DIVISI SCHIZOPHYTA

A. Pendahuluan
Berdasarkan aturan yang tercantum dalam Kode Internasional Tatanama Tumbuhan (KITT), nama ilmiah untuk divisi diambil dari kata yang menunjukkan ciri khas yang berlaku untuk seluruh warganya, ditambahkan akhiran –phyta. Schyzophyta memiliki ciri khas yang berkembang biak dengan membelah diri (schizein= membelah, phyton= tumbuhan). Selain itu ada ciri-ciri lain yaitu: tubuhnya uniseluler, protoplas belum terdiferensiasi dengan jelas, inti dan plastida belum nyata. Tumbuhan belah dianggap sebagai kelompok dengan tingkat perkembangan filogenetik yang paling rendah, dan dari segi evolusi termasuk tumbuhan yang paling tua dan paling primitive. Schizophyta dibedakan menjadi 2 kelas, yaitu Bakteri (Bacteria atau Schizomycetes) dan Ganggang biru (ganggang belah= ganggang lendir= Chanophyceae= Schizophyceae= Myxophyceae).


B. Kelas Bacteria/Schizomycetes
Semua anggota bakteri memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
• Uniseluler, dimasukkan dalam golongan jasad renik/mikroba.
• Perkembangan studinya sejalan dengan penemuan mikroskop oleh Antonie Van Leewenhoek (abad 17), dilanjutkan oleh Lousie Pasteur, Davaine, Robert Koch, dan Winogradisky.
• Bentuk bakteri ada 4 macam, yaitu: batang, peluru (bola), koma, dan spiral/spirilum.
• Ukurannya sekitar 0,001 mm; terbesar 100 mikron; terkecil 0,1 mikron.

• Selnya memiliki karakteristik tertentu antara lain:
- Dinding sel berupa peptidoglikan, ada yang dilapisi oleh selaput bergelatin sehingga dalam larutan air menjadi berlendir.
- DNA, RNA tersebar dalam plasma, inti bersifat difus (tersebar) disebut nukleoid.
- Tidak dijumpai plastida, kecuali pada familia Thiorhodaceae yang memiliki derivat klorofil (bakteri ototrof; bakterioklorofil, bakterio viridian, bakterio eritrin) dan karotenoid.
- Pada plasmanya dijumpai vakuola kecil berisi cadangan makanan berupa glikogen, amilose, lemak, protein, dan volutin.

• Bergerak dapat secara aktif atau secara pasif. Bakteri yang bergerak aktif memiliki flagel (= rambut plasma). Macam-macam flagel bakteri, yaitu Monotrikh (1 di ujung), sub polar (2 di bawah rusuk), lofotrikh (banyak di ujung), peritrikh (banyak menyeluruh).

• Pembentukan flagel itu hanya terjadi dalam tingkat tertentudari daur hidupnya, sehingga dalam fase lain dalam hidupnya, bakteri itu tidak mempunyai flagel.

• Bakteri berkembang biak dengan membelah diri setelah itu sel-sel anakan kemudian dapat membentuk koloni  (sel bergandengan satu sama lain). Sifat ini dapat menolong identifikasi bakteri. Ada 4 macam koloni bakteri:
a) Diplococcus, koloni terdiri dari sepasang sel berbentuk bola
b) Sarcina, koloni berbentuk kubus
c) Streptococcus, koloni seperti bentuk rantai
d) Staphylococcus, koloni seperti buah anggur

• Cara hidupnya bakteri umumnya adalah heterotrof, sebagai saprofit atau parasit. Namun ada yang autrotrof.
Heterotrof= zat-zat organic yang diperlukan diperoleh dari organism lain
Autotrof= mampu menyediakan sendiri zat-zat organic yang diperlukannya
Saprofit= zat organic diperoleh dari organism yang sudah mati
Parasit= zat organic diperoleh dari organism yang masih hidup

• Sebagai saprofit, bakteri dapat melakukan proses pembusukan bila terjadinya menimbulkan zat-zat berbau busuk dan dinamakan fermentasi bila merupakan suatu pernapasan intramolekuler

• Bakteri parasit ada 3 macam yaitu:
a) Parasit obligat, hidup sebagai parasit saja
b) Parasit fakultatif, dapat hidup sebagai parasit maupun saprofit
c) Patogen, hidup sebagai parasit dan menimbulkan penyakit bagi inangnya.

