MIKROBIOLOGI

Mikrobiologi merupakan salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organism hidup berukuran mikrskopis yaitu virus,bakteri,archaea,protozoa,algae,fungi.

Ruang lingkup mikrobiologi :salah satu cabang ilu dari biologi yang mempelajari mikroba yang memerlukn ilmu pendukung seperti kimia,fisika,dan biokimia

Orientasi taksonomi :

1. Virologi :susunan dan klasifikasi virus

2. Bakteriologi aaaaaaaaaa : susunan dan klasifikasi mahluk hidup termasuk bakteri

3. Mikologi : susunan dan lkasifikasi mahluk hidup termasuk jamur

4. Fiskologi : susunan dan klasifikasi mahluk hidup termasuk ganggang dan alga

5. Protozoologi : susunan dan kalasipikasi mahkuk hidup termasuk protozoa

Orientasi habitat :

1. Mikrobiologi air : mempelajari tentang kehidupan dan peranan mikroba dalam air

2. Mikrobiologi tanah : mempelajari peri kehidupan dan peranan dalam tanah

3. Mikrobiologi laut : mempelajri peri kehidupan mikroba yang hidup dalam habitat air laut

Jasad renik

Karena ukurannnya yang kecil sehingga sukar di lihat mata biasa

Umumnya dapat di lihat dengan mikroskop

Ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat di lihat pada alat pembesar

Pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana di bandingkan dengan jasad tingkat tinggi

Penggolongan mikroba diantara jasad hidup

Secara klasik jasad hidup di golongkan menjadi 2 yaitu :

1. Dunia tumbuhan (plantae)

2. Dunia binatang (animalia)

Ciri umum mikroba : di dalam berperan secara produsen,konsumen,maupun produsen

Virus adalah jasad hidup yang bersifat parasit, berukuran sufer kecil atau submikroskopis dan hanya dapat di lihat dengan mikroskop electron

Stuktur virus terutama terdiri dari bahan genetic

Virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunkan jasad hidup lain

Viroid membawa sifat genetiknya sendiri yang dapat di ekresikan di di dalam sel inang

SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

A. Penemuan aminalculus

Sangat sederhana dengan satu lensa jarak pokus yang sangat pendek pembesaraannyaa 50-300 kali

B. Teori dan pendapat

Teoi abiogenesis : animalcules timbul dengan sendirinya dari bahan2 mati

Teori biogenesis : animalcules berbentuk benih,animalcules yang selalu berada di udara

C. Penemuan bakteri berspo

Tyndallisasi adalah pemanasan yang terputus dan di ulang beberapa kali

D. Tehnik kultur murni

E. Peran mikroba dalam transpormasi bahan organic

Fermentasi (pengkhamiran) : proses yang menghasilkan alcohol atau asam organic misalnya terjadi pada bahan yang mengandung karbohidrat

Pembusukan (putrefaction) :proses penguraian yang menghasilkan bau busuk seperti pada penguraian bahan yang mengandung protein

F. Penemuan kehidupan anaerob

Kehidupan anaerob : mikroba yang tidak memerlukan oksigen

Kehidupan aerob : mikroba yang memerlukan oksigen

Fakultatif : mikroba yang mempunyai 2 mekanisme untuk menempatkan energy

G. Penemuan enzim

Pasteur : proses fermintasi merupakan proses vital untuk kehidupan

H. Mikroba penyebab penyakit

Postulat Koch :

1. suatu mikroba yang di duiga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkatan penyakit

2. mikroba tersebut dapat diisolasi jasad sakit ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni

3. mikroba dapat diisilasi kembali dari jasad yang telah di jadikan sakit tersebut

I. Penemuan virus

Postulat river : virus harus berada di dalam sel inang

J. Generatio spontanea (abiogenesis) menurut pandangan baru

Bukti baru kehidupan terjadi dri berbagai unsure kimia dengan rangkaian reaksi yang mirip dengan reaksi yang terjadi di alam

K. Penggunan mikoba

1. Penggunaan mikroba untuk proses klasik

a. Khamir untuk membuat anggur dan roti

b. Bakteri asam laktat untuk yogurt dan kefir

c. Baktrri asam asetat untuk pinegar

d. Jamur asperigllus sp untuk kecap

e. Jamur rhizopus sp untuk tempe

2. Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotic

a. Penesilin oleh jamur penecillium sp.

b. Stretomisin oleh actinomysetes steptomycetes sp

STUKTUR DAN FUNGSI MIKROBA

Dua tife sel :

Sel prokariotik merupakantife sel pada bakteri dan sianobakteria/alga biru

Sel eukariotik merupakan tife sel pada jasad yang tingkatnya lebih tinggi dari bakteri yaitu khamir

