VIRUS
A. Definisi
Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak bersel tunggal ).
B.Struktur Virus
Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri. Partikel virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat (sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.
Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.
Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.
Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.
Virus Kompkeks
• Virus Telanjang
Perbandingan Ukuran Virus
C.Morfologi Virus
Morfologi virus Gambaran struktural yang biasanya ditemukan pada semua virus adalah terutama genom asam nukleat dan protein pembungkus, walupun partikel virus (virion) dapat sangat bervariasi dalam hal bentuk dan ukuran.
a. Kapsid (selubung protein) terdiri banyak sub unit struktural yang berulang-ulang dan tersusun dalam pola yang sangat rapi.
1. Komponen struktural yang paling sederhana ialah suatu molekul protein tunggal yang disebut protomer.
2. Protomer individual membentuk unit struktural dasar dari virus yang disebut kapsomer.
3. Banyaknya kapsomer yang jumlahnya +3 tergantung dari ukuran dan morfologi virusnya bergantung dan disebut kapsid.
b. Nukleokapsid-----Merupakan gabungan dari ”inti” (ceote) asam nukleat dan protein kapsid.
1. Pada banyak virus seperti virus mosaik tembakau dari virus influenza, nukleokapsid helikal, hubungan antara asam nukleat dan molekulprotein menghasilkan suatu rotasi tunggal.
2. Bentuk struktural utama kedua dari nukleokapsid viral ialah ikosahedral 9ikosahedral : ikosa =20, hedron : bidang).
a. Pada virus ikosahedral asam nukleotidanya didapatkan dalam ”inti” dari struktur tersebut dan dikelilingi oleh pembungkus protein.
b. Virus dengan struktur ikosahedral ditandai dengan adanya bidang-bidang segitga samasisi sebanyak 20 buah, 12 verteks, 30 sisi dan simetri rotasi rangkap 2, 3 dan 5 yang tepat.
3. Hanya ada sejumlah kecil virus yang mempunyai struktur yang kompleks dan tidak memperlihatkan bentuk simetri yang teratur (exp. Poxvirus yang berbentuk bata).
c. Nukleokapsid viral dapat merupakan suatu virion lengkap exp. Virus kapsid yang tidak berenvelop atau dapat pula dikelilingi dengan membran tipe seluler, exp. Virus yang berenvelope.
- Envelope viral seperti membran seluler yang mengandung lapisan rangkap lipida dan merupakan protein yang khas virus.
- Protein envelop yang khas virus ada 2 tipe yaitu :
a. Glikoprotein pada umumnya ditemukan sebagai struktur permukaan, exp. Seperti tonjolan atau molekul hemaglutinasi.
b. Protein matriks merupakan protein yang tidak diglikolisasi (nonglycosilated protein) yang membentuk lapisan struktural pada permukaan dalam dari envelop viral.
D.Peranan Virus dalam kehidupan
Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh) disebut vaksin. Contohnya pembuatan vaksin polio, rabies, hepatitis B, influenza, cacar, dan vaksin MMR (Measles, Mumps, Rubella) untuk cacar gondong, dan campak. Pada umumnya virus bersifat rnerugikan. Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. David Sanders, seorang profesor ¬biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember ¬2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru). Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih. Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan. Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.
E.Virus Penginfeksi
Penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus
1. Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV). Ayam yang terjangkit penyakit ini harus dimusnahkan karena dapat bertindak sebagai sumber pencemaran dan penular.diikuti oleh gangguan syaraf serta diare.
2. Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. penyakit kuku dan mulut merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh virus yang mudah menyerang hewan ternak berkuku belah diantaranya sapi, kerbau, domba, kambing, dan babi. Penyebaran penyakit itu dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya virus yang terbawa oleh angin, persinggungan badan dengan hewan ternak yang sudah terinveksi, bercampurnya hewan ternak dalam angkutan truk, serta pakan ternak yang mengandung virus. Penyakit kuku dan mulut mengakibatkan sariawan yang mengganggu kuku dan mulut sehingga ternak tidak nafsu makan selama hampir dua minggu, hingga berangsur kurus dan akhirnya mati.
3. Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).
4. Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet. Penyebabnya adalah Rhabdovirus. Penyakit anjing gila (rabies) adalah suatu penyakit menular yang akut, menyerang susunan syaraf pusat, disebabkan oleh virus rabies jenis Rhabdho virus yang dapat menyerang semua hewan berdarah panas dan manusia. Penyakit ini sangat ditakuti dan mengganggu ketentraman hidup manusia, karena apabila sekali gejala klinis penyakit rabies timbul maka biasanya diakhiri dengan kematian.
5. Polyoma, penyebab tumor pada hewan.
6. Adenovirus, penyebab tumor pada hewan tertentu.
Penyakit pada manusia yang disebabkan oleh virus
1. lnfluenza
Penyebab influenza adalah virus orthomyxovirus yang berbentuk seperti bola. Virus influenza ditularkan lewat udara dan masuk ke tubuh manusia melalui alat pernapasan. Virus influenza pada umumnya menyerang hanya pada sistem pernapasan. Terdapat tiga tipe serologi virus influenza, yaitu tipe A, B, dan C. Tipe A dapat menginfeksi manusia dan hewan, sedangkan B dan C hanya menginfeksi manusia. Gejala influenza adalah demam, sakit kepala, pegal linu otot, dan kehilangan nafsu makan, Orang yang terserang influenza biasanya akan sembuh dalam 3 sampai 7 hari.
Penanggulangan virus ini telah diusahakan oleh beberapa ahli dengan pembuatan vaksin. pendekatan terbaru adalah dengan pemakaian mutan virus hidup vang dilemahkan untuk mendorong agar respon kekebalan tubuh meningkat.
Pencegahan terhadap penyakit influenza adalah dengan menjaga daya tahan tubuh dan menghindari kontak dengan penderita influenza.
2. Campak
Campak disebabkan oleh virus paramyxovirus yang tidak rnengandung enzim neurominidase.Gejala campak adalah demam tinggi, batuk, dan rasa nyeri di seluruh tubuh.
Di awal masa inkubasi, virus berlipat ganda di saluran pernapasan atas. Di akhir masa inkubasi, virus menuju darah dan beredar keseluruh bagian tubuh, terutama kulit.
3. Cacar air
Cacar air disebabkan oleh virus Herpesvirus varicellae. Virus ini mempunvai DNA ganda dan menyerang sel diploid manusia.
4. Hepatitis
Hepatitis (pembengkakan hati) disebabkan oleh virus hepatitis. Ada 3 macam virus hepatitis yaitu hepatitis A, B, dau C (non-A,non-B). Gejalanya adalah demam, mual, dan muntah, serta perubahan warna kulit dan selaput lendir menjadi kuning. Virus hepatitis A cenderung menimbulkan hepatitis akut, sedangkan virus hepatitis B cenderung menimbulkan hepatitis kronis. Penderita hepatitis B mempunyai risiko menderita kanker hati. Penyakit ini dapat rnenular melalui minuman yang terkontaminasi, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril.
5. Polio
Polio disebabkan oleh poliovirus. Serangan poliovirus menyebabkan lumpuh bila virus menginfeksi selaput otak (meninges) dan merusak sel saraf yang berhubungan dengan saraf tepi.
Virus ini menyerang anak - anak berusia antara 1 - 5 tahun . virus polio dapat hidup di air selama berbulan - bulan, sehingga dapat menginfeksi melalui air yang diminum. Dalam keadaan beku virus ini dapat ditularkan lewat lingkungan yang buruk, melalui makanan dan minuman. penularan dapat terjadi melalui alat makan bahkan melalui ludah.
6. Gondong
Penyakit gondong disebabkan oleh paramyxovirus dapat hidup dijaringan otak , selaput otak, pankreas, testis, kelenjar parotid dan radang di hati. Penyakit gondong ditandai dengan pembengkakan di kelenjar parotid pada leher di bawah daun telinga. penularannya terjadi melalui kontak langsung dengan penderita melalui ludah, urin dan muntahan.
7. AIDS
AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) adalah penurunan sistem kekebalan tubuh yang disebabkan oleh virus HIV (Human Immunodeficiency Virus). Virus HIV adalah virus kompleks yang rnempunvai 2 molekul RNA di dalam intinya. Virus tersebut diduga kuat berasal dari virus kera afrika yang telah mengalami mutasi. Walaupun AIDS sangat mematikan, penularannya tidak semudah penularan virus lain. Virus HIV tidak ditularkan melalui kontak biasa seperti jabat tangan, pelukan, batuk, bersin, peralatan makan dan mandi, asalkan tidak ada luka di kulit.
Virus HIV dapat masuk ke dalam tubuh melalui luka di kulit atau selaput lendir. Penularannya dapat terjadi melalui hubungan seksual, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril. Gejala awal ditandai oleh pembesaran nodus limfa. Penyakit yang umumnya diderita adalah pneumonia, diare, kanker, penurunan berat badan, dan gagal jantung. Pada penderita, virus HIV banyak terkonsentrasi di dalam darah dan cairan mani. Sekali virus menginfeksi penderita, virus akan tetap ada sepanjang hidup penderita.
8. Ebola
Gejala awal vang ditimbulkan ebola mirip influenza, yaitu demam, menggigil, sakit kepala, nyeri otot, dan hilang nafsu makan. Gejala ini muncul setelah 3 hari terinfeksi. Setelah itu virus ebola mulai mereplikasikan dirinya. Virus ebola menyerang sel darah. Sebagai akibatnva sel darah yang mati akan menyumbat kapiler darah, mengakibatkan kulit memar, rnelepuh, dan seringkali larut seperti kertas basah. Pada hari ke-6, darah keluar dari mata, hidung, dan telinga. Selain itu penderita memuntahkan cairan hitam vang merupakan bagian jaringan dalam tubuh yang hancur.
Pada hari ke-9, biasanva penderita akan mati. Ebola ditularkan melalui kontak langsung dengan cairan tubuh penderita ebola (darah, feses, urin, ludah, keringat). Sampai saat ini belum ada obat penyembuhnya. Virus ebola ditemukan pada tahun 1976 di Sudan dan Zaire. Habitatnya di alam belum diketahui, demikan pula bagaimana prosesnya menjadi epidemik. Virus ebola dapat hidup di atmosfer selama beberapa menit. kemudian akan mati oleh radiasi uliraviolet.
9. Herpes simplex
Disebabkan oleh virus anggota sukuHerpetoviridae, yang menyerang kulit dan selaput lendir. Virus herpes simplex dapat menyerang bayi, anak-anak, dan orang dewasa.
Penyakit ini biasanya menyerang mata, bibir, mulut, kulit, alat kelamin, dan kadang - kadang otak. Infeksi pertama biasanya setempat dan cenderung hilang timbul. Virus masuk ke dalam tubuh melalui luka kecil. Pada bayi, virus sering ditularkan pada saat dilahirkan.
Selain itu virus juga ditularkan melalui hubungan seksual. Kecuali pada mata dan otak, gejala utama penyakit adalah timbul gelembung - gelembung kecil. Gelembung tersebut sangat mudah pecah. Infeksi pada alat kelamin diduga merupakan salah satu faktor penyebab tumor ganas di daerah genitalia tersebut.
10. Papilloma
Disebabkan oleh salah satu virus yang diduga dapat menimbulkan tumor di kulit, alat kelamin, tenggorokan, dan saluran utama pernapasan. infeksi terjadi melalui kontak langsung dan hubungan seksual dengan penderita.
11. SARS (Severe Acute Respirotory Syndrome)
Diduga disebabkan oleh virus Corona mamalia (golongan musang, rakun) yang mudah sekali bermutasi setiap terjadi replikasi.
Gejala-gejala penyakit: suhu tubuh di atas 39oC, menggigil, kelelahan otot, batuk kering, sakit kepala, susah bernapas, dan diare.
12. Rabies
Disebabkan oleh virus rabies. Rabies sebenarnya merupakan penyakit yang menyerang hewan, misalnya anjing, kucing, dan kelelawar penghisap darah. Hewan yang terkena dapat menunjukkan tingkah laku agresif ataupun kelumpuhan.
