Kamis, 21 Oktober 2010

INFEKSI

Infeksi adalah proses masuknya parasit dan mengadakan hubungan dengan inang. Infeksi terjadi bila parasit itu sanggup mengadakan penetrasi atau melalui tanggul pertahanan inang dan hidup di dalamnya.
Faktor-faktor utama yang dapat menyebabkan terjadinya infeksi adalah sebagai berikut:
1. Tempat Masuk Parasit ke dalam Inang
Biasanya disebut fortal of entry, adalah saluran pernapasan (mulut dan hidung), saluran gastrointestinal dan pecahan pada selaput lender superficial dan kulit. Beberapa jenis parasit dapat menembus selaput lender atau kulit yang utuh, ada juga yang dimasukkan oleh Arthropoda melalui lapisan-lapisan yang utuh langsung ke dalam saluran getah bening atau aliran darah.
Beberapa jalan masuknya mikroba yang dapat menimbulkan infeksi adalah sebagai berikut:
a. Saluran pernafasan
Masuknya mikroorganisme ke dalam hidung atau mulut terjadi dengan terhidupnya tetes-tetes (droplet) yang tercemar. Tetes demikian tersebar di udara melalui mulut saat bicara, batuk, atau bersin seseorang dengan secret mulut, hidung, atau faringnya mengandung banyak organisme tersebut.

b. Saluran pencernaan
Mikroorganisme ikut masuk bersama makanan, minuman, susu atau jari-jari tangan. Penyebab paling umum adalah protozoa, cacing, bakteri, dan kadang-kadang virus. Di antara protozoa terpenting adalah Entameuba histolytica (penyebab disentri). Penyakit bakteri terpenting adalah yang disebabkan genus Salmonella (tifus abdominalis), genus Shigella, dan kolera.

c. Kulit dan mukosa
Penyakit infeksi setempat pada kulit atau mukosa (selaput lender) dapat disebabkan oleh ragi atau jamur (fungi), bakteri, dan virus, atau oleh bentuk larva dari cacing (cacing tambang). Termasuk di sini adalah penyakit pada konjungtiva (mata) dan penyakit kelamin.

d. Parenteral
Mikroba masuk ke dalam jaringan yang lebih dalam atau ke dalam sirkulasi darah akibat tertusuknya kulit atau cedera yang dalam. Contohnya gigitan nyamuk (malaria), masuknya larva (cacing tambang, tertusuk jarum yang terkontaminasi. Bias juga terjadi saat berlangsung operasi, oleh gigitanbinatang (rabies), tertusuk paku (tetanus) atau penyakit yang ditularkan melalui hubungan kelamin.

2. Penempatan dan Multiplikasi Parasit dalam Tubuh Inang
Dari portal of entry parasit itu dapat segera menyebar melalui jaringan atau melalui saluran getah bening (lymph) masuk ke dalam aliran darah, yang selanjutnya disebarkan secara luas, sehingga parasit itu dapat mencapai tempat khusus untuk bermultiplikasi. Susunan biokimia dari lingkungan dalam jaringan itu menentukan kesensitifan atau resistensi dari inang terhadap parasit itu. Tetapi meskipun terjadi infeksi, ada dua syarat lain untuk kelangsungan hidup bagi parasit itu, yaitu tempat keluar (fortal of exit) dari inang yang cocok dan suatu mekanisme untuk transmisi ke inang yang baru.

Patogenitas dan virulensi terkadang tidak ada perbedaan pengertian yang jelas. Patogenitas berarti kesanggupan untuk menimbulkan penyakit atau menghasilkan luka yang progresif. Virulensi menggambarkan suatu derajat kepatogenan, yaitu suatu organisme yang disebut virulen bila dalam jumlah sedikit dimasukkan ke dalam inang memperlihatkan patogenitas yang jelas. Banyak ahli-ahli yang menggunakan istilah pathogen dalam arti kulaitatif dan virulen dalam arti kuantitatif.
Virulensi dapat juga dipandang sebagai hasil efek kerja tiga komponen yaitu sebagai berikut:
a. Kesanggupan dapat memulai infeksi dan memelihara infeksi itu dalam tubuh inang (infectiousness).
b. Mempunyai daya untuk masuk terus dalam tubuh inang setelah infeksi pertama (invasiveness).
c. Kesanggupan melukai inang sekali infeksi telah terjadi (patogenitas).
Infeksi dan invasi sering terjadi tanpa timbul atau menampakkan suatu penyakit yang jelas misalnya kebanyakan orang dewasa bila terhadapnya tes tuberculin akan memberikan reaksi positif, tetapi sedikit di antaranya yang jelas menderita TBC. Kesanggupan dapat mengadakan infeksi tergantung pada banyak sifat-sifat yang kompleks yang beberapa di atnaranya masih belum diketahui, tetapi yang jelas ialah bahwa parasit itu harus sanggup mengatasi alat pertahanan inang seperti antibody dan fagosit yang dapat menahan bahkan menghancurkan banyak macam mikroorganisme pathogen.
Daya invasi (invasiveness) tergantung pada kesanggupan parasit itu meninggalkan tempat infeksi pertama dan tumbuh dalam jaringan lain. Invasi ke dalam darah dan jaringan dapat saja tidak menimbulkan penyakit yang nyata tergantung pada sifat organisme itu dan resistensi inang.
Patogenitas terutama disebabkan oleh pembentukan toksin, maupun eksoenzim. Toksin-toksin mikroba itu dapat dikeluarkan ke dalam cairan sekitarnya, dan dinamakan eksotoksin, bila toksin itu tetap berada dalam sel dan keluar setelah sel mengalami lisis, maka dinamakan endotoksin.
Berikut table beberapa perbedaan antara endotoksin dan eksotoksin adalah sebagai berikut:

