Tentang Jamur Ragi

 

Dari gambar ini didapatkan bahwa pada preparat bagian yang berbentuk bulat dan berukuran paling besar disebut sel induk,dan bagian bulat yang lain dan berukuran lebih kecil dinamakan budding cell atau sel anakan.

Berikut ini merupakan urutan takson dari jamur Saccharomyces cerevisiae:

Regnum : Fungi
divisio : Ascomycota
classes: Saccharomycetes
ordo: Saccharomycetales
familia: Saccharomycetaceae
genus: Saccharomyces
spesies: Saccharomyces cerevisiae

Struktur  Saccharomyces cerevisiae  terdiri dari sel anak, budding dan sel induk, serta berwarna putih keruh dan bagian tengah yang berwarna kehitaman. Tepi berbentuk entire, dan permukaan halus. Koloninya berwarna putih keruh, permukaaan dan tepinya rata.

Saccharomyces cerevisiae mikroorganisme eukaryotic dengan diameter 5-10 µm, reproduksinya melalui proses difusi yang dikenal sebagai budding.

Saccharomyces cerevisiae adalah spesies dari ragi . Sel Saccharomyces berbentuk bulat telur, dengan diameter 5-10 mikrometer. Saccharomyces merupakan genus khamir/ragi/yeast yang memiliki kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2.


Saccharomyces merupakan mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil, termasuk termasuk kelompok Eumycetes.Tumbuh baik pada suhu 30 °Cdan pH 4,8. Beberapa kelebihan Saccharomyces dalam proses fermentasi yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi, tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat beradaptasi dengan lingkungannya.


Beberapa spesies Saccharomyces mampu memproduksi ethanol hingga 13.01 %. Hasil ini lebih bagus dibanding genus lainnya seperti Candida dan Trochosporon.  Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton, mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 °C.


Saccharomyces cerevisiae dapat survive dan tumbuh dalam bentuk haploid dan diploid. Sel haploid adalah simple siklus hidup dalam fase mitosis dan pertumbuhan, dan jika berada dalam kondisi lingkungan yang stress akan mati. Sel diploid adalah simple siklus hidup dalam fase mitosis dan pertumbuhan, tetapi jika berada dalam kondisi lingkungan yang stress mengalami sporulasi, memasuki meiosis dan menghasilkan sebuah varietas dari spora haploid yang dapat melaukan konjugasi, kembali ke bentuk diploid.

Saccharomyces cerevisiae memiliki 16 kromosom. Siklus hidup dari Saccharomyces cerevisiae adalah sebagai berikut:

S. cerevisiae memiliki beberapa peranan penting dalam kehidupan,yaitu menjadi alat atau objek yang baik dalam penelitian, karena Saccharomyces kecil memiliki waktu generasi yang singkat (Waktu penggandaan 1,25-2 jam  pada 30 ° C atau 86 ° F) dan dapat dengan mudah dibudidayakan  .

Saccharomyces cerevisiae berperan dalam pross fermentasi. Seiring berkembangnya bioteknologi, S. cerevisiae juga digunakan untuk menciptakan revolusi terbaru manusia di bidang rekayasa genetika sehingga dijuluki sebagai superjamur. Selain itu, spesies ini digunakan dalam memproduksi berbagai `makanan, minuman, biofuel, kimia, industri enzim, pharmaceutical, agrikultur, dan lingkungan.

Ini semua adalah karakteristik positif, bahwa mereka memungkinkan untuk produksi cepat dan pemeliharaan beberapa baris spesimen dengan biaya rendah. S. cerevisiae dapat memungkinkan untuk diubah, karena baik penambahan atau penghapusan gen baru dapat diperoleh melalui rekombinasi homolog .  Selanjutnya, kemampuan untuk tumbuh. Saccharomyces cerevisiae juga dapat digunakan dalam pembuatan bir-bir. Ragi bir dapat difermentasi pada suhu yang lebih tinggi untuk menciptakan gaya bir yang dikenal sebagai "bir uap".

Read More

ASCOMYCETES (Cendawan Pipa)