Virus ditularkan pada manusia melalui gigitan binatang yang terinfeksi. Setelah masa inkubasi yang sangat bervariasi, dari 13 hari sampai 2 tahun (rata-rata 20 - 60 hari), timbul gejaia kesemutan di sekitar luka gigitan, gelisah, dan otot tegang. Gangguan fungsi otak, seperti hilangnya kesadaran, terjadi kira - kira satu minggu kemudian, Rabies sering kali menyebabkan kematian.
Sebagai panduan tentang rabies, dapat dipakai teori dari Vaughan sebagai berikut:
1) Jika hewan yang menggigit tidak menunjukkan gejala rabies dalam waktu 5 - 7 hari setelah menggigit, dapat dianggap bahwa gigitan tidak mengandung virus rabies.
2) Tidak semua hewan berpenyakit rabies mengeluarkan virus rabies dalam ludahnya.
3) Gigitan kucing lebih berbahaya daripada gigitan anjing, karena kemungkinan adanya virus pada ludah kucing yang terinfeksi rabies lebih besar (90%) daripada anjing (45%). Pencegahan penyakit pada hewan dilakukan dengan cara vaksinasi.
b. Penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus
1. Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV). Ayam yang terjangkit penyakit ini harus dimusnahkan karena dapat bertindak sebagai sumber pencemaran dan penular.diikuti oleh gangguan syaraf serta diare.
2. Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. penyakit kuku dan mulut merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh virus yang mudah menyerang hewan ternak berkuku belah diantaranya sapi, kerbau, domba, kambing, dan babi. Penyebaran penyakit itu dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya virus yang terbawa oleh angin, persinggungan badan dengan hewan ternak yang sudah terinveksi, bercampurnya hewan ternak dalam angkutan truk, serta pakan ternak yang mengandung virus. Penyakit kuku dan mulut mengakibatkan sariawan yang mengganggu kuku dan mulut sehingga ternak tidak nafsu makan selama hampir dua minggu, hingga berangsur kurus dan akhirnya mati.
3. Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).
4. Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet. Penyebabnya adalah Rhabdovirus. Penyakit anjing gila (rabies) adalah suatu penyakit menular yang akut, menyerang susunan syaraf pusat, disebabkan oleh virus rabies jenis Rhabdho virus yang dapat menyerang semua hewan berdarah panas dan manusia. Penyakit ini sangat ditakuti dan mengganggu ketentraman hidup manusia, karena apabila sekali gejala klinis penyakit rabies timbul maka biasanya diakhiri dengan kematian.
5. Polyoma, penyebab tumor pada hewan.
6. Adenovirus, penyebab tumor pada hewan tertentu.
c. Penyakit pada manusia yang disebabkan oleh virus
2. lnfluenza
Penyebab influenza adalah virus orthomyxovirus yang berbentuk seperti bola. Virus influenza ditularkan lewat udara dan masuk ke tubuh manusia melalui alat pernapasan. Virus influenza pada umumnya menyerang hanya pada sistem pernapasan. Terdapat tiga tipe serologi virus influenza, yaitu tipe A, B, dan C. Tipe A dapat menginfeksi manusia dan hewan, sedangkan B dan C hanya menginfeksi manusia. Gejala influenza adalah demam, sakit kepala, pegal linu otot, dan kehilangan nafsu makan, Orang yang terserang influenza biasanya akan sembuh dalam 3 sampai 7 hari.
Penanggulangan virus ini telah diusahakan oleh beberapa ahli dengan pembuatan vaksin. pendekatan terbaru adalah dengan pemakaian mutan virus hidup vang dilemahkan untuk mendorong agar respon kekebalan tubuh meningkat.
Pencegahan terhadap penyakit influenza adalah dengan menjaga daya tahan tubuh dan menghindari kontak dengan penderita influenza.
3. Campak
Campak disebabkan oleh virus paramyxovirus yang tidak rnengandung enzim neurominidase.Gejala campak adalah demam tinggi, batuk, dan rasa nyeri di seluruh tubuh.
Di awal masa inkubasi, virus berlipat ganda di saluran pernapasan atas. Di akhir masa inkubasi, virus menuju darah dan beredar keseluruh bagian tubuh, terutama kulit.
4. Cacar air
Cacar air disebabkan oleh virus Herpesvirus varicellae. Virus ini mempunvai DNA ganda dan menyerang sel diploid manusia.
5. Hepatitis
Hepatitis (pembengkakan hati) disebabkan oleh virus hepatitis. Ada 3 macam virus hepatitis yaitu hepatitis A, B, dau C (non-A,non-B). Gejalanya adalah demam, mual, dan muntah, serta perubahan warna kulit dan selaput lendir menjadi kuning. Virus hepatitis A cenderung menimbulkan hepatitis akut, sedangkan virus hepatitis B cenderung menimbulkan hepatitis kronis. Penderita hepatitis B mempunyai risiko menderita kanker hati. Penyakit ini dapat rnenular melalui minuman yang terkontaminasi, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril.
6. Polio
Polio disebabkan oleh poliovirus. Serangan poliovirus menyebabkan lumpuh bila virus menginfeksi selaput otak (meninges) dan merusak sel saraf yang berhubungan dengan saraf tepi.
Virus ini menyerang anak - anak berusia antara 1 - 5 tahun . virus polio dapat hidup di air selama berbulan - bulan, sehingga dapat menginfeksi melalui air yang diminum. Dalam keadaan beku virus ini dapat ditularkan lewat lingkungan yang buruk, melalui makanan dan minuman. penularan dapat terjadi melalui alat makan bahkan melalui ludah.
7. Gondong
Penyakit gondong disebabkan oleh paramyxovirus dapat hidup dijaringan otak , selaput otak, pankreas, testis, kelenjar parotid dan radang di hati. Penyakit gondong ditandai dengan pembengkakan di kelenjar parotid pada leher di bawah daun telinga. penularannya terjadi melalui kontak langsung dengan penderita melalui ludah, urin dan muntahan.
8. AIDS
AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) adalah penurunan sistem kekebalan tubuh yang disebabkan oleh virus HIV (Human Immunodeficiency Virus). Virus HIV adalah virus kompleks yang rnempunvai 2 molekul RNA di dalam intinya. Virus tersebut diduga kuat berasal dari virus kera afrika yang telah mengalami mutasi. Walaupun AIDS sangat mematikan, penularannya tidak semudah penularan virus lain. Virus HIV tidak ditularkan melalui kontak biasa seperti jabat tangan, pelukan, batuk, bersin, peralatan makan dan mandi, asalkan tidak ada luka di kulit.
Virus HIV dapat masuk ke dalam tubuh melalui luka di kulit atau selaput lendir. Penularannya dapat terjadi melalui hubungan seksual, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril. Gejala awal ditandai oleh pembesaran nodus limfa. Penyakit yang umumnya diderita adalah pneumonia, diare, kanker, penurunan berat badan, dan gagal jantung. Pada penderita, virus HIV banyak terkonsentrasi di dalam darah dan cairan mani. Sekali virus menginfeksi penderita, virus akan tetap ada sepanjang hidup penderita.
9. Ebola
Gejala awal vang ditimbulkan ebola mirip influenza, yaitu demam, menggigil, sakit kepala, nyeri otot, dan hilang nafsu makan. Gejala ini muncul setelah 3 hari terinfeksi. Setelah itu virus ebola mulai mereplikasikan dirinya. Virus ebola menyerang sel darah. Sebagai akibatnva sel darah yang mati akan menyumbat kapiler darah, mengakibatkan kulit memar, rnelepuh, dan seringkali larut seperti kertas basah.
Pada hari ke-6, darah keluar dari mata, hidung, dan telinga. Selain itu penderita memuntahkan cairan hitam vang merupakan bagian jaringan dalam tubuh yang hancur. Pada hari ke-9, biasanva penderita akan mati. Ebola ditularkan melalui kontak langsung dengan cairan tubuh penderita ebola (darah, feses, urin, ludah, keringat). Sampai saat ini belum ada obat penyembuhnya. Virus ebola ditemukan pada tahun 1976 di Sudan dan Zaire. Habitatnya di alam belum diketahui, demikan pula bagaimana prosesnya menjadi epidemik. Virus ebola dapat hidup di atmosfer selama beberapa menit. kemudian akan mati oleh radiasi uliraviolet.
10. Herpes simplex
Disebabkan oleh virus anggota sukuHerpetoviridae, yang menyerang kulit dan selaput lendir. Virus herpes simplex dapat menyerang bayi, anak-anak, dan orang dewasa.
Penyakit ini biasanya menyerang mata, bibir, mulut, kulit, alat kelamin, dan kadang - kadang otak. Infeksi pertama biasanya setempat dan cenderung hilang timbul. Virus masuk ke dalam tubuh melalui luka kecil. Pada bayi, virus sering ditularkan pada saat dilahirkan.
Selain itu virus juga ditularkan melalui hubungan seksual. Kecuali pada mata dan otak, gejala utama penyakit adalah timbul gelembung - gelembung kecil. Gelembung tersebut sangat mudah pecah. Infeksi pada alat kelamin diduga merupakan salah satu faktor penyebab tumor ganas di daerah genitalia tersebut.
11. Papilloma
Disebabkan oleh salah satu virus yang diduga dapat menimbulkan tumor di kulit, alat kelamin, tenggorokan, dan saluran utama pernapasan.
Infeksi terjadi melalui kontak langsung dan hubungan seksual dengan penderita.
12. SARS (Severe Acute Respirotory Syndrome)
Diduga disebabkan oleh virus Corona mamalia (golongan musang, rakun) yang mudah sekali bermutasi setiap terjadi replikasi.
Gejala-gejala penyakit: suhu tubuh di atas 39oC, menggigil, kelelahan otot, batuk kering, sakit kepala, susah bernapas, dan diare.
13. Rabies
Disebabkan oleh virus rabies. Rabies sebenarnya merupakan penyakit yang menyerang hewan, misalnya anjing, kucing, dan kelelawar penghisap darah. Hewan yang terkena dapat menunjukkan tingkah laku agresif ataupun kelumpuhan.
Virus ditularkan pada manusia melalui gigitan binatang yang terinfeksi. Setelah masa inkubasi yang sangat bervariasi, dari 13 hari sampai 2 tahun (rata-rata 20 - 60 hari), timbul gejaia kesemutan di sekitar luka gigitan, gelisah, dan otot tegang. Gangguan fungsi otak, seperti hilangnya kesadaran, terjadi kira - kira satu minggu kemudian, Rabies sering kali menyebabkan kematian.
Sebagai panduan tentang rabies, dapat dipakai teori dari Vaughan sebagai berikut:
1) Jika hewan yang menggigit tidak menunjukkan gejala rabies dalam waktu 5 - 7 hari setelah menggigit, dapat dianggap bahwa gigitan tidak mengandung virus rabies.
2) Tidak semua hewan berpenyakit rabies mengeluarkan virus rabies dalam ludahnya.
3) Gigitan kucing lebih berbahaya daripada gigitan anjing, karena kemungkinan adanya virus pada ludah kucing yang terinfeksi rabies lebih besar (90%) daripada anjing (45%). Pencegahan penyakit pada hewan dilakukan dengan cara vaksinasi.
b. Penyakit pada yang tumbuhan disebabkan oleh virus
1. Mosaik, penyakit yang menyebabkan bercak kuning pada daun tumbuhan seperti tembakau, kacang kedelai, tomat kentang dan beberapa jenis labu. Penyakit ini disebabkan oleh Tobacco Mozaic Virus (TMV). Mentimun (Cucumber Mozaic), buncis (Bean cane mozaic dan Bean mozaic), gandum (Wheat mozaic), tebu (Sugar cane mozaic). Virus TMV pada tanaman ditularkan secara mekanis atau melalui benih. Virus ini belum diketahui dapat ditularkan melalui vektor (serangga penular). Virus dapat bertahan dan bersifat infektif selama beberapa tahun. Virus bersifat sangat stabil dan mudah ditularkan dari benih ke pembibitan pada saat pengelolaan tanaman secara mekanis misalnya pada saat pemindahan bibit ke pertanaman. Gejala Serangan daun tanaman yang terserang menjadi berwarna belang hijau muda sampai hijau tua. Ukuran daun relatif lebih kecil dibandingkan dengan ukuran daun normal. Jika menyerang tanaman muda, pertumbuhan tanaman terhambat dan akhirnya kerdil.