EksotoksinEndotoksin
SumberTerutama (tidak eksklusif) diekskresi bakteri Gram positif tertentuTerutama dilepas dari dinding sel Gram negatif
Sifat/ Struktur kimiaProteinLipopolisakarida
Sensitivitas terhadap panasMudah dinonaktifkan pada 60° - 80°CResisten, dapat menahan pengotoklafan
Ciri imunologiToksin mudah diubah menjadi toksoid; segera dinetralkan oleh antitoksinToksoid tidak dapat dibentuk; netralisasi absent atau lebih sukar menerima antitoksin
Dosis letalKecil, kebanyakan toksin yang diketahui sangat kuatBiasanya lebih besar dari eksotoksin
Aksi farmakologiPada umumnya spesifik untuk tipe sel dan ujung saraf yang khususefeknya bermacam-macam kebanyakan dengan gejala syok

Baca Selengkapnya...

Hubungan Parasit Dengan Inang

Suatu organisme untuk menjalankan parasitisme secara baik harus sanggup hidup di dalam atau pada inang tanpa menimbulkan reaksi pada inang untuk mempertahankan diri, reaksi ini tidak dapat diatasi oleh parasit itu. Jika dalam hubungan ini tidak tampak kerusakan yang berarti pada inang, maka hubungan ini dapat dipandang sebagai komensalisme dan bentuk hubungan semacam ini yang paling biasa ditemukan pada hubungan anatara manusia dan mikroorganisme.Jika inang memberikan reaksi yang keras karena masuknya parasit tersebut, maka dapat terjadi tiga kemungkinan sebagai jalan ke luar dari hubungan itu, yaitu:
a. parasit dapat terbunuh atau dikeluarkan
b. inangnya terbunuh
c. sifat invasi dan patogenitas dari parasit dengan mekanisme pertahanan inang mencapai keseimbangan.
Dalam hal yang disebut terakhir, parasit dan inang hidup dalam koeksistensi damai atau dalam keadaan gencatan senjata. Jika keseimbangan ini terganggu masing-masing merupakan aggressor yang potensial bagi yang lain. Infeksi terjadi bila parasit sanggup menyusup atau melalui batas pertahanan inang dan hidup di dalamnya. Infeksi tidak selalu harus menghasilkan penyakit. Jika pada inang itu jelas tampak dan dirasakan adanya kerusakan oleh parasit itu, terjadilah penyakit dan parasit ini disebut pathogen primer.
Suatu parasit dapat langsung menyusup atau menembus mekanisme pertahanan normal suatu badan yang sensitive dan sehat serta menimbulkan suatu infeksi, tanpa bantuan apa-apa. Ada pula yang hanya dapat melalui mekanisme pertahanan normal itu karena alat pertahanan itu telah lebih dahulu dirusak oleh sebab lain, sehingga parasit menggunakan kesempatan ini (oportunis) menginfeksi inang 9tua usia, luka, lama menderita sakit keracunan). Dalam hal ini parasit itu disebut pathogen sekunder, misalnya stafilokokus yang normoal ditemukan dalam hidung dan kulit orang sehat. Jika organisme ini dapat kesempatan masuk ke dalam aliran darah atau jaringan dalam, dapat menghasilkan infeksi yang serius.
Dalam hubungan inang-parasit, tidak berarti bahwa ini harus selalu merusak inang. Sebaliknya banyak interaksi antara inang-parasit tidak menghasilkan penyakit, jadi infeksi itu tetap laten atau biasa disebut infeksi subklinis.
Hubungan antara parasit dan inang ditentukan oleh kedua pihak, dari parasit menginginkan tempat hidup dan merusak inang sedangkan inangnya sendiri berusaha dengan segala mekanisme pertahanannya untuk melawan proses tersebut.
Di antara sifat-sifat yang dibawa parasit itu ialah infektivitas, daya invasi, patogenitas, dan toksigenitas. Jika kerusakan yang ditimbulkan oleh parasit itu sudah cukup besar maka menimbulkan gangguan pada inang sehingga timbul apa yang dinamakan penyakit.