Ascomycetes (cendawan pipa). yang khas dari cendawan ini misel bersekat dan pembentukan konidiospora. Tidak ada sel yang bercemeti. Nama Ascomycetes berasal dari adanya bentuk menyerupai pipa dinamakan askus, merupakan cirri khas untuk kelompok ini, yang didalamnya dibentuk askospora. Di dalam askus ini dilangsungkan kariogami dan miosis. Stadium askus adalah tahap akhir dari multiplikasi seksual, juga dinamakan bentuk buah utama yang sempurna . banyak Ascomycetes  memperbanyak diri secara aseksual dengan membentuk konidium. Bentuk buah sampingan ini atau juga dinamakan stadium imperfek (tidak sempurna) . terdapat banyak cendawan yang hanya dikenal stadium tak sempurnanya atau pembentukan konidium. Cendawan ini dikelompokkan dalam fungi imperfecti atau Deuteromycetes.
Siklus pertumbuhan.  Pipa kecambah yang berkembang keluar dari askospora berkembang menjadi misel. Pipa kecambah ini pada banyak bentuk menjadi penopang konidium. Konidium yang diproduksi dalam jumlah besar, berkecambah dan membentuk miselium yang mirip dengan yang terjadi dari askospora. Pada misel yang sama sebagai pembentuk konidium terjadi pula di kemudian hari askus.Tahap seksual didahului oleh pembentukan askogon. Biasanya askogon membawa trikhogin yang menerima inti jantan. Yang disebut terakhir ini dihantarkan keluar anteridium oleh trikhogin kedalam askogon (plasmogami), dimana terjadi inti-inti berpasangan tetapi belum terjadi peleburan. Dari askogon ini tumbuh apa yang dinamakan hifa askogon. Sel-selnya masing-masing mengandung satu inti jantan dan satu inti betina (hifa dikariot). Intinya membelah diri pada saat yang sama. Peleburan dikarion didahului oleh pembelahan khusus sel, yaitu pembentukan cantolan. Ujung hifamembengkok sampai bentuk cantolan: pasangan inti membelah diri terkonjugasi. Pasangan inti sebelah atas dipisahkan dari sel tangkai dan dari cantolan oleh sebuah dinding melintang. Cantolan berfui dengan sel tangkai, sehingga menjadi berinti sepasang lagi. Sel cantolan bagian atas menjadi askus. Di dalam askus terjadi peleburan dari kedua inti ini. Inti askus primer ini mengalami dua kali pembelahan inti, salah satu diantaranya adalah miosis. Kedelapan anak inti mmbentuk dengan cara pembelahan  sel bebas delapan buah askospora. Jumlah langkah pembelahan dapat kecil (kurang dari empat buah spora) atau besar (lebih dari seribu spora). Dengan demikian miselium dan askospora bersifat haploid..
 Badan buah. Dengan beberapa kekecualian askus benda buah (Ascocarpium). Benda buah ini merupakan selubung atau bantal dan di dalamnya organ-organ seksual berkembang menjadi matang. Anyaman hifanya member bentuk khas bagi benda buah. Dapat dibedakan 3 buah bentuk. 1. Benda buah yang tertutup sempurna atau disebut kleistotesium, khas untuk Plectomycetes; 2. Benda buah yang kebanyakan berbentuk botol, yaitu peristesium, khas untuk Pyrenomycetes dan 3. Benda buah berbentuk cawan terbuka yaitu apotesium khas untuk Discomycetes. Selain itu terdapat juga cendawan dengan askus telanjang (Protoascomycetes)  pada jamur Tuberales askokarpium tetap tertutup.
Ragi digolongkan kedalam Protoascomycetes  atau cendawan tunas. Perbanyakan diri aseksual yang dalam ari luas khas untuk ragi adalah pertunasan sel jarang sekali terjadi pembelahan. Sel-sel bertunas dapat tetap berhubungan sebagai pseudomiselium atau miselium tunas atau sama sekali saling terpisah. Askospora terjadi di dalam askus telanjang yang tumbuh dari sebuah zigot atau dari sebuah sel vegetatif.
Ragi digolongkan ke dalam Protoascomycetes  atau cendawan tunas. Perbanyakan dari aseksual yang dalam arti luas khas untuk ragi, adalah pertunasan sel jarang terjadi pembelahan. Sel-sel bertunas dapat tetap berhubungan sebagai pseudomiselium atau miselium tunas atau sama sekali saling terpisah. Askospora terjadi di dalam askus telanjang yang tumbuh dari sebuah zigot atau dari sebuah sel vegetative.
Anggota-anggota dari keluarga Endomycetaceae membentuk di samping sel-sel kuntum juga miselium. Pada Endomycopsis dapat ditemukan hifa sel-sel kuntum dan askus bersama-sama dengan askospora. Pada Endomyces lactis (yang juga disebut hifa-hifa Geotrichum candidum atau Oospora lactis) rontok menjadi askospora yaitu sel-sel hifa yang telah menjadi mandiri.
Pada Saccharomycetaceae atau ragi yang sejati tidak ada miselium. Ragi untuk membuat roti dan bir adalah galur-galur fisiologi dari Saccharomyces cerevisiae. Sel-sel kuntum haploid dapat meleburkan diri (berkopulasi). Kariogami langsung dapat dilanjutkan dengan meiosis atau pembentukan empat buah askospora. Tetapi dapat juga diploid memperbanyak diri dengan berkuntum; sel-sel diploid ini lebih besar dan lebih aktif dari pada sel-sel haploid. Sebagai ragi industry digunakan terutama suku-suku diploid atau poliploid. Hanya pada kondisi yang tidak menguntungkan (misalnya di atas bahan biak asetat) sel-sel diploid menjadi askus.
Ragi asporogen dapat dipandang sebagai ragi tereduksi kuat. Hanya sejumlah kecil bentuk kesatuan miselium dan kebanyakan memperbanyak diri dengan kuntum belaka. Yang termasuk pada ragi asporgen ialah genus-genus Candida, Torulopsis, Cryptococcus, Rhodotorula, Pullularia, dan lain-lain.
 Ragi dapat ditemukan pada semua tempat huni yang membebaskan sari kaya gula yang dapat diragikan: nectar dari bunga, buah-buahan dan dedaunan. Pullularia pullulans adalah salah satu ragi embun jelaga, yang membentuk lapisan hitam di atas permukaan dedaunan yang diliputi dengan embun madu.
Plectonycetes adalah cendawan kleistotesium, tergolong genus amat penting seperti  Aspergillus  dan Penicillium yang terkenal karena stadium konidiumnya. Miselium berinti empat bercabang-cabang kerap kali diduduki oleh sejumlah besar penompang konidium yang terbentuk satu sel hifa, sel kaki bercabang dan membentuk hifa tegak lurus. Pada aspergilus hifa ini berujung dengan sebuah gelembung, keluar dari gelembung ini tumbuhlah sterigma. Pada sterigma ini muncul konidium-konidium yang tersusun berurutan mirip bentuk untaian mutiara. Konidium-konidium ini berwarna (hitam, cokelat, kuning tua, hijau dan seterusnya) yang member warna tertentu pada koloni cendawan.
Banyak Aspergillus dan  Pennisillium adalah penyebab kerugian pada bahan-bahan organic, pada kain, pada kulit, buah-buahan dan selanjutnya.Penicillium roqeuforti dan P. camemberti (kini diganti oleh P. caseicolum yang tumbuh lebih cepat) yang member cita rasa yang khas untuk keju rokefort dan kamembert. P. notatum dan P. chrysogenum adalah pembuat terkenal dari penisilin

