Monera dan Pengaruhnya bagi Kehidupan

Monera dan Pengaruhnya bagi Kehidupan

Monera dan Pengaruhnya bagi Kehidupan

Monera dan Pengaruhnya
Monera dan Pengaruhnya

Monera dan Pengaruhnya

f. Kokus gram negatif Dua anggota kelompok ini yang perlu mendapat perhatian ialah Neissiria meningitidis yang dapat menimbulkan meningitis meningokokal, yaitu suatu infeksi yang teramat parah di selaput otak (meninges) yang lazim pada anak kecil. Neissiria gonorrhoeae yang menyebabkan salah satu penyakit manusia yang paling tersebar luas yaitu gonorhea. Organisme itu menyebar secara langsung dari seseorang yang satu ke seseorang yang lain melalui kontak seksual.

Monera dan Pengaruhnya – Pada laki-laki, organisme ini menyerang uretra menyebabkan keluarnya nanah dan sering kali menetap di kelenjar prostat dan epididimis. Pada perempuan organisme ini menyebar pada vagina ke serviks dan tuba fallopi. Jika infeksi itu tidak dirawat, kerusakan yang diakibatkan pada tuba fallopi itu dapat mengganggu lewatnya sel telur sehingga menimbulkan kemandulan.

Monera dan Pengaruhnya

g. Spirillium Dinding sel yang kaku pada spirillium menjadikannya berbentuk heliks. Mereka ini bersifat gram-negatif dan motil. Kebanyakan terdapat di sekitar air, baik air tawar maupun air asin. Akan tetapi, ada juga satu spesies yang sering dijumpai menghuni mulut manusia.

Monera dan Pengaruhnya

h. Aktinomisetes Kebanyakan anggota dalam kelompok ini tumbuh seperti filamen-filamen yang tipis seperti kapang daripada sel-sel tunggal. Sehingga sejak lama diduga sebagai fungi (cendawan). Meskipun ada persamaan dalam hal pola pertumbuhannya, tetapi mereka bukanlah fungi. Fungi termasuk eukariota sedangkan Aktinomisetes adalah prokariota, dengan adanya perbedaan yang mendasar itu menunjukkan struktur sel serta biokimianya. Aktinomisetes merupakan anggota yang dominan dari populasi mikroba di tanah. Di sini mereka berperan utama dalam penghancuran sampah organik. Banyak penghuni tanah merupakan sumber penting bagi antibiotik. Streptomisin, eritromisin kloramfenikol yang dijual sebagai “Chloromycetin”, dan tetrasiklin dijual sebagai “Aureomycin” dan “tetramycin” adalah produk dari aktinomisetes.

Monera dan Pengaruhnya

Mycobacteria dan Corynebacteria merupakan kerabat dekat Aktinomesetes. Dua species mikrobakteri ini menyebabkan penyakit pada manusia yang serius dan kronis, yaitu Tuberkolose dan lepra. Corynebacteria diphtheriae menyebabkan penyakit difteri, sebagaimana pada tetanus, bahaya pada difteri bukan karena penyebaran bakteri tersebut ke dalam jaringan di tenggorokan, melainkan karena toksin yang dihasilkan. Toksin difteri mengeluarkan efek beracunnya dalam cara yang paling spesifik. Racun itu mengkatalisis inaktivasi suatu faktor yang penting bagi asam amino untuk ditambahkan kepada rantai polipeptida yang disintesis pada ribosom. Toksin difteri adalah suatu protein, gen struktural yang menyandikan untuk protein itu bukan merupakan milik bakteri tersebut, tetapi suatu bakteriofaga yang dapat menginfeksi bakteri tersebut dan bergabung dengan genomnya.

