Eubacteria dan Archaebacteria
37
Eubacteria dan Archaebacteria merupakan kelompok organisme mikroskopis uniseluler yang sederhana. Ciri kas
kelompok ini adalah selnya belum mempunyai membran nukleus, sehingga kromosomnya tersebar di sitoplasma yang
disebut daerah inti. Sel demikian disebut sel prokariot, sedangkan sel-sel yang telah mempunyai membran inti disebut sel eukariot.
Masih ingatkah kamu, apakah yang dimaksud kromosom, ADN, inti sel, dan membran inti?
Kelompok organisme prokariot ini dalam sistem klasifikasi
menurut Copeland 1956 dan Whittaker 1969 disatukan dalam kingdom Monera. Namun sistem klasifikasi terbaru yang
diusulkan ahli mikrobiologi Amerika Carl Woese pada tahun 1977 dan 1990 Monera dipisahkan menjadi dua kelompok
berdasarkan perbedaan struktur dinding sel dan fisiologinya yaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Eubacteria meliputi
kelompok bakteri dan Cyanobacteria bakteri fotosintetik, dulu disebut ganggang hijau biru. Sedangkan Archaebacteria
meliputi kelompok mikroorganisme yang hidup di lingkungan yang ekstrim dan mempunyai sifat fisiologis, materi genetik,
dan komposisi sel yang berbeda dengan bakteri.
Eubacteria bakteri merupakan organisme mikroskopis uniseluler bersel tunggal yang paling banyak dijumpai di dunia.
Ilmuwan yang meneliti bakteri pertama kali adalah Antoni van Leeuwenhoek pada tahun 1674 menggunakan mikroskop
ciptaannya sendiri. Istilah bakteri diperkenalkan oleh Ehrenberg pada tahun 1828 yaitu dari bahaya Yunani bacterium yang berarti
tongkat kecil. Berdasarkan fosil yang ditemukan, diduga bakteri telah ada sekurang-kurangnya 3,2 milyar tahun yang lalu. Ilmu
yang mempelajari tentang bakteri disebut bakteriologi yang merupakan bagian dari mikrobiologi.
Bakteri dapat ditemukan hampir di semua tempat, baik di udara, air, tanah, laut, es, sumber air panas, hingga di dasar
lautan, bahkan di lingkungan yang tidak memungkinkan bagi organisme lain untuk hidup. Penyebaran yang luas ini
disebabkan karena ukurannya kecil, bentuknya sederhana, kemampuan metabolismenya tinggi, dan dapat menggunakan
hampir semua jenis senyawa organik sebagai sumber makanannya.
1. Struktur dan Bentuk Bakteri
Sel bakteri berukuran sangat kecil dan bentuknya sederhana. Rata-rata panjangnya antara 2 – 10 mikrometer dan diameternya
antara 0,1 – 2 mikrometer. Sel bakteri merupakan sel prokariotik belum memiliki membran nukleus yang dilingkupi oleh
membran sel dan dinding sel yang kaku. Beberapa jenis bakteri mempunyai flagella dan pili pada permukaan selnya.
A Eubacteria
Gambar 3.1 Struktur sel bakteri.
flagelum pili
dinding sel kapsul
Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
Di unduh dari : Bukupaket.com
38
Biologi SMA dan MA Kelas X
a. Bentuk Bakteri
Secara umum terdapat tiga bentuk bakteri yaitu bentuk lurus seperti batang yang disebut basil, bentuk lonjong atau
bola disebut kokus, dan bentuk panjang dan lengkung seperti spiral yang disebut spirilum. Ketika sel bakteri membelah,
kadang-kadang sel anak yang dihasilkan tetap melekat satu dengan yang lain sehingga muncul beberapa tipe penataan
sel seperti berpasangan, bergerombol, berantai, atau seperti filamen. Penataan ini khas untuk setiap jenis bakteri dan
penting untuk proses identifikasi. 1 Basil
Sel bakteri basil berbentuk silindris seperti batang. Ujung sel bervariasi seperti persegi, bundar, meruncing, dan
sebagainya. Pola penataan sel bakteri bentuk basil adalah sebagai berikut.