Pyrenomycetes adalah cendawan peritezium. Peritezium pada kasus yang khas mempunyai dinding sejati sendiri.  Askus-askus timbul pada dasar atau bagian bawah dari benda buah yang berbentuk botol dan didampingi parafisa. Saluran leher dilapisi dengan perifise.
Pyrenomycetes termasuk cendawan-cendawan yang merugikan. Cendawan jamur pohon yang parasit obligat (Erysiphe, Uncinula, necator, Sphaerotheca morse-uvae, dan lain-lain) jenis-jenis Chaetomium yang saprofit, jenis-jenis Neurospora yang terkenal sebagai objek penelitian genetik. Sordaria fimicola dan lain-lain bersifat koprofil. Di atas tunggul pohon tumbuh jenis-jenis Hypoxylon, dan Xylaria yang hitam. Nectria galligena dan N. cinnabarina menimbulkan penyakit tumor pada pepohonan. Clavaviceps purpurea adalah penyebab dari Secale cornutum pada gandum hitam (Secale cereal); jenis-jenis lain dari Claviceps menimpa pelbagai rumput.
Alur pertumbuhan sesuai pirenomiset digambarkan dengan contoh Clavaviceps purpurea. Askospora-askospora menginfeksi simpul-simpul buah dari rumput sampai masa berbunga. Miseliumnya tumbuh cepat dan liar ke dalam simpul-simpul buah dan seterusnya mengubahnya menjadi massa putih dan lembek. Permukaan beralur, dan didalam alur-alur terbentuk pada ujung-ujung hifa yang padat berdesak-desakan, sejumlah besar konidium hialin kecil-kecil. Konidium-konidium ini tersuspensi dalam embun madu, disebarkan oleh serangga. Segera permukaan ini mongering dan simpul-simpul buah yang ditumbuhi liar oleh cendawan berubah menjadi sklerotiumyang menyerupai tanduk. Pada saat gandum matang, sklerotium berguguran dan hidup dalam tanah selama musim salju. Setelah distimulasi oleh suhu dingin maka mulai berkecambah dalam musim semi kalau kelembapan memadai dan suhunya menguntungkan; dari sklerotium merambah ke luar kepala peritezium bertangkai, yang tersimpan dalam lapisan perifir peritezium. Askusnya mengandung delapan buah askospora berbentuk benang.
Skleretiumnya mengandung senyawa alkaloid yang amat stabil (turunan asam lisergat ergobasin, ergotoksin, ergotamine) yang digunakan dalam bidang farmasi. Untuk kebutuhan ini Scale cortunum dikultur secara luas dengan cara penanaman artificial pada gandum hitam. Claviceps parsipali dapat juga dikultur dalam dibawah permukaan air.
 Discomycetes adalah cendawan apotezium. Cendawan-cendawan hutan yang tidak mencolok  Peziza, Morchella, Helvella, dan Tuber tergolong pada cendawan ini, tetapi ada juga yang merugikan seperti Monilinia fructicola, Sclerotinia sclerotiorum, Rhytisma acerinum, dan Lophoderma untuk menyebut hanya beberapa. Apotezium adalah benda buah terbuka berbentuk piring atau mangkuk; pada beberapa cendawan hutan apotezium ini berwarna kuning, jingga dan merah bercahaya, adapula lain yang hitam atau cokelat. Di atas tanah bakar tumbuh Pyronema omphhalodes (P. confluens) yang digunakan untuk mendemonstrasikan perkembangan askus.

 sumber: Schlegel, Hans G. 1994. Mikrobiologi Umum. Gajah Mada University press: Yogyakarta

Read More

BASIDIOMYCETES (Basidiomiset; Cendawan Standar)

Basidiomiset dipandang sebagai cendawan yang perkembangannya paling tinggi di antara kelompok cendawan. Organ yang khas pada basidiomiset yaitu basidium, sebuah sel cendawan yang terdapat di ujung, yang sesuai dengan askus. Dari basidium ini lazimnya dipisahkan ke luar empat buah basidiospora. Basidiospora ini berinti tunggal dan haploid. Seperti juga askospora, basidiospora ini merupakan hasil plasmogami, kariogami dan meiosis; kedua proses yang disebut terakhir terjadi di dalam askus atau dalam basidium. Misel basidiomiset terdiri dari hifa-hifa berseptum. Tambah putih yang dapat dilihat dengan mata telanjang di dalam tumpukan daun mati di hutan, terdiri dari berkas hifa, yang diselubungi kulit; berkas hifa ini disebut rhizomorf.

Proses perkembangan himenomiset. Sesudah basidiospora berkecambah, berkembanglah misel primer, yang terdiri atas hifa-hifa berseptum dan sel-sel berinti tunggal. Misel sekunder, misel dikariotik terjadi kalau hifa dari dua stam yang cocok berjumpa dan protoplasmanya yang berinti tunggal menyatu (plasmogami). Pada setiap pembelahan sel terjadi pembelahan terkonjugasi oleh kedua inti. Pembelahan sel dan inti banyak basidiomiset terjadi dengan cara pembentukan gesper. Mekanisme ini menjamin bahwa setiap sel baru mengandung satu inti dari kedua-dua inti anak pada sel yang mempersiapkan diri untuk membelah; antara kedua inti terbentuk sebuah cantolan, dan cantolan ini membengkok kearah belakang. Inti yang terletak di depan berpindah ke dalam cantolan (gesper), dan kedua inti membelah diri. Kemudian bagian yang terletak di depan yang mengandung inti anak a’ dan b’ dipisahkan oleh sebuah dinding melintang. Pada saat sama terjadi fusi antara gesper dan sel asal dan membiarkan inti b berbeser kembali. Sel yang terletak di depan juga membatasi diri terhadap gesper dengan membentuk dinding. Kini kedua sel masing-masing melindungi inti a dan b.

