Eubacteria dan Archaebacteria
43
kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, dan besi, atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnya
bakteri ini membutuhkan oksigen. Contohnya adalah bakteri besi, bakteri belerang, dan bakteri nitrogen.
Selain ketersediaan nutrisi, bakteri juga memerlukan kondisi lingkungan yang memungkinkan untuk tumbuh optimum.
Kondisi lingkungan sangat memengaruhi aktivitas dan pertumbuhan bakteri. Berikut ini dijelaskan beberapa faktor
yang memengaruhi pertumbuhan bakteri. a. Oksigen
Reaksi biokimiawi dalam proses metabolisme memerlukan energi yang dihasilkan melalui respirasi. Dalam respirasi,
ada bakteri yang memerlukan oksigen dan ada pula yang tidak memerlukan oksigen. Berdasarkan kebutuhan terhadap
oksigen, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok.
1 Bakteri aerob obligat Bakteri aerob obligat memerlukan oksigen bebas dalam
proses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh di tempat yang cukup tersedia oksigen. Oksigen diperlukan
untuk memecah bahan organik zat makanan sehingga diperoleh energi. Bakteri jenis ini menyukai tempat hidup
yang dapat berhubungan dengan udara bebas. Contoh- nya adalah Bacillus substilis, Pseudomonas aeruginosa,
Mycobacterium tuberculosis,
dan Thiobacillus ferooxidans. 2 Bakteri anaerob obligat
Bakteri anaerob obligat tidak memerlukan oksigen bebas untuk melangsungkan proses respirasi. Bakteri ini
hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak mengandung oksigen bebas. Untuk respirasinya, bakteri jenis ini mem-
punyai enzim tertentu yang spesifik guna memecah bahan organik menghasilkan energi dalam keadaan
anarob. Contoh bakteri anaerob obligat adalah Clostridium tetani,
Methanobacterium, dan Bacteroides. 3 Bakteri anaerob fakultatif
Bakteri anaerob fakultatif dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan dengan konsentrasi oksigen yang
rendah. Oksigen tidak diperlukan dalam pembentukan energi, tetapi dapat memacu proses metabolisme,
sehingga keberadaan sedikit oksigen mengakibatkan proses respirasi lebih efisien dibandingkan keadaan
anaerob. Contohnya adalah Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli
, dan Staphylococcus aureus.
b. Suhu
Laju pertumbuhan bergantung pada reaksi biokimiawi dan reaksi ini dipengaruhi oleh suhu. Dengan demikian pola
pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh suhu. Suhu optimum yang dikehendaki bakteri untuk pertumbuhan
berbeda-beda. Suhu optimum merupakan suhu yang paling baiksesuai untuk kehidupan suatu jenis bakteri.
Bio Info
Adakah Bakteri di Luar Bumi?
Bakteri dapat hidup di tempat yang ekstrim, misalnya ditemukan bakteri
yang hidup di tempat yang sangat alkalis basa dengan pH 11,5.
Bakteri lain mampu hidup di tempat dengan kadar garam dan amonia
yang tinggi. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa bakteri juga dapat
dijumpai di luar bumi. Namun demikian contoh tanah Bulan yang
dibawa astronot tidak menunjuk- kan adanya jasad renik. Demikian
juga wahana penyelidikan yang diluncurkan untuk menyelidiki
kehidupan di planet lain belum berhasil menunjukkan adanya
kehidupan mikroorganisme di luar Bumi.
Gambar 3.8 Escherichia coli meru-
pakan bakteri anaerob obligat.
Sumber: www.wikipedia.com
44
Biologi SMA dan MA Kelas X
Berdasarkan suhu optimumnya, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok.
1 Bakteri psikrofil, dapat tumbuh pada suhu 0° – 30°C dengan suhu optimum 15°C. Contoh bakteri psikrofil
adalah Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, dan Alcaligenes
. 2 Bakteri mesofil, dapat tumbuh pada suhu 25° – 37°C
dengan suhu optimum 32°C. Umumnya bakteri jenis ini hidup di dalam alat pencernaan. Beberapa jenis bakteri
bahkan dapat hidup dengan baik pada suhu sekitar 40°C. Semua jenis bakteri yang bersifat patogen pada hewan
merupakan bakteri mesofil.