a Monobasilus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri
bentuk basil yang hidup soliter. b Diplobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup
berpasangan dua-dua. c Streptobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup
berkoloni memanjang membentuk rantai. 2 Kokus
Sel bakteri kokus berbentuk seperti bola, yang memiliki beberapa pola penataan.
a Monokokus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentuk kokus yang hidup sendiri.
b Diplokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berpasangan dua-dua yang saling melekat.
c Tetrakokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dan pada setiap kelompok terdiri dari
empat sel yang saling melekat. d Streptokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup
berkoloni saling berikatan memanjang seperti rantai. e Sarkina, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok
dan saling berikatan dengan penataan seperti kubus. f Stafilokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup
berkelompok dengan pola penataan yang tidak teratur, atau menyerupai gerombolan buah anggur.
3 Spirilum Bakteri spirilum berbentuk panjang dan lengkung
menyerupai spiral, berkelok, atau melengkung. Biasanya bakteri bentuk ini hidup soliter, tidak membentuk koloni.
Meskipun bentuk dasarnya sama, tiap jenis bakteri spirilum mempunyai perbedaan dalam hal panjang,
jumlah lekukan, panjang lekukan, dan kerapatan lekukan.
b. Flagela dan Pili
Beberapa jenis bakteri mempunyai flagela yang kecil, kaku, dan berpilin yang dapat digunakan untuk berpindah tempat
dengan gerakan berenang. Flagela bakteri panjangnya
Bio Info
Pewarnaan Gram
Stuktur internal bakteri hanya dapat diamati dengan detail meng-
gunakan mikroskop elektron. Untuk memudahkan pengamatan, dikem-
bangkan berbagai metode pewar- naan. Metode pewarnaan yang
sederhana adalah menggunakan tinta cina. Metode pewarnaan
yang digunakan untuk identifikasi bakteri adalah pewarnaan gram
yang dikembangkan oleh Hans Christian Gram. Bakteri yang
akan diamati diletakkan pada gelas benda, kemudian diwarnai dengan
pewarna kristal iodium sehingga sel bakteri berwarna biru. Ketika
dicuci dengan etanol atau aseton beberapa jenis bakteri tetap
berwarna biru, sedangkan yang lain kembali tidak berwarna.
Berdasarkan kemampuannya untuk mempertahankan warna ini
bakteri dibedakan menjadi bakteri gram positif tetap berwarna biru
dan bakteri gram negatif warna biru pada sel hilang. Selanjutnya
bakteri diberi pewarna kedua yang berwarna pink. Ketika diamati
dengan mikroskop, bakteri gram positif tampak berwarna biru
sedangkan bakteri gram negatif berwarna pink.
Gambar 3.2 Berbagai macam bentuk
sel dan koloni bakteri.
Sumber: www.wikipedia.com
kokus
basil spirilum
Di unduh dari : Bukupaket.com
Eubacteria dan Archaebacteria
39
berkisar antara 3 – 12 nanometer, dengan diameter antara 10 – 20 nanometer. Tidak semua bakteri mempunyai flagela,
umumnya hanya bakteri bentuk basil dan spirilum yang memilikinya. Berdasarkan letak flagelanya, bakteri
dibedakan menjadi 5 kelompok. 1 Atrik, yaitu bakteri yang tidak mempunyai flagela.
2 Monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu buah
flagela. 3 Lofotrik, yaitu bakteri yang mempunyai sekelompok
flagela pada salah satu ujung sel. 4 Amfitrik, yaitu bakteri yang mempunyai flagela pada dua
ujung sel, baik flagela tunggal maupun berkelompok pada setiap ujung selnya.