Misel dikariotik ini secara khas tumbuh menjadi benda buah yang terorganisasi tinggi, yang terkenal antara lain sebagai cendawan topi, basidiomiset berbau busuk. Basidium dibentuk dalam lapis tertentu dari benda buah yaitu himenium. Himenium disusun dari basidium, hifa steril, parafisa dan zistida; di dalam himenium ini terjadi kariogami. Inti zigot mengalami meiosis dan menghasilkan empat inti haploid. Sementara itu telah terbentuk empat sterigma sebagai awal basidiospora yang berpindah ke dalam inti. Basidiospora secara aktif dilontarkan ke luar. Pada tumpukan besar basidiospora mudah terlihat karena berpigmen. Warnanya merupakan ciri terpenting untuk mengenalnya; dapat dibedakan spora cokelat, ungu, hitam, cokelat tua dan lain-lain.

Proses perkembangan yang telah diuraikan dengan modifikasi-modifikasi menyangkut Homobasidiomycetes. Cendawan ini berciri oleh basidium yang telah dibicarakan. Melihat letak himeniumnya, Hymenomycete dapat dibedakan dari Gasteromycete  pada Hymenomycete tergolong cendawan topi (cendawan daun, cendawan pipa, cedawan duri dan lain-lain), cendawan berpori dan cendawan koral. Benda buah pada Gasteromycete tidak membuka dan lapisan himenium tidak terpaparkan; basidiospora baru dibebaskan ketika benda buah pecah.

Heterobasidiomycete mencakup Tremellales, Uredinales, dan Ustilagimales. Bentuk basidiumnya berbeda dari basidium Homobasidiomycete. Pada banyak kelompok probasidiumnya diselubungi oleh sebuah dinding kuat dan berperilaku sebagai spora bertahan. Cendawan Sporobolomycetae membentuk konidium yang berkedudukan pada sterigma yang secara aktif dilontarkan, sehingga juga disebut balistopora. Sporobolomyces salmonicolor memperbanyak diri dengan cara berkuntum mirip ragi. Tiap sel dapat menghasilkan sterigma di mana muncul spora berbentuk ginjal. Di saat matang diekskresi tetes air pada bagian bawah dekat pada tempat penyambungan, dan spora terlontar setinggi kira-kira 0,1 mm. dengan mekanisme tetes ini nampaknya kebanyakan jenis dengan bentuk basidium (Hymenomycete) yang terletak bebas melontarkan basidiospora.

Read More

Keanekaragaman Fungi

Divisi Khritidiomikota: Khitrid memberikan petunjuk mengenai asal-usul fungi

Para ahli sistematika mulai mengalami kemajuan yang pest dalam pemilihan hubungan filogenetik antara fungi dan eukariota lain. Salah satu penghubung  antara fungi dan protista mungkin adalah suatu kelompok organisme yang disebut khitrid. Sebagian besar khitrid adalah organisme akuatik. Beberapa di antaranya adalah saproba; yang lain hidup sebagai parasit di dalam protista, tumbuhan, dan juga di dalam invertebrate akuatik.

Hingga saat ini sejumlah ahli sistematika menekankan tidak adanya sel-sel berflagela sebagai salah satu kriteria bagi anggota dalam kingdom fungi. Dengan kriteria tersebut, khitrid dikeluarkan dalam kingdom fungi dan dimasukkan ke dalam kingdom protista (dalam system lima kingdom), karena khitrid membentuk spora berflagela tunggal yang disebut zoospore. Akan tetapi, dalam satu decade belakangan ini, para ahli sistematika molekuler membandingkan urutan protein dan urutan asam nukleat pada khitrid dan fungi menemukan bukti kuat untuk menggabungkan khitrid dan fungi sebagai salah satu cabang monofiletik dari pohon silsilah eukariotik. Cirri-ciri utama mirip fungi lain yang ditemukan pada khitrid adalah cara nutrisi yang absorbtif dan dinding sel yang terbuat dari kitin. Sebagian besar khitrid membentuk hifa senositik, meskipun ada juga yang uniseluler. Khitrid juga memiliki beberapa enzim utama dan jalur metabolisme yang dimiliki fungi tetapi tidak ditemukan pada apa yang disebut-sebut  sebagai protista-protista mirip fungi (jamur lender dan jamur air). Bukti-bukti yang ada menyebebkan banyak ahli biologi mengklasifikasikan  khitrid ke dalam divisi  Khitridiomikota di dalam kingdom fungi.

Bukti molekuler juga mendukung hipotesis bahwa khitrid merupakan fungi yang paling primitive, yang berarti bahwa khitrid termasuk ke dalam garis keturunan yang memisah paling awal dalam filogeni fungi. Satu perluasan yang masuk akal dari hipotesis ini adalah bahwa fungi berevolusi dari protista yang memiliki flagella, suatu cirri yang dipertahankan dalam kingdom fungi hanya khitrid.

Divisi Zigomikota: Fungi zigot membentuk struktur dikariotik yang resisten selama reproduksi seksual

Para ahli mikologi telah mendeskripsikan sekitar 600 zigomisetes, atau fungi zigot. Fungi-fungi ini sebagian besar adalah organism darat dan hidup di dalam tanah atau pada bagian tumbuhan dan hewan yang membusuk. Salah satu kelompok besar yang penting membentuk mikoriza, yaitu asosiasi mutualistik zigomisetes dengan akar tumbuhan. Hifa zigomisetes adalah hifa senositik, dengan septa yang hanya ditemukan di tempat sel reproduksi terbentuk. Nama divisi ini berasal dari zigosporangia, struktur resisten yang terbentuk selama reproduksi seksual.

Salah satu jenis zigomisetes yang umum adalah kapang roti hitam, Rhizopus stolonifer, kadang-kadang masih merupakan hama rumah tangga, meskipun telah dilakukan penambahan pengawet pada sebagian besar makanan olahan. Hifa horizontal menyebar di seluruh makanan, menembus dan menyerap nutrient. Dalam fase aseksual sporangium-sporangium bulat berwarna hitam berkembang pada ujung hifa yang tegak. Di dalam masing-masing sporangium, ratusan spora haploid berkembang dan tersebar melalui udara. Spora yang kebetulan jatuh pada makanan yang lembab akan berkecambah, tumbuh menjadi miselia baru. Jika kondisi lingkungan semakin memburuk, misalnya jika makanan sudah habis dan terdapat kehadiran miselia dari tipe perjodohan yang berlawanan (dengan nucleus secara genetic berbeda), spesies Rhizopis ini bereproduksi secara seksual. Zigosporangia yang terbentuk resisten terhadap pembekuan dan pengeringan dan secara metabolis tidak aktif. Ketika kondisi membaik, zigosporangia melepaskan spora haploid yang secara genetic beragam yang kemudian akan mengkolonisasi subtract baru tersebut.