TEORI SIMBIOSIS PROKARIOT MENJADI EUKARIOT

Stuktur 3 dimensi prokaryot

Stuktur 3 dimensi eukariot hewan

Stuktur 3 dimsi eukariot tumbuhan

Sruktur sel

1. Inti sel

2. Membrane sel prokariotik

3. Dingding sel

Rangaka dasar dinding sel bakter adalah murein peptidoligan yang tersusaun dari N-asetilglukosamon dan N-asetil asam muramat, yang terikat melalui ikatan 1,4- b-glukosa

4. Flagel dan pili

Flagel merupakan salah satu alat gerak bakteri yang letaknya dapat polar,bipolar,peritrik maupun polltrik

Flagel mengakibatkan bakteri dapat bergerak berputar

Penyusun flagel adalah sub unit protein yang di sebut flagelin yang mempunyai berat molekul rendah

Ukuarn flagel berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm

Pada beberapa bakteri permukaan selnya di kelilingi oleh puluhan sampai ratusan pili dengan panjang 12 nm

Pilli du sebut juga sebagai fimbrae

5. Kapsul dan lender

Beberapa bakteri mengakumilasi senyawa yang kaya akan air sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang di sebut kapsul atau selubung berlendir

Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial namun penyebab timbulnya sifat virulen terhadap inangnya

Penyusun utama kapsul adalah polisakarida yang terdiri atas glukoa ,gula amino dan lain-lain

KEHIDUPAN MIKROBA

A. Definisi pertumbuhan populasi

Pertumbuhan merupakan pertambahan secara teratur semua konsumen sel suatu jasadsehingga pada jasad tunggal (uniseluler) dan sehingga pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu artinya sel pada bakteri akan menghasilakan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri.

Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak mengahasilkan pertambahan jumlah individu, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya

Dalam membahas pertumbuhan mikroba harus di bedakan antara : pertumbuhan individu masing2 sel dan pertumbuhan kelompok sel (pertumbuhan populasi)

B. Perhitungan waktu generasi

Dari hasil pembelahan secara biner :

1. Sel menjadi 2 sel

2. Sel menjadi 4 sel

3. Sel menjadi 8 sel

Dari hasil tersebut dapat di rumuskan menjadi N=No2n

N : julah sel akhir ,No jumlah sel awal, n : jumlah generasi

C. Pengukuran pertumbuhan

Pertumbuhan dapat di ukur dari perubahan jumlah sel atau berat keringmassa sel

Jumlah sel dapat dihitung jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati

Jumlah sel merupakan pengamata mikroskopis

Pengukuran turbiditas :

1. Photometer(penerusan cahaya) : semakin cewpat atau semakin banyak populasi mikroba maka cahaya yang di teruskan semakin sedikit

2. Spectrometer(optical density/OD) : terlebih dahulu di lihat kurva standar berdasarkan jumlah sel baik secara total maupun yang hidup saja atau berdasakan berat kering sel

Mikroba di lakukan dengan cara membiakan mikroba

Dua system pembiakan mikroba yaitu :

1. Biakan system tertutup : pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan kurva pertumbuhan sehingga terdapat beberapa fase2 pertumbuhan

a. Fase permulaanb : bakteri baru menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru sehingga sel belum membelah diri

b. Fase pertumbuhan di percepat : sel mikroba mulai membelah diri tetapi waktu generasinya masih panjang

c. Fase pertumbuhan logaritma :kecepatan sel membelad diri paling cepat dengan waktu generasi pendek dan konstan

Metabolism sel paling aktifsintesisa sel sangat cepat dengan jumlah konstansampai nutrient habis

Terjadinya penimbunan hasil metabolism menyebabkan mulai terhambatnya pertumbuhan

d. Fase pertumbuhan yang mulai dihambat : kecepatan pertambahan sel berkurang dan jumlah sel yang mati mulai bertambah

e. Fase stasioner maksimum : jumlah sel yang mati semakin meningkat sampai terjadi jumlah sel yang hidup = jumlah sel mati sehingga jumlah sel hidup konstanseolah-olah pertumbuhan no

f. Fase kematian dipercepat : kecepatan kematian sel terus meningkat sedang kecepatan pembelahn sel nol

g. Lfase kematian logaritma : kecepatan kematian sel maksimal sehingga jumlah sel hidup menurun dengan cepat seperti deret ukur. Penurunan jumlah sel hidup tidak mencapai nol sel mikrobia akan tetap bertahan sangat lama dalam medium

2. Biakan system terbuka

Sel dipewrtahankan terus menerus pada fase pertumbuhan ekspnensial atau logaritma

Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat di atur pada nilai konstan menggunakan khemostat

Untuk mengukur proses dalam khemostat diatur kecepatan aliran medium dan kadar substrat

Sebagai nutrient pembatas dapat menggunakan sumber C (karbon) sumber N, atau factor tumbuhan

FAKTOR ABIOTIK

1. Suhu

Perti\umuhan milroba memerlukan kaisran suhu tertentu yaitu suhu minimum,suhu optimum dan maksimum

2. Kandungan air

,ikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidpnya

Mikroba yang than kekeringan adalah yanfg dapat memnbentuk spra,konidia, atau dapat membebtuk kista

3. Tekanan osmosis

Tekanan osmosis sangat erat hubngannya dengan kandungan air

Aapabila mikroba diletakan pada larutan hipertonis maka selny akan mengalami plasmolisis yaitu terkelupasnya membrane sitoplasama dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma

Apabila diletakan pada larutan hipotonis maka sel mikrobanya akam mengalami plasmoptisa yaitu pecah sel karena cairan masuk ke dalam sel,sel membengkak dan akhirnya pecah

4. Ion-ion listrik

a. Kadar ion hydrogen (pH)

Mikroba umumnya mempunyai pH netral (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah

b. Buffer

Buffer merupakan campuran garam monobasic dan dibasik contoh adalah buffer fostat anorganik dapat mempertahankan pH di atas 7,2

c. Ion-ion lain

Ion lain seperti ion sulfat,tatrat,klorida,nitrat dan benzoate dapat mengurangi mikroba tertentu dan sering di gunakan dalam pengawetan makanan, senyawa lain misalnya asam benzoate

d. Listrik

Media pada mikroba berakibat terjadinya elektrolisis pada medium pertumbuhan

e. Radiasi

Dengan adanya radiasi mikroba mada dapat menyebabkan ionisasi molekul di dalam protoplasma

f. Tegangan muka

Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut mempunyai membran elastic

g. Tekanan hidrostatik

Umumnya 1-400 atm tidak me,pengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolism dan pertumbuhan mikroba

h. Getaran

Getaran mekanik dapat merusak dingding sel dan membrane sel mikroba, di pakai untuk memperoleh ekstrak mikroba dengan cara menggerus sel dengan menggunakan abrasive atau cara pebekuan kemudian dicairkan berulang kali

1. Interaksi dalam satu populasi mikroba

Interaksi positif dan interaksi negative

2. Interaksi antar populasi mikroba

a. Netralisme

Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik di pisahkan dalam microhabitat

b. Komensalisme

Hubungan terjadi apabila populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh

c. Sinergisme

Menyebabkan terjadinya suatu kemapuan untuk dapat melakukan perubahan kimia tertentudi dalam substrat

d. Mutualisme

Asosiasi antara populasi mikroba keduanya saling bergantung

e. Kompetisi

f. Amensalisme (antagonisme)

g. Parasitisme

h. Predasi

Hubungan predasi terjadi apabila satu organism predator memangsa atau memakan dan mencerna organism lain

NUTRISI DAN MEDIUM MIKROBA

Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba

A. Fungsi nutrisi untuk mikroba

Bahan makanan yang di gunakan berfungsi sebagai sumber energy,bahan pembangun sel ,dan sebagai aseptor atau donor electron

Dalam garis besarnya bahan makanan di bagi menjadi 7 golongan yaitu :air,sumber energy,sumber karon,sumber aseptor electron,sumber mineral,factor tumbuh,sumber nitrogen

B. Penggolongan mikroba berdasarkan nutrisi dan oksigen

Berdasarkan sumber karbon,berdasarkan sumber energy,berdasarkan sumber donor electron.berdasarkan oksigen

C. Medium pertumbuhan mikroba

Macam-macam pertumbuhan :

1. Medium dasar /basl mineral

2. Medium sintetik

3. Medium kompleks

4. Medium diperkaya

EZIM MIKROBA

Enzim adalah katalisator organic yang di hasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia

A. Mekanisme bekerjanya enjim

B. Stuktur enzim

C. Penggolongan enzim

1. Berdasarkan tempat berkerjanya

2. Berdasarkan daya katalisis

3. Penggolongan enzim berdasar cara terbentuknya

D.Factor yang mempengaruhi enzimatik

1. Substrat

2. Suhu

3. Kemasan pH

4. Penghambat enzim

5. Activator (penggiat) atau kofaktor

6. Penginduksi (inductor)

BIOGENETIK MIKROBA

A. Biooksidasi dan pemindaahan energy

B. Fermentasic

C. Resirasi

D.Fotosintesis

E. Penggunaan energy oleh jasad

F. Katabolisme makromolekul