28
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Cyanobakteri tidak memiliki flagela. Berukuran lebih besar daripada sel prokariotik 1
– 50 mikron.
3. Penyematan fiksasi nitrogen dan karbon
Cyanobakteria mampu mereduksi nitrogen dan karbon dalam kondisi ada oksigen aerob maupun tanpa oksigen anaerob. Mereka melakukannya dengan
mengoksidasi belerang sulfur sebagai pengganti oksigen. Penyematan nitrogen dilakukan dalam bentuk heterosista, sementara penyematan karbon dilakukan
dalam bentuk sel fotosintetik, menggunakan pigmen klorofil seperti tumbuhan hijau maupun fikosianin khas kelompok bakteri ini. Contoh Cyanobacteria yang
dapat memfiksasi nitrogen : Anabaena azzollae.
4. Peran biologi
Beberapa spesies Cyanobacteriaa memproduksi racun saraf neutrotoksin, hati hepatotoksin dan sel sitotoksin. Mereka membentuk endotoksin sehingga
berbahaya bagi hewan dan manusia. Beberapa Cyanobacteria yang menghuni
perairan melepaskan geosmin, senyawa organik yang bertanggung jawab atas aroma tanahlumpur. Misalnya Anabaena bersimbiosis pada akar sikas atau jaringan
paku air Azolla dan membantu penyediaan nitrogen bagi inangnya.
Gambar 1.8.5.2. Cyanobacteria
29
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
5. Klasifikasi
Cyanobacteria secara tradisional diklasifikasikan menjadi lima kelompok, berdasarkan struktur tubuhnya yaitu:
Chroococcales ,
Pleurocapsales ,
Oscillatoriales ,
Nostocales dan
Stigonematales . Pengelompokan ini sekarang dipandang tidak tepat
dan proses revisi tengah dilakukan dengan bantuan teknik-teknik biologi molekular
.
30
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Kompetensi Guru Mata Pelajaran : 1.8. Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Indikator Esensial :
1.8.6. Menjelaskan pengertian perkembangbiakan paraseksual pada bakteri Bakteri dapat berkembang biak secara aseksual dengan membelah diri pada lingkungan
yang tepat atau sesuai. Proses pembelahan diri pada bakteri terjadi secara biner. Pembelahan biner adalah pembelahan yang diawali dengan terbentuknya dinding
melintang yang memisahkan satu sel bakteri menjadi dua sel anak. Dua sel bakteri ini mempunyai bentuk dan ukuran sama identik. Sel anakan hasil pembelahan ini akan
membentuk suatu koloni yang dapat dijadikan satu tanda pengenal untuk jenis bakteri. Misalnya, bakteri yang terdiri dari sepasang sel diplococcus, delapan sel membentuk
kubus sarcina, dan berbentuk rantai streptococus. Pembelahan biner biasanya dilakukan pada saat bakteri sudah dewasa dan siap membelah. Berikut ini adalah proses pembelahan
biner pada bakteri.
Bakteri tidak melakukan pembiakan seksual yang sebenarnya, seperti yang terjadi pada makhluk hidup eukariot, karena bakteri tidak mengalami penyatuan sel kelamin.
Meskipun demikian, pada bakteri terjadi pertukaran materi genetik dengan sel pasangannya. Oleh karena itu, perkembangbiakan bakteri yang terjadi dengan cara ini
disebut perkembangbiakan paraseksual. Perkembangbiakan parasekual bakteri dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.
Gambar 1.8.6.1. Pembelahan biner
31
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
1. Transformasi
Transformasi adalah pemindahan potongan materi genetik gen atau DNA,
dari luar ke sel bakteri penerima dengan proses fisiologi yang kompleks. Dalam proses ini, tidak terjadi kontak langsung antara bakteri pemberi DNA dan penerima,
dengan kata lain transformasi ialah proses pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah informasi genetik DNA dari satu sel ke sel lainnya. DNA
tersebut diperoleh dari sel donor melalui lisis sel secara alamiah atau dengan cara ekstraksi kimiawi. Begitu fragmen DNA dari sel donor tertangkap oleh sel resipien,
maka terjadilah rekombinasi. Transformasi pertama kali ditemukan oleh Frederick Griffith pada tahun 1928. Manfaat yang didapat dari transformasi gen pada bakteri
adalah sarana penting dalam rekayasa genetika, memetakan kromosom bakteri, bermanfaat dalam penelitian-penelitian genetik bakteri di laboratorium.