Beberapa zigomisetes sesungguhnya dapat mengarahkan sporanya. Salah satunya adalah Pilobolus, sejenis fungi yang menguraikan kotoran hewan. Pilobolus membengkokkan hifanya yang mengandung sporangium itu kea rah cahaya, arah di mana rumput-rumputan kemungkinan akan tumbuh. Keseluruhan sporangium itu kemudian pecah dari ujung hifa , kadang-kadang terpelanting dan mendarat sejauh 2 m. adaptasi ini menyebarkan spora menjauhi kumpulan kotoran tersebut dan pindah ke rumput-rumputan di sekitarnya, yang akan dimakan oleh herbivora seperti sapi. Siklus hidup aseksual ini selesai ketika hewan itu menebarkan spora dalam feses.

Divisi Askomikota: fungi kantung menghasilkan spora seksual dalam aski yang mirip kantung

Lebih daro 60.000 spesies askomisetes, atau fungi kantung (sacfungi), telah dideskripsikan dari berbagai habitat laut, air tawar, dan darat. Fungi kantung berfariasi dalam ukuran dan kompleksitas dari khamir uniseluler hingga ke fungi kecil berbintik daun sampai ke fungi mangkok rumit dan morel. Askomisetes meliputi beberapa pathogen tumbuhan yang paling merusak. Ada banyak fungi kantung yang merupakan saprobe yang penting, khususnya bagi bahan yang berasal dari tumbuhan. Sekitar seperuh dari spesies askomisetes hidup dengan alga dalam gabungan simbiotik yang disebut lichen. Beberapa askomisetes yang meliputi morel membentuk mikoriza dengan tumbuhan. Yang lain hidup pada daun dan permukaan sel mesofil di mana fungi tersebut membantu melindungi jaringan tumbuhan dari serangan serangga, yaitu dengan cara mengeluarkan senyawa beracun.

Ciri yang mendefinisikan askomikota adalah fungi ini menghasilkan spora seksual dalam aski (tunggal, askus) yang mirip kantung. Berbeda dengan fungi zigot, sebagian besar fungi kantung berbeda dengan fungi zigot sebagian besar fungi kantung mengandung tahapan seksual mereka dalam badan buah makroskopik, atau askokarpus. Askomisetes bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora aseksual dalam jumlah yang sangat besar, yang sering kali tersebar oleh angin. Spora aseksual ini dihasilkan pada ujung hifa seringkali dalam rantai yang panjang atau dalam kelompok. Spora tersebut tidak dibentuk dalam sporangia, seperti halnya pada zigomikota. Spora terbuka seperti konidia, dari bahasa Yunani yang berarti “debu”.

Dibandingkan dengan zigomisetes, ascomisetes memiliki tahapan dikariotik yang lebih panjang yang dihubungkan dengan pembentukan askokarpus. Plasmogami akan menjadi hifa dikariotik, dan sel-sel pada ujung hifa ini menjadi aski. Di dalam aski, kariogami akan menggabungkan kedua genom induknya dan kemudian pembelahan meiosis membentuk askospora yang secara genetic beragam. Dalam banyak aski, delapan askospora tersusun dalam barisan yang berurutan. Kedelapan askospora itu terbentuk dalam sebuah zigot tunggal. Susunan ini memberikan kesempatan yang unik bagi para ahli genetika untuk mempelajari rekombinasi genetik. Perbedaan genetik antara miselia yang ditumbuhkan dari askospora yang diambil dari suatu askus memperlihatkan pindah silang dan perpasangan kromosom secara independen selama pembelahan meiosis.

Kapang dan khamir menunjukkan cara hidup unik yang berevolusi secara independen

Cara hidup tertentu yang melibatkan spesialisasi morfologis dan ekologis telah berkembang secara independen pada fungi zigot, fungi kantung, dan fungi gada. Gaya hidup yang beragam itu memungkinkan fungi tersebut memanfaatkan habitat yang tidak umum. Manusia telah belajar mengeksploitasi kemampuan fungi untuk berbagai tujuan komersial.

Kapang

Menyebut fungi dapat mengingatkan kita pada kapang yang ada dimana-mana itu. Kapang (mold) adalah fungi yang tumbuh cepat dan bereproduksi secara aseksual. Miselium fungi ini tumbuh sebagai saproba atau parasit pada berbagai jenis subtract. Contohnya adalah kapang roti ( Rhizopus). Kapang dapat mengalami serangkaian tahapan reproduktif yang berbeda. Pada awal kehidupannya kapang menghasilkan spora aseksual ini. Kemudian fungi yang sama ini bereproduksi secara seksual, menghasilkan zigosporangia, askokarpus, atau basidiokarpus.

Ada juga kapang yang tidak dapat dikelompokkan sebagai zigomisetes, askomisetes, atau basidiomisetes, karena kapang-kapang ini tidak memiliki tahapan seksual yang diketahui. Kapang tersebut secara kolektif disebut deutromisetes, atau fungi tak sempurna (dari penggunaan biotanikal dari istilah sempurna untuk mengacu pada tahapan seksual siklus hidup). Fungi tak sempurna bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora. Di antara fungi tak sempurna yang lebih tidak umum adalah berbagai fungi pemangsa yang hidup di tanah yang menjerat, membunuh, dan memakan protista dan hewan kecil, khususnya cacing gilig, atau nematode. Ini memberikan senyawa mengandung nitrogen tambahan, yang sangat tipis persediaannya dalam kayu yang sedang diurai.