• Bakteri autotrof dibedakan menjadi 2 golongan
a) Kemoautotrof, bila energi untuk asimilasi (kemosintesis diperoleh dari reaksi kimia, contohnya bakteri nitrit menghasilkan NH3, bakteri nitrat mengoksidasikan HNO2, bakteri belerang mengoksidasikan senyawa belerang.
b) Fotoautotrof, bila energi asimilasi (fotosintesis) diperoleh dari cahaya matahari, contohnya bakteri dari familia Thiorhodaceae.

• Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, bakteri digolongkan menjadi:
a) Bakteri aerob, untuk hidupnya memerlukan oksigen bebas.
b) Bakteri anaerob, dapat hidup tanpa oksigen bebas.

• Bakteri dapat hidup dalam bermacam-macam habitat, distribusi luas, kosmopolit di air, tanah, sisa tumbuhan, sisa hewan, daerah tropis, sub tropis.

• Pada kondisi yang tidak menguntungkan bagi kehidupannya (terlalu panas atau terlalu dingin), bakteri dapat membentuk endospora yaitu badan bulat dengan dinding yang baru berisi zat-zat cadangan makanan.

• Sel-sel bakteri yang membentuk spora tampak sebagai ruangan berisi benda bulat, yang letaknya dapat di salah satu ujung ruang itu, dapat pula di tengah-tengah.

• Peranan bakteri bagi manusia ada yang menguntungkan ada juga yang merugikan.
a) Menguntungkan:
- mengubah nira menjadi tuak (Saccharomyces tuac)
- mengubah alkohol menjadi gula (Mycoderma aceti)
- mengubah susu menjadi yoghurt (Lactobacillus caucasicus)
- bersimbiosis membentuk bintil akar, memfiksasi N2 bebas menjadi pupuk (Rhiobium leguminosarium)
- mengubah protein menjadi senyawa yang dapat diserap tanaman (Nitrosomonas javanensis, Nitrobacter agilis)
b) merugikan:
- membusukkan bahan makanan, dapat diatasi dengan pengeringan, penambahan gula/garam, pengasaman, pendinginan, pasteurisasi.
- Menimbulkan penyakit pada tumbuhan, hewan, manusia. Pseudomonas solanacearum (menyerang Solanaceae), Bacillus anthracis (menyebabkan penyakit antraks), Vibrio cholera (penyakit kolera), Mycobacterium tuberculosis (TBC).

• Klasifikasi dari kelas bakteri amat sulit, yang ada belum memuaskan. Kurangnya diferensiasi morfologi merupakan salah satu sebabnya. Sehingga cara penggolongan kadang hanya berdasarkan sifat fisiologinya saja.

• Salah satu klasifikasi bakteri yang banyak dipakai dalam taksonomi, menyatakan bahwa kelas Bacteria dibagi dalam 7 bangsa/ordo, yaitu:
1) Pseudomonadales
2) Chlamydobacteriales
3) Eubacteriales
4) Actinomycetales
5) Beggiatoales
6) Myxobacteriales
7) Spirochaetales
Masing-masing bangsa tersebut memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Bangsa Pseudomonadales
• Bentuk sel peluru, batang lurus, bengkok, spiral, rantai.
• Selnya sering mengandung pigmen fotosintetik berwana hijau atau lembayung.
• Bergerak dengan flagel yang polar.
• Terdiri dari 6 suku/familia yaitu:

a) Thiorhodaceae
- Plastida berwarna lembayung, disebut bakteri lembayung, dapat berfotosintesis
- Dalam lingkungan dengan H2S, ada tetes belerang dalam selnya.
- Contoh: Thiosarcina rosea, Thiocapsa floridana, Thiodictyon elegans, Thiospirillum sanguineum.

b) Nitrobacteriaceae
- Bakteri kemoautotrof dan memperoleh energi untuk asimilasi dari oksidasi metan, disebut bakteri nitrat.
- Contoh: Nitrosomonas europea, Nitrosococcus nitrosus, Nitrobacter winogradiskyi, Nitrobacter agile.

c) Methanomonadaceae
- Bakteri kemoautotrof dan memperoleh energi untuk asimilasi dari oksida metan, hydrogen, karbon monoksida, disebut bakteri metan.
- Contohnya Methylomonas methanica, Hydrogenomonas flava, Carboxydomonas obligocarbophila.