5 Peritrik, yaitu bakteri yang seluruh permukaan sel dikelilingi oleh flagela.
Beberapa bakteri, misalnya Escherichia coli dan Neisseria gonorrhoeae
mempunyai bentuk seperti flagela pendek dan lurus yang disebut pili. Pili disebut juga fimbria berukuran
lebih pendek dari flagela, panjangnya hanya beberapa mikrometer dengan diameter yang lebih kecil dan bentuk
yang lebih lurus dibandingkan flagela. Pili umumnya hanya ditemukan pada bakteri gram negatif. Pili berguna sebagai
alat bantu bakteri untuk menempel di berbagai permukaan, termasuk pelekatannya pada jaringan hewan atau tumbuhan
yang ditempeli. Pada sel-sel bakteri yang melakukan kon- jugasi pertukaran materi genetik, pertukaran ADN antara
dua sel terjadi melalui pili khusus yang disebut pili seks.
c. Kapsul
Beberapa jenis bakteri seperti Penumococcus penyebab penyakit pneumonia selnya dikelilingi oleh lapisan lendir
kental yang disebut kapsul. Ketebalan kapsul bervariasi dari sangat tipis hingga sangat tebal. Kapsul dibuat di dalam
sitoplasma dan dikeluarkan melewati dinding sel. Kapsul biasanya tersusun atas polimer karbohidrat sederhana. Selain
sebagai pelindung kapsul juga berfungsi sebagai cadangan makanan. Pada bakteri patogen seperti Streptococcus
pneumoniae,
kapsul berhubungan dengan sifat patogenitas- nya. Bakteri yang kehilangan kapsulnya akan kehilangan
kemampuan untuk menginfeksi.
d. Dinding Sel
Sel bakteri dibatasi oleh membran sitoplasma dan dinding sel. Dinding sel bakteri berbeda dengan dinding sel
tumbuhan, karena tidak mengandung selulosa dan susunannya lebih rumit. Tebal dinding sel bakteri umumnya
berkisar antara 10 – 35 nanometer. Adanya dinding sel menyebabkan bentuk sel bakteri selalu tetap. Dinding sel
bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopeptida, yaitu polisakarida yang berikatan dengan protein. Bakteri gram
positif
dinding selnya cukup tebal, terdiri dari satu lapis yang banyak mengandung peptidoglikan dan asam tekoat.
1 μm
1 μm
1 μm
1 μm
a b
c d
Gambar 3.3 Tipe penataan flagela
pada bakteri: a mono- trik, b lofotrik, c amfi-
trik, d peritrik.
Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
a b
Gambar 3.4 Skema dinding sel: a
bakteri gram positif dan b bakteri gram negatif.
Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
sitoplasma membran sel
dinding sel sel bakteri
sel bakteri
Di unduh dari : Bukupaket.com
40
Biologi SMA dan MA Kelas X
Bakteri gram negatif dinding selnya lebih tipis, terdiri atas 3
lapis dengan lapisan tengah berupa peptidoglikan dan tidak mengandung asam tekoat.
e. Struktur Sel
Berbatasan dengan dinding sel terdapat membran sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat beberapa organel
yang penting untuk kehidupan sel bakteri. 1 Membran sitoplasma
Membran sitoplasma berperan penting dalam proses transportasi zat dan tempat untuk berlangsungnya reaksi-
reaksi biokimiawi bagi sel. Membran sel tersusun atas protein dan lemak seperti membran sel eukariotik.
Pada tempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat tonjolan-tonjolan ke dalam membentuk struktur
yang disebut mesosom. Adanya mesosom akan memper- luas permukaan sel sebelah dalam. Pada mesosom
terdapat banyak enzim, sehingga diperkirakan menjadi tempat pembentukan energi bagi bakteri. Mesosom juga
berperan dalam sintesis dinding sel dan pembelahan sel.
