Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat
Virus
Pada bab ini kamu akan mempe- lajari ciri-ciri virus, cara hidup dan
perkembangbiakan virus, dan peran virus dalam kehidupan. Setelah
mempelajari bab ini diharapkan kamu dapat mendeskripsikan ciri-
ciri dan perkembangbiakan virus serta mengomunikasikan peran
virus dalam kehidupan.
II
BAB
Kata kunci:
infeksi, replikasi, litik, lisogenik, penyakit
T
entu kamu sudah sering mendengar penyakit AIDS. AIDS disebabkan oleh virus HIV yang menyerang sistem kekebalan tubuh manusia. Mengapa virus dapat merusak
kekebalan tubuh? Apakah virus termasuk makhluk hidup? Seperti apakah virus itu dan bagaimana virus berkembang biak?
Peta Konsep
Virus
Ciri-Ciri
Tema-Tema Kajian
dapat bersifat
cara replikasi peranan dalam kehidupan
• membantu penelitian gen
• untuk rekayasa genetika
• menghasilkan vaksin • ukuran mikroskopis
diameter 20 – 300 nm • bentuk beraneka macam
• tersusun atas asam nukleat dan protein pelindung
• bersifat parasit
berkembang biak atau replikasi
• virus yang mati • virus hidup yang
dilemahkan • vaksin multivalen
Menguntungkan Merugikan
menimbulkan penya- kit pada hewan, tum-
buhan, dan manusia
dapat dikristalkan makhluk hidup
benda mati
daur litik daur lisogenik
ciri ciri
vaksinasi
upaya mengatasi
jenis vaksin ciri-ciri
Virus
23
Keberadaan virus mulai diteliti pertama kali pada tahun 1892
oleh ilmuwan Rusia Dmitry I. Ivanovsky dan pada tahun 1898 oleh ilmuwan Belanda Martinus M. Beijerinck. Keduanya
meneliti partikel mikroskopis yang menyebabkan penyakit bercak-bercak kuning pada daun tembakau yang di kemudian
hari dikenal sebagai virus mosaik tembakau TMVTobacco Mosaic Virus
. Mereka menemukan penyebab penyakit pada tembakau tersebut ditularkan oleh patogen yang mampu
melewati saringan porselin filter bakteri. Partikel perantara tersebut ketika diisolasi tidak dapat tumbuh pada medium
buatan dan tidak tampak ketika diamati dengan mikroskop cahaya. Beijerink menduga bahwa partikel mikroskopis yang
ditelitinya merupakan patogen jenis baru, yang disebutnya sebagai virus. Kata virus dalam bahasa latin berarti cairan
berlumpur atau racun, karena sebagian besar virus menyebabkan penyakit pada manusia, hewan, serangga, bakteri,
dan tumbuhan. Penyelidikan lain oleh ilmuwan Inggris Frederick W. Twort pada tahun 1915 dan Felix H. d’Herelle
pada tahun 1917 menemukan virus yang menginfeksi bakteri dan dinamakan bakteriofag virus pemakan bakteri.
Pada tahun 1935 ilmuwan biokimia berkebangsaan Amerika,
Wendell Meredith Stanley berhasil mengkristalkan virus mosaik tembakau dan menunjukkan bahwa virus tersebut tersusun atas
material genetik berupa ARN asam ribonukleat dan pelindung protein. Ketika mikroskop elektron ditemukan pada tahun 1940,
bentuk virus dapat diamati untuk pertama kalinya. Penelitian virus semakin berkembang ketika kultur sel ditemukan oleh
ilmuwan Amerika pada tahun 1949. Mungkin kamu telah tahu bahwa virus tidak dapat hidup pada medium agar, sehingga virus
mula-mula dikembangkan pada tubuh hewan, misalnya embrio ayam. Bahkan virus polio hanya dapat hidup pada otak simpanse
dan sumsum tulang belakang monyet. Penemuan kultur sel sangat membantu dalam penelitian virus.
Saat ini sekitar 3.600 jenis virus telah diidentifikasi, sebagian besar diantaranya merupakan penyebab penyakit pada manusia,
hewan, serangga, bakteri, dan tumbuhan. Setelah biologi molekuler berkembang, virus berguna untuk penyelidikan gen,
mutasi, dan teknik rekombinasi gen. Selain virus, sekarang telah ditemukan partikel mirip virus yang disebut prion. Prion tersusun
atas molekul protein dan asam nukleat yang berukuran kecil. Prion sangat resistan ketika akan dinonaktifkan dan dapat
menyebabkan kerusakan pada otak mamalia dan manusia. Penyakit yang disebabkan oleh prion misalnya penyakit sapi gila.