2. Yellows, penyakit yang menyerang tumbuhan aster.
3. Daun menggulung, terjadi pada tembakau, kapas, dan lobak yang diserang virus TYMV.
4. Penyakit tungro (virus Tungro) pada tanaman padi. Tungro adalah penyakit virus pada padi yang biasanya terjadi pada fase pertumbuhan vegetatif dan menyebabkan tanaman tumbuh kerdil dan berkurangnya jumlah anakan. Pelepah dan helaian daun memendek dan daun yang terserang berwarna kuning sampai kuning-oranye. Daun muda sering berlurik atau strip berwarna hijau pucat sampai putih dengan panjang berbeda sejajar dengan tulang daun. Gejala mulai dari ujung daun yang lebih tua. Daun menguning berkurang bila daun yang lebih tua terinfeksi. Dua spesies wereng hijau Nephotettix malayanus dan N.virescens adalah serangga yang menyebarkan (vektor) virus tungro.
5. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk (virus citrus vein phloem degeneration (CVPD). Virus ini dengan begitu cepat menyebar ditularkan serangga vektor Diaphorina Citri Kuwayana (Homoptera Psyllidae) atau masyarakat umum menyebutnya kutu loncat atau kutu putih.
F. Reflikasi Virus
Setelah disuntikkan kedalam sel inang, DNA dari virus akan menonaktifkan DNA sel inangnya dan kemudian mengambil alih kerja sel inang, lalu menggunakan sel tersebut untuk memperoleh energi dalam bentuk ATP untuk melanjutkan proses reproduksinya. DNA dari virus, akan menjadikan sel inang sebuah tempat pembentukan virus baru, kemudian DNA akan mengarahkan virus untuk menghasilkan protein dan mereplikasi DNA virus untuk dimasukkan ke dalam virus baru yang sedang dibuat. Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi oleh kapsid, kapsid dibuat dari protein sel inang dan berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus.
Lisis
Tahap lisis terjadi ketika virus-virus yang dibuat dalam sel telah matang. Ratusan virus-virus kemudian akan berkumpul pada membran sel dan menyuntikkan enzim lisosom yang menghancurkan membran sel dan menyediakan jalan keluar untuk virus-virus baru. Sel yang membrannya hancur itu akhirnya akan mati dan virus-virus yang bebas akan menginvasi sel-s
G. Siklus Litik dan Lisogenik
Siklus litik dalam virologi merupakan salah satu siklus reproduksi virus selain siklus lisogenik. Siklus litik dianggap sebagai cara reproduksi virus yang utama karena menyangkut penghancuran sel inangnya. Siklus litik, secara umum mempunyai tiga tahap yaitu adsorbsi & penetrasi, replikasi (biosintesis) dan lisis. Setiap siklus litik dalam prosesnya membutuhkan waktu dari 10-60 menit.
Tahapan siklus
Adsorbsi & penetrasi
Tahap adsorbsi yaitu penempelan virus pada inang. Virus mempunyai reseptor protein untuk menempel pada inang spesifik. Setelah menempel, virus kemudian akan melubangi membran dari sel inang dengan enzim lisozim. Setelah berlubang, virus akan menyuntikkan DNA virusnya kedalam sitoplasma sel inang.
Siklus litik
Siklus lisogenik dalam virologi merupakan siklus reproduksi virus selain siklus litik. Tahapan dari siklus ini hampir sama dengan siklus litik, perbedaannya yaitu sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus.
Siklus lisogenik secara umum mempunyai tiga tahap, yaitu adsorpsi dan penetrasi, penyisipan gen virus dan pembelahan sel inang.
Tahap siklus
Adsorpsi dan penetrasi
Virus menempel pada permukaan sel inang dengan reseptor protein yang spesifik lalu menghancurkan membran sel dengan enzim lisozim, virus melakukan penetrasi pada sel inang dengan menyuntikkan materi genetik yang terdapat pada asam nukleatnya kedalam sel.
Penyisipan gen virus
Asam nukleat dari virus yang telah menembus sitoplasma sel inang kemudian akan menyisip kedalam asam nukleat sel inang, tahap penyisipan tersebut kemudian akan membentuk provirus (pada bakteriofage disebut profage). Sebelum terjadi pembelahan sel, kromosom dan provirus akan bereplikasi.
Pembelahan sel inang
Sel inang yang telah disisipi kemudian melakukan pembelahan, provirus yang telah bereplikasi akan diberikan kepada sel anakan dan siklus inipun akan kembali berulang sehingga sel yang memiliki profage menjadi sangat banyak.
Hubungan dengan siklus litik
Provirus yang baru dapat memasuki keadaan Litik dalam kondisi lingkungan yang tepat tetapi kemungkinannya sangat kecil. Kemungkinan akan bertambah besar apabila diberi agen penginduksi.
H. Klasifikasi virus
Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus RNA, dapat berunting tunggal (umpamanya pikornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau berunting ganda (misalnya revirus penyebab diare); demikian pula virus DNA (misalnya berunting tunggal oada fase φ × 174 dan parvorirus berunting ganda pada adenovirus, herpesvirus dan pokvirus). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama: virus RNA berunting positif (+), yang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-); virus RNA berunting negatif (-) yang tidak dapat secara langsung bertindak sebagai mRNA, tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transkriptase; dan retrovirus, yang berunting + dan dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi ke dalam kromosom inang ) melalui suatu transkriptase balik yang terkandung atau tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini merupakan penyebab AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang.
I. Pencegahan dan pengobatan
Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh. Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus. Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik. Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.
Selasa, 11 Januari 2011
FISIOLIOGI SIRKULASI
FISIOLOGI SIRKULASI
Fungsi Sistem Sirkulasi
1. Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen
2. Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera
3. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh
4. Menyebarkan tekanan/kekuatan
sistem sirkulasi pada hewan bervariasi tergantung tingkat perkembangan tubuh hewan, sepeti pada hewan tingkat rendah sistem sirkulasinya sederhana tetapi pada hewan tingkat tinggi system sirkulasinya lebih lengkap.
Komponen sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu : jantung, pembuluh dan cairan tubuh. Jantung adalah komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh.
Ada dua jenis jantung:
1. Jantung Tubuler/Vaskuler
a. Terdapat pada hewan Invertebrata
b. Bentuk sederhana dan tidak mempunyai klep
c. Bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga: jantung peristaltik
2. Jantung Berongga
a. Terdapat pada hewan Vertebrata
b. Merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep
c. Gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah
d. Terdapat pada hewan Vertebrata
e. Merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep
f. Gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah
g. Kontraksi otot jantung terjadi secara periodik
Pengaturan kecepatan denyut jantung dipengaruhi oleh saraf simpatis untuk mempercepat denyut jantung dan saraf vagus untuk memperlambat denyut jantung.
Factor-faktor yang mempengaui ritme denyut jantung :
1.Rangsang kimiawi seperti hormon dan perubahan kadar O2 dan CO2 ataupun rangsang panas
- Hormon Adrenalin meningkatkan kontraksi jantung
- Hormon Asetilkolin menurunkan denyut jantung
- Peningkatan kadar CO2 meningkatkan kontraksi jantung
2. Berbagai rangsang psikis mempengaruhi kecepatan denyut jantung
Pembuluh adalah Saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh. Pembuuh ada dua maca, yaitu : pembuluh darah dan pembuluh limfe.
Pembuluh Darah adalah saluran khusus untuk mengalirkan darah. Pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas: Arteri, Vena dan Kapiler.
Darah adalah cairan dalam pembuluh darah yang beredar ke seluruh tubuh mulai dari jantung dan segera kembali ke jantung. Susunan cairan darah terdiri atas : sel darah (eritrosit, leukosit, trombosit) dan plasma darah.
Fungsi umum darah untuk mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik.
Fungsi khusus darah:
1. Mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan
2. Mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan
3. Membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ-organ ekskresi
4. Mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel
5. Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh
Sistem sirkulasi pada hewan
Sistem sirkulasi pada hewan terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Sistem sirkulasi terbuka, contoh pada moluska
2. Sistem sirkulasi tertutup, contoh pada vertebrata
Mechanism pertukaran zat
Tekanan sistole dan diastole manusia adalah 120/80 mm Hg artinya darah yang dipompa oleh jantung memberikan tekanan sebesar 120 mm Hg. Tekana darah yang semula masuk 120 mm Hg kemudian masuk ke aorta, arteri, kapiler dan semakin jauh dari dari jantung maka akan semakin menurun tekana hidrostatiknya +/- 40 mm Hg.
Cairan dalam tubuh hewan dibedakan menjadi 2, yaitu cairanbintra sel dan ekstra sel. Cairan intra sel yaitu sitoplasma, sedangkan cairan ekstrasel meliputi cairan jaringan, limfe, darah, dan hemo limfe. Darah terdiri atas plasma dan sel darah ( eritrosit, leukosit, dan trombosit ) yang masing-masing memiliki fungsi berbeda . caqiran tubuh memiliki berbagai fungsi, yaitu fungsi sirkulasi, fungsi nutrisi, respirasi transportasi dan kekebalan. Cairan dalam tubuh hewan ini mengalir pada system sirkulasi tertutup atau terbuka.
Komponen penyusun system sirkulasi yaitu jantung, pembuluh darah, dan cairan tubuh. Jantung dan pembuluh darah merupakan komponen yang sanagat penting untuk menjamin kelancaran aliran darahnke berbagai jaringan. Jantung bekerja sebagai pompa penggerak cairan yang bersirkulasi , sedangkan pembuluh darah berfungsi sebagai jalan aliran darah.
Oto jantung bersifat miogenik dan berkontraksi secara ritmis, namun rime kontraksi ini dikendalikan oleh saraf dan hormone. Serta dipengaruhi oleh keadaan local jaringan, kerja jantung dan pembuluh darah akan menentukan besarnya tekanan dalam pembuluh dan jaringan yang yang selanjutnya akan mempenagruhi kelancaran pasokan darah dan berbagai macam zat yang terlarut di dalamnya ke setiap sel tubuh. Pertukaran zat yang terjadi antara kapiler dan sel jaringan sangat tergantung pada perbedaan tekanan antara keduanya.
. Porifera
Belum memiliki sistem sirkulasi khusus, tubuhnya terdiri atas dua lapisan sel, lapisan dalam terdiri atas sel-sel yang disebutkoanosit. Koanosit berfungsi menangkap makanan secara fagosit yang selanjutnya disebarkan keseluruh tubuh olehamoebosit.
2. Hydra
Pada dinding sebelah dalam dari tubuh Hydra berfungsi sebagai pencerna dan juga berfungsi sebagai
sirkulasi.
3. Platyhelminthes
Sel mesenkim berrfungsi membantu distribusi makanan yang telah dicernakan. Makanan yang tidak
dicerna dikeluarkan melalui mulut, misal pada Planaria.
4. Annelida
Memiliki sistem peredaran darah tertutup, yang terdiri dari pembuluh darah dorsal, pembuluh darah
ventral dan lima pasang lengkung aorta yang berfungsi sebagai jantung, misal pada cacing tanah
(Pheretima).
Arah aliran darah :
Lengkung aortaà pembuluh ventralà kapiler (seluruh jaringa tubuh)à pembuluh dorsalà
lengkung aorta (pembuluh jantung).
Oksigen diabsorbsi melalui kulit dan dibawa pembuluh kapiler menuju ke pembuluh dorsal. Pertukaran
darah terjadi paad kapiler. Darah cacing tanah mengandung haemoglobin yang terlarut dalam cairan
darahnya.
5. Mollusca
Memiliki sistem peredaran darah tertutup. Jantung pada hewan ini sudah terdapatatrium (serambi) dan
ventrikel (bilik) serta terdapat pembuluh darah vena dan arteri, misal pada keong (Pila globosa).