gambar: bakteri metan: (kiri) Methylomonas methanica, berdiameter 0,6 mikron. (kanan) Methilococcus capsulatus, berdiameter 1 mikron (dikutip dari Brock and Madigan,1991)

d) Thiobacteriaceae
- Disebut bakteri belerang, kemoautotrof, dan memperoleh energi dengan oksidasi senyawa-senyawa belerang.
- Dalam plasmanya, belerang bebas ada dalam bentuk butir-butir atau Kristal.
- Contoh: Thiobacillus thioparus, Thiobacterium cristalliferum, Thiospora bipanctata.

gambar: bakteri belerang Thiobacillus neapolitamus berdiameter 1 mikron (dikutip dari Brock and Madigan,1991)

e) Pseudomonadaceae
- Bakteri heterotrof, jarang autotrof fakultatif.
- Sel-selnya seringkali bersifat oksidatif, kadang-kadang fermentative.
- Contoh Pseudomonas cocovernanans (racun tempe bongkrek), Pseudomonas solanacearum (menimbulkan penyakit layu pada Solanaceae dan kacang tanah), Pseudomonas denitrificans (mereduksi nitrat menjadi N2).

gambar: bakteri Pseudomonas cepacia pada mdia agar (dikutip dari Brock and Madigan,1991)

f) Spirillaceae
- Bakteri-bakteri dengan tubuh yang bengkok, berbentuk koma sampai spiral.
- Contoh: Vibrio coma (Vibrio cholera), penyebab penyakit muntaber; Desulfovibrio desulfuricans, mereduksi sulfat menjadi sulfide; Spirillum minus; Spirillum lipoferum.

2. Bangsa Chlamydobacteriales
• Bentuk sel seperti benang, kadang diselubungi sarungsarung yang mengandung senyawa besi.
• Sel yang terlepas dari koloninya dapat bergerak bebas.
• Bangsa ini dibedakan menjadi 2 suku, yaitu:

a) Chlamidobacteriaceae
- Koloni berbentuk benang, kadang dengan cabang semu.
- Dapat membentuk sel kembara yang bergerak aktif.
- Bakteri besi dengan sarung koloni mengandung senyawa besi.
- Contoh: Sphaerotilus natans, S. dichotomus, Leptothrix ochracea.

b) Crenotrichaceae
- Koloni berbentuk benang, tidak menghasilkan sel-sel kembara.
- Contoh: Crenotrix polyspora.

3. Bangsa Eubacteriales
• Bentuk sel bulat, batang lurus, terpisah atau berantai.
• Bergerak dengan flagel peritrikh, tapi ada juga yang tidak bergerak.
• Terdiri dari 7 bangsa/ordo yaitu:

a) Azotobacteriaceae
- Sel-sel jorong atau batang, mirip sel khamir.
- Hidup bebas dalam tanah, penambat N2.
- Contoh: Azotobacter chorococcum, A. indicus, A. agilis.

b) Rizobacteriaceae
- Sel-sel bentuk batang, kadang bercabang.
- Seringkali bersimbiosis dengan tumbuhan Leguminosae membentuk bintil akar.
- Contoh: Rhizobium leguminosarum (membentuk bintil pada Lathyrus, Pisum, Vicia), R. japonicum (pada kedelai), R. phaseoli (pada Phaseolus).

c) Enterobacteriaceae
- Menimbulkan fermentasi anaerobic pada glukosa, kadang laktosa.
- Sering terdapat pada saluran pernapasan dan saluran kencing vertebrata.
- Lainnya hidup bebas dan bersifat patogen.
- Contoh: Eschericia coli, Salmonella thyposa, S. parathypi, Shigella dysentriae.

d) Micrococcaceae
- Bentuk sel seperti peluru, atau dalam bentuk koloni tetrad, kubus, atau massa tak beraturan.
- Contoh: Sarcina lutea, S. aurantiaca, Micrococcus denitrificans, Staphylococcus aureus.

e) Neisseriaceae
- Sel-sel berbentuk peluru, seringkali berpasangan.
- Contoh: Neisseria gonorrhoeae (Micrococcus gonorrhoeae) penyebab penyakit kencing nanah, N. meningitides (penyebab meningitis).

f) Lactobacillaceae
- Bakteri bentuk peluru atau batang, menimbulkan fermentasi asam laktat.
- Disebut bakteri laktat.
- Contoh: Lactobacillus caucasicus (yoghurt), Streptococcus pygenes (menimbulkan nanah atau keracunan darah), Diplococcus pneumonia (pneumonia).

g) Bacillaceae
- Sel-sel bentuk batang, menghasilkan endospora.
- Contoh: Bacillus subtilis (penghasil basitrasin), B. atracis (penyakit antraks), B. polymixa (penghasil polimiksin), Clostridium pasteurianum (penambat N2).