Gambar 1.8.6.2. Proses transformasi pada bakteri
2. Konjugasi
Konjugasi adalah penggabungan antara DNA pemberi dan DNA penerima
melalui kontak langsung. Jadi, untuk memasukkan DNA dari sel pemberi ke sel
penerima, harus terjadi hubungan langsung, atau disebut juga pemindahan secara
32
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
langsung materi genetik di antara dua sel bakteri melalui jembatan sitoplasma. Bakteri yang memberikan DNA nya disebut bakteri donor. Bakteri donor memiliki
tonjolan yang disebut pili seks, yang berguna untuk menempel pada bakteri recipientpenerima DNA. Konjugasi bakteri pertama kali ditemukan oleh Lederberg
dan Tatum pada tahun 1946. Mereka menggabungkan dua galur mutan Escherichia coli
yang berbeda dan tidak mampu mensintesis satu atau lebih faktor tumbuh esensiil serta memberinya kesempatan untuk kawin. Jika suatu sel E. coli
mengandung faktor F yang berupa badan terpisah dari kromosom utama, maka ia dinyatakan berkelamin jantan. Namun, jika tidak mengandung faktor F pada sel
tersebut, maka dinyatakan berkelamin betina. Transfer materi genetik dari sel E. coli jantan ke sel E. coli betina didahului terbentuknya saluran konjugasi antara kedua
sel. Saluran konjugasi ini terbentuk melalui perlekatan suatu pilus kelamin jantan menuju permukaan sel kelamin betina. Menurut Watson 1987, pilus yang
berlekatan di atas, merangsang terjadinya replikasi DNA faktor F yang akan ditransfer ke sel penerima yang tidak punya faktor F sel F
-
. Hanya DNA faktor F hasil replikasi yang ditransfer. Transfer materi genetik faktor F mengakibatkan
seluruh sel kelamin betina F
-
di sekitarnya segera berubah menjadi sel kelamin jantan F
+
.
Gambar 1.8.6.3. Konjugasi Bakteri 3.
Transduksi Transduksi adalah pemindahan DNA dari sel pemberi ke sel penerima dengan
perantaraan virus. Dalam hal ini, protein virus yang berfungsi sebagai selubung digunakan untuk membungkus dan membawa DNA bakteri pemberi menuju sel
33
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
penerima. Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.
Beberapa jenis virus berkembang biak di dalam sel bakteri. Virus yang menyerang bakteri seringkali disebut bakteriofage atau fage. Pada waktu fage menginfeksi
bakteri, fage memasukkan DNA-nya ke dalam sel bakteri tersebut. DNA fage ini kemudian bereplikasi di dalam sel bakteri atau berintegrasi dengan kromosom
bakteri. Inilah yang dikenal dengan transduksi. Jadi, transduksi adalah proses perpindahan gen dari suatu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofage lalu oleh
bakteriofage tersebut plasmid ditransfer ke populasi bakteri. Transduksi ditemukan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg pada tahun 1952. Pada waktu DNA fage
dikemas di dalam pembungkusnya untuk membentuk bakteri- fage baru, DNA fage tersebut dapat membawa sebagian dari DNA bakteri yang telah menjadi inangnya.
Selanjutnya, bila fage menginfeksi bakteri lainnya, maka fage akan memasukkan DNA-nya yang mengandung sebagian dari DNA bakteri inang sebelumnya. Dengan
demikian, fage tidak hanya memasukkan DNA-nya sendiri ke dalam sel bakteri yang diinfeksinya, tetapi juga memasukkan DNA dari bakteri lain yang ikut terbawa pada
DNA fage. Jadi, secara alami fage memindahkan DNA dari satu sel bakteri ke bakteri lainnya.
34
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Gambar 1.8.6.4. Transduksi
35
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Kompetensi Guru Mata Pelajaran :
1.8. Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Indikator Esensial :
1.8.7. Menjelaskan fungsi kapsul pada bakteri Kapsula adalah struktur luar dinding sel yang berupa lapisan tebal, kental, memiliki
bentuk dan kepadatan tertentu serta dapat melekat kuat. Adapun fungsi kapsula sebagai pelindung organisme yang mengekskresinya terhadap lingkungan yang kurang
menguntungkan kekeringan, sebagai cadangan makanan dan pengikat antar sel dalam satu koloni. Hanya bakteri tertentu yang dapat membentuk kapsula dan tidak semua
anggota dari satu jenis bakteri yang memiliki kapsula. Contohnya bakteri anthrax, penyebab penyakit antracis yang terdapat pada ternak. Bakteri ini meruapakan bakteri yang tidak
membentuk kapsula ketika bakteri ini tumbuh di luar tubuh organisme, tetapi kapsula akan dibentuk bila menginfeksi hewan hospesnya.