Baca Selengkapnya...

Flora Normal Tubuh

Normalnya permukaan tubuh (termasuk usus, paru-paru, dan kulit) selalu behubungan dengan dunia mikroorganisme. Karena hanya terdapat di permukaan, tidak banyak pengaruhnya. Tetapi jika masuk ke dalam jaringan, maka akan berhadapan dengan mekanisme pertahanan tubuh.

Organisme komensal yang hidup di kulit dan permukaan mukosa bersama-sama disebut sebagai flora residen atau flora normal. Bila ada kesempatan, sifat komensalnya dapat berubah menjadi parasit dan patogenik, yang cenderung kurang baik bagi tubuh, karena berpotensi menjadi penyakit, terutama kalau kebetulan masuk peredaran darah atau jaringan. Kuman yang baru menempel pada kulit, umumnya tidak bertahan lama karena hilang terbilas air atau mati karena kalah bersaing dengan organisme residen. Inilah sebabnya disebut flora transient.

1. Kulit
Pada kulit ada flora residen dan flora transient. Dokter bedah yang mencuci tangan sebelum operasi, menghilangkan sebagian besar komensal transient dan sedikit konesal residen yang superficial. Komensal residen yang lebih dalam tetap ada dan cepat berkembang lagi, sehingga setelah operasi yang cukup lama, flora tangan sudah hampir sama dengan sebelumnya. Oleh sebab itu sarung tangan sangat penting untuk dipakai.
Bakteri yang sering ditemukan di kulit adalah Staphylococcus epidermidis, Micrococcus, Streptococcus alpa dan nenhemolyticus, difteroid aerob dan anaerob dan Sarcinae.

2. Mulut
Mulut amat kaya akan mikroorganisme Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, beberapa mikokokus berpigmen, dan Staphylacoccus yang bersifat anaerob ditemukan dipermukaan gigi dan saliva, Streptococcus viridans (gup mitis dan salivarius), Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Enterococcus, Neisseria berpigmen, Veillonella sp., Corynebacterium, Escherichia coli, Haemophilus, Bacteroides, Fusobacterium, Vibrio sputorum, Treponema denticum, Borrelia refringens.

3. Saluran Pernafasan
Organisme yang dominant di saluran nafas, terutama faring adalah Streptococcus nonhemolitik dan alfahemolitik, Neisseria, Staphylococcus epidermidis, Haemophilus, Pneumococcus, Mycoplasma.

4. Saluran Pencernaan
Daerah saluran pencernaan yang mengandung mikroorganisme adalah usus besar. Kurang lebih 20% massa feses berisi bakteri. Mikroorganisme yang terdapat di kolon adalah Bacteroides, Bifidobacteria, Eubacteria, Lactobacillus, Streptococcus, Clostridium, Candida albicans (jenis yeast). Flora saluran pencernaan berperan dalam sintesis vitamin K, konversi pigmen empedu dan asam empedu, absorbsi zat makanan serta antagonis mikroba pathogen.

5. Salaruan Genital
Genitalia eksterna penuh dengan mikroorganisme residen juga ujung uretra, baik pada pria maupun wanita, adalah tempat berkumpulnya kuman. Di dalam vagina terdapat Lactobacillus yang dengan produknya memelihara suasana asam vagina. Suasana asam ini gunanya untuk mencegah masuknya bakteri, ragi, protozoa dari luar. Bila ekologi normal vagina terganggu, misalnya sedang minum antibiotic untuk mengobati infeksi di bagian lain tubuh, maka dapat menghambat Lactobacillus vagina, sehingga organisme lain dapat berkembang, seperti Trichomonas yang dapat berakibat vaginitis (leucorrhoea = keputihan).

Baca Selengkapnya...

Senin, 18 Oktober 2010

EKOLOGI MIKROORGANISME

Sel-sel prokariotik mengadakan interaksi dengan sesamanya (dengan prokariotik lain), dengan fungi, ganggang, tumbuhan, dan hewan. Reaksi interaksi antara bakteri atau lawannya menghasilkan keadaan seperti berikut, yaitu: tidak ada efek, efek menguntungkan, atau efek merugikan.
Dari ketiga macam keadaan tersebut dapat tercipta bermacam-macam hubungan hidup, tetapi hubungan ini tidak selalu dapat ditentukan secara tetap.Khususnya tidak dapat ditentukan interaksi semacam apa yang terjadi antara populasi mikroba dalam ekosistem alam. Sebagian dari kesulitan untuk menentukan interaksi mikroba itu terletak pada tidak adanya informasi mengenai distribusi sel-sel tersebut secara individual dalam ekosistem dan secara kelompok seringkali habitat mikroba tidak diketahui, sehingga hampir tidak mungkin dapat menentukan sejauh mana dua spesies mikroba dapat berinteraksi, misalnya dalam tanah.
Untuk menentukannya, dilakukan eksperimen pembiakan secara teliti dengan menumbuhkan dua populasi dalam biakan campuran, tetapi hasilnya masih diragukan karena situasi eksperimen mungkin sangat berbeda dengan keadaan alam sebenarnya yang tidak pernah diketahui.