4. Bangsa Actinomycetales
• Sel bentuk batang memanjang mirip hifa jamur, dan cenderung bercabang-cabang.
• Anggotanya terdiri berbagai jenis jamur yang bersuku sebagai berikut:
a) Mycobacteriaceae
- Sel-sel tidak membentuk miselium atau hanya miselium yang rudimenter.
- Contoh: Mycobacterium tuberculosis (penyebab TBC), M. leprae (lepra/kusta).

b) Actinomycetaceae
- Membentuk miselium, spora terbentuk dalam fragmen-fragmen miselium.
- Contoh: Actinomyces bovis (penyebab penyakit mulut pada ternak).

c) Streptomycetaceae
- Membentuk miselium, miselium vegetatif tidak terbagi-bagi.
- Contoh: Streptomyces aurefaciens (menghasilkan aureomisin); S. griseus (streptomisin); S. fradiae (neomisin dan fradisin); S. rimosus (tetramisin)

5. Bangsa Beggiatoales
• Sel bentuk kokus atau berbentuk benang dengan butir belerang, baik di dalam atau di permukaan tubuh.
• Bergerak dengan meluncur, berkelok atau berguling, dan tidak berflagel.
• Terdiri dari satu suku yaitu suku Beggiatoaceae, dengan ciri-ciri:
- Sel-sel berbentuk benang dengan butir belerang di dalam atau dipermkaan sel.
- Dalam lingkungan kaya H2S di selnya sering terdapat butir-butir belerang.
- Contoh: Beggiatoa alba, B. gigantean, Thiospirillopsis floridana (dalam sumber air belerang), Thotrix nivea (dalam air tawar mengandung H2S).

6. Bangsa Mycobacteriales
• Sel-selnya berbentuk batang yang lentur, merayap pada subtrat yang padat membentuk koloni yang tipis merata pada subtrat (lendir).
• Dapat membentuk tubuh buah.
• Terdiri dari bakteri-bakteri lendir yang terbagi menjadi 2 famili yaitu:

a) Cytophagaceae
- Tidak membentuk tubuh buah maupun sel-sel istirahat (mikrokista).
- Dapat membentuk zat warna tertentu.
- Contoh: Cyptohaga lutea (membentuk zat warna kuning), C. ruba (merah jambu).

b) Myxococcae
- Mikrosista bulat atau jorong, punya dinding nyata.
- Contoh: Sporocytophaga myxoccoides: sel spiral, lentur, bergerak seperti ular; Myxococcus virescens, dengan tubuh buah berwarna kuning kehijauan.

7. Bangsa Spirochaetales
• Sel-sel langsing, lentur, panjang berukuran 6-500 µm.
• Terdiri dari 2 suku yaitu:

a) Spirochaetaceae
- Sel berukuran 30-500 mikron, mempunyai struktur protoplasma tertentu
- Anggotanya penghuni air tawar yang menggenang atau air laut atau hidup dalam alat pencernaan makanan kerang.
- Contoh: Spirochaeta plicatilis (dalam air tawar atau air laut), Cristispira balbianii (parasit pada ikan).

b) Treponemataceae
- Berbentuk spiral, panjang tubuh 4-16 mikron.
- Contoh: Treponema pallidum, penyebab penyakit sifilis; T. pertenue, penyakit frambusia; Borelia anseria, patogen untuk burung.