Manuusia telah menemukan banyak kegunaan komersial dari kapang. Beberapa diantaranya adalah sebagai sumber antibiotic; perusahaan farmasi membutuhkan kapang ini dalam biakan cair yang besar, kemudian mengekstraksi antibiotiknya. Penisilin dihasilkan oleh beberapa spesies Penicillium yang merupakan askomisetes. Spesies Penicillium lain adalah fermentor penting pada permukaan keju biru, Brie, dan Roquefort adalah keju susu kambing yang telah diinkubasikan dalam gua-gua tertentu daerah Roquefort di Perancis, di mana Penicillium roquefortii dapat “ menginfeksi” keju itu secara ilmiah.

Khamir

Khamir (yeast) adalah fungi uniseluler yang menempati habitat cair dan lembab, termasuk getah pohon dan jaringan hewan. Khamir bereproduksi secara aseksual dengan cara pembelahan sel atau dengan cara pelepasan “sel tunas” dari sel induk. Beberapa khamir bereproduksi secara seksual, dengan cara membentuk aski atau basidia, dan dikelompokkan ke dalam Askomikota atau Basidiomikita. Yang lain dikelompokkan sebagai fungi tak sempurna karena tidak ada tahapan seksual yang diketahui. Beberapa fungi dapat tumbuh sebagai sel tunggal (khamir) atau sebagai miselium berfilamen, tergantung pada ketersediaan zat-zat hara yang ada.

Manusia telah menggunakan khamir untuk membuat adonan roti agar mengembang dan memfermentasikan minuman beralkohol selama ribuan tahun. Hanya relative baru-baru ini saja khamir yang digunakan untuk proses-proses itu dipisahkan menjadi biakan murni untuk penggunaan manusia yang lebih terkontrol. Khamir Saccaromyces cerevisiae suatu askomisetes, merupakan yang paling penting di antara fungi yang didomentrikasi. Sel khamir yang sangat kecil itu yang tersedia dalam berbagai strain khamir roti dan khamir pembuatan alkohol sangat aktif secara metabolik. Sel itu membebaskan gelembung kecil CO­₂ yang akan mengembangkan adonan. Dibiakkan secara anaerob pada penyulingan bird an anggur, Saccaromyces mengubah gula menjadi alkohol. Para peneliti telah menggunakan Saccaromyces untuk mempelajari genetika molekuler eukariota, karena mikroba tersebut mudah dibiakkan dan dimanipulasi.

Beberapa khamir menyebabkan masalah bagi manusia. Suatu khamir merah muda, Rhodotorula, tumbuh pada tirai kamar mandi dan permukaan lembab lainnya di rumah. Khamir lainnya adalah Candida,  salah satu dari penghuni normal jaringan eqitelial manusia yang lembab, seperti lapisan vagina. Keadaan tertentu dapat menyebebkan Candida  menjadi patogenik dengan tumbuh terlalu cepat dan menyebebkan zat-zat yang berbahaya. Ini dapat terjadi misalnya karena suatu perubahan lingkungan, seperti perubahan pH atau ketika system kekebalan inang manusia dilemahkan oleh penyakit AIDS misalnya (Campbell, 2000: 188-195).

Read More

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae telah lama digunakan dalam  industri alkohol dan minuman beralkohol sebab  memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa  menjadi ethanol. Hal yang menarik adalah proses  fermentasi ethanol pada khamir tersebut berlangsung  pada kondisi aerob.

Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat  jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber  karbon yang ada akan digunakan melalui jalur  respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai  Pasteur effect . Pada sel-sel prokariota  dan eukariota, Pasteur effect banyak dijumpai,  salah satu contoh adalah fermentasi asam laktat oleh sel  otot manusia ketika kekurangan oksigen.  Berdasarkan  fenomena ini, seharusnya produksi ethanol oleh khamir  terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata, Pasteur effect  pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki  fase stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi  ketika sel berada pada fase pertumbuhan (fase log) . Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang terjadi saat produksi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae.


Herbert Crabtree pada tahun 1929 menemukan suatu  fenomena lain yang terjadi pada sel tumor dimana pada  sel tersebut jalur fermentasi dominan terjadi  walaupun dalam kondisi. Pada tahun 1948, Swanson dan Clifton pertama  kali menunjukkan bahwa fenomena tersebut terjadi pada  sel Saccharomyces cerevisiae yang sedang tumbuh dan  menghasilkan ethanol sebagai produk fermentasi selama  terdapat glukosa dalam jumlah tertentu di dalam  medium pertumbuhannya .  Fenomena tersebut awalnya disebut contre-effect Pasteur sebelum istilah Crabtree effect digunakan . Crabtree effect pada khamir dapat diamati ketika medium pertumbuhan mengandung glukosa dalam konsentrasi yang tinggai (diatas 5 mM) . Berdasarkan de Dekken (1966), Crabtree effect tidak terjadi pada semua khamir, namun hanya pada beberapa species saja, antara lain Saccahromyces cerevisiae, S. chevalieri, S. italicus, S. oviformis, S. pasteurianus, S. turbidans, S. calsbergensis, Schizosaccharomyces pombe, Debaryomyces globosus, Bretanomyces lambicus, Torulopsis dattila, T. glabrata, dan T. colliculosa. Terdapat tiga mekanisme yang menjelaskan Crabtree effect: 1. represi katabolit; 2. inaktivasi katabolit; dan 3. kapasitas respirasi yang terbatas.