6. Arthropoda
Memiliki sistem peredaran darah terbuka. Jantung disebut jantung pembuluh. Darah dan cairan tubuh
serangga disebuthemolimfa.
Arah aliran darah :
Bila jantung pembuluh berdenyut maka hemolimfe mengalir melalui arteri ke rongga tubuhà
jaringan tubuh tanpa melalui kapilerà
jantung pembuluh melalui ostium.
Fungsi hemolimfa adalah mengedarkan zat makanan ke sel-sel. Hemolimfe tidak mengandung
haemoglobin sehingga tidak mengikat oksigen dan darah tidak berwarna merah. O2 dan CO2 diedarkan
melalui sistem trakea.
7. Pisces
Jantung ikan terdiri :
-2 ruang : meliputi 1 atrium (serambi) dan 1 ventrikel (bilik)
-Sinus venosus : yang menerima darah dari vena kardinalis anterior dan vena kardinalis poster
Arah aliran darah :
Darah dari jantung keluar melalui aorta ventral menuju insang. Di insang aorta bercabang menjadi arteri
brankial dan akhirnya menjadi kapiler-kapiler (terjadi pertukaran gas yaitu pelepasan CO2 dan
pengambilan O2 dari air. Dari kapiler insang darah mengalir ke aorta dorsal, kemudian ke kapiler
seluruh tubuh untuk memberikan O2 dan sari makanan serta mengikat CO2 . Selanjutnya darah kembali
ke jantung melalui vena kardinalis anterior dan vena kardinalis posterior.
Peredaran ikan termasuk peredaran darah tunggal (dalam satu kali peredarannya, darah melalui jantung
satu kali).
8. Amphibia
Jantung katak terdiri :
- 3 ruang
: 2 atrium dan 1 ventrikel
- Sinus venosus : menampung darah dari pembuluh
besar yang akan masuk ke atrium kanan.
Arah aliran darah :
Darah yang kaya O2 dari paru-paru dan kulit masuk ke atrium kiri. Darah yang miskin O2 masuk ke
atrium kanan dengan perantaraan sinus venosus. Dari atrium darah masuk ke ventrikel sehingga terjadi
percampuran darah yang kaya O2 dan darah yang miskin O2 . Dari ventrikel darah yang kaya O2
dipompa ke jaringan tubuh dan pada saat darah yang miskin O2 dialirkan ke paru-paru ke kulit untuk
memperoleh O2.
Peredaran darah katak termasuk peredaran darah ganda (dalam satu kali peredarannya, darah melewati
jantung 2 kali).
9. Reptilia
Jantung reptilia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan belum sempurna.
Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
Pada buaya, sekat ventrikel terdapat suatu lobang yang disebut foramen panizzae yang memungkinkan
pemberian O2 ke alat pencernaan dan untuk keseimbangan tekanan dalam jantung sewaktu penyelam di
air.
10. Aves
Jantung aves terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah
yang kaya O2 dan yang miskin O2 . Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
11. Mamalia
Jantung mamlia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah
yang kaya O2 dan yang miskin O2 . Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
Mendengar kata cacing, tentu pikiran kita akan membayangkan binatang yang bulat
panjang tanpa tulang yang hidup di tempat kotor. Sudah barang tentu kita juga
sudah tahu macam macam cacing baik cacing yang hidup di tanah yang biasa
digunakan sebagai umpan maupun cacing yang hidup di air. Cacing yang hidup di
tanah disamping bisa digunakan sebagai umpan, juga sangat membantu pak tani
dalam menggemburkan tanah pertanian.
Sayangnya ada saudaranya cacing tanah yang doyan hidup di dalam usus manusia.
Karena cacing merupakan salah satu makhluk hidup yang harus makan untuk
mempertahankan hidupnya, maka di dalam perut pun cacing ini akan makan segala
hal yang bisa dimakan. Nggak perduli apakah makanan itu dibutuhkan oleh yang
punya perut, asal bisa dimakan akan dimakan oleh sang cacing. Curangnya si cacing
ini, kalau jumlahnya banyak maka disamping yang makan ikut ikutan banyak, juga
secara mekanis akan menyumbat saluran pencernaan. Bertambahlah penderitaan
manusia yang mempunyai cacing indekos di perutnya.
Cacing pada manusia dalam menginfeksi sesungguhnya tidak memandang bulu. Asal
bisa masuk, doi akan masuk ke tubuh manusia. Perantaranya pun bermacam macam
namun yang paling sering adalah makanan terutama makanan yang tidak bagus
secara hygines dalam penyajiannya. Walaupun menginfeksi manusia, cacing tidak
meninggalkan sifat aslinya yang senang dengan lingkungan yang kotor dan lembab,
itu sebabnya infeksi cacing sering ditemukan pada lingkungan masyarakat yang
kumuh dan lembab. Bukan berarti orang orang yang selalu menjaga kebersihan akan
bebas cacing 100 persen karena walau diri kita sendiri bersih, kita tidak bisa
menghindari kontak dengan orang lain yang bisa saja membawa telur cacing.
Sebenarnya cacing pada manusia pun banyak jenisnya, ada cacing gelang, cacing
pita dan cacing pipih. Tapi yang kita bahas disini adalah cacing gelang karena
kasusnya paling banyak diantara infeksi cacing yang ada.
1. Cacing Perut(Askariasis)
Biasanya disebabkan oleh keluarga cacing Askaris lumbricoides yang merupakan
cacing yang paling sering menginfeksi manusia. Cacing dewasa hidup di dalam usus
manusia bagian atas, dan melepaskan telurnya di dalam kotoran manusia. Infeksi
pada manusia terjadi melalui jalan makanan yang tercemar oleh kotoran yang
mengandung telur cacing. Telur yang tertelan akan mengeluarkan larva. Larva ini
akan menembus dinding usus masuk ke aliran darah yang akhirnya sampai ke paru
paru lalu akan dibatukan keluar dan ditelan kembali ke usus. Penyakit yang timbul
dari infeksi ini antara lain anemia, obstruksi saluran empedu, radang pankreas dan
usus buntu.
2. Cacing Kremi(Enterobiasis )
Cacing yang memegang peranan disini adalah Enterobius vermikularis yang sering
banget terjadi pada anak kecil. Cacing dewasa akan tinggal di usus besar. Cacing
betina yang akan bertelur meninggalkan usus besar menuju anus yang merupakan
tempat bertelur yang paling ideal. Saat inilah si anak akan menangis karena lubang
anusnya gatal. Secara kasat mata, cacing ini akan terlihat sebesar parutan kelapa
disekitar lubang anus. Transmisi cacing ini seperti halnya cacing perut masuk
langsung melalui mulut baik dengan perantara makanan maupun dimasukan secara
tidak sengaja oleh penderita yang habis menggaruk lubang anusnya yang gatal.
Sehingga pada anak anak sering terjadi reinfeksi akibat tindakan itu.
3. Cacing Tambang
Paling sering disebabkan oleh Ancylostoma duodenale dan Necator americanus.
Cacing dewasa tinggal di usus halus bagian atas, sedangkan telurnya akan
dikeluarkan bersama dengan kotoran manusia. Telur akan menetas menjadi larva di
luar tubuh manusia, yang kemudian masuk kembali ke tubuh korban menembus kulit
Fungsi Sistem Sirkulasi
1. Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen
2. Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera
3. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh
4. Menyebarkan tekanan/kekuatan
sistem sirkulasi pada hewan bervariasi tergantung tingkat perkembangan tubuh hewan, sepeti pada hewan tingkat rendah sistem sirkulasinya sederhana tetapi pada hewan tingkat tinggi system sirkulasinya lebih lengkap.
Komponen sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu : jantung, pembuluh dan cairan tubuh. Jantung adalah komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh.
Ada dua jenis jantung:
1. Jantung Tubuler/Vaskuler
a. Terdapat pada hewan Invertebrata
b. Bentuk sederhana dan tidak mempunyai klep
c. Bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga: jantung peristaltik
2. Jantung Berongga
a. Terdapat pada hewan Vertebrata
b. Merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep
c. Gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah
d. Terdapat pada hewan Vertebrata
e. Merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep
f. Gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah
g. Kontraksi otot jantung terjadi secara periodik
Pengaturan kecepatan denyut jantung dipengaruhi oleh saraf simpatis untuk mempercepat denyut jantung dan saraf vagus untuk memperlambat denyut jantung.
Factor-faktor yang mempengaui ritme denyut jantung :
1.Rangsang kimiawi seperti hormon dan perubahan kadar O2 dan CO2 ataupun rangsang panas
- Hormon Adrenalin meningkatkan kontraksi jantung
- Hormon Asetilkolin menurunkan denyut jantung
- Peningkatan kadar CO2 meningkatkan kontraksi jantung
2. Berbagai rangsang psikis mempengaruhi kecepatan denyut jantung
Pembuluh adalah Saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh. Pembuuh ada dua maca, yaitu : pembuluh darah dan pembuluh limfe.
Pembuluh Darah adalah saluran khusus untuk mengalirkan darah. Pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas: Arteri, Vena dan Kapiler.
Darah adalah cairan dalam pembuluh darah yang beredar ke seluruh tubuh mulai dari jantung dan segera kembali ke jantung. Susunan cairan darah terdiri atas : sel darah (eritrosit, leukosit, trombosit) dan plasma darah.
Fungsi umum darah untuk mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik.
Fungsi khusus darah:
1. Mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan
2. Mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan
3. Membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ-organ ekskresi
4. Mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel
5. Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh
Sistem sirkulasi pada hewan
Sistem sirkulasi pada hewan terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Sistem sirkulasi terbuka, contoh pada moluska
2. Sistem sirkulasi tertutup, contoh pada vertebrata
Mechanism pertukaran zat
Tekanan sistole dan diastole manusia adalah 120/80 mm Hg artinya darah yang dipompa oleh jantung memberikan tekanan sebesar 120 mm Hg. Tekana darah yang semula masuk 120 mm Hg kemudian masuk ke aorta, arteri, kapiler dan semakin jauh dari dari jantung maka akan semakin menurun tekana hidrostatiknya +/- 40 mm Hg.
Cairan dalam tubuh hewan dibedakan menjadi 2, yaitu cairanbintra sel dan ekstra sel. Cairan intra sel yaitu sitoplasma, sedangkan cairan ekstrasel meliputi cairan jaringan, limfe, darah, dan hemo limfe. Darah terdiri atas plasma dan sel darah ( eritrosit, leukosit, dan trombosit ) yang masing-masing memiliki fungsi berbeda . caqiran tubuh memiliki berbagai fungsi, yaitu fungsi sirkulasi, fungsi nutrisi, respirasi transportasi dan kekebalan. Cairan dalam tubuh hewan ini mengalir pada system sirkulasi tertutup atau terbuka.
Komponen penyusun system sirkulasi yaitu jantung, pembuluh darah, dan cairan tubuh. Jantung dan pembuluh darah merupakan komponen yang sanagat penting untuk menjamin kelancaran aliran darahnke berbagai jaringan. Jantung bekerja sebagai pompa penggerak cairan yang bersirkulasi , sedangkan pembuluh darah berfungsi sebagai jalan aliran darah.
Oto jantung bersifat miogenik dan berkontraksi secara ritmis, namun rime kontraksi ini dikendalikan oleh saraf dan hormone. Serta dipengaruhi oleh keadaan local jaringan, kerja jantung dan pembuluh darah akan menentukan besarnya tekanan dalam pembuluh dan jaringan yang yang selanjutnya akan mempenagruhi kelancaran pasokan darah dan berbagai macam zat yang terlarut di dalamnya ke setiap sel tubuh. Pertukaran zat yang terjadi antara kapiler dan sel jaringan sangat tergantung pada perbedaan tekanan antara keduanya.
. Porifera
Belum memiliki sistem sirkulasi khusus, tubuhnya terdiri atas dua lapisan sel, lapisan dalam terdiri atas sel-sel yang disebutkoanosit. Koanosit berfungsi menangkap makanan secara fagosit yang selanjutnya disebarkan keseluruh tubuh olehamoebosit.