C. Kelas Cyanophyceae
Disebut alga biru atau ganggang belah (Schizophyceae) atau ganggang lendir (Myxophyceae), yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
• Uniseluler, atau berkoloni berbentuk benang dengan struktur yang masih sederhana.
• Berkembang biak dengan membelah tubuhnya.
• Memiliki cadangan makanan berupa glikogen/butir-butir sianofisin (lipoprotein) diperifer, serta ada juga yang berupa volutin.
• Dinding sel mengandung pektin, hemiselulosa, dan selulosa yang bila bereaksi dengan air seperti lendir.
• Pada plasma bagian tepi terdapat klorofil a, karotenoid, fikosianin, fikoklorofil, yang belum terlokalisasi dan sifatnya labil menyebabkan warna tidak tetap. Sifat ini disebut adaptasi kromatik (yaitu jika cahaya hijau mengenai ganggang ini akan berwarna merah, sedang cahaya merah mengenai ganggang ini akan berwarna hijau/biru). Kromatofora ini sangat berkaitan erat dengan fotosintesis I.
• Inti sel bersifat difus, di tengah sel, belum jelas hanya terdapat DNA/RNA belum terlokalisasi dan kromosom belum jelas tampak.
• Pada sel yang tua terdapat vakuola.
• Umumnya tidak bergerak, namun dari jenis-jenis yang berbentuk benang dapat mengadakan gerakan meluncur sambil mengeluarkan lendir.

• Chanophyceae dibagi menjadi 3 bangsa/ordo yaitu:
1) Chorococcales
2) Chamaesiphonales
3) Hormogonales
Adapun deskripsi mengenai ke 3 bangsa tersebut adalah sebagai berikut:

1. Bangsa Chorococcales
• Bentuk sel membulat tunggal atau berkelompok.
• Memiliki klorofil, karotenoid, fikosianin, fikoklorofil.
• Berwarna kehijauan pada habitat berair.
• Di bagian tepi protoplasma/dinding sel berlendir (menyebabkan warna berkilau).
• Menyenangi tempat lembab seperti batu cadas dan tembok.
• Anggota ordo ini yaitu: Familia Chorococcae
• Contoh: Chorococcus turgidus, Gleocapsa sanguine.

2. Bangsa Chamaesiphonales
• Bentuk sel bulat tunggal atau berkoloni bentuk benang.
• Koloni dapat putus jika akan membentuk horomogonium (= sel yang tidak terisi protoplas, selnya jernih dengan dinding sel yang jelas).
• Potongan koloni dapat bergerak merayap dan membentuk koloni baru.
• Dapat juga membentuk endospora dan keluar dari sel tumbuh menjadi individu baru.
• Anggota ordo ini yaitu: Familia Chamaesiphonaceae
• Contoh: Chamaesiphon confervicolus.

3. Bangsa Hormogonales
• Bentuk sel bulat dengan sudut membulat dan persegi
• Koloni berbentuk benang.
• Benang bercabang palsu terbentuk dari keluarnya plasma dari dinding sel dan terbentuklah hormogonium.
• Anggota ordo ini adalah:

a) Familia Oscilatoriaceae
- Hidup dalam air atau di atas tanah basah.
- Bentuk sel bulat dengan sudut persegi.
- Dapat membentuk koloni benang, dan dinding sel mengeluarkan lendir.
- Pada jarak tertentu pada benang terdapat sel-sel yang dindingnya tebal, berwarna kekuningan (hilang kromatofornya), disebut heterosista. Heterosista dapat tumbuh menjadi benang yang baru, fungsinya belum jelas, biasanya lekas mati.
- Contoh: Oscillatoria linosa, O. princeps.

b) Familia Rivulariaceae
- Membentuk percabangan yang banyak.
- Pangkalnya terdiri atas suatu heterosista, ujungnya berambut.
- Contoh: Rivularia bullata, R. haematites.

c) Familia Nostotaceae
- Sel bulat memenjang dengan ujung membulat, terbentuk heterosista dan akinet (sel berisi klorofil) di sebagian besar selnya.
- Dapat menambat N dari udara, seringkali bersimbiosis dengan Fungi dan Lichenes.
- Contoh: Nostoc commune, N. sphaeroides, Anabaena cycaeae ( bersimbiosis dengan pakis haji/Cycas rumphii dalam akar-akarnya yang berbentuk seperti bunga karang), A. azollae (bersimbiosis dengan Azolla pinnata sejenis paku air, dalam daunnya yang hidup di sawah atau di rawa).

Daftar Pustaka
Brock, T.D. dan M.T. Madigan. 1991. Biology of Microorganisma. Prentice Hall, Inc. USA.
Kimball, J.W. 1992. Biologi. Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Scheeler, P. dan D.E. Bianchi. 1987. Cell and Molecular Biology. John Wiley & Sons, Inc. New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore.
Smith, G.M. 1965. Cryptogamic Botany (Schizophyta and Thallophyta). Mc Graw-Hill, Inc. New York.
Tjirosoepomo, G. 1998. Taksonomi Tumbuhan: Schizophyta, Thallophyta, Bryophyta, Pteridophyta. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

sumber: Hasnunidah, Neni. 2007. Botani Tumbuhan Rendah. Unila. Bandarlampung.