Represi katabolit terjadi ketika glukosa, atau produk awal metabolisme glukosa, menekan sintesis berbagai enzim respirasi . Namun mekanisme detil, seperti senyawa yang memberikan sinyal untuk menekan sintesis tersebut, masih belum jelas . Ide awal represi katabolit dicetuskan oleh von Meyenberg pada tahun 1969 yang menumbuhkan S. cerevisiae dalam medium yang mengandung glukosa dengan metode continues culture. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa saat konsentrasi sel rendah, jalur metabolisme yang digunakan adalah respirasi, sedangkan ketika konsentrasi sel telah mencapai suatu angka kritis, fermentasi ethanol terjadi. Dari hasil tersebut diduga pada konsentrasi sel yang rendah, enzim-enzim respirasi masih mencukupi untuk melakukan jalur respirasi, namun saat konsentrasi sel bertambah, konsentrasi enzim tidak bertambah sebab ditekan sintesisnya oleh glukosa, sehingga jalur respirasi terhenti dan digantikan oleh fermentasi. Selain represi terhadap sintesis enzim, konsentrasi gula yang tinggi juga akan mengganggu struktur mitokondria khamir, sebagai contoh hilangnya membran dalam dan kristae. Namun struktur tersebut akan kembali normal saat jalur respirasi menggantikan fermentasi ethanol . Perubahan struktur tersebut akan menghambat siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif yang berlangsung di mitokondria.


Inaktivasi katabolit terjadi ketika glukosa menonaktifkan enzim kunci dalam jalur respirasi, contohnya fruktosa 1,6-bifosfatase (FBPase). Inaktivasi terjadi pertama-tama melalui proses fosforilasi enzim, kemudian diikuti dengan pencernaan protein enzim di dalam vakuola . Mekanisme inaktivasi FBPase pada S. cerevisiae dimulai dengan peningkatan konsentrasi cAMP dan FBPase di dalam sel oleh glukosa. Kenaikan kedua molekul tersebut akan memicu cAMP-dependent protein kinase untuk melakukan fosforilasi terhadap FBPase.

Mekanisme terakhir yang menjelaskan Crabtree effect pada khamir adalah keterbatasan kapasitas respirasi khamir yang diusulkan oleh Bardford & Hall (1979). Kedua peneliti tersebut melakukan penelitian yang mirip dengan von Meyenberg, namun tidak menemukan bukti adanya represi katabolit oleh glukosa. Oleh sebab itu mereka berpendapat bahwa khamir-khamir yang mampu melakukan fermentasi aerob memiliki keterbatasan kapasitas respirasi. Ketika glukosa terdapat dalam konsentrasi tinggi, glikolisis akan berjalan dengan cepat sehingga menghasilkan pyruvat dalam jumlah yang tinggi. Namun keterbatasan khamir tersebut untuk menggunakan pyruvat dalam jalur respirasi selanjutnya (Siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif) menyebabkan pyruvat yang tersisa dirubah secara fermentatif menjadi ethanol. Kebalikannya, khamir yang tidak melakukan fermentasi aerob dianggap memiliki kapasitas respirasi yang tidak terbatas sehingga mampu menggunakan seluruh pyruvat yang dihasilkan dari glikolisis walaupun jumlah glukosa di medium tinggi (Alexander & Jeffries ,1990: 22-29.).


Alexander, M.A. & T.W. Jeffries. 1990. Respiratory efficiency and metabolize partitioning as regulatory phenomena in yeasts. Enzyme Micobe.

Read More

Phycomycetes (Cendawan berderajat rendah)

Dalam kelompok fungi berderajat rendah dimasukkan suatu kelompok besar cendawan yang beda vegetatifnya berhifa bercabang-cabang beberapa kali, berinti banyak dan tidak bersekat. Sebagian fungi berderajat rendah menghasilkan spora dalam sporangium. Bentuk yang primitive yang disesuaikan untuk hidup dalam air membentuk spora dan gamet yang mampu bergerak. Pada peralihan bentuk-bentuk yang hidup dalam air ke bentuk-bentuk yang lebih maju, amfibi dan kehidupan di atas tanah, kadang-kadang masih dapat dijumpai stadium-stadium yang bergerak.

Chytrdiomycetes. Chytrdiomycetes merupakan cendawan yang hidup terutama dalam air, beberapa anggota dapat ditemukan di atas tanah. Ukurannya mikroskopik. Dinding sel nampak terdiri dari kitin. Di antaranya banyak yang parasit pada ganggang plankton dan tumbuh-tumbuhan air. Yang mempunyai arti ekonomi sebagai parasit pada tumbuhan kultur dapat disebut Synchytrium endobioticum,  penyebeb tumor kentang, Rhizophidium pollinis  Suatu parasit pada tepung sari pinus merupakan onyek yang disukai untuk demonstrasi.

Synchytrium endobioticum
Oomycetes. Oomycetes adalah kelompok cendawan yang hidup dalam air dan tanah, cendawan-cendawan ini aseksual, yang memperkembangkan diri dengan zoospora, Saprolegnia dan Leptomitus terkenal sebagai cendawan air dan hidup dalam air. Peronosporales telah meningkat ke hidup di atas tanah. Cendawan ini parasit obligat yang seluruh perkembangannya berlangsung dalam tumbuh-tumbuhan. Meskipun demikian cendawan-cendawan ini masih membentuk zoospora. Termasuk dalam kelompok cendawan ini parasit-parasit yang apling merugikan: Phytophthora infentans sebagai penyebab pembusukan daun dan umbi kentang, dan Plasmopara viticola penyebeb jamur palsu ranting anggur.

Plasmopara viticola 

Saproglenia  tersebar luas dan mudah diisolasi dan dikultivasi. Dengan metode umpan dapat dibuat biak pengkayaan cendawan ini kalau diletakkan seekor lalat mati dengan sayap dan kakinya direntangkan ke bawah di atas permukaan air telaga dalam cawan, maka dalam waktu beberapa hari lalat diliputi oleh hifa dan sporangium. Pembentukan sporangium dan melenyapnya zoospora dapat mudah diikuti dengan mikroskop.

Yang menarik perhatian ialah bahwa Saprolegnia dan genus-genus serumpun dijumpai diplani. Terjadi dua tahap kerumunan secara berturut-turut. Zoospora primer yang dikeluarkan oleh sporangium menjadi kista sesudah tahap berkerumun pertama. Kista-kista ini mengeluarkan zoospora kedua yang sesudah masa berkerumun kedua kembali menjadi kista. Baru kemudian kista ini berkecambah dengan suatu pipa kecambah dan membentuk hifa.