3 Bakteri termofil, dapat tumbuh pada daerah yang suhunya tinggi, lebih dari 40°C. Temperatur optimumnya
antara 55 – 60°C. Bakteri ini dijumpai pada sumber- sumber air panas, kawah gunung berapi, geiser, dan
sebagainya. Contoh bakteri termofil adalah Thermus aquaticus, Sulfolobus acidocaldarius,
dan Chloroflexus.
c. Kelembapan
Bakteri dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan yang lembap. Jika keadaan lingkungan menjadi kering, kegiatan
metabolismenya terhenti. Dalam keadaan ini bakteri akan membentuk spora yang dapat bertahan hidup dalam jangka
waktu yang lama.
d. Tekanan Osmosis
Sel bakteri mempunyai tekanan osmosis tertentu, sehingga menghendaki lingkungan yang tekanan osmosisnya sama
dengan tekanan osmosis sel isotonis. Jika sel bakteri berada pada lingkungan yang hipertonis misalnya dalam larutan
gulagaram yang pekat pertumbuhannya akan terhambat karena dapat menyebabkan plasmolisis, yaitu terlepasnya
membran sel dari dinding sel. Namun demikian beberapa jenis bakteri diketahui dapat menyesuaikan diri terhadap
kadar garam atau kadar gula yang tinggi. Bakteri yang dapat hidup di lingkungan yang berkadar garam tinggi disebut
bakteri halofil, misalnya Halobacterium.
e. Derajat KeasamanpH
Setiap jenis bakteri menghendaki pH tertentu untuk dapat tumbuh optimum. Hal ini berkaitan dengan batas pH bagi
kerja enzim. Derajat keasaman di luar batas nilai optimum menyebabkan kerusakan pada enzim, sehingga metabolisme
sel terganggu. Beberapa jenis bakteri dapat hidup dengan baik pada pH tinggi lingkungan bersifat basa maupun pada
pH rendah lingkungan bersifat asam, namun kebanyakan bakteri memerlukan pH antara 6,5 – 7,5. Thiobacillus
ferrooxidans
dapat tumbuh dengan baik pada pH 1,3.
f. Radiasi
Pada umumnya radiasi cahaya menyebabkan kerusakan pada bakteri nonfotosintetik. Cahaya dengan panjang
gelombang yang pendek jika dipaparkan pada bakteri akan
Gambar 3.9 Salmonella typhi meru-
pakan patogen pada manusia, termasuk bakteri
mesofil.
Sumber: www.wikipedia.com
Eubacteria dan Archaebacteria
45
menyebabkan ionisasi komponen sel yang dapat berakibat pada kematian. Oleh karena itu energi radiasi dari sinar X,
sinar gamma, dan sinar ultraviolet banyak digunakan untuk sterilisasi bahan makanan.
g. Senyawa Kimia
Beberapa bahan kimia seperti antibiotik dan desinfektan dapat merusak dan mematikan sel bakteri, sehingga keberadaan
bahan kimia dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
3. Perkembangbiakan dan Rekombinasi pada Bakteri
Bakteri berkembang biak secara aseksual dengan pem- belahan sel. Pada akhir pembelahan sel, membran plasma dan
dinding sel tumbuh ke arah dalam yang membagi sel menjadi dua. Dinding sel yang baru kemudian memisahkan kedua sel
anak. Bila dinding sel ini tidak memisah atau memisah kurang sempurna, maka akan terbentuk rantaikoloni bakteri.
Pada bakteri tidak ditemukan reproduksi seksual yang melibatkan peleburan sel gamet dengan diikuti pengurangan jumlah
kromosom. Namun pada beberapa bakteri terjadi permindahan bahan genetik dari satu sel ke sel yang lain. Sel yang memberikan
bahan genetik disebut sel donor dan sel yang menerima bahan genetik disebut sel resipien. Penggabungan dua jenis bahan genetik ini disebut
rekombinasi
. Rekombinasi bahan genetik dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.
a. Transformasi
Transformasi adalah pemindahan bahan genetik dari satu sel ke sel yang lain tanpa melalui kontak langsung. Pada
keadaan tertentu misalnya perlakuan dengan kalsium kloridaCaCl
2
bakteri dapat mengambil potongan ADN dari luar sel secara langsung. Pemindahan materi genetik juga
dapat berlangsung melalui perantaraan plasmid. Jika plasmid suatu bakteri masuk ke dalam bakteri yang lain
maka akan terjadi rekombinasi. Contoh bakteri yang diketahui dapat melakukan transformasi secara alami adalah
Haemophilus, Neisseria, Streptococcus,
dan Bacillus.