I. POLA DAN ASPEK EKOLOGI
Ciri kehidupan yang menonjol adalah adanya saling ketergantungan antar organisme. Jadi dapat dikatakan bahwa tidak ada organisme dapat bertahan hidup tanpa bantuan dari bentuk kehidupan lain. Di alam bebas kita dapati banyak bakteri dari berbagai genus maupun dari berbagai spesies hidup berkumpul di dalam suatu medium yang sama, misalnya di dalam tanah, di dalam kotoran hewan, di dalam sampah-sampah, di dalam kubangan dan lain sebagainya.
Lokasi atau tempat tinggal yang spesifik dari suatu organisme disebut habitat, sedangkan suatu peranan atau fungsi yang spesifik dalam komunitas disebut niche. Adapun beberapa habitat alam dari mikroorganisme tersebut adalah sebagai berikut:
1. Tanah
Tanah merupakan sumber yang kaya akan mirkoorganisme. Kebanyakan mikroorganisme di sini bersifat apatogfen bagi manusia. Bakteri pathogen yang terdapat di tanah adalah: Clostridium tetani, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Bacillus anthracis.

2. Air
Kebanyakan air tawar dan laut mengandung mikroorganisme. Mikroorganisme pathogen di air adalah: Salmonella dan Shigella sp., Vibrio cholrae, Legionella, Entamoeba histolytica, Escherichia coli.

3. Udara
Walaupun mikroorganisme sering ditemukan di udara, namun tidak berkembang biak di udara. Udara dalam ruangan mungkin mengandung bakteri dan virus pathogen yang berasal dari kulit, tangan, pakaian dan terutama dari saluran napas atas manusia.

4. Makanan
Susu dari sapi normal yang diperah secara asepsis masih mengandung 100 – 1000 mikroorganisme non pathogen per milliliter, dan kadang terdapat mikroorganisme pathogen yang mungkin berasal dari sapi yang sakit atau dari proses pemerahan, seperti: Mycobacterium tuberculosis, Salmonella, Streptococcus, Corynebacterium diptheriae, Shigella, Brucella dan Staphylococcus penyebab keracunan makanan.

Interaksi mikroorganisme adalah hubungan timbal balik antara mikroba dengan mikroba lainnya maupun dengan organisme yang lebih tinggi. Tidaklah mudah untuk menyelidiki pengaruh atau hubungan hidup antar spesie itu, namun pengaruh timbale balik itu pastilah ada, karena suatu spesies yang mencerna suatu zat makanan akan menimbulkan perubahan kimia dalam komposisi substrat, seperti mengurangi persediaan oksigen, mengubah pH, dan lain-lain yang mempengaruhi kehidupan spesies yang lain. Pengaruh itu mungkin bersifat baik, mungkin bersifat buruk, mungkin juga tidak mempunyai efek sama sekali.
Hubungan timbal balik antar makhluk hidup (mikroorganisme) tersebut dapat dibedakan sebagai berikut:
1. Netralisme (tidak saling mengganggu)
Sangat boleh jadi di dalam tanah atau di dalam kotoran hewan terdapat banyak makhluk hidup yang dapat hidup bersama dengan tidak saling merugikan, tetapi juga tidak saling menguntungkan. Meskipun di dalam satu medium yang sama, namun masing-masing spesies memerlukan zat-zat yang berbeda sehingga tidak perlu ada perebutan zat makanan. Baik terpisah maupun terkumpul, mereka dapat hidup sendiri-sebndiri. Hubungan yang demikian itu disebut netralisme.

2. Kompetisi (Persaingan)
Kebutuhan akan zat makanan yang sama dapat menyebabkan terjadinya persaingan antar spesies. Sebagai contoh, bila persediaan oksigen dalam suatu medium berkurang, maka bakteri aerob akan dikalahkan oleh bakteri fakultatif anaerob. Jika persediaan oksigen habis sama sekali, maka pertumbuhan bakteri fakultatif anaerob tadi akan berhenti, sedangkan bakteri anaerob akan tumbuh dengan subur. Pada umumnya bahwa dua spesies yang hidup bersaing akan saling merugikan, jika ditumbuhkan di dalam suatu tempat yang sama, dan akhirnya yang menanglah yang dapat bertahan sedangkan yang kalah akan punah.