Reproduksi seksual terjadi dengan kontak langsung gametangium dan juga kontak anteridium dengan oogon. Sebagian besar  Saproleginiaceae  bersifat hermafrodit atau homotalus. Kopulasi anteridium dengan oogon terjadi pada benda vegetasi sama. Oogon berbentuk bulat, memiliki dinding tebal dan mengandung beberapa telur (oosfer). Anteridium yang lebih kecil dibentuk pada ujung-ujung hifa dan dalam keadaan matang mengikatkan diri pada oogonium secara bersendiri atau beberapa buah. Dari anteridium pipa pembuahan didorong menembus dinding oogon pada oosfer. Hanya satu inti masuk sampai inti telur dan meleburkan diri dengannya menjadi inti zigot yang diploid. Setiap pembuahan tiap oosfer meliputi diri dengan dinding tebal dan menjelma menjadi oospora. Sesudah masa istirahat lama oospora berkecambah dengan sebuah pipa kecambah; pada pristiwa ini terjadi pembelahan reduksi. Pembentukan sporangium mengakhiri siklus perkembangannya.

Zygomycetes. Nama Zygomycetes (cendawan penghubung) berasal dari jenis perbanyakan diri seksual., terutama pembentukan zigospora. Zoenozigot atau zigospora terjadi oleh peleburan dua gametangium (gametangiogami), yang menghubungkan kedua hifa induk seperti jembatan atau penghubung (junani zygos). Zigomiset merupakan kelompok dari Phycomycetes yang derajat perkembangannya paling tinggi dan beralih ke kehidupan di atas tanah. Cendawan-cendawan ini terbagi lebih lanjut dalam tiga ordo: Mucorales, Entomophthorales, dan Zoopagales Zoopagales.

Mucorales hidup di atas bahan organic yang membusuk; kerap kali bersifat koprofil yaitu mengutamakan feses sebagai subtract; tinja kuda dan cairan perasannya merupakan subtract penelitian yang berharga. Nama-nama seperti  Mucor mudeco, Rhizopus nigricans, R. oryzae, R. arrhizus, R. rouxii, Phycomyces blakesleeanus Choanephora cucurbitarium, Blakesleea dan lain-lain tidak hanya lazim dikenal oleh para ahli mukologi saja, tetapi karena pemanfaatannya dalam industry juga dikenal oleh para ahli kimia dan bioteknologi.

Pada kndisi anaerob pertumbuhan cendawan ini pada umumnya amat kurang dan hanya berlangsung untuk waktu singkat. Dengan menghilangkan oksigen udara maka cendawan beralih ke peragian; banyak cendawan dalam keadaan ini membentuk asam laktat atau etanl. Cendawan-cendawan ini juga memperlihatkan bentuk pertumbuhan baru; Mucor racemosus dalam keadaan anaerob membentuk misel berkutub dan sel-sel mudanya memperbanyak diri dengan cara bertunas.

Penyebaran Mucor  berlangsung amat cepat karena sporangiospora dibentuk dalam jumlah besar dank arena pertumbuhan cepat dari hifa Rhizopus stolonifer (=R. nigricans) sebagai contoh membentuk perpanjangan atau stolon yang dapat menghubungkan bagian-bagian yang letaknya berjarak beberapa sentimeter.

Pembiakan aseksual terjadi dengan pembiakan sporangium dan sporangiospora. Dari misel yang tumbuh subur tumbuh tegak lurus poros-poros samping yang membatasi diri dengan dinding melintang dan ujungnya membengkak menyerupai kepala. Cendawan ini menyisihkan suatu daerah terisi penuh di bagian luar dari daerah dalam yang kurang terisi; kadua daerah ini dipisahkan oleh dinding sel yang menjorok ke dalam sporangium, dan disebut kolumela. Daerah perifer dapat mengandung ratusan bahkan ribuan inti dan di sekelilingnya akan berkumpul sitoplasma dan akan menjadi sporangiospora. Banyak Mucor  membentuk sporangium kecil dan sporangial pada penompang sporangium yang bercabang. Sporangial mengandung sejumlah kecil atau hanya satu spora.

Sporangium Pilobolus berbentuk agak lain. Hifa penompangnya membengkak tepat disebelah bawah sporangium menjadi gelembung; di atas pembengkakan ini bertengger sporangium sebagai topi berbentuk kuntum. Pada pengambilan air terjadi kelebihan tekanan yang besar dan penompang sporangium yang matang menyobek kolumela dan melontarkan sporangium termasuk kolumela sampai setinggi dua meter.

Pembiakan seksual dan siklus pembuahan dinyatakan pada Rhizopus nigricans  sporangiospora yang dibebaskan berinti banyak. Pada kondisi yang menguntungkan sporangiospora berkecambah dan tumbuh menjadi misel hawa yang bercabang banyak. Di tempat terjadi pemunculan keluar dari subtract terbentuk rizoid yang memesuki subtract. Segera kemudian muncul satu atau bebrapa penompang sporangium  pada R. nigricans  hanya akan terjadi reproduksi seksual kalau dua miselium yang berbeda tetapi kompatibel, jadi bila suatu suku (+) dan satu suku (-) saling jumpa. Pada pendekatan terbentuk poros kopulasi yang membengkak menjadi progametangium, memperkaya diri dengan sitoplasma dan inti-inti segera dipisahkan dari hifa penompang oleh dinding melintang. Pada daerah kontak gametangium dinding sel menghilang, dan protoplasmanya meleburkan diri (gametangiogami). Terjadi perkawinan antara setiap inti (+) dengan inti (-)  dan peleburan inti. Selama tahap ini zonozigot membesar menjadi bentuk berdinding tebal. Sesudah masa istirahat zigospora terbuka dan berkecambah dengan suatu sporangium kecambah, dan intinya mengalami pembelahan reduksi. Dengan demikian benda vegetasinya adalah haploid.

Read More