b. Konjugasi
Konjugasi adalah pemindahan bahan genetik dari sel donor ke sel resipien secara langsung melalui saluran konjugasi
sehingga kedua sel saling berhubungan. Melalui saluran
Tugas 3.2
Beberapa jenis bakteri dapat hidup di dalam lambung hewan ruminansia seperti sapi, kerbau, dan domba. Para
ahli telah meneliti dan mengembangkan jenis-jenis bakteri ini karena dapat membantu meningkatkan
produksi daging dan susu. Carilah informasi jenis-jenis bakteri tersebut dan diskusikan dengan kelompokmu
mengapa keberadaannya dapat meningkatkan produk- tivitas ruminansia.
Bio Info
Plasmid
Plasmid adalah ADN nonkromosom pada bakteri, yaitu ADN sirkuler
yang menyandikan gen-gen tertentu yang terletak di luar kromosom
bakteri. Ukuran plasmid jauh lebih kecil, yaitu hanya sekitar seper-
seribu dari ukuran kromosom bakteri. Plasmid dapat melakukan
replikasi seperti kromosom. Dalam satu sel bakteri dapat ditemukan
antara 10 – 20 plasmid.
Gambar 3.10 Pembelahan sel pada
bakteri Escherichia coli.
Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
46
Biologi SMA dan MA Kelas X
konjugasi ini materi genetik sel donor berpindah ke sel resipien sehingga terjadi rekombinasi genetik. Tentu kamu
masih ingat struktur pili pada permukaan sel bakteri. Pili inilah yang digunakan sebagai saluran konjugasi yang
disebut pili seks.
c. Transduksi
Transduksi adalah pemindahan bahan genetik melalui perantaraan virus bakteri bakteriofag. Coba kamu ingat lagi
proses replikasi virus. Ketika terjadi sintesis partikel-partikel virus, sebagian kecil ADN sel inang dapat bergabung dengan
materi genetik virus. Jika virus ini kemudian menginfeksi bakteri yang lain, maka fragmen-fragmen ADN bakteri yang
terbawa dapat bergabung dengan ADN sel inang yang menyebabkan terjadinya rekombinasi.
4. Peran Bakteri dalam Kehidupan
Dalam ekosistem bakteri berperan penting sebagai pembusuk yang menguraikan bahan-bahan organik dan sisa-
sisa organisme menjadi bahan anorganik yang dapat digunakan tumbuhan. Diperkirakan dalam satu gram tanah yang subur
terdapat miliaran bakteri beserta ribuan mikroorganisme lain. Bayangkan seandainya sisa-sisa organisme tidak ada yang
menguraikan, maka bumi ini akan segera penuh sesak dengan sisa-sisa makhluk hidup. Kamu harus bersyukur atas karunia
Tuhan yang telah menciptakan alam ini dengan keseimbangan- nya yang sempurna. Selain berperan penting dalam ekosistem,
bakteri dapat memberi manfaat bagi manusia dan ada pula yang merugikan.
a. Bakteri yang Menguntungkan
Bakteri menghasilkan antibiotik seperti tirotrisin, basitrasin, streptomisin, teramisin, dan polimiksin yang berguna dalam
pengobatan. Beberapa jenis bakteri dimanfaatkan secara luas untuk membuat bahan organik dan makanan seperti keju,
asam asetat, dan berbagai asam amino. Berikut ini adalah beberapa contoh bakteri yang menguntungkan.
1 Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus untuk membuat
yoghurt. 2 Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju.
3 Rizobium bersimbiosis dengan akar tanaman kacang- kacangan dapat menambat nitrogen dari udara bebas
sehingga dapat menyuburkan tanah. 4 Acetobacter xylinum digunakan dalam proses pembuatan
nata de coco dari air kelapa.
Tugas 3.3
Jika keadaan lingkungan menguntungkan, sel-sel bakteri akan membelah menjadi dua setiap 20 menit. Berapakah
jumlah bakteri yang dihasilkan dari pembelahan satu sel bakteri dalam satu hari? Jika demikian, mengapa bumi
tidak segera penuh sesak dengan bakteri?
Sumber: Microsoft Encarta, 2006
Gambar 3.11 Bakteri Lactobacillus
acidophilus yang digu- nakan untuk pembuatan
yoghurt.