3. Antagonisme (hidup berlawanan)
Antagonisme menyatakan suatu hubungan yang asosial. Spesies yang satu menghasilkan sesuatu yang meracuni spesies yang lain, sehingga pertumbuhan spesies yang terakhir sangat terganggu karenanya. Beberapa bentuk antagonisme diantaranya adalah antara Streptococcus lactis dan Bacillus subtilis atau Proteus vulgaris. Jika ketiga spesies tersebut ditumbuhkan bersama-sama di dalam suatu medium, maka pertumbuhan Bacillus dan Proteus akan segera tercekik karena adanya asam susu yang dihasilkan oleh Streptococcus lactis.
Pseudomonas aeruginosa menghasuilkan suatu pigmen biru piosianin yang merupakan racun bagi beberapa spesies bakteri dan juga beberapa hewan. Selanjutnya semua pengobatan penyakit infeksi dengan menggunakan antibiotic didasarkan atas antagonisme.

4. Mutualisme
Mutualisme adalah suatu bentuk simbiosis antara dua spesies dimana masing-masing yang bersekutu mendapatkan keuntungan. Misalnya bakteri yang hidup di dalam usus memperoleh nutrient dari makanan yang terdapat di usus. Sebaliknya bakteri dapat menghasilkan zat yang berguna bagi tubuh manusia, seperti vitamin K.

5. Komensalisme
Jika dua spesies hidup bersama kemudian spesies yang satu mendapatkan keuntungan, sedangkan spesies yang lain tidak diragukan olehnya, maka hubungan hidup antara kedua spesies itu disebut komensalisme. Spesies yang beruntung disebut komensal, sedangkan spesies yang memberikan keuntungan disebut inang (hospes).
Hubungan hidup yang terdapat antara Saccharomyces dan Acetobacter merupakan suatu contoh komensalisme. Saccharomyces menghasilkan alcohol yang tidak diperlukan lagi, sedangkan alcohol ini merupakan zat makanan yang mutlak bagi Acetobacter. Dan di dalam usus tebal hewan maupun manusia banyak terdapat bakteri yang hidup sebagai komensal.

6. Parasitisme
Jika satu pihak dirugikan sementara ia sendiri mendapatkan untung disebut parasitisme. Bila parasit hidup di dalam jaringan atau sel hospes, maka disebut endoparasit (=infeksi). Bila hidupnya pada permukaan kulit maka disebut ektoparasit (=infestasi).
Hubungan yang ada antara virus (Bakteriofage) dengan bakteri itu suatu hubungan yang hanya menguntungan virus saja. Virus tidak dapat hidup di luar bakteri atau sel hidup lainnya. Sebaliknya, bakteri atau sel lainnya yang menjadi hospes akan mati karenanya. Kehidupan parasit berarti kematian hospes.

Suatu aspek ekologi bakteri yang penting adalah kesanggupan sel-sel itu melekat pada benda-benda padat. Karena suatu cirri ekosistem alam menunjukkan bahwa bakteri jarang ditemukan mengambang bebas dalam air. Bakteri biasanya ditemukan melekat pada partikel-partikel tanah dan sisa-sisa bahan organik dalam tanah, bahan-bahan organik yang tersuspensi dalam air laut, air danau, batu-batuan dalam sungai, kulit, gigi, membrane epithelium hewan dan manusia serta pada kutikula tumbuhan.
Dalam banyak hal tidak diketahui apa yang menentukan derajat kespesifikan yang menentukan bakteri apa yang akan melekat pada substrat tertentu. Juga tidak diketahui mekanisme adhesi semacam apa yang tersangkut pada kejadian ini. Kadang-kadang dapat dianggap karena adanya enzim hidrolisis yang memungkinkan bakteri itu melekat pada polimer organic yang spesifik, misalnya bakteri yang menghasilkan selulosa melekat pada serat-serat selulosa dan sebagainya.
Salah satu contoh dari adhesi spesifik yang tidak ada sangkut pautnya dengan enzim adalah bakteri yang membentuk bercak (plaque) pada gigi. Streptococcus mutans menghasilkan dekstran (suatu polimer glukosa) yang mengikat sel itu bersatu dan memungkinnya melekat sangat kuat pada hidrosi apatit dari email gigi.
Inokulasi Streptococcus mutans pada hewan bebas kuman ini mendapat karies dentis. Dalam keadaan normal, bakteri ini biasa ditemukan pada gigi berkaries. Streptococcus mutans dapat membentuk dekstran bila terdapat sukrosa dalam makanannya, akibatnya gigi akan rusak membusuk. Menghindarkan gula dalam diet atau perawatan dengan dekstranase dapat mencegah kolonisasi Streptococcus mutans, tetapi tidak seluruhnya menghindarkan karies, karena ada bakteri lain yang juga menyebabkan karies.