2. Hydra
Pada dinding sebelah dalam dari tubuh Hydra berfungsi sebagai pencerna dan juga berfungsi sebagai
sirkulasi.
3. Platyhelminthes
Sel mesenkim berrfungsi membantu distribusi makanan yang telah dicernakan. Makanan yang tidak
dicerna dikeluarkan melalui mulut, misal pada Planaria.
4. Annelida
Memiliki sistem peredaran darah tertutup, yang terdiri dari pembuluh darah dorsal, pembuluh darah
ventral dan lima pasang lengkung aorta yang berfungsi sebagai jantung, misal pada cacing tanah
(Pheretima).
Arah aliran darah :
Lengkung aortaà pembuluh ventralà kapiler (seluruh jaringa tubuh)à pembuluh dorsalà
lengkung aorta (pembuluh jantung).
Oksigen diabsorbsi melalui kulit dan dibawa pembuluh kapiler menuju ke pembuluh dorsal. Pertukaran
darah terjadi paad kapiler. Darah cacing tanah mengandung haemoglobin yang terlarut dalam cairan
darahnya.
5. Mollusca
Memiliki sistem peredaran darah tertutup. Jantung pada hewan ini sudah terdapatatrium (serambi) dan
ventrikel (bilik) serta terdapat pembuluh darah vena dan arteri, misal pada keong (Pila globosa).
6. Arthropoda
Memiliki sistem peredaran darah terbuka. Jantung disebut jantung pembuluh. Darah dan cairan tubuh
serangga disebuthemolimfa.
Arah aliran darah :
Bila jantung pembuluh berdenyut maka hemolimfe mengalir melalui arteri ke rongga tubuhà
jaringan tubuh tanpa melalui kapilerà
jantung pembuluh melalui ostium.
Fungsi hemolimfa adalah mengedarkan zat makanan ke sel-sel. Hemolimfe tidak mengandung
haemoglobin sehingga tidak mengikat oksigen dan darah tidak berwarna merah. O2 dan CO2 diedarkan
melalui sistem trakea.
7. Pisces
Jantung ikan terdiri :
-2 ruang : meliputi 1 atrium (serambi) dan 1 ventrikel (bilik)
-Sinus venosus : yang menerima darah dari vena kardinalis anterior dan vena kardinalis poster
Arah aliran darah :
Darah dari jantung keluar melalui aorta ventral menuju insang. Di insang aorta bercabang menjadi arteri
brankial dan akhirnya menjadi kapiler-kapiler (terjadi pertukaran gas yaitu pelepasan CO2 dan
pengambilan O2 dari air. Dari kapiler insang darah mengalir ke aorta dorsal, kemudian ke kapiler
seluruh tubuh untuk memberikan O2 dan sari makanan serta mengikat CO2 . Selanjutnya darah kembali
ke jantung melalui vena kardinalis anterior dan vena kardinalis posterior.
Peredaran ikan termasuk peredaran darah tunggal (dalam satu kali peredarannya, darah melalui jantung
satu kali).
8. Amphibia
Jantung katak terdiri :
- 3 ruang
: 2 atrium dan 1 ventrikel
- Sinus venosus : menampung darah dari pembuluh
besar yang akan masuk ke atrium kanan.
Arah aliran darah :
Darah yang kaya O2 dari paru-paru dan kulit masuk ke atrium kiri. Darah yang miskin O2 masuk ke
atrium kanan dengan perantaraan sinus venosus. Dari atrium darah masuk ke ventrikel sehingga terjadi
percampuran darah yang kaya O2 dan darah yang miskin O2 . Dari ventrikel darah yang kaya O2
dipompa ke jaringan tubuh dan pada saat darah yang miskin O2 dialirkan ke paru-paru ke kulit untuk
memperoleh O2.
Peredaran darah katak termasuk peredaran darah ganda (dalam satu kali peredarannya, darah melewati
jantung 2 kali).
9. Reptilia
Jantung reptilia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan belum sempurna.
Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
Pada buaya, sekat ventrikel terdapat suatu lobang yang disebut foramen panizzae yang memungkinkan
pemberian O2 ke alat pencernaan dan untuk keseimbangan tekanan dalam jantung sewaktu penyelam di
air.
10. Aves
Jantung aves terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah
yang kaya O2 dan yang miskin O2 . Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
11. Mamalia
Jantung mamlia terbagi menjadi 4 ruang, yaitu :
- 2 atrium
: - 1 atrium dekster (serambi kanan)
- 1 atrium sinister (serambi kiri)
- 2 ventrikel
: - 1 ventrikel dekster (bilik kanan)
- 1 ventrikel sinister (bilik kiri)
Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah
yang kaya O2 dan yang miskin O2 . Peredaran darah reptilia merupakan peredaran darah ganda.
Mendengar kata cacing, tentu pikiran kita akan membayangkan binatang yang bulat
panjang tanpa tulang yang hidup di tempat kotor. Sudah barang tentu kita juga
sudah tahu macam macam cacing baik cacing yang hidup di tanah yang biasa
digunakan sebagai umpan maupun cacing yang hidup di air. Cacing yang hidup di
tanah disamping bisa digunakan sebagai umpan, juga sangat membantu pak tani
dalam menggemburkan tanah pertanian.
Sayangnya ada saudaranya cacing tanah yang doyan hidup di dalam usus manusia.
Karena cacing merupakan salah satu makhluk hidup yang harus makan untuk
mempertahankan hidupnya, maka di dalam perut pun cacing ini akan makan segala
hal yang bisa dimakan. Nggak perduli apakah makanan itu dibutuhkan oleh yang
punya perut, asal bisa dimakan akan dimakan oleh sang cacing. Curangnya si cacing
ini, kalau jumlahnya banyak maka disamping yang makan ikut ikutan banyak, juga
secara mekanis akan menyumbat saluran pencernaan. Bertambahlah penderitaan
manusia yang mempunyai cacing indekos di perutnya.
Cacing pada manusia dalam menginfeksi sesungguhnya tidak memandang bulu. Asal
bisa masuk, doi akan masuk ke tubuh manusia. Perantaranya pun bermacam macam
namun yang paling sering adalah makanan terutama makanan yang tidak bagus
secara hygines dalam penyajiannya. Walaupun menginfeksi manusia, cacing tidak
meninggalkan sifat aslinya yang senang dengan lingkungan yang kotor dan lembab,
itu sebabnya infeksi cacing sering ditemukan pada lingkungan masyarakat yang
kumuh dan lembab. Bukan berarti orang orang yang selalu menjaga kebersihan akan
bebas cacing 100 persen karena walau diri kita sendiri bersih, kita tidak bisa
menghindari kontak dengan orang lain yang bisa saja membawa telur cacing.
Sebenarnya cacing pada manusia pun banyak jenisnya, ada cacing gelang, cacing
pita dan cacing pipih. Tapi yang kita bahas disini adalah cacing gelang karena
kasusnya paling banyak diantara infeksi cacing yang ada.
1. Cacing Perut(Askariasis)
Biasanya disebabkan oleh keluarga cacing Askaris lumbricoides yang merupakan
cacing yang paling sering menginfeksi manusia. Cacing dewasa hidup di dalam usus
manusia bagian atas, dan melepaskan telurnya di dalam kotoran manusia. Infeksi
pada manusia terjadi melalui jalan makanan yang tercemar oleh kotoran yang
mengandung telur cacing. Telur yang tertelan akan mengeluarkan larva. Larva ini
akan menembus dinding usus masuk ke aliran darah yang akhirnya sampai ke paru
paru lalu akan dibatukan keluar dan ditelan kembali ke usus. Penyakit yang timbul
dari infeksi ini antara lain anemia, obstruksi saluran empedu, radang pankreas dan
usus buntu.
2. Cacing Kremi(Enterobiasis )
Cacing yang memegang peranan disini adalah Enterobius vermikularis yang sering
banget terjadi pada anak kecil. Cacing dewasa akan tinggal di usus besar. Cacing
betina yang akan bertelur meninggalkan usus besar menuju anus yang merupakan
tempat bertelur yang paling ideal. Saat inilah si anak akan menangis karena lubang
anusnya gatal. Secara kasat mata, cacing ini akan terlihat sebesar parutan kelapa
disekitar lubang anus. Transmisi cacing ini seperti halnya cacing perut masuk
langsung melalui mulut baik dengan perantara makanan maupun dimasukan secara
tidak sengaja oleh penderita yang habis menggaruk lubang anusnya yang gatal.
Sehingga pada anak anak sering terjadi reinfeksi akibat tindakan itu.
3. Cacing Tambang
Paling sering disebabkan oleh Ancylostoma duodenale dan Necator americanus.
Cacing dewasa tinggal di usus halus bagian atas, sedangkan telurnya akan
dikeluarkan bersama dengan kotoran manusia. Telur akan menetas menjadi larva di
luar tubuh manusia, yang kemudian masuk kembali ke tubuh korban menembus kulit
Kamis, 25 November 2010
PENGERTIAN MIKROBIOLOGI DAN MIKROBA
PENGERTIAN MIKROBIOLOGI
Mikrobiologi adalah salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organisme organisme hidup berukuran mikroskopis yang meliputi, virus, bakteri, algae, fungi. Beberapa mikroba ( algae dan fungi) yang berukuran cukup besar dan dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi masih dimasukan dalam kajian mikrobiologi, karena teknik yang sama (isolasi, sterilisasi, dan penumbuhan pada dia artificial) digunakan untuk mempelajarinya.
Ruang lingkup mikrobiologi, dalam bidang biologi semakin luas dan berkembang sehingga perlu diadakan pembagian yang lebih khusus. Mikrobiologi dapat dibeda-bedakan menjadi beberapa sub berdasarkan berbagai macam orientasi yaitunorientasi taksonomi, orientasi habitat, dan orientasi problema.
Penertian mikroba jasad hidup yang ukurannya kecil, disebut dengan mikroorganisme/jasad renik karena ukurannya yang kecil sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar/ mikrosko. Ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar, pengatur kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi.
Penggolongan mikroba diantara jasad hidup, secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi 2 yaitu dunia tumbuhan ( plantae ) dan dunia binatang ( animalia ). Jasad hidup yang ukuannya besar dengan mudah dapat digolongkan ke dalam plantae/animalia, mikroba ukurannya sangat kecil sulit untuk digolongkan ke dalam planatae/animalia dan mikroba kadang-kadang juga mempunyai sifat antara plantae dan animalia.menurut teorinevolusi, setiap jasad akan berkembang menuju ke sifat plantae/animalia. Hal ini digambarkan sebagai pengelompokkan jasad secara berturut-turut dijelaskan oleh Haeckel ( 1834-1919) yaitu berdasarkan perbedaan organisasi selnya, dunia tumbuhan dan dunia binatang dibedakan dengan protista. R.H.Whittakar ( 1920-1980) yaitu membagi jasad hidup menjadi 3tingkat perkembangan , yaitu jasad prokariotik yang merupakan bakteri dan ganggang biru, jasad eukariotik uniseluler ( algae sel tunggal, khamir, dan protozoa )dan jasadeukariotik multiseluler dan multinukleat ( division fungi, plantae dan animali ). Cari Woese ( 1928 ) mengolongkan jasad hidup berdasarkan susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel.
Ciri umum mikroba, secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen maupun redusen. Sel mikroba ukurannya sangat keci, banyak mikroba yang terdidri dari 1 sel dan ada yang mempunyai banyak sel. Setelah ditemukan mikroskop electron dapat dilihat struktur halus dari dalam sel hidup sehingga perkembangan selnya ada tipe prokariota ( primitive ) yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna yang kedua tipe eukariota yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna. Empat sel lainnya yang bersifat seluler ada mikroba yang bersifat non seluler yaitu virus.
Virus merupakan jasad hidup yang bersifat parasit obligat berukuran super kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop electron. Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetic, virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energy sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup yang lain , selain virus ada juga jasad hidup yang disebut viroid yaitu bahan genetic RNA yang bersifat infeksius sel inang. Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion yang terdiri dari suatu molekul protein yang infeksius kenyataan ini merupakan perkecualiaan system biologi, prion menyimpan sifat genetic di dalam rantai polipeptida bukan di dalam RNA/DNA.