Read More

Bakteri Adalah Monera

A. Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi, bulat (coccus), batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Umumnya sel bakteri yang berbentuk bulat berdiameter sekitar 0,7 - 1,3 mikron. Sedangkan sel bakteri berbentuk batang lebarnya sekitas 0,2 - 2,0 mikron dan panjangnya 0,7 - 3,7 mikron.

Bagian tubuh bakteri pada umumnya dapat dibagi atas 3 bagian yaitu dinding sel, protoplasma (di dalamnya terdapat membran sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora), dan bagian yang terdapat di luar dinding sel seperti kapsul, flagel, pilus. Di antara bagianbagian tersebut ada yang selalu didapatkan pada sel bakteri, yaitu membran sel, ribosom dan DNA. Bagian-bagian ini disebut sebagai invarian. Sedangkan bagian-bagian yang tidak selalu ada pada setiap sel bakteri, misalnya dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul. Bagianbagian ini disebut varian.

Susunan bagian-bagian utama sel bakteri, dijelaskan sebagai berikut.
a. Membran sel
Membran sel merupakan selaput yang membungkus sitoplasma beserta isinya, terletak di sebelah dalam dinding sel, tetapi tidak terikat erat dengan dinding sel. Bagi membran sel sangat vital, bagian ini merupakan batas antara bagian dalam sel dengan lingkungannya. Jika membran sel pecah atau rusak, maka sel bakteri akan mati. Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Pada lapisan fosfo-lipid ini terdapat senyawa protein dan karbohidrat dengan kadar berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.

b. Ribosom
Ribosom merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai tempat sintesa protein. Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.

c. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
DNA merupakan materi genetik, terdapat dalam sitoplasma. DNA bakteri berupa benang sirkuler (melingkar). DNA bakteri berfungi sebagai pengendali sintesis protein bakteri dan pembawa sifat. DNA bakteri terdapat pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid. Bagian ini tidak memiliki membran sebagaimana inti sel eukariotik.

d. Dinding sel
Dinding sel bakteri tersusun atas makromolekul peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino). Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri dibedakan atas bakteri gram-positif dan bakteri gramnegatif. Susunan kimia dinding sel bakteri gram-negatif lebih rumit daripada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri grampositif hanya tersusun atas satu lapis peptidoglikan yang relatif tebal, sedangkan dinding sel bakteri gram-negatif terdiri atas dua lapisan. Lapisan luar tersusun atas protein dan polisakarida, lapisan dalamnya tersusun atas peptidoglikan yang lebih tipis dibanding lapisan peptidoglikan pada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri berfungsi untuk memberi bentuk sel, memberi kekuatan, melindungi sel dan menyelenggarakan pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.

e. Flagel
Flagel merupakan alat gerak bagi bakteri, meskipun tidak semua gerakan bakteri disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada protoplas, tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit karbohidrat dan pada beberapa bakteri mengandung lipid. Jumlah dan letak flagel pada berbagai jenis bakteri bervariasi. Jumlahnya bisa satu, dua, atau lebih, dan letaknya dapat di ujung, sisi, atau pada seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu dasar penggolongan bakteri.

f. Pilus
Pada permukaan sel bakteri gram-negatif seringkali terdapat banyak bagian seperti benang pendek yang disebut pilus atau fimbria (jamak dari pilus). Pilus merupakan alat lekat sel bakteri dengan sel bakteri lain atau dengan bahan-bahan padat lain, misalnya makanan sel bakteri.

g. Kapsul
Kapsul merupakan lapisan lendir yang menyelubungi dinding sel bakteri. Pada umumnya kapsul tersusun atas senyawa polisakarida, polipeptida atau protein-polisakarida (glikoprotein). Kapsul berfungsi untuk perlindungan diri terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh karenanya kapsul hanya didapatkan pada bakteri pathogen.

h. Endospora
Di antara bakteri ada yang membentuk endospora. Pembentukan endospora merupakan cara bakteri mengatasi keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. Keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan antara lain: panas, dingin, kering, tekanan osmosis dan zatkimia tertentu. Jika kondisi lingkungan membaik maka endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri. Endospora bakteri tidak berfungsi sebagai alat perkembangbiakan, tetapi sebagai alat perlindungan diri.

