Bakteri
|
||
Escherichia coli, salah satu bakteri berbentuk batang
|
||
|
||
Fila/Divisi]
|
||
Actinobacteria
Firmicutae Tenericutae (tanpa dinding) Aquificae Bacteroidetae/Chlorobia Chlamydiae/Verrucomicrobia Deinococcus-Thermus Fusobacteria Gemmatimonadetae Nitrospirae Proteobacteria Spirochaetae Synergistae Acidobacteria Chloroflexiae Chrysiogenetae Cyanobacteria Deferribacterae Dictyoglomi Fibrobacteria Planctomycota Thermodesulfobacteria Thermotogae |
Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks.
Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat: di tanah, air, udara, dalam simbiosis
dengan organisme lain maupun sebagai agen parasit
(patogen),
bahkan dalam tubuh manusia. Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi
ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.
Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan
dan jamur,
tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda (peptidoglikan).
Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan mobilitasnya ini
disebabkan oleh flagel.
Sejarah
Model mikroskop awal yang dirancang oleh Robert Hooke;
dimuat dalam Micrographia.
Robert Hooke (1635-1703), seorang ahli matematika
dan sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil
pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana. Akan tetapi, Robert Hooke masih belum dapat
menumukan struktur bakteri. Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil penemuannya
mengenai tubuh buah kapang.
Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber deskripsi awal dari
mikroorganisme.
Antoni van Leeuwenhoek
(1632—1723) hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan
dengan mikroskop masih sangat sederhana. Terinspirasi dari kerja Robert Hooke,
ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati
makhluk mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684. Antoni van
Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada
tahun 1676.
Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society
of London yang kemudian dipublikasikan pada tahun 1684.
Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya. Sejak saat
itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pada
umumnya pun mulai berkembang.
Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan
seorang botanis berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia).
Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas.
Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok
bakteri penghasil endospora yang resisten
terhadap suhu tinggi. Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup
bakteri Bacillus yang
sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas. Selanjutnya, ia
juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa
metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur
bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer,
dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert
Koch.
Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika
berkebangsaan Jerman,
banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi
bakteri. Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks
yang banyak menyerang hewan ternak. Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri
penghasil endospora. Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil
mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri
penyebab penyakit tuberkulosis. Berdasarkan dua penelitian
mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori
mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik. Beliau juga
berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri. Penemuan
lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitat
aslinya. Pada awalnya ia menggunakan potongan kentang
dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin.
Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya
penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida)
yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga
bekerja bersama Robert Koch.
Struktur sel
Struktur sel bakteri
Seperti prokariot (organisme yang tidak
memiliki membran inti) pada
umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana. Sehubungan
dengan ketiadaan membran inti, meteri genetik (DNA dan RNA) bakteri
melayang-layang di daerah sitoplasma yang bernama nukleoid. Salah satu
struktur bakteri yang penting adalah dinding sel.
Bakteri dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok besar berdasarkan struktur
dinding selnya, yaitu bakteri gram negatif dan bakteri gram positif.[16]
Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tersusun dari lapisan peptidoglikan
(sejenis molekul polisakarida) yang tebal dan asam teikoat, sedangkan
bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis dan
mempunyai struktur lipopolisakarida yang tebal. Metode yang
digunakan untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh
ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram pada
tahun 1884.
Banyak bakteri memiliki struktur di
luar sel lainnya seperti flagel dan fimbria yang digunakan
untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri
juga memiliki kapsul yang beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan
dan fagositosis.
Struktur kapsul inilah yang sering kali menjadi faktor virulensi penyebab
penyakit, seperti yang ditemukan pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae. Bakteri juga
memiliki kromosom,
ribosom,
dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas,
dan magnetosom. Beberapa
bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat
mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim. Clostridium
botulinum merupakan salah satu contoh
bakteri penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana
bakteri ini juga termasuk golongan bakteri pengebab keracunan pada makanan
kaleng.
Morfologi bakteri
Berbagai bentuk tubuh bakteri
Berdasarkan
bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
- Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
- Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
- Diplococcus, jka berganda dua-dua
- Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujur sangkar
- Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
- Staphylococcus, jika bergerombol
- Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
- Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
- Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
- Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
- Spiral (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
- Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran (bentuk koma)
- Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
- Spirochete, jika lengkung membentuk struktur yang fleksibel.
Bentuk tubuh/morfologi
bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium, dan usia. Walaupun secara
morfologi berbeda-beda, bakteri tetap merupakan sel tunggal yang dapat hidup
mandiri bahkan saat terpisah dari koloninya.
Alat gerak
Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik;
C-Amfitrik; D-Peritrik;
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Bakteri
yang tidak memiliki alat gerak biasanya hanya mengikuti pergerakan media
pertumbuhannya atau lingkungan tempat bakteri tersebut berada. Sama seperti
struktur kapsul, flagel juga dapat menjadi agen penyebab penyakit pada beberapa
spesies bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri
dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
- Atrik, tidak mempunyai flagel.
- Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
- Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
- Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.
- Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.