Mikrobiologi adalah salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organisme organisme hidup berukuran mikroskopis yang meliputi, virus, bakteri, algae, fungi. Beberapa mikroba ( algae dan fungi) yang berukuran cukup besar dan dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi masih dimasukan dalam kajian mikrobiologi, karena teknik yang sama (isolasi, sterilisasi, dan penumbuhan pada dia artificial) digunakan untuk mempelajarinya.
Ruang lingkup mikrobiologi, dalam bidang biologi semakin luas dan berkembang sehingga perlu diadakan pembagian yang lebih khusus. Mikrobiologi dapat dibeda-bedakan menjadi beberapa sub berdasarkan berbagai macam orientasi yaitunorientasi taksonomi, orientasi habitat, dan orientasi problema.
Penertian mikroba jasad hidup yang ukurannya kecil, disebut dengan mikroorganisme/jasad renik karena ukurannya yang kecil sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar/ mikrosko. Ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar, pengatur kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi.
Penggolongan mikroba diantara jasad hidup, secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi 2 yaitu dunia tumbuhan ( plantae ) dan dunia binatang ( animalia ). Jasad hidup yang ukuannya besar dengan mudah dapat digolongkan ke dalam plantae/animalia, mikroba ukurannya sangat kecil sulit untuk digolongkan ke dalam planatae/animalia dan mikroba kadang-kadang juga mempunyai sifat antara plantae dan animalia.menurut teorinevolusi, setiap jasad akan berkembang menuju ke sifat plantae/animalia. Hal ini digambarkan sebagai pengelompokkan jasad secara berturut-turut dijelaskan oleh Haeckel ( 1834-1919) yaitu berdasarkan perbedaan organisasi selnya, dunia tumbuhan dan dunia binatang dibedakan dengan protista. R.H.Whittakar ( 1920-1980) yaitu membagi jasad hidup menjadi 3tingkat perkembangan , yaitu jasad prokariotik yang merupakan bakteri dan ganggang biru, jasad eukariotik uniseluler ( algae sel tunggal, khamir, dan protozoa )dan jasadeukariotik multiseluler dan multinukleat ( division fungi, plantae dan animali ). Cari Woese ( 1928 ) mengolongkan jasad hidup berdasarkan susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel.
Ciri umum mikroba, secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen maupun redusen. Sel mikroba ukurannya sangat keci, banyak mikroba yang terdidri dari 1 sel dan ada yang mempunyai banyak sel. Setelah ditemukan mikroskop electron dapat dilihat struktur halus dari dalam sel hidup sehingga perkembangan selnya ada tipe prokariota ( primitive ) yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna yang kedua tipe eukariota yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna. Empat sel lainnya yang bersifat seluler ada mikroba yang bersifat non seluler yaitu virus.
Virus merupakan jasad hidup yang bersifat parasit obligat berukuran super kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop electron. Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetic, virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energy sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup yang lain , selain virus ada juga jasad hidup yang disebut viroid yaitu bahan genetic RNA yang bersifat infeksius sel inang. Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion yang terdiri dari suatu molekul protein yang infeksius kenyataan ini merupakan perkecualiaan system biologi, prion menyimpan sifat genetic di dalam rantai polipeptida bukan di dalam RNA/DNA.
SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBA
SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI
A. Penemuan Animakculus
Awal terungkap mikroba oleh Lesuwenhoek ( 1633-1723) dengan menggunakan mikoskop sangat
Sederhana dengan 1 lensa jarak focus yang pendek perbesarannya antara 50-300 X. studinya melalui struktur mikroskopis : biji, jaringan tumbuhan, dan invertebrate kecil.
B. Teori dan pendapat
Pertama teori abiogenesis, animakculus timbul dengan sendirinya dari bahan-bahan mati.yang kedua teori biogenesis, animalcules terbukti dari benih animalcules yang selalu berada di udara. Untuk mempertahankan pendapat penganut teori membuktikan dengan berbagai percobaan :
Francesoo Redi ( 1626-1697), kesimpulannya ualat tidak secara spontan berkembang dari daging dan belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat bukan berasal dari daging itu sendiri.
Lazzaro Spalanzon ( 1729-1799) kesimpulannya mikroba di dalam suatu bahan menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi pada bahan tersebut.
Louis Paster (1822-1896), , uadar mengandung mikroba yang pembagiannya tidak merata dan cara pembebasan cairan dan bahan-bahan dari mikroba yang sekarang dikenal dengan pasteurisasi dan sterilisasi.
C. Penemuan bakteri berspora
John Tyndall (1820-1893) percobaannya mendukungpendapat Pasteur ditemukannya termolabil tidak tahan pemanasan saat bakteri sangat tahan terhadap panas.
D. Teknik kultur murni
E. Peran mikroba dalam transformasi bahan organic
Bahan mikroba akanmengalami perubahan susunan kimiawinya yaitu fermentasi dan pembusukan.C Latour Th.Schwan . Kutzing (1837) penemuannya disimpulkan perubahan gula menjadi alcohol dan CO2 merupakan fungsi fisiologi dari sel khamir , kemudiaan ditentang oleh Jj. Liebeg, dan F. Wahler berpendapat fermentasi dan pembusuka merupakan reaksi kimia biasa, dibuktikan berhasil disintase senyawa organic urea dari senyawa anorganik. Kemudiaan Pasteur (1875-2876) menyimpulkan adanya sel-sel yang lebih kecil mengakibatkan sebagiaan besar proses fermentasi alcohol di desak oleh proses fermentasi lain yaitu fermentasi sam laktat. Dan pembuktiannya adalah setiap proses fermentasi tertentu disebabakan oleh aktivitas mikroba tertentu pula yang spesipik untuk proses fermentasi tersebut.
F. Penemuan Kehidupan Anaerob
Penelitian Pasteur pada fermentasi asam butirat ditemukan adanya proses kehidupan yang tidak membutuhkan udara, jika udra yang dihembuskan kedalam bejana fermentasi butirat proses fermenrasi menjadi terhambat bahkan dapat terhenti sama sekali dari hal tersebut kemudiaan dibuat 2 istilah yaitu Anaerob dan Aero.
G. Penemuan Enzim
Pasteur mengemukakan proses fermentasi merupakan proses vital untuk kehidupan ini ditentang oleh Bernard (1875). Bahawa khamir dapat memecah gula menjadi alcohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam selnya kemiudian Bucher (1897) membuktikan gagasan Bernard yaitu menggerus sel khamir dengan pasir dan gula dibebaskanCO2 dan alcohol.penemuan ini membuka jalan ke perkembangan Biokimia modern .
H. Mikroba Penyebab Penyakit
Pasteur (1875-1876): bukti ditemukannya jamur penyebab penyakit pada tanaman gandum, tanaman kentang , penyakit pada ulat sutra, dan penyakit kulit manusia. Pada tahon 1850 ditemukan bakteri berbentuk batang dalam darah hewan yang sakit anstrak, kemudian POstulat Koch dalam bentuk umum :
1. Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkat penyakit
2. Mkroba tersebut dapat diisolasi dan ditambahkan dalam bentuk biakan murni
3. Apabila biakan murni disuntikan pada hewan yang sehat dan dapat menimbulkan penyakit yang sama
4. Mikroba dapat didisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut
I. Penemuan Virus
Iwanowsky : diketahui adanya jasad hidup yang mempunyai ukuran jauh lebih kecil dari bakteri Karena dapat melalui saringan bakteri yang dikenal sebagai virus.
J. Generatio Spontanea ( Abiogenesis) Menurut Pandangan Baru
Bukti-bukti baru : kehidupan tejadi dari berbagai unsure kimia, dengan rangkaian reaksi yang terjadi di alam. Oparin (1938) dan Haldane (1932), bahwa bumi pada jaman prebiotik mempuyai atmospir yang bersifat anaerob yang mengandung Nitrogen, Hidrogen CO2 uap air ammonia, dan H2S.
K. Penggunaan Mikroba
Penggunaan mikroba untuk proses klasik, contoh khamir untuk membuat anggur dan roti
Panggunan mikroba untuk produksi antibiotic, contoh jamur penicilium Sp.
Penggunaan mikroba untuk proses baru contoh, karotenoid, dan steroid ole jamur
Penggunaan mikroba dalam teknik genetika modern contoh, pemindahan gen dari manusia, binatang/tumbuhan ka dalam sel mikroba
Penggunaaan mikroba dibidang pertaniaan untuk pupuk hayati. Biopestisiada,dan pengomposan
Penggunaan mikroba dibidang pertambangan untuk proses leaching
Penggunan mikroba dibidang lingkungan, mengatasi pencemaran limbah organic lain termasuk logam berat dan senyawa Xenobioti
A. Penemuan Animakculus
Awal terungkap mikroba oleh Lesuwenhoek ( 1633-1723) dengan menggunakan mikoskop sangat
Sederhana dengan 1 lensa jarak focus yang pendek perbesarannya antara 50-300 X. studinya melalui struktur mikroskopis : biji, jaringan tumbuhan, dan invertebrate kecil.
B. Teori dan pendapat
Pertama teori abiogenesis, animakculus timbul dengan sendirinya dari bahan-bahan mati.yang kedua teori biogenesis, animalcules terbukti dari benih animalcules yang selalu berada di udara. Untuk mempertahankan pendapat penganut teori membuktikan dengan berbagai percobaan :
Francesoo Redi ( 1626-1697), kesimpulannya ualat tidak secara spontan berkembang dari daging dan belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat bukan berasal dari daging itu sendiri.
Lazzaro Spalanzon ( 1729-1799) kesimpulannya mikroba di dalam suatu bahan menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi pada bahan tersebut.
Louis Paster (1822-1896), , uadar mengandung mikroba yang pembagiannya tidak merata dan cara pembebasan cairan dan bahan-bahan dari mikroba yang sekarang dikenal dengan pasteurisasi dan sterilisasi.
C. Penemuan bakteri berspora
John Tyndall (1820-1893) percobaannya mendukungpendapat Pasteur ditemukannya termolabil tidak tahan pemanasan saat bakteri sangat tahan terhadap panas.
D. Teknik kultur murni
E. Peran mikroba dalam transformasi bahan organic
Bahan mikroba akanmengalami perubahan susunan kimiawinya yaitu fermentasi dan pembusukan.C Latour Th.Schwan . Kutzing (1837) penemuannya disimpulkan perubahan gula menjadi alcohol dan CO2 merupakan fungsi fisiologi dari sel khamir , kemudiaan ditentang oleh Jj. Liebeg, dan F. Wahler berpendapat fermentasi dan pembusuka merupakan reaksi kimia biasa, dibuktikan berhasil disintase senyawa organic urea dari senyawa anorganik. Kemudiaan Pasteur (1875-2876) menyimpulkan adanya sel-sel yang lebih kecil mengakibatkan sebagiaan besar proses fermentasi alcohol di desak oleh proses fermentasi lain yaitu fermentasi sam laktat. Dan pembuktiannya adalah setiap proses fermentasi tertentu disebabakan oleh aktivitas mikroba tertentu pula yang spesipik untuk proses fermentasi tersebut.
F. Penemuan Kehidupan Anaerob
Penelitian Pasteur pada fermentasi asam butirat ditemukan adanya proses kehidupan yang tidak membutuhkan udara, jika udra yang dihembuskan kedalam bejana fermentasi butirat proses fermenrasi menjadi terhambat bahkan dapat terhenti sama sekali dari hal tersebut kemudiaan dibuat 2 istilah yaitu Anaerob dan Aero.
G. Penemuan Enzim
Pasteur mengemukakan proses fermentasi merupakan proses vital untuk kehidupan ini ditentang oleh Bernard (1875). Bahawa khamir dapat memecah gula menjadi alcohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam selnya kemiudian Bucher (1897) membuktikan gagasan Bernard yaitu menggerus sel khamir dengan pasir dan gula dibebaskanCO2 dan alcohol.penemuan ini membuka jalan ke perkembangan Biokimia modern .