B. Penggolongan bakteri

a. Berdasarkan bentuk tubuhnya
1) Kokus (bulat)
a.  Streptokokus, misalnya Streptococcus pyrogenes, S.thermophillus, S.lactis.
b.  Stafilokokus, misalnya Staphylococcus aureus.
c. Diplokokus, misalnya Diplococcus pnemoniae

2) Basil (batang)
a.  Basilus, misalnya Eschericcia coli, Salmonella thypi, Lactobacillus.
b.  Streptobasil, misalnya Azotobacter, Bacillus anthracis.

3) Vibrio (koma)
Vibrio, misalnya Vibrio cholerae.

4) Spirillum (spiral)
Spirillum, misalnya Treponema pallidum.

b. Berdasarkan kedudukan flagela pada selnya
1) Monotrik
Monotrik, berflagel satu pada salah satu ujung.
2) Amfitrik
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.
3) Lofotrik
Lofotrik, berflagel banyak di satu ujung.
4) Peritrik
Peritrik, berflagel banyak pada semua sisi tubuh.

c. Berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)
1) Bakteri gram-positif
Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyak mengandung peptidoglikan. Misalnya Micrococcus, Staphylococcus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.
2) Bakteri gram-negatif
Bakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks, peptidoglikan lebih sedikit. Misalnya Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium, Chromabacterium, Flavobacterium.

d. Berdasarkan kebutuhan oksigen
1) Bakteri aerob
Bakteri aerob, bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi, misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus.
2) Bakteri anaerob
Bakteri anaerob, tidak membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi, misalnya Micrococcus denitrificans.

e. Berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
1) Autotrop
Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan anorganik. Bakteri autotrop, berdasarkan sumber energinya dibedakan atas: fotoautotrop (sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop (sumber energi dari hasil reaksi kimia).
2) Heterotrop
Heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dari organisme lain. Termasuk bakteri heterotrop adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme.

C. Reproduksi pada Monera

a. Reproduksi aseksual
Pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, artinya pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan. Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi, demikian seterusnya. Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara kedua sel anak bakteri.

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

1) Transformasi
Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococcus pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati. Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari sistem imun inang) alel asing tersebut kemudian dimasukkan ke dalam kromosom bakteri menggantikan alel aslinya untuk kondisi tanpa pelapis. Proses ini merupakan rekombinasi genetik - perputaran segmen DNA dengan cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi ini sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang berasal dari dua sel yang berbeda.

Bertahun-tahun setelah transformasi ditemukan pada kultur laboratorium, sebagian besar ahli biologi percaya bahwa proses tersebut terlalu jarang dan terlalu kebetulan, sehingga tidak mungkin memainkan peranan penting pada populasi bakteri di alam. Tetapi, para saintis sejak saat itu telah mempelajari bahwa banyak spesies bakteri dipermukaannya memiliki protein yang terspesialisasi untuk mengambil DNA dari larutan sekitarnya. Protein-protein ini secara spesifik hanya mengenali dan mentransfer DNA dari spesies bakteri yang masih dekat kekerabatannya. Tidak semua bakteri memiliki protein membran seperti ini. Seperti contohnya, E. Coli sepertinya sama sekali tidak memiliki mekanisme yang tersepesialisasi untuk menelan DNA asing. Walaupun demikian, menempatkan E. Coli di dalam medium kultur yang mengandung konsentrasi ion kalsium yang relatif tinggi secara artifisial akan merangsang sel-sel untuk menelan sebagian kecil DNA. Dalam bioteknologi, teknik ini diaplikasikan untuk memasukkan gengen asing ke dalam E. Coli, gen-gen yang mengkode protein yang bermanfaat, seperti insulin manusia dan hormon pertumbuhan.

2) Transduksi
Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Diakhir siklus litik faga, molekul asam nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan faga lengkapnya dilepaskan ketika sel inang lisis. Kadangkala sebagian kecil dari DNA sel inang yang terdegradasi menggantikan genom faga. Virus seperti ini cacat karena tidak memiliki materi genetik sendiri. Walaupun demikian, setelah pelepasannya dari inang yang lisis, faga dapat menempel pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian DNA bakteri yang didapatkan dari sel pertama. Beberapa DNA ini kemudian dapat menggantikan daerah homolog dari kromosom sel kedua. Kromosom sel ini sekarang memiliki kombinasi DNA yang berasal dari dua sel sehingga rekombinasi genetik telah terjadi. Jenis transduksi ini disebut dengan transduksi umum karena gen-gen bakteri ditransfer secara acak.