Monera dan Pengaruhnya – Toksin difteri dapat diperoleh dari biakan organisme, perlakuan dengan formaldehida mengubahnya menjadi toksoid yang tidak membahayakan. Imunisasi dengan toksoid difteri biasanya bergabung dengan toksoid tetanus dan preparat kuman batuk rejan yang dilemahkan dalam vaksin “tripel” menyebabkan penurunan besar dalam wabah penyakit. i. Spirochaeta Spirochaeta adalah bakteri yang panjang dan juga tipis, berbentuk pilinan yang panjangnya berkisar antara beberapa m sampai 500 m. Dinding selnya tidak sekaku dinding sel spirilla sehingga mereka dapat melengkung dengan mudah sekali walau beberapa Spirochaeta ada yang tidak berbahaya dan hidup dalam air tawar, tanah, atau tubuh hewan, tetapi ada juga yang parasit, misalnya Spirochaeta yang menyebabkan penyakit sifilis, yaitu penyakit kelamin yang menular.

j. Mycoplasma Mycoplasma adalah bakteri nonmotil yang kecil sekali tanpa dinding sel. Beberapa diantaranya hidup bebas, sedang yang lain hidup sebagai parasit pada tumbuhan, serangga dan hewan lain. Mycoplasma pertama yang ditemukan merupakan organisme yang menyebabkan suatu tipe pneumonia yang disebut pleuropneumonia pada hewan ternak. Anggota lain dari kelompok ini menyebabkan penyakit pada manusia yang dinamakan pneumonia atipikal primer. Mycoplasma termasuk organisme soliter yang paling kecil pada prokariotik meskipun banyak yang demikian kecil (0,1 m) untuk dapat dilihat di bawah mikroskop elektron, tetapi mereka mengandung segala sesuatu yang diperlukan untuk menjalankan semua aktifitas kehidupan.

k. Rickettsia dan Chlamydiae Rickettsia berlainan dengan Mycoplasma karena Rickettsia hampir seluruhnya adalah parasit intraseluler obligat. Hal ini berarti bahwa mereka dapat tumbuh dan berkembang biak hanya selama mereka ada di dalam sel inangnya, yaitu beberapa arthropoda tertentu seperti caplak, tungau, kutu rambut, dan kutu anjing serta mamalia, mereka bergantung kepada sel inangnya agar disediakan koenzim seperti ATP. Demam tipus disebabkan Rickettsia yang ditularkan dari seseorang ke orang lain karena kebiasaan mengisap darah dari kutu tubuh. Demam bercak Rocky Mountain Spotted Fever disebabkan oleh Rickettsia yang ditularkan melalui gigitan caplak yang terinfeksi, untuk menanggulangi organisme ini dilakukan pengobatan dengan antibiotik. Chlamydiae menyerupai Rickettsia dalam banyak hal. Mereka pun parasit sangat kecil, obligat intraseluler. Penyakit yang dapat ditimbulkan Rickettsia ini misalkan psittacosis atau “parrot fever” disebut juga demam burung kakak tua. Sebenarnya, bermacam-macam burung bahkan kadang-kadang manusia yang berfungsi sebagai inang organisme ini, sehingga nama omitosis sekarang lebih disukai. Chlamydiae juga menyebabkan trakhoma, merupakan infeksi mata yang amat sering mengakibatkan kebutaan permanen. Diperkirakan kini 400 juta orang menderita trakhoma dan 6 juta buta karenanya. l. Bakteri peluncur Prokariota ini dinamakan bakteri peluncur karena caranya berpindah tempat, meluncur di atas substratnya. Banyak spesies bakteri peluncur ini uniseluler, sedangkan yang lain membentuk filamen sel yang panjang. Sel-sel dalam filamen itu berbagi dinding yang sama. Kebanyakan bakteri peluncur bersifat heterotrop, tetapi beberapa adalah kemoautotrop, yang dapat mengoksidasi H2 S untuk energi sebagaimana bakteri belerang kemoautotrof. Bakteri peluncur berfilamen, secara khusus sangat mirip dengan kelompok utama prokariota, yaitu ganggang hijau-biru. Persamaan itu begitu dekatnya, sehingga bakteri peluncur berfilamen ini dapat mewakili ganggang hijau-biru yang telah kehilangan kemampuannya untuk ber-fotosintesis.