H. Mikroba Penyebab Penyakit
Pasteur (1875-1876): bukti ditemukannya jamur penyebab penyakit pada tanaman gandum, tanaman kentang , penyakit pada ulat sutra, dan penyakit kulit manusia. Pada tahon 1850 ditemukan bakteri berbentuk batang dalam darah hewan yang sakit anstrak, kemudian POstulat Koch dalam bentuk umum :
1. Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkat penyakit
2. Mkroba tersebut dapat diisolasi dan ditambahkan dalam bentuk biakan murni
3. Apabila biakan murni disuntikan pada hewan yang sehat dan dapat menimbulkan penyakit yang sama
4. Mikroba dapat didisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut
I. Penemuan Virus
Iwanowsky : diketahui adanya jasad hidup yang mempunyai ukuran jauh lebih kecil dari bakteri Karena dapat melalui saringan bakteri yang dikenal sebagai virus.
J. Generatio Spontanea ( Abiogenesis) Menurut Pandangan Baru
Bukti-bukti baru : kehidupan tejadi dari berbagai unsure kimia, dengan rangkaian reaksi yang terjadi di alam. Oparin (1938) dan Haldane (1932), bahwa bumi pada jaman prebiotik mempuyai atmospir yang bersifat anaerob yang mengandung Nitrogen, Hidrogen CO2 uap air ammonia, dan H2S.
K. Penggunaan Mikroba
Penggunaan mikroba untuk proses klasik, contoh khamir untuk membuat anggur dan roti
Panggunan mikroba untuk produksi antibiotic, contoh jamur penicilium Sp.
Penggunaan mikroba untuk proses baru contoh, karotenoid, dan steroid ole jamur
Penggunaan mikroba dalam teknik genetika modern contoh, pemindahan gen dari manusia, binatang/tumbuhan ka dalam sel mikroba
Penggunaaan mikroba dibidang pertaniaan untuk pupuk hayati. Biopestisiada,dan pengomposan
Penggunaan mikroba dibidang pertambangan untuk proses leaching
Penggunan mikroba dibidang lingkungan, mengatasi pencemaran limbah organic lain termasuk logam berat dan senyawa Xenobioti
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROBA
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROBA
Ada 2 tipe sel mikroba :
1. Sel prokariotik : tipe sel pada bakteri dan sianobakteri/ alga biru ( jasad prokariotik)
2. Sel eukariotik : tipe pada jasad tingkatnya lebih tinggi dari bakteri yaitu khamir, jamur, alga selain alga biru protozoa, dan tanaman serta hewan.
Struktur sel :
Inti sel, inti sel eukariotik pada inerfase dikelilingi oleh suatu membrane yang terdiri dari 2 lapisan lemak. Pada tanaman dan hewan tingkat tinggi dikenal adanya reproduksi secara seksual
Membrane sel prokariotik, permukaan luar lapisan lemak membrane sel bersifat hidrofil, sedangkan permukaan dalamnya bersifat hidrofob. Pad beberapa bakterimembran mengelilingi sitplasma tanpa menunjukkan adanya lipatan sedangkan membrane pada bakteri lain mengalami pelipatan ke dalam yang disebut mesosom. Pada bakteri fotosintetik khlorofil tidak terdapat dalam suatu khloroplas, melainkan terdapat dalam membrane yang sangat berlipat-lipat di dalam sel .
3. Dinding sel bakteri bersifat agak elastic dan tidak bersifat permeable terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah. Rangka dasar dinding sel bakteri : murein peptidoglikan yang tersusun dari N-asetil glukosamin dan N-asetil asam muramat. Dinding sel bakteri gram negative, hanya terdiri atas murein yang hanya mengandung diaminopemelat,dan tidk mengandung lisin. Adapun peranan lisosom yaitu merusak ikatan antar N-asetilglukosamin dan N-asetil asam muramat dalam murein sehingga lisosim dapat merombak murein dalam dinding sel.
4. Flagel dan Pili, flagel merupakn salah satu alat gerak bakteri yang letaknya dapat polar, bipolar, peritrik, ukurannya berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm.
5. Kapsul dan lendir, beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan dipermukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul/selubung berlendir. Lendir merupakan kapsul yang lebih encer adakalanya kapsul bakteri dapat dipisahkan dengan metode penggojokan kemudian diekstrakan atau menghasilakn lendir.
Ada 2 tipe sel mikroba :
1. Sel prokariotik : tipe sel pada bakteri dan sianobakteri/ alga biru ( jasad prokariotik)
2. Sel eukariotik : tipe pada jasad tingkatnya lebih tinggi dari bakteri yaitu khamir, jamur, alga selain alga biru protozoa, dan tanaman serta hewan.
Struktur sel :
Inti sel, inti sel eukariotik pada inerfase dikelilingi oleh suatu membrane yang terdiri dari 2 lapisan lemak. Pada tanaman dan hewan tingkat tinggi dikenal adanya reproduksi secara seksual
Membrane sel prokariotik, permukaan luar lapisan lemak membrane sel bersifat hidrofil, sedangkan permukaan dalamnya bersifat hidrofob. Pad beberapa bakterimembran mengelilingi sitplasma tanpa menunjukkan adanya lipatan sedangkan membrane pada bakteri lain mengalami pelipatan ke dalam yang disebut mesosom. Pada bakteri fotosintetik khlorofil tidak terdapat dalam suatu khloroplas, melainkan terdapat dalam membrane yang sangat berlipat-lipat di dalam sel .
3. Dinding sel bakteri bersifat agak elastic dan tidak bersifat permeable terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah. Rangka dasar dinding sel bakteri : murein peptidoglikan yang tersusun dari N-asetil glukosamin dan N-asetil asam muramat. Dinding sel bakteri gram negative, hanya terdiri atas murein yang hanya mengandung diaminopemelat,dan tidk mengandung lisin. Adapun peranan lisosom yaitu merusak ikatan antar N-asetilglukosamin dan N-asetil asam muramat dalam murein sehingga lisosim dapat merombak murein dalam dinding sel.
4. Flagel dan Pili, flagel merupakn salah satu alat gerak bakteri yang letaknya dapat polar, bipolar, peritrik, ukurannya berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm.
5. Kapsul dan lendir, beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan dipermukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul/selubung berlendir. Lendir merupakan kapsul yang lebih encer adakalanya kapsul bakteri dapat dipisahkan dengan metode penggojokan kemudian diekstrakan atau menghasilakn lendir.
PERTUMBUHAN MIKROBA
PERTUMBUHAN MIKROBA
A. Definisi Pertumbuhan Populasi
Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad.
Pada jasad bersel tunggal (uniseluler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu, artinya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri. Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel (pertumbuhan populasi)
Pertumbuhan dapat diamati dari meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel)
Bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner yaitu dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru. Pertumbuhan diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut Waktu Generasi Doubling Time atau Waktu penggandaan adalah Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula
tidak sama antara berbagai mikrobia
• dari beberapa menit, sampai beberapa hari
• tergantung kecepatan pertumbuhannya
Kecepatan Pertumbuhan adalah perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu
B. Penghitungan Waktu Generasi
Dari hasil pembelahan sel secara biner:
1 sel menjadi 2 sel
2 sel menjadi 4 sel 21 menjadi 22 atau 2 x 2
4 sel menjadi 8 sel 22 menjadi 23 atau 2 x 2 x 2
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus:
slope = 0,301/ waktu generasi
C. Pengukuran Pertumbuhan
Pertumbuhan diukur dari perubahan jumlah sel atau berat kering massa sel
Jumlah sel dihitung dari jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati (viable count).
Alat Untuk Menghitung Mikroba
• alat Petroff-Hausser Bacteria Counter (PHBC) untuk menghitung bakteri
• alat Haemocytometer untuk menghitung khamir, spora, atau sel-sel yang ukurannya relatif lebih besar dari bakteri
Cara Menghitung Jumlah Sel Hidup
Metode Plate Count atau Colony Count
• Metode taburan permukaan (spread plate method)
• Metode taburan (pour plate metho
• Menggunakan medium cair
• Sampel mikrobia dibuat seri pengenceran
Pertumbuhan Sel diukur dari massa sel secara tidak langsung mengukur Turbiditas (tingkat kekeruhan) cairan medium tumbuh.
Cara Perhitungan:
Massa sel dipisahkan dari cairan mediumnya menggunakan alat sentrifus (pemusing) sehingga dapat diukur volume massa selnya atau diukur berat keringnya (dikeringkan dahulu dengan suhu 90-1100C semalam), umumnya berat kering bakteri adalah 10-20 % dari berat basahnya.
Pengukuran Turbiditas
Photometer (penerusan cahaya) semakin pekat atau semakin banyak populasi mikrobia maka cahaya yang diteruskan semakin sedikit.
Spektrofotometer (optical density/OD) terlebih dahulu dibuat kurva standar berdasarkan pengukuran jumlah sel baik secara total maupun yang hidup saja atau berdasarkan berat kering sel.
D. Pertumbuhan Populasi Mikroba
Bakteri bila ditempatkan di medium yang kondusif akan tumbuh memperbanyak diri
Jika jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu akan diperoleh Kurva Pertumbuhan.
Untuk mengetahui pertumbuhan mikrobia dilakukan dengan cara membiakan mikrobia.
dua sistem pembiakan mikrobia, yaitu:
Biakan Sistem Tertutup (Batch Culture)
Pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan Kurva Pertumbuhan. Terdapat beberapa fase-fase pertumbuhan:
1. Fase Permulaan
2. Fase Pertumbuhan yang dipercepat
3. Fase Pertumbuhan logaritma (eksponensial)
4. Fase Pertumbuhan yang mulai dihambat
5. Fase Stasioner maksimum
6. Fase Kematian dipercepat
7. Fase Kematian logaritma
Biakan Sistem Terbuka (Continuous Culture)
• Sel dipertahankan terus menerus pada fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma
• Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat diatur pada nilai konstan menggunakan khemostat
• Untuk mengatur proses di dalam khemostat, diatur kecepatan aliran medium dan kadar substrat (nutrien pembatas)
• Sebagai nutrien pembatas dapat menggunakan sumber C (karbon), sumber N, atau faktor tumbuh
A. Definisi Pertumbuhan Populasi
Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad.
Pada jasad bersel tunggal (uniseluler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu, artinya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri. Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel (pertumbuhan populasi)
Pertumbuhan dapat diamati dari meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel)
Bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner yaitu dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru. Pertumbuhan diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut Waktu Generasi Doubling Time atau Waktu penggandaan adalah Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula
tidak sama antara berbagai mikrobia
• dari beberapa menit, sampai beberapa hari
• tergantung kecepatan pertumbuhannya
Kecepatan Pertumbuhan adalah perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu
B. Penghitungan Waktu Generasi
Dari hasil pembelahan sel secara biner:
1 sel menjadi 2 sel
2 sel menjadi 4 sel 21 menjadi 22 atau 2 x 2
4 sel menjadi 8 sel 22 menjadi 23 atau 2 x 2 x 2
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus:
slope = 0,301/ waktu generasi
C. Pengukuran Pertumbuhan
Pertumbuhan diukur dari perubahan jumlah sel atau berat kering massa sel
Jumlah sel dihitung dari jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati (viable count).
Alat Untuk Menghitung Mikroba
• alat Petroff-Hausser Bacteria Counter (PHBC) untuk menghitung bakteri
• alat Haemocytometer untuk menghitung khamir, spora, atau sel-sel yang ukurannya relatif lebih besar dari bakteri
Cara Menghitung Jumlah Sel Hidup
Metode Plate Count atau Colony Count
• Metode taburan permukaan (spread plate method)
• Metode taburan (pour plate metho
• Menggunakan medium cair
• Sampel mikrobia dibuat seri pengenceran
Pertumbuhan Sel diukur dari massa sel secara tidak langsung mengukur Turbiditas (tingkat kekeruhan) cairan medium tumbuh.
Cara Perhitungan:
Massa sel dipisahkan dari cairan mediumnya menggunakan alat sentrifus (pemusing) sehingga dapat diukur volume massa selnya atau diukur berat keringnya (dikeringkan dahulu dengan suhu 90-1100C semalam), umumnya berat kering bakteri adalah 10-20 % dari berat basahnya.