2 Sitoplasma Sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksi
biokimiawi dalam metabolisme sel. Sitoplasma tersusun atas koloid yang berisi nutrien, inklusi, ribosom, enzim,
dan ADN. Inklusi merupakan suatu kantong yang dibatasi membran
serupa dengan membran sitoplasma yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hasil metabolisme. Terdapat
beberapa jenis inklusi, misalnya inklusi yang berisi glikogen, volutin suatu bentuk fosfat anorganik, dan
lemak. Ribosom merupakan tempat untuk sintesa protein. Ribosom pada bakteri ukurannya lebih kecil daripada
ribosom sel eukariotik dan tipe ARN-ribosomnya juga berbeda. Kerja ribosom bakteri lebih mudah dihambat
oleh antibiotik dibandingkan ribosom sel eukariotik. ADN bakteri merupakan materi genetik yang berbentuk
sirkuler, terdiri dari dua utas polinukleotida yang berpilin, terletak di tengah sel yang disebut daerah nukleusdaerah
inti
yang tidak dibatasi membran inti. 3 Spora dan Kista
Beberapa jenis bakteri menghasilkan spora, baik di luar sel eksospora maupun di dalam sel endospora. Spora
merupakan sel bakteri yang dorman tidak aktif yang terbentuk karena kondisi lingkungan yang kurang
menguntungkan. Spora ini tahan terhadap radiasi sinar ultraviolet, panas, dan kekeringan serta tahan terhadap
bahan kimiawi seperti desinfektan. Jika kondisi lingkungan telah sesuai, spora akan berkecambah dan
menghasilkan sel bakteri seperti sel asalnya. Contoh bakteri yang menghasilkan endospora adalah Bacillus dan
Clostridium.
Pada Azotobacter dan Bdellovibrio bila
membran sel
Gambar 3.5 Struktur umum sel bakteri.
Sumber: Microsoft Encarta, 2006
kapsul dinding sel
ADN
sitoplasma plasmid
mososom ribosom
flagela neukloid
pili
Gambar 3.6 Endospora bakteri.
Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer, 2005
Di unduh dari : Bukupaket.com
Eubacteria dan Archaebacteria
41
keadaan lingkungan tidak menguntungkan, sel mem- bentuk dinding yang lebih tebal dan menjadi dorman.
Struktur seperti ini disebut kista.
Untuk mengamati bentuk-bentuk bakteri, lakukanlah
Kegiatan 3.1 berikut ini.
Mengamati Bentuk-Bentuk Bakteri
A. Alat dan Bahan Alat
: 1. Mikroskop dan perlengkapannya
2. Pipet tetes 3. Pinset
4. Pembakar spiritus 5. Jarum inokulasi
6. Carta sel bakteri
Bahan: 1. Kultur bakteri dari kentang atau bahan lain
2. Larutan metilen biru 3. Alkohol 70
B . Cara Kerja
1. Membuat kultur bakteri dari kentang a. Bersihkan beberapa buah kentang dan rebus hingga matang.
b. Dinginkan dan biarkan di tempat terbuka selama ± 4 hari. 2. Mengamati bentuk bakteri
a. Ambillah kaca objek dan bersihkan dengan kapas yang dibasahi alkohol 70. b. Sterilkan jarum inokulasi dengan cara membakarnya hingga membara dengan
pembakar spiritus. c. Sentuhkan jarum inokulasi pada suatu koloni bakteri dan oleskan secara merata
pada kaca objek. d. Lakukan fiksasi dengan cara melewatkan preparat di atas nyala api sebanyak
tiga kali berturut-turut dengan selang waktu 1 detik. e. Teteskan metilen biru pada preparat dan biarkan mengering.
f. Cucilah preparat dengan air mengalir agar sisa metilen biru menghilang dan keringkan dengan cara diangin-anginkan.
g. Amati preparat dengan mikroskop pada perbesaran kuat. h. Gambarlah bentuk-bentuk bakteri yang ditemukan, kemudian bandingkan
dengan literatur. i. Ulangilah kegiatan ini dengan mengambil bakteri dari koloni yang berbeda.
C. Pertanyaan
1. Jelaskan pentingnya perlakuan sterilisasi, fiksasi, dan pemberian metilen biru dalam kegiatan ini.
2. Tulis dan sebutkan macam-macam bentuk bakteri yang dapat ditemukan.
Kegiatan 3.1
Tugas 3.1
Sel bakteri termasuk sel prokariotik, sedangkan Protista, Jamur, Animalia, dan Plantae mempunyai sel eukariotik.
Jelaskan perbedaan antara sel prokariotik dan sel eukariotik.
Di unduh dari : Bukupaket.com
42
Biologi SMA dan MA Kelas X
2. Nutrisi dan Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan Bakteri