II. KEUNTUNGAN EKOLOGIS
Keuntungan ekologis untuk bakteri dapat tetap berada dalam bentuk kelompok (bersatu) tidak selalu jelas; populasi campuran bersatu membentuk flokulasi yang stabil di bawah suatu pengendalian keadaan yang tidak banyak diketahui. Sifat ini digunakan untuk pengendalian keadaan yang tidak banyak diketahui. Sifat ini digunakan untuk menjernihkan air dalam pengerjaan air gorong (riol). Dalam system pengaktifan lumpur, sisa-sisa buangan dalam riol itu diudarakan secara aktif, kemudian dimasukkan ke dalam tangki pengendapan. Bakteri-bakteri di dalamnya membentuk flokulasi dan mengendap ke dalam lumpur tersebut. Salah satu dari bakteri yang turut dalam flokulasi ini adalah Zoogloea ramigera. Bakteri ini menghasilkan lender yang berlebih untuk melekatkan sel-selnya dengan sel-sel bakteri lain supaya bersatu. Kapasitas membentuk flokulasi yang stabil ini dihubungkan dengan adanya polibetahidroksibutirat dalam sel-selnya. Kejadian ini digunakan dalam usaha penyaringan air riol tingkat pertama. Dalam peristiwa ini, flokulasi itu melekat pada batu-batuan dan air flokulasi sehingga yang melalui ini seolah-olah melalui saringan, karena akan melekat bahan-bahan buangan yang tersuspensi di dalamnya.
Pada ekosistem lain, yang ditemukan pada permukaan lumpur, terjadi hubungan yang sama seperti tersebut di atas. Pada hubungan hidup ini timbul keadaan anaerob yang sangat bedekatan dengan keadaan aerob. Potongan-potongan kecil bahan organic dikolonisasi oleh bakteri yang menyerbunya, bakteri ini pada gilirannya dilingkungi oleh bakteri lain dan dipusat keseluruhan kelompok ini akan cepat timbul kehabisan oksigen yang memungkinkan bakteri anaerob dapat tumbuh di dalamnya. Gambaran kejadian ini menjadi petunjuk terhadap perubahan-perubahan yang timbul dalam jumlah dan tipe bakteri selang suatu periode waktu.
Dalam tiap system alam dimana terdapat bakteri, kemungkinan terjadinya adhesi, flokulasi, dan produksi keadaan mikroanaerob adalah suatu urutan kejadian yang normal. Flokulasi itu pecah bila bakteri yang berada di pusatnya mulai mengalami kehabisan makanan dan otolisis. Otolisis adalah perombakan (penguraian) jasad mati oleh enzim yang terdapat dalam jasad itu sendiri tanpa intervensi bakteri atau organisme lainnya.
Banyak hubungan antara bakteri dan lain-lain bentuk kehidupan didasarkan pada makanan. Pada banyak ekosistem terjadi peredaran kembali (recycling) bahan-bahan makanan tersebut, misalnya fosfat dalam danau. Siklus yang sama juga terjadi dalam skala lebih luas di seluruh dunia dan dikenal sebagai siklus biogeologi. Siklus utamanya adalah yang mengenai C, O, N, dan S. aktivitas bakteri yang meliputi seluruh dunia itu dalam efeknya akan menentukan biosfer (semua kehidupan), litosfer (daratan), hidrosfer (laut dan air segar), dan atmosfer (udara).
Hubungan ekologi dengan nutrisi bakteri membawa pada penggolongan mikroorganisme itu dalam saprofit dan parasit. Mikroorganisme yang termasuk golongan saprofit ialah yang memperoleh karbonnya dari persenyawaan organic yang kebetulan berada dalam cairan di lingkungannya, atau dari hasil buangan dan sisa makanan organisme lain. Banyak di antaranya mengambil peranan penting sebagai “penyapu bersih” kotoran di permukaan dunia ini, karena dapat menguraikan, menghancurkan zat-zat organic yang sudah mati, maka itu dinamakan saprofit (sapros: membusuk, menghancurkan).