Pengukuran Turbiditas
Photometer (penerusan cahaya) semakin pekat atau semakin banyak populasi mikrobia maka cahaya yang diteruskan semakin sedikit.
Spektrofotometer (optical density/OD) terlebih dahulu dibuat kurva standar berdasarkan pengukuran jumlah sel baik secara total maupun yang hidup saja atau berdasarkan berat kering sel.
D. Pertumbuhan Populasi Mikroba
Bakteri bila ditempatkan di medium yang kondusif akan tumbuh memperbanyak diri
Jika jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu akan diperoleh Kurva Pertumbuhan.
Untuk mengetahui pertumbuhan mikrobia dilakukan dengan cara membiakan mikrobia.
dua sistem pembiakan mikrobia, yaitu:
Biakan Sistem Tertutup (Batch Culture)
Pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan Kurva Pertumbuhan. Terdapat beberapa fase-fase pertumbuhan:
1. Fase Permulaan
2. Fase Pertumbuhan yang dipercepat
3. Fase Pertumbuhan logaritma (eksponensial)
4. Fase Pertumbuhan yang mulai dihambat
5. Fase Stasioner maksimum
6. Fase Kematian dipercepat
7. Fase Kematian logaritma
Biakan Sistem Terbuka (Continuous Culture)
• Sel dipertahankan terus menerus pada fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma
• Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat diatur pada nilai konstan menggunakan khemostat
• Untuk mengatur proses di dalam khemostat, diatur kecepatan aliran medium dan kadar substrat (nutrien pembatas)
• Sebagai nutrien pembatas dapat menggunakan sumber C (karbon), sumber N, atau faktor tumbuh
FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
A. Faktor ABIOTIK
1. Suhu
suhu minimum: suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup, suhu optimum: suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba, suhu maksimum: suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba
Termofil: Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi.Mikroba Termofil Obligat: mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30 0C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 60 0C. Mikroba Termofil Fakultatif: mikroba yang dapat tumbuh dibawah 30 derajat.
b. Pengaruh Suhu tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi: Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu.Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
Faktor-faktor yang mempengaruhi Titik Kematian Thermal ialah:
• Waktu
• Kelembaban
• Suhu
• Spora
• Umur mikroba
• pH
• Komposisi medium
b. Pengaruh Suhu Ren
Dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
• Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik.
• Pembekuan (freezing): rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler.
• Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.
2. Kandungan Air
Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya :
aw (water activity) atau kelembaban relative.
Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998
Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir, Saccharomyces rouxii
Aspergillus glaucus dan jamur benang dapat tumbuh pada aw 0,8
Bakteri umumnya memerlukan aw = 0,90 - 0,999 atau lebih dari 0,98, kecuali bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75
Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia, atau dapat membentuk kista.
3. Tekanan Osmosis
Berdasarkan tekanan osmosis yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi:
• Mikroba Osmofil: tumbuh pada kadar gula tinggi, contoh beberapa jenis khamir, mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94)
• Mikroba Halodurik: tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi (30 %)
• Mikroba Halofil: dapat tumbuh pada kadar garam yang tinggi, contoh: bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium
4. Ion-Ion Dan Listrik
a. Kadar Ion Hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah.
Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
• Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0
• Mikroba Mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5 - 8,0
• Mikroba Alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 - 9,5
b. Buffer
Buffer merupakan campuran garam monobasik dan dibasik, contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffer adalah garam dibasik akan mengabsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH-.Untuk menumbuhkan mikroba pada media, memerlukan pH yang konstan.
c. Ion-ion lain
Logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar rendah dapat bersifat meracuni (toksis) karena mempunyai daya oligodinamik, yaitu daya bunuh logam berat pada kadar rendah.
Ion-ion lain seperti ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat dapat mengurangi pertumbuhan mikroba tertentu dan sering digunakan dalam pengawetan makanan, senyawa lain misalnya asam benzoat, asam asetat, dan asam sorbat.
d. Listrik
Bila aliran listrik diberikan pada medium tumbuh mikroba akan menyebabkan:
• Terjadinya elektrolisis pada medium pertumbuhan
• Menghasilkan panas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba, sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis
• Menyebabkan terjadinya shock karena tekanan hidrolik listrik, kematian mikroba akibat shock terutama disebabkan oleh oksidasi
• Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi dan terbentuknya ion logam dari elektroda juga menyebabkan kematian mikroba
e. Radiasi
Bila mikroba menerima paparan radiasi tertentu:
• Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma
• Merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis
• Cahaya mempunyai pengaruh germisida
• Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba
• Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba
f. Tegangan Muka
• Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis.
• Perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma, akibatnya mempengaruhi pertumbuhan dan morfologi mikroba.
• Zat-zat seperti sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) dapat mengurangi tegangan muka cairan/larutan.
• Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi
g. Tekanan Hidrostatik
• Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, karena dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim
• Tekanan diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein, tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (mikroba barofilik), umumnya mikroba laut adalah barofilik atau barotoleran, contoh: bakteri Spirillum
h. Getaran
Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai untuk memperoleh ekstrak sel mikroba dengan cara menggerus sel-sel dengan menggunakan abrasif atau dengan cara pembekuan kemudian dicairkan berulang kali atau dengan getaran suara 100-10.000 kali/detik juga dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.
B. Faktor Biotik
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
Interaksi Positif
• Meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi
• Disebut juga kooperasi, contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni
Interaksi Negatif
• Menurunkan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi, misal: populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas
• Disebut juga kompetisi, contoh: interkasi jamur Fusarium dan Verticillium menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracuni.
2. Interaksi antar populasi mikroba
• Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi
• Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain
Nama-mana interaksinya dan pengaruhnya adalah sebagai berikut:
Nama Interaksi Pengaruh Interaksi
Populasi A Populasi B
Netralisme
Komensalisme
Sinergiisme (protokooperasi)
Mutualisime (simbiosis)
Kompetisi
Amensalisme (antagonism)
Predasi
Parasitisme 0
0
+
+
+
-
+
+ 0
+
+
+
-
-
-
-
Keterangan: (0) tidak berpengaruh, (+) pengaruh positif, (-) pengaruh negatif
a. Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat
Netralisme terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista). Contoh: interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autocthonous (indigenous)
b. Komensalisme
Hubungan terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contoh: Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein digunakan oleh Legionella pneumophila. Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium.
c. Sinergisme
Menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat
Apabila asosiasi melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme yang sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara alami.
d. Mutualisme (Simbiosis)
Asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi tidak dapat digantikan oleh spesies lain yang mirip. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan.
e. Kompetisi
Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian yang ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya
Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien/makanan yang sama, atau dalam keadaan nutrien terbatas. Contoh: antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia.
f. Amensalisme (Antagonisme)
Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun
Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain.
g. Parasitisme
Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang)
Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp.
h. Predasi
Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan mencerna organisme lain (prey)
Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat
Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey).
A. Faktor ABIOTIK
1. Suhu
suhu minimum: suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup, suhu optimum: suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba, suhu maksimum: suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba
Termofil: Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi.Mikroba Termofil Obligat: mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30 0C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 60 0C. Mikroba Termofil Fakultatif: mikroba yang dapat tumbuh dibawah 30 derajat.
b. Pengaruh Suhu tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi: Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu.Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
Faktor-faktor yang mempengaruhi Titik Kematian Thermal ialah:
• Waktu
• Kelembaban
• Suhu
• Spora
• Umur mikroba
• pH
• Komposisi medium
b. Pengaruh Suhu Ren
Dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
• Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik.
• Pembekuan (freezing): rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler.
• Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.
2. Kandungan Air
Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya :
aw (water activity) atau kelembaban relative.
Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998
Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir, Saccharomyces rouxii
Aspergillus glaucus dan jamur benang dapat tumbuh pada aw 0,8
Bakteri umumnya memerlukan aw = 0,90 - 0,999 atau lebih dari 0,98, kecuali bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75
Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia, atau dapat membentuk kista.
3. Tekanan Osmosis
Berdasarkan tekanan osmosis yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi:
• Mikroba Osmofil: tumbuh pada kadar gula tinggi, contoh beberapa jenis khamir, mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94)
• Mikroba Halodurik: tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi (30 %)
• Mikroba Halofil: dapat tumbuh pada kadar garam yang tinggi, contoh: bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium
4. Ion-Ion Dan Listrik
a. Kadar Ion Hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah.
Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
• Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0
• Mikroba Mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5 - 8,0
• Mikroba Alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 - 9,5
b. Buffer
Buffer merupakan campuran garam monobasik dan dibasik, contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffer adalah garam dibasik akan mengabsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH-.Untuk menumbuhkan mikroba pada media, memerlukan pH yang konstan.
c. Ion-ion lain
Logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar rendah dapat bersifat meracuni (toksis) karena mempunyai daya oligodinamik, yaitu daya bunuh logam berat pada kadar rendah.
Ion-ion lain seperti ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat dapat mengurangi pertumbuhan mikroba tertentu dan sering digunakan dalam pengawetan makanan, senyawa lain misalnya asam benzoat, asam asetat, dan asam sorbat.
d. Listrik
Bila aliran listrik diberikan pada medium tumbuh mikroba akan menyebabkan:
• Terjadinya elektrolisis pada medium pertumbuhan
• Menghasilkan panas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba, sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis
• Menyebabkan terjadinya shock karena tekanan hidrolik listrik, kematian mikroba akibat shock terutama disebabkan oleh oksidasi
• Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi dan terbentuknya ion logam dari elektroda juga menyebabkan kematian mikroba
e. Radiasi
Bila mikroba menerima paparan radiasi tertentu:
• Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma
• Merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis
• Cahaya mempunyai pengaruh germisida
• Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba
• Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba
f. Tegangan Muka
• Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis.
• Perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma, akibatnya mempengaruhi pertumbuhan dan morfologi mikroba.
• Zat-zat seperti sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) dapat mengurangi tegangan muka cairan/larutan.
• Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi
g. Tekanan Hidrostatik
• Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, karena dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim
• Tekanan diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein, tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (mikroba barofilik), umumnya mikroba laut adalah barofilik atau barotoleran, contoh: bakteri Spirillum
h. Getaran
Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai untuk memperoleh ekstrak sel mikroba dengan cara menggerus sel-sel dengan menggunakan abrasif atau dengan cara pembekuan kemudian dicairkan berulang kali atau dengan getaran suara 100-10.000 kali/detik juga dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.
B. Faktor Biotik
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
Interaksi Positif
• Meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi
• Disebut juga kooperasi, contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni
Interaksi Negatif
• Menurunkan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi, misal: populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas
• Disebut juga kompetisi, contoh: interkasi jamur Fusarium dan Verticillium menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracuni.
2. Interaksi antar populasi mikroba
• Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi
• Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain
Nama-mana interaksinya dan pengaruhnya adalah sebagai berikut:
Nama Interaksi Pengaruh Interaksi
Populasi A Populasi B
Netralisme
Komensalisme
Sinergiisme (protokooperasi)
Mutualisime (simbiosis)
Kompetisi
Amensalisme (antagonism)
Predasi
Parasitisme 0
0
+
+
+
-
+
+ 0
+
+
+
-
-
-
-
Keterangan: (0) tidak berpengaruh, (+) pengaruh positif, (-) pengaruh negatif
a. Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat
Netralisme terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista). Contoh: interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autocthonous (indigenous)
b. Komensalisme
Hubungan terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contoh: Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein digunakan oleh Legionella pneumophila. Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium.
c. Sinergisme
Menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat
Apabila asosiasi melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme yang sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara alami.
d. Mutualisme (Simbiosis)
Asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi tidak dapat digantikan oleh spesies lain yang mirip. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan.
e. Kompetisi
Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian yang ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya
Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien/makanan yang sama, atau dalam keadaan nutrien terbatas. Contoh: antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia.
f. Amensalisme (Antagonisme)
Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun
Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain.
g. Parasitisme
Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang)
Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp.
h. Predasi
Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan mencerna organisme lain (prey)
Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat
Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey).
Langganan:
Komentar (Atom)