2. Alga hijau biru (Cyanophyta)

Sejak lama organisme ini disebut alga (ganggang) karena mereka hidup mirip dengan alga lainnya, dalam hal ini habitatnya dan dalam hal cara fotosintesisnya. Meskipun demikian, alga hijau-biru ini adalah prokariota, dengan demikian jauh lebih dekat kerabatnya dengan bakteri daripada dengan alga lainnya yang bersifat eukariotik. Untuk alasan inilah, para peneliti lebih menyukai pemakaian istilah cyanobacteria (“bakteri hijau-biru”) untuk organisme itu. Walaupun alga hijau-biru itu berfotosintesis dan bersifat prokariotik, mereka berbeda dengan bakteri fotosintetik dalam banyak hal penting. Klorofilnya ialah klorofil a, yaitu molekul yang sama dengan yang dijumpai pada tumbuhan dan algae lain, mereka mampu menggunakan air sebagai sumber elektron dan dengan mereduksi karbon dioksida menjadi karbohidrat. Reaksinya sebagai berikut: CO2 + 2H2 O ? (CH2 O) + H2 O + O2 Seperti halnya bakteri peluncur, alga hijau-biru terbungkus dalam dinding peptidoglikan yang dikelilingi selubung bergetah. Beberapa spesies bersel satu, beberapa tumbuh sebagai filamen dari sel-sel yang berhubungan. Sejumlah algae hijau biru berfilamen dapat mengikat nitrogen atmosfer.

Hal ini dilakukan dalam heterosista, yaitu sel tak berwarna yang terdapat di antara sel-sel fotosintetik. Organisme inilah yang tumbuh subur bilamana unsur fosfat banyak terdapat di danau dan perairan lain yang airnya tawar. Ganggang hijaubiru yang mengikat nitrogen juga penting menjaga kesuburan padi. Beberapa spesies hidup subur di mata air panas Yellowstone National Park pada suhu yang cukup panas untuk merebus telur. Pita hitam yang terdapat pada karang di sepanjang tepi pantai pada saat air laut naik disebabkan oleh alga hijau-biru. Karena yang mereka perlukan untuk hidup adalah cahaya, udara (N2 dan CO2 ), air dan beberapa ion organik, maka kemampuannya yang tinggi untuk hidup di lokasi yang keras itu dapatlah dipahami, bahkan kalau kekurangan cairan pada saat pasang surut air laut, selubung gelatinnya dapat menjaganya dari kekeringan. Selain klorofil dan beta-karoten, alga hijau-biru mengandung satu atau dua pigmen tambahan, yaitu pigmen biru yang disebut fikosianin dan pigmen merah yang dinamakan fikoeritrin. Campuran sederhana klorofil dan fikosianin dan pigmen pada beberapa species memberikan warna hijau, tetapi species yang mengandung fikoeritrin tampak berwarna merah, ungu, coklat, atau bahkan hitam. Laut merah mendapat namanya karena alga hijaubiru berwarna merah yang terdapat di perairannya. Di laut dangkal yang airnya hangat, hidup alga hijau-biru dan bakteri dalam koloni-koloni besar. Di sekitarnya terbentuk endapan mineral membentuk kolam-kolam dan bukit-bukit kecil berlapis-lapis yang disebut stromatolit. Stromatolit yang sangat tua ditemukan di formasi geologi di berbagai tempat di bumi. Umur stromatolit berkisar antara berjuta tahun sampai 3,5 milyar tahun. Fosil mikroskopik yang mirip dengan alga hijau biru berfilamen ditemukan dalam stromatolit yang berumur 2,3 × 109 tahun. Beberapa di antara fosil mikroskopik ini tersimpan dengan amat baiknya sehingga tampak heterosistanya. Jika stromatolit yang sangat tua itu dibentuk dengan cara yang sama, maka dapat disimpulkan bahwa alga-hijau biru telah ada di bumi sejak 3,5 × 109 tahun yang lampau.

 

Materi Tentang Reproduksi pada Monera

Materi Tentang Reproduksi pada Monera

Materi Tentang Reproduksi pada Monera

Reproduksi pada Monera – Reproduksi pada Monera a. Reproduksi aseksual Pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, artinya pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan. Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi, demikian seterusnya. Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara kedua sel anak bakteri. Perhatikan gambar skematik pembelahan biner sel bakteri di samping! Bagaimanakah kecepatan pertumbuhan populasi bakteri? Mengapa bakteri patogen tetap ada sekalipun berbagai antibiotik pelawannya telah digunakan? Mengapa tidak juga dipenuhi oleh bakteri? Coba anda lakukan aktivitas di bawah ini!