Untuk transduksi khusus memerlukan infeksi oleh faga temperat, dalam siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sebagai profaga ke dalam kromosom bakteri inang, di suatu tempat yang spesifik. Kemudian ketika genom faga dipisahkan dari kromosom, genom faga ini membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang berdampingan dengan profaga. Ketika suatu virus yang membawa DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.

c. Konjugasi dan Plasmid
Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses ini, telah diteliti secara tuntas pada E. Coli. Transfer DNA adalah transfer satu arah, yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan "pasangannya" menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai "jantan", menggunakan alat yang disebut piliseks untuk menempel pada resipien (penerima) DNA dan disebut sebagai "betina". Kemudian sebuah jembatan sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut, menyediakan jalan untuk transfer DNA.

Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid tertentu, seperti plasmid f, dapat melakukan penggabungan reversibel ke dalam kromosom sel. Genom faga bereplikasi secara terpisah di dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya memiliki sedikit gen, dan gen-gen ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Walaupun demikian, gengen dari plasmid ini dapat memberikan keuntungan bagi bakteri yang hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Contohnya, plasmid f mempermudah rekombinasi genetik, yang mungkin akan menguntungkan bila perubahan lingkungan tidak lagi mendukung strain yang ada di dalam populasi bakteri.

Plasmid f , terdiri dari sekitar 25 gen, sebagian besar diperlukan untuk memproduksi piliseks. Ahli-ahli genetika menggunakan simbol f+ (dapat diwariskan). Plasmid f bereplikasi secara sinkron dengan DNA kromosom, dan pembelahan satu sel f+ biasanya menghasilkan dua keturunan yang semuanya merupakan f+. Sel-sel yang tidak memiliki faktor f diberi simbol f-, dan mereka berfungsi sebagai recipien DNA ("betina") selama konjugasi. Kondisi f+ adalah kondisi yang "menular" dalam artian sel f+ dapat memindah sel f- menjadi sel f+ ketika kedua sel tersebut berkonjugasi. Plasmid f bereplikasi di dalam sel "jantan", dan sebuah salinannya ditransfer ke sel "betina" melalui saluran konjugasi yang menghubungkan sel-sel tersebut. Pada perkawinan f+ dengan f- seperti ini, hanya sebuah plasmid f yang ditransfer.

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

 Pada tahun 1950-an, pakar-pakar kesehatan jepang mulai memperhatikan bahwa beberapa pasien rumah sakit yang menderita akibat disentri bakteri, yang menyebabkan diare parah, tidak memberikan respons terhadap antibiotik yang biasanya efektif untuk pengobatan infeksi jenis ini. Tampaknya, resistensi terhadap antibiotik ini perlahan-lahan telah berkembang pada strain-strain Shigella sp. tertentu, suatu bakteri patogen. Akhirnya, peneliti mulai mengidentifikasi gen-gen spesifik yang menimbulkan resistensi antibiotik pada Shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa gengen tersebut, mengkode enzim yang secara spesifik menghancurkan beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin. Gengen yang memberikan resistensi ternyata di bawa oleh plasmid. Sekarang dikenal sebagai plasmid R (R untuk resistensi).

Pemaparan suatu populasi bakteri dengan suatu antibiotik spesifik baik di dalam kultur laboratorium maupun di dalam organisme inang akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, tetapi hal itu tidak terjadi pada bakteri yang memiliki plasmid R yang dapat mengatasi antibiotik. Teori seleksi alam memprediksi bahwa, pada keadaan-keadaan seperti ini, akan semakin banyak bakteri yang akan mewarisi gen-gen yang menyebabkan resistensi antibiotik. Konsekuensi medisnya pun terbaca, yaitu strain patogen yang resisten semakin lama semakin banyak, membuat pengobatan infeksi bakteri tertentu menjadi semakin sulit. Permasalahan tersebut diperparah oleh kenyataan bahwa plasmid R, seperti plasmid F, dapat berpindah dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya melalui konjugasi.

Read More