Virus merupakan partikel ultra mikroskopis yang hanya hidup di dalam sel. Hidup virus tersusun atas asam nukleat dan
protein . Asam nukleat membawa informasi genetik virus dan
protein berfungsi sebagai pelindung yang menyelubungi asam nukleat. Asam nukleat virus dapat berupa ADN asam
Gambar 2.1 Virus mosaik tembakau
TMV: a daun temba- kau yang terinfeksi
TMV, b fotomikrograf partikel TMV, c model
komputer TMV.
Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer, 2005
dan Encyclopedia Britannica, 2006
a
b
c
A Ciri-Ciri dan Struktur Virus
24
Biologi SMA dan MA Kelas X
dioksiribounukleat atau ARN asam ribonukleat. Beberapa jenis virus juga memiliki protein yang berfungsi sebagai enzim.
Kadang-kadang selubung pelindung virus tidak hanya tersusun atas protein, tetapi mengandung karbohidrat disebut
glikoprotein
dan lemak disebut lipoprotein. Kebanyakan virus hanya memiliki satu selubung pelindung, namun demikian ada
juga virus yang memiliki beberapa lapis pelindung. Pelindung ini disebut kapsid dan protein penyusun kapsid disebut kapsomer.
Kapsid yang berisi asam nukleat disebut nukleokapsid. Selain protein pelindung, beberapa virus memiliki pelindung
tambahan berupa membran lipoprotein yang melingkupi nukleokapsid dan disebut kapsul. Beberapa jenis virus
mempunyai alat tambahan seperti ekor dan serabut. Virus yang strukturnya sempurna, matang, dan mampu menginfeksi sel
hidup disebut virion. Fungsi kapsid bagi virion adalah sebagai berikut. 1. Melindungi asam nukleat virus dari kerusakan, misalnya oleh
enzim pencernaan nuklease. 2. Pada permukaan kapsid terdapat bagian untuk mengenali
reseptor tempat melekat pada permukaan sel inang. 3. Menyediakan protein enzim untuk menembus membran
sel inang ketika melakukan infeksi. Virus mempunyai sifat sebagai benda mati dan benda hidup.
Virus dapat dikristalkan seperti benda mati, namun virus dapat berkembang biak seperti makhluk hidup. Namun demikian
virus tidak dapat dikatakan sebagai sel karena hanya tersusun atas selubung protein dan asam nukleat, belum mempunyai
membran sel, sitoplasma, dan organel. Selain itu virus tidak dapat melakukan metabolismenya sendiri.
Ukuran virus beraneka ragam, diameternya bervariasi antara 20 nanometer hingga 300 nanometer. Virus terbesar mempunyai
panjang beberapa mikron, tetapi lebarnya biasanya kurang dari 100 nanometer. Bandingkan dengan bakteri terkecil yang
mempunyai ukuran 10 mikron. Ukuran virus yang paling besar dan kompleks masih masih sukar diamati dengan mikroskop
cahaya. Tahukah kamu mengapa demikian?
Bentuk virus juga bermacam-macam, misalnya berbentuk seperti bola isometrik, bentuk tangkai memanjangfilamen,
dan bentuk seperti berudu katak mempunyai bentuk seperti kepala dan ekor. Untuk memudahkan identifikasi, bentuk virus
dikelompokkan menjadi empat kelompok utama. 1. Virus bentuk spiral
2. Virus bentuk ikosahedron 3. Virus berpelindung
4. Virus bentuk kompleks
Virus terkecil berbentuk ikosahedron poligon 20 sisi yang berukuran antara 18 – 20 nanometer. Kebanyakan virus
tumbuhan berukuran kecil dan berbentuk filamen atau poligon, sedangkan virus hewan ukuran dan bentuknya lebih bervariasi.
Virus yang mempunyai pelindung luar dari lipoprotein, gliko- protein, atau kombinasi lipoprotein dan glikoprotein biasanya
berbentuk bulat dengan diameter antara 60 – 300 nanometer.
Gambar 2.3 Bentuk dasar virus: a
spiral, b ikosahedron, c virus berpelindung,
dan d bentuk T kom- pleks.
Sumber: www.wikipedia.com
Gambar 2.2 Struktur virus: a bak-
teriofag dan b. virus ARN.
Sumber: Microsoft Encarta, 2006
ARN protein
pelindung kepala
protein pelindung
ADN ekor
a
b
a b
c d
Virus
25
Berdasarkan jenis inangnya, virus dibedakan menjadi tiga kelompok.
1. Virus tanaman, dapat menginfeksi sel tanaman, biasanya disebarkan oleh serangga dan organisme lain.
2. Virus hewan, dapat menginfeksi hampir semua jenis hewan dari protozoa sampai manusia. Beberapa jenis virus hanya
dapat menginfeksi satu jenis hewan, namun ada pula yang mampu menginfeksi beberapa jenis hewan sekaligus.
3. Virus bakteri, yaitu virus yang dapat menginfeksi bakteri.
Kamu tentu telah mengetahui bahwa untuk melangsungkan kehidupannya, makhluk hidup harus melakukan metabolisme.
Dalam metabolisme diperlukan enzim untuk melangsungkan proses-proses biokimia di dalam tubuh. Virus hanya memiliki
asam nukleat dan selubung protein. Bagaimana virus dapat hidup dan berkembang biak?
Virus mendapatkan enzim dan bahan-bahan metabolisme dari sel yang ditumpanginya. Berbeda dengan sel, virus tidak
mempunyai organela seperti ribosom, mitokondria, badan golgi, dan sebagainya. Karena itu virus tidak dapat menghasilkan energi
sendiri dan mensintesis protein enzim. Jadi virus hanya dapat berkembang dan memperbanyak diri pada sel hidup yang aktif
melakukan metabolisme. Oleh karena itu virus dikatakan bersifat parasit sejati.
Untuk dapat berkembang dan menimbulkan infeksi pada organisme lain, virus harus dapat tersebar dari organisme satu
ke organisme lain. Virus dapat menyebar melalui hubungan langsung atau tidak langsung. Pada manusia dan hewan, batuk,
bersin, dan bersentuhan dapat menularkan virus seperti virus influenza, selesma, dan gondong. Virus anjing gila ditularkan
melalui gigitan. Virus yang lain dikeluarkan bersama tinja, kemudian dibawa oleh lalat dan ditularkan melalui makanan
atau minuman. Peralatan makan seperti piring dan sendok mungkin juga membawa partikel virus dan dapat menularkan
ke inang yang baru. Virus juga dapat disebarkan oleh serangga penular yang disebut vektor. Biasanya vektor tidak terpengaruh
oleh keberadaan virus. Contoh vektor penyebar penyakit pada hewan dan manusia adalah lalat, caplak, dan nyamuk.Virus
penyebab penyakit tumbuhan disebarkan melalui persentuhan dan gigitan serangga yang mengisap atau memakan tanaman.
Bagian virus yang dapat menginfeksi sel inang adalah asam nukleat. Asam nukleat penyusun virus berupa ADN asam
dioksiribounukleat atau ARN asam ribonukleat tetapi tidak pernah ditemukan ADN dan ARN secara bersama-sama.
Umumnya asam nukleat itu berbentuk molekul tunggal, baik berupa untaian tunggal maupun untaian ganda. Namun
demikian, ada virus yang materi genetiknya terbagi menjadi dua bagian untaian atau lebih. Di kelas XII kamu akan
B Cara Hidup Virus
Bio Info
Virus dan Kanker
Saat ini diketahui lebih dari 100 virus yang menyebabkan
tumor ganas atau kanker pada ikan, katak, burung, tikus, babi,
kuda, dan vertebrata lain. Beberapa kanker pada manusia
diduga juga disebabkan oleh virus. ADN virus bergabung
dengan ADN sel inang meng- hasilkan partikel-partikel virus
yang tidak lengkap atau provirus. Sel yang mengandung provirus
mengalami pertumbuhan dan pembelahan yang tidak dapat
dikendalikan yang dikenal sebagai kanker. Pada virus yang mem-
bawa informasi genetik berupa ARN, ARN virus ditranskripsi
membentuk ADN dan ADN ini yang bergabung dengan ADN sel
inang.
26
Biologi SMA dan MA Kelas X
mempelajari materi genetik lebih mendalam pada bab materi genetik
. Berdasarkan asam nukleatnya, virus dibedakan menjadi virus ADN dan virus ARN.
1. Virus ADN, mempunyai asam nukleat berupa ADN, misalnya virus herpes, bakteriofag, dan virus cacar. ADN
virus dapat berupa untaian pita tunggal atau ganda. 2. Virus ARN, mempunyai asam nukleat berupa ARN, misalnya
virus hepatitis C, HIV, virus polio, virus rabies, dan virus ebola. ARN virus juga dapat berupa untaian pita tunggal dan
ganda. Kebanyakan virus tumbuhan mempunyai materi genetik berupa ARN berbentuk pita tunggal.
Di dalam sel inang virus akan merusak ADN sel inang dan mengendalikan fungsi-fungsi fisiologi sel dan memerintahkan
sel inang untuk membentuk virus-virus baru. Pembentukan virus baru ini disebut replikasi.
C Daur Infeksi dan Reproduksi Virus
Gambar 2.4 a Virus herpes meru-
pakan virus ADN. b Virus polio merupakan
virus ARN.
Sumber: www.wikipedia.com
a
b
Reproduksi virus disebut dengan replikasi. Virus hanya dapat berkembang biak di dalam sel hidup karena di luar sel
hidup virus tidak aktif. Virus memanfaatkan kemampuan metabolisme sel inang untuk memperbanyak diri. Sifat infeksi
virus tergantung pada jenis virus dan kondisi lingkungan, dibedakan menjadi daur litik dan daur lisogenik.