Reproduksi pada Monera

Reproduksi pada Monera
Reproduksi pada Monera

Tujuan: menghitung pertambahan populasi bakteri

Reproduksi pada Monera – Bakteri Eschericcia coli membelah setiap 20 menit, artinya satu sel bakteri E.coli melalui proses pembelahan biner, 20 menit kemudian menjadi 2 sel bakteri. 1. Hitunglah berapa besar populasi E.coli jika satu sel bakteri membelah dalam waktu 24 jam! Berapa pula besar populasinya jika membelah dalam waktu seminggu (7 hari)? 2. Lakukanlah kajian kepustakaan untuk menjawab masalah berikut ini! a. Berbagai antibiotik pelawan bakteri telah ditemukan dan digunakan untuk mengatasi berbagai penyakit yang disebabkan infeksi bakteri. Mengapa bakteri patogen penyebab penyakit tidak pernah musnah? b. Jika bakteri berkembang dengan pesat, mengapa dunia ini tidak dipenuhi dengan bakteri?

Reproduksi pada Monera

b. Reproduksi seksual

Reproduksi pada Monera – Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel. Pada eukariota, proses seksual secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA dari dua individu ke dalam satu zigot. Akan tetapi, jenis kelamin yang ada pada ekuariota tidak terdapat pada prokariota. Meiosis dan fertilisasi tidak terjadi, sebaliknya ada proses lain yang akan mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari individu-individu yang berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan transformasi, transduksi dan konjugasi.

Reproduksi pada Monera

1) Transformasi Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococcus pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati. Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari sistem imun inang) alel asing tersebut kemudian dimasukkan ke dalam kromosom bakteri menggantikan alel aslinya untuk kondisi tanpa pelapis. Proses ini merupakan rekombinasi genetik – perputaran segmen DNA dengan cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi ini sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang berasal dari dua sel yang berbeda. Bertahun-tahun setelah transformasi ditemukan pada kultur laboratorium, sebagian besar ahli biologi percaya bahwa proses tersebut terlalu jarang dan terlalu kebetulan, sehingga tidak mungkin memainkan peranan penting pada populasi bakteri di alam. Tetapi, para saintis sejak saat itu telah mempelajari bahwa banyak spesies bakteri dipermukaannya memiliki protein yang terspesialisasi untuk mengambil DNA dari larutan sekitarnya. Protein-protein ini secara spesifik hanya mengenali dan mentransfer DNA dari spesies bakteri yang masih dekat kekerabatannya. Tidak semua bakteri memiliki protein membran seperti ini. Seperti contohnya, E. Coli sepertinya sama sekali tidak memiliki mekanisme yang tersepesialisasi untuk menelan DNA asing. Walaupun demikian, menempatkan E. Coli di dalam medium kultur yang mengandung konsentrasi ion kalsium yang relatif tinggi secara artifisial akan merangsang sel-sel untuk menelan sebagian kecil DNA. Dalam bioteknologi, teknik ini diaplikasikan untuk memasukkan gengen asing ke dalam E. Coli, gen-gen yang mengkode protein yang bermanfaat, seperti insulin manusia dan hormon pertumbuhan.

2) Transduksi Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Diakhir siklus litik faga, molekul asam nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan faga lengkapnya dilepaskan ketika sel inang lisis. Kadangkala sebagian kecil dari DNA sel inang yang terdegradasi menggantikan genom faga. Virus seperti ini cacat karena tidak memiliki materi genetik sendiri. Walaupun demikian, setelah pelepasannya dari inang yang lisis, 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. Jenis transduksi ini disebut dengan transduksi umum karena gen-gen bakteri ditransfer secara acak. Untuk transduksi khusus memerlukan infeksi oleh faga temperat, dalam siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sebagai profaga ke dalam kromosom bakteri inang, di suatu tempat yang spesifik. Kemudian ketika genom faga dipisahkan dari kromosom, genom faga ini membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang berdampingan dengan profaga. Ketika suatu virus yang membawa DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.

