentuk individu baru C. spora yang berdinding tebal D. sel-sel kelamin E. sel-sel yang mengandung klorofil 10. Alga biru dikatakan sebagai organisme fotosintetik karena mempunyai pigmen . . . . A. klorofil, karotenoid, fikosianin, fikoeritrin B. klorofil, fikoxantin, karotenoid, xantofil C. klorofil, fikoxantin, fikoeritrin, fikosianin D. klorofil, fikobilin, karotenoid, xantofil E. klorofil, fikobilin, karotenoid, melanin

 

Penelitian Cyanophyta dan Rangkuman Monera

Penelitian Cyanophyta dan Rangkuman Monera

Penelitian Cyanophyta dan Rangkuman Monera

Penelitian Cyanophyta
Penelitian Cyanophyta

Penelitian Cyanophyta

Tujuan: pengamatan pada Cyanophyta.

• Ambil sampel air kolam atau air sawah • Dengan menggunakan pipet teteskan air tersebut pada kaca preparat/objek glass, kemudian tutuplah dengan kaca penutup/deck glass. • Amati dibawah mikroskop dengan menggunakan perbesaran lemah dan dilanjutkan dengan perbesaran kuat. • Catat dan gambarlah hasil pengamatanmu serta beri keterangan mengenai ciri dan sifat tiap objek yang kamu amati, misalkan mengenai warnanya, bergerak/motil ataukah tidak bergerak dan nama spesies tersebut.

Penelitian Cyanophyta

Tujuan: Pemanfaatan Acetobacterium xylinium untuk proses fermentasi air kelapa menjadi makanan nata de coco.

Buatlah kelompok dengan anggota maksimal 4 orang. Alat dan bahan 1. Beaker glass 6. Air kelapa 2. Kompor 7. Urea 3. Panci, blender 8. Asam cuka 4. Kertas 9. Gula pasir 5. Stoples, saringan, botol 10. Ampas nenas

Penelitian Cyanophyta

Cara kerja 1. Membuat starter Membuat starter a. Buah nenas dihancurkan dengan blender, kemudian disaring hingga tinggal ampasnya sehingga sari nenas sudah betul-betul terpisah dari ampasnya. b. Campurkan ampas nenas, air dan gula dengan perbandingan 6 : 3 : 1 c. Masukan campuran tersebut kedalam botol dan tutup rapat-rapat, tunggu hingga 3 minggu sampai terbentuk lapisan putih diatasnya. Lapisan putih tersebut adalah koloni Acetobacterium xylinium yang merupakan bibit untuk pembuatan nata de coco.

Penelitian Cyanophyta

2. Membuat nata de coco a. Didihkan satu liter air kelapa yang telah disaring kemudian tambahkan 75 gr gula dan juga urea satu sendok teh. b. Setelah mendidih angkat dan biarkan dingin, setelah benar-benar dingin maka tambahkan asam cuka dan urea hingga pH 4-5, kemudian masukkan ke dalam stoples yang telah steril. c. Masukkan starter ke dalam stoples tersebut, tutup rapat-rapat dan simpan selama satu minggu. d. Setelah terbentuk padatan putih (nata de coco) agak transparan maka buka dan ambil padatan tersebut. e. Potong sesuai keinginan dan kemudian hasil potongan nata de coco tersebut direndam selama 2-3 hari untuk menghilangkan keasamannya, selama perendaman usahakan setiap hari untuk mengganti air rendaman tersebut. f. Nata de coco dimasukkan ke dalam stoples yang bersih bersama 500 cc larutan gula 40% dan kemudian tambahkan 30 mg Natrium Benzoat (pengawet) dan essence (aroma) seperlunya.

Penelitian Cyanophyta

Rangkuman

Penelitian Cyanophyta

1. Prokariota memiliki sel yang tidak berinti dan materi genetiknya berpusat pada daerah yang disebut nukleoid serta tidak ada membran yang membatasinya dengan bagian sel lainnya. 2. Sistem 5 kingdom mengakui adanya dua jenis sel yang berbeda secara mendasar, yaitu prokaroita dan eukariota, dan menempatkan prokariota di dalam Kingdom Monera. 3. Bakteri fotosintetik memiliki klorofil khusus yang tergabung di dalam membran mesosom. 4. Bakteri kemoautotrof mempu membuat karbohidrat dari bahan mentah anorganik tanpa menggunakan energi cahaya. 5. Bakteri gram positif ada yang berbentuk batang dan kokus. Umumnya bakteri gram positif bersifat patogen karena mampu menghasilkan toksin yang kuat sehingga menyebabkan beberapa penyakit yang cukup berbahayabagi hewan dan manusia. 6. Bakteri gram negatif ada yang berbentuk batang dan kokus. Organisme bakteri gram negatif yang terkenal adalah Escherichia coli , yang menghuni usus manusia tetapi tidak bersifat parasit, bahkan membantu dalam sintesis vitamin K dan B di dalam tubuh. Pada baktari gram negatif berbentuk kokus terdapat spesies yang berbahaya bagi kesehatan, yaitu Neissiria meningitidis karena dapat menimbulkan penyakit meningitis meningoklonal. 7. Proses penggabungan DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel pada reproduksi bakteri terdiri dari transformasi, transduksi, dan konjugasi. 8. Transformasi merupakan perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Proses ini merupakan rekombinasi genetik, perputaran segmen DNA dengan cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi akan memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang berasal dari dua sel yang berbeda. 9. Transduksi umum adalah jenis transduksi dimana gen-gen bakteri ditransfer secara acak dimulai pada saat Bakteriofaga lepas dari inang yang lisis, maka faga dapat menempel pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian DNA bakteri yang didapatkan dari sel pertama. Beberapa DNA ini kemudian dapat menggantikan daerah homolog dari kromosom sel kedua. Kromosom sel ini sekarang memiliki kombinasi DNA yang berasal dari dua sel sehingga rekombinasi genetik telah terjadi. 10. Transduksi khusus hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut, dan terjadi pada bakteri temperata saat siklus lisogenik. 11. Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. 12. Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri

Kerjakan di buku tugasmu! A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Penyakit yang disebabkan oleh bakteri adalah …. a. TBC, tipus, dan polio b. trakhom, cacar, dan polio c. disentri, cacar, dan pes d. lepra, tipus, dan sifilis e. TBC, lepra, dan polio 2. Alga hijau biru dapat memfiksasi nitrogen bebas di udara sehingga mampu menghasilkan senyawa nitrat. Salah satu yang memiliki kemampuan tersebut adalah …. a. Anabaena d. Sargassum b. Spirullina e. Gellidium c. Chlorella 3. Alga hijau biru dikelompokkan ke dalam monera karena …. a. inti sel prokariotik b. tidak memiliki alat gerak c. bersel tunggal d. reproduksi dengan menggunakan spora e. mengandung pigmen fikosianin 4. Di dalam ekosistem, alga hijau biru berperan sebagai organisme perintis sebab …. a. sebagai sumber makanan bagi makhluk hidup lain b. dapat membentuk tempat hidup bagi organisme lain c. dapat hidup ditempat yang sangat panas dan kering d. dapat hidup ditempat yang ekstrim e. dalam kondisi tertentu dapat hidup dengan organisme lain 5. Acetobacterium xylinium berperan dalam proses fermentasi …. a. kecap d. mentega b. nata de coco e. yakult c. tape 6. Bakteri yang memiliki seberkas flagella pada salah satu kutubnya, dimasukkan ke dalam kelompok …. a. monotrik d. peritrik b. amfitrik e. atrik c. lofotrik

7. Reproduksi bakteri secara generatif sering disebut paraseksual, reproduksi ini berlangsung melalui empat cara, yaitu …. a. transformasi, konjugasi, transduksi dan plasmid b. transformasi, induksi, konjugasi dan plasmid c. konjugasi, plasmid, repikasi dan transformasi d. plasmid, konjugasi, replikasi dan induksi e. transformasi, transduksi, induksi dan konjugasi 8. Vaksin yang biasa diberikan secara oral adalah vaksin untuk mencegah wabah penyakit …. a. demam berdarah d. trakhom b. rabies e. cacar c. polio 9. Bakteri yang berada di usus manusia dan memiliki peranan untuk membusukkan sisa pencernaan makanan adalah …. a. Acetobacterium d. Escherichia coli b. Nitrosomonas e. Streptomyces venezuele c. Lactobacillus bulgaricus 10. Bakteri penyebab kolera berbentuk …. a. bacillus d. diplococcus b. coccus e. streptococcus c. vibrio

Tulislah B jika pernyataan di bawah ini Benar dan S jika salah serta berikan alasannya!

1. Prokariota memiliki ciri-ciri selnya tidak memiliki nukleus yang jelas dan tidak ada membran yang memisahkan daerah ini dari bagian sel lainnya. 2. Monera meliputi organisme uniseluler yang bersifat prokariotik, termasuk di dalamnya adalah Eubacteria (bakteri) dan cyanophyta atau alga biru hijau. 3. Bakteri fotosintetik menggunakan energi cahaya matahari untuk mereduksi karbon dioksida menjadi karbohidrat dengan sumber elektron yaitu air (H2O) yang diperlukan dalam mensintesis energi. 4. Cyanophyta mampu menggunakan air sebagai sumber elektron dan dengan mereduksi karbondioksida menjadi karbohidrat reaksi CO2 + 2H2 O ? (CH2 O) + H2 O + O2 ). Hal ini sama dengan semua tumbuhan hanya perbedaannya, ukuran cyanophyta adalah mikroskopis. 5. Transformasi merupakan perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Biologi Kelas X untuk Siswa SMA – MA 104 Pemaparan pada populasi bakteri dengan suatu antibiotik spesifik akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, tetapi pada bakteri yang memiliki plasmid R yang dapat mengatasi antibiotik, hal itu tidak terjadi. Sehingga akan semakin banyak bakteri yang akan mewarisi gen-gen yang menyebabkan resistensi antibiotik. Konsekuensi medisnya pun terbaca, yaitu strain patogen yang resisten semakin lama semakin banyak sehingga membuat pengobatan infeksi bakteri tertentu menjadi semakin sulit. Bagaimana sikap anda terhadap penggunaan antibiotik, jika melihat lingkungan disekitar kalian banyak diketemukan penyakit-penyakit baru yang disebabkan oleh strain dari bakteri yang sudah resisten terhadap antibiotik tersebut ?

Jodohkan pernyataan A dan pernyataan B!

No. Pernyataan A 1 Bakteri belerang mengoksidasi H2S dari air belerang untuk menghasilkan energi yang dapat mereduksi CO2 menjadi karbohidrat. 2 Selain klorofil dan beta-karoten terkandung juga satu atau dua pigmen tambahan, yaitu pigmen biru yang disebut fikosianin dan pigmen merah yang dinamakan fikoeritrin. 3 Monera banyak yang bersifat motil, bakteri motil mendorong dirinya sendiri menggunakan filamen yang berada dalam dinding sel, misalnya spyrochaeta. 4 Cara penggabungan DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel pada prokariota (monera) melalui transformasi, transduksi dan konjugasi yang berbeda dengan eukariota. 5 Transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Pernyataan B a Fertilisasi b Kemoautotrop c Cyanophyta d Flagella e Konjugasi f Pembelahan biner g Alga