III. KERUGIAN EKOLOGIS
Kerugian ekologis disebabkan oleh organisme golongan parasit yang pada mulanya merupakan golongan saprofit, tetapi karena evolusi progresif, regresif, atau kedua-duanya berubah menjadi golongan parasit. Organisme ini tidak hanya dapat hidup dari benda mati atau sisa buangan bahan organic, tetapi juga memasuki dan merusak zat-zat yang terdapat dalam sel atau jaringan hidup lain. Dengan demikian mengakibatkan gangguan keseimbangan fisik atau kimia dari organisme yang diracuni atau yang didiaminya. Bila organisme yang menjadi korban ini multiseluler, maka yang terkena adalah jaringannya. Inilah yang dinamakan penyakit dan sering mengakibatkan kematian organisme yang diserang. Organisme yang mengakibatkan penyakit disebut bersifat parasit dan pathogen. Dalam evolusi selanjutnya, beberapa organisme parasit sudah sepenuhnya diadaptasikan untuk hidup sebagai parasit, sehingga sebagian atau sepenuhnya tergantung pada cara hidup seperti ini dan pada organisme yang ditumpanginya. Organisme ini rupanya sudah kehilangan kesanggupan untuk hidup secara saprofit dan tidak dapat bermultiplikasi di dunia luar. Karena terpaksa untuk hidup seluruhnya atau sebagian sebagai parasit maka organisme ini disebut parasit obligat, misalnya semua virus, rickettsiae, spirochaeta, Mycobacterium leprae.

Baca Selengkapnya...

Kamis, 14 Oktober 2010

MORFOLOGI DAN STRUKTUR BAKTERI

Nama bakteri berasal dari kata "bakterion" (bahasa Yunani) yang berarti tongkat atau batang. Sekarang nama itu dipakai untuk menyebut sekelompok mikroorganisme yang bersel satu, berkembang biak dengan pembelahan diri dan hanya dapat dilihat dengan alat bantu berupa mikroskop.

A. Morfologi Bakteri
1. Bentuk Bakteri
Sel-sel bakteri memiliki beberapa bentuk. Menurut morfologinya bakteri dapat dibedakan menjadi 3 bentuk utama, yaitu:
a. Bakteri berbentuk bulat (Coccus)
Bakteri berbentuk bulat atau bola dinamakan kokus (Coccus), dibedakan menjadi:
1) Monokokus (Monococcus), yaitu bakteri berbentuk bola tunggal, misalnya Neisseria gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.
2) Diplokokus (Diplococcus), yaitu bakteri berbentuk bola yang bergandengan dua-dua, misalnya Diplococcus pneumoniae, penyebab penyakit pneumonia atau radang paru-paru.
3) Streptokokus (Streptococcus), yaitu bakteri bentuk bbola yang berkelompok memanjang membentuk rantai.
4) Sarkina (Sarcina), yaitu bakteri berbentuk bola yang berkelompok empat-empat sehingga bentuknya mirip kubus.
5) Stafilokokus (Stafilococcus), yaitu bakteri berbentuk bola yang berkoloni membentuk sekelompok sel tidak teratur, sehingga bentuknya mirip dompolan buah anggur.






b. Bakteri berbentuk Batang (Bacillus)
Bentuk basilus dapat dibedakan atas:
1) Basil tunggal (Monobasil), yaitu bakteri yang hanya berbentuk satu batang tunggal, misalnya Salmonella typhi penyebab penyakit tifus.
2) Diplobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan dua-dua.
3) Streptobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan dua-dua.
4) Streptobasil, yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan memanjang membentuk rantai benang panjang, misalnya Bacillus anthracis penyebab penyakit antraks.
c. Bakteri berbentuk spiral (Spirillum)
Bakteri berbentuk melilit atau spiral ada tiga macam bentuk spiral, yaitu sebagai berikut:
1) Spiral, yaitu golongan bakteri yang bentuknya seperti spiral yang sel tubuhnya kaku, misalnya Spirillum.
2) Vibrio atau bentuk koma yang dianggap sebagai bentuk spiral tak sempurna, misalnya Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera.
3) Spirochaeta, yaitu golongan bakteri berbentuk spiral yang bersifat lentur. pada saat bergerak tubuhnya dapat memanjang dan mengerut.

2. Ukuran Bakteri
Bakteri adalah makhluk hidup yang sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop. untuk menyelidiki ukuran bakteri, dalam pemeriksaan mikrobiologis biasanya digunakan satuan micron (diberi symbol huruf μm), seperti pada pengukuran virus.
Bakteri yang biasa diteliti di laboratorium kebanyakan berukuran antara 0,5 – 2 μm lebarnya dan 1 – 5 μm panjangnya. Ukuran-ukuran yang menyimpang dari ketentnuan tersebut banyak pula. Pada dasarnya bakteri yang umurnya 2 sampai 6 jam memiliki ukuran lebih besar dari pada bakteri yang umurnya lebih dari 24 jam. Dahulu, pengukuran ini dilakukan dengan jalan membandingkan ukuran butir darah merah, yang pada waktu itu sudah diketahui besarnya. Sekarang pengukuran yang lebih tepat dilakukan dengan alat micrometer yang diletakkan pada lensa okuler, dan skala yang terdapat pada micrometer ini dibandingkan dengan micrometer yang diletakkan pada kaca objektif (stage micrometer). Di samping itu, bidang penglihatan dapat ditaksir dari pembesaran yang diperoleh dari mikroskop yang digunakan, seperti yang terlihat pada Tabel berikut:
Lensa Objektif Perbesaran Diameter bidang penglihatan
Objektif 16 mm (2/3 in) 100 2,10 mm
Objektif 4 mm (1/6 in) 440 0,40 mm
Obejktif rendam minyak 1,8 mm (1/12 in) 950 0,20 mm