c. Konjugasi dan Plasmid

Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses ini, telah diteliti secara tuntas pada E. Coli. Transfer DNA adalah transfer satu arah, yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan “pasangannya” menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai “jantan”, menggunakan alat yang disebut piliseks untuk menempel pada resipien (penerima) DNA dan disebut sebagai “betina”. Kemudian sebuah jembatan sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut, menyediakan jalan untuk transfer DNA. Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid tertentu, seperti plasmid f, dapat melakukan penggabungan reversibel ke dalam kromosom sel. Genom faga bereplikasi secara terpisah di dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya memiliki sedikit gen, dan gen-gen ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Walaupun demikian, gengen dari plasmid ini dapat memberikan keuntungan bagi bakteri yang hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Contohnya, plasmid f mempermudah rekombinasi genetik, yang mungkin akan menguntungkan bila perubahan lingkungan tidak lagi mendukung strain yang ada di dalam populasi bakteri. Plasmid f , terdiri dari sekitar 25 gen, sebagian besar diperlukan untuk memproduksi piliseks. Ahli-ahli genetika menggunakan simbol f+ (dapat diwariskan). Plasmid f bereplikasi secara sinkron dengan DNA kromosom, dan pembelahan satu sel f+ biasanya menghasilkan dua keturunan yang semuanya merupakan f+. Sel-sel yang tidak memiliki faktor f diberi simbol f-, dan mereka berfungsi sebagai recipien DNA (“betina”) selama konjugasi. Kondisi f+ adalah kondisi yang “menular” dalam artian sel f+ dapat memindah sel f- menjadi sel f+ ketika kedua sel tersebut berkonjugasi.

Plasmid f bereplikasi di dalam sel “jantan”, dan sebuah salinannya ditransfer ke sel “betina” melalui saluran konjugasi yang menghubungkan sel-sel tersebut. Pada perkawinan f+ dengan f- seperti ini, hanya sebuah plasmid f yang ditransfer. Gen-gen dari kromosom bakteri tersebut ditransfer selama konjugasi ketika faktor f dari donor sel tersebut terintegrasi ke dalam kromosomnya. Sel yang dilengkapi dengan faktor f dalam kromosomnya disebut sel Hfr ( high frequency of recombination atau rekombinasi frekuensi tinggi). Sel Hfr tetap berfungsi sebagai jantan selama konjugasi, mereplikasi DNA faktor f dan mentransfer salinannya ke f- pasangannya. Tetapi sekarang, faktor f ini mengambil salinan dari beberapa DNA kromosom bersamanya. Gerakan acak bakteri biasanya mengganggu konjugasi sebelum salinan dari kromosom Hfr dapat seluruhnya dipindahkan ke sel f-. Untuk sementara waktu sel resipien menjadi diploid parsial atau sebagian, mengandung kromosomnya sendiri ditambah dengan DNA yang disalin dari sebagian kromosom donor. Rekombinasi dapat terjadi jika sebagian DNA yang baru diperoleh ini terletak berdampingan dengan daerah homolog dari kromosom F-, segmen DNA dapat dipertukarkan. Pembelahan biner pada sel ini dapat menghasilkan sebuah koloni bakteri rekombinan dengan gen-gen yang berasal dari dua sel yang berbeda, dimana satu dari strain-strain bakteri tersebut sebenarnya merupakan Hfr dan yang lainnya adalah F.

Pada tahun 1950-an, pakar-pakar kesehatan jepang mulai memperhatikan bahwa beberapa pasien rumah sakit yang menderita akibat disentri bakteri, yang menyebabkan diare parah, tidak memberikan respons terhadap antibiotik yang biasanya efektif untuk pengobatan infeksi jenis ini. Tampaknya, resistensi terhadap antibiotik ini perlahan-lahan telah berkembang pada strain-strain Shigella sp. tertentu, suatu bakteri patogen. Akhirnya, peneliti mulai mengidentifikasi gen-gen spesifik yang menimbulkan resistensi antibiotik pada Shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa gengen tersebut, mengkode enzim yang secara spesifik menghancurkan beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin. Gengen yang memberikan resistensi ternyata di bawa oleh plasmid. Sekarang dikenal sebagai plasmid R (R untuk resistensi). Pemaparan suatu populasi bakteri dengan suatu antibiotik spesifik baik di dalam kultur laboratorium maupun di dalam organisme inang akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, tetapi hal itu tidak terjadi pada bakteri yang memiliki plasmid R yang dapat mengatasi antibiotik. Teori seleksi alam memprediksi bahwa, pada keadaan-keadaan seperti ini, 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, membuat pengobatan infeksi bakteri tertentu menjadi semakin sulit. Permasalahan tersebut diperparah oleh kenyataan bahwa plasmid R, seperti plasmid F, dapat berpindah dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya melalui konjugasi.