Kapsula terdiri atas molekul polisakarida kompleks yang tersusun dalam bentuk gel yang terdapat di luar dinding sel. Komposisi kimia tiap kapsula sangat spesifik untuk setiap
strain bakteri yang mengekskresinya. Penyusun utama kapsul pada umumnya adalah polisakarida yang terdiri atas glukosa, asam amino, rhamnosa, serta asam organik seperti
asam piruvat dan asam asetat. Ada pula yang mengandung peptida seperti kapsul pada bakteri Bacillus
sp . Selain itu
Klebsiella pneumonia juga mempunyai kapsul yang sangat tebal. Beberapa kapsul terdiri dari polipeptida. Spesifitas komposisi kimiawi kapsul dapat
dilihat pada beberapa jenis bakteri misalnya pada Leoconostoc mesenteroides berupa glukosa misalnya dektrosa, pada Staphylococcus piogenic berupa polimer gula amino
misalnya asam hialuronat, pada Bacillus antraksis berupa polipeptida misalnya polimer asam D-glutamat atau pada bakteri penyebab disentri berupa kompleks polisakarida
protein .
Ketika bakteri berkapsula menyerang inang, maka kapsula ini mencegah mekanisme pertahanan inang seperti fagositosis yang dapat merusakkan bakteri.
Kapsula melindungi bakteri dari tindakan fagositik leukosit dan memungkinkan patogen untuk menyerang
tubuh. Jika patogen kehilangan kemampuannya untuk membentuk kapsula, dapat menjadi avirulent atau kurang memiliki kemampuan untuk menyebabkan penyakit dan
menyebabkan bakteri lebih mudah rusak. Kemampuan menghasilkan kapsula merupakan sifat genetis, tetapi produksinya sangat
dipengaruhi oleh komposisi medium tempat ditumbuhkannya sel-sel yang bersangkutan.
36
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Komposisi medium juga dapat mempengaruhi ukuran kapsul. Ukuran kapsul berbeda-beda menurut jenis bakterinya dan juga dapat berbeda diantara jalur-jalur yang berlainan dalam
satu spesies. Semua kapsul bakteri tampaknya dapat larut dalam air. Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga
membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsula atau selubung berlendir. Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun
menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya. Keberadaan kapsula mudah diketahui dengan metode pengecatan negatif menggunakan tinta cina atau nigrosin.
Kapsula akan tampak transparan di antara latar belakang yang gelap.. Berikut ini adalah gambar kapsula pada bakteri .
Gambar 1.8.7. Kapsula Bakteri
Pewarnaan kapsula menggunakan alat dan bahan yaitu bak pewarnaan, batang ose,
kapas, kertas saring, korek api, mikroskop cahaya, kaca benda, pembakar spiritus, pipet tetes, tabung reaksi, tissue, sedangkan bahannya adalah air fuchsin, Alkohol 70 ,
aquades, minyak imersi, suspensi bakteri Bacillus subtilis, tinta cina dan xylol. Adapun prosedur pewarnaan negatif :
1. Sediakan dua buah object glass yang sudah dibersihkan dengan alkohol sehingga
bebas lemak. 2.
Kedua kaca benda dibersihkan dengan alkohol 70 sampai bersih agar terbebas dari lemak.
3. Kedua kaca benda dipanaskan di atas pembakar spirtitus.
4. Kawat ose dipijarkan diatas pembakar spirtitus lalu didinginkan
37
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
5. Pada kaca benda pertama diletakkan satu suspensi bakteri dan satu ose tinta cina
dengan perbandingan 1:1 6.
Suspensi bakteri dan satu ose tinta cina dengan perbandingan 1:1 dicampurkan dengan sudut object glass sampai keduanya homogen.
7. Preparat apusan dibuat untuk membentuk sudut 45 hingga campuran tersebut
menjadi lapisan film tipis. 8.
Preparat dikeringkan dan difiksasi selama 3 kali. 9.
Tetesi preparat dengan zat warna air fuchsin selama 5 menit. 10.
Zat warna berlebihan dibuang, tetapi jangan dicuci, kemudian dikeringkan. 11.
Preparat ditetesi dengan minyak imersi, lalu diamati dibawah mikroskop.
38
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Kompetensi Guru Mata Pelajaran :
1.8. Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Indikator Esensial :
1.8.8. Mengidentifikasi perbedaan dan persamaan virus dan monera. A.
Pendahuluan Untuk bisa mencari perbedaan dan persamaan antara monera dan virus, maka kita
harus memahami terlebih dahulu sistem klasifikasi makhluk hidup. Pada gambar di bawah ini diperlihatkan sisitem klasifikasi makhluk hidup yang disusun menurut sistem
Whittaker.
Gambar 1.8.8.1. Sistem Klasifikasi Whitaker
Gambar di atas memperlihatkan bahwa Whittaker 1969 mengelompokkan makhluk hidup ke dalam lima KingdomKerajaanRegnum yaitu:
1. Monera