B. STRUKTUR SEL BAKTERI
Dalam pembahasan ini akan dibahas terlebih dahulu mengenai struktur sel prokariotik dan struktur sel eukariotik untuk dijadikan sebagai perbandingan secara strukturnya.
Beberapa perbedaan sel prokariotik dan eukariotik secara struktur selnya terdapat dalam table berikut ini.
Cirri Pembeda Sel prokariotik (Bakteri) Sel eukariotik
Dinding sel + - / +
Membrane sitoplasma (Membran sel) + +
Bagian sitoplasma:
- Retikulum endoplasma
- Badan golgi
- Mitokondria
- Ribosom
- Kloroplas
- vakuola
- Mesosom
- Mikrotubulus
- Miktofilamen
-
-
-
+
-
-
+
-
-
+
+
+
+
+ / -
+
-
+
+
Bahan nucleus (dibatasi membrane) - +
Flagella + + / -
Silia + + / -

Pada tiap tingkatan, struktur sel prokariotik lebih sederhana dari pada sel eukariotik dengan kekcualian, yaitu dinding sel mungkin lebih kompleks.
Bakteri tersusun atas dinding sel dan isi sel. Di sebelah luar dinding sel terdapat selubung atau kapsul. Di dalam sel bakteri tidak terdapat membrane dalam (endomembran) dan organel bermembran seperti kloroplas dan mitokondria. Secara umum sel bakteri gambarnya dapat ditampilkan sebagai berikut:














Berikut akan disajikan susunan sel bakteri, berturut-turut dari dinding sel, membrane sitoplasma, dan sitoplasma.
1. Dinding Sel
Dinding sel dari suatu bakteri menentukan bentuk sel. Dinding sel bakteri amat kaku sehingga memungkinkan bakteri mengatasi kosentrasi osmosis yang sangat berbeda-beda dan sitoplasma tidak dapat mengembang melampaui batas dinding yang kaku itu.
Meskipun dinding sel bersifat permeable terhadap molekul-molekul yang besar tetapi enzim sel nuclease dan fosfatase dapat tertahan, karena enzim-enzim ini terperangkap dalam periplasma, yaitu daerah antara dinding dan membrane sel. Spesifitas imunologis sel seringkali disebabkan karena komponen-komponen kimia dari dinding sel tersebut. Beberapa komponen dari dinding sel seperti asam teikoat dan lipopolisakarida melindungi sel dari kegiatan lisis enzim, sedangkan zat-zat lain menentukan reaksi sel pada pengecatan Gram dan ada pula yang menarik dan mengikat bakteriofage.
Kekakuan dan kekutan dinding sel ini terutama disebabkan oleh serat-serat yang kuat yang umumnya tersusun dari heteropolimer yang disebut peptidoglikan atau mukopeptida, tetapi juga disebut glikopeptida, muropeptida, glikosamino-peptida, mukokompleks, murein dan sebagainya. Serat-serat ini membentuk anyaman yang kuat. Anyaman ini tidak merupakan struktur yang padat (solid), sehingga tidak menghalangi masuknya air, zat-zat makanan seperti mineral, glukosa, asam amino dan bahkan molekul-molekul organic yang lebih besar.
Bakteri dapat dikelompokkan sebagai bakteri Gram positif dan bakteri Gram negative berdasarkan responnya terhadap pewarnaan Gram.

Lapisan Peptidoglikan
Merupakan polimer kompleks yang teridi atas 3 bagian, yaitu:
a. Rangka dasar, terdiri atas rangkaian asam N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat yang disusun berselang seling.
b. Rantai samping, terdiri atas tetrapeptida yang melekat pada asam N-asetilmuramat.
c. Sambungan silang, yang terdiri atas seperangkat peptide yang identik.
Semua rantai peptidoglikan memiliki hubungan silang satu sama lain, yang menunjukkan bahwa tiap lapisan peptidoglikan merupakan suatu molekul raksasa. Pada bakteriGram positif, terdapat 40 lapisan peptidoglikan yang merupakan 50% dari bahan dinding sel, sedangkan pada bakteri Gram negative hanya satu atau dua lapisan peptidoglikan sekitar 5 – 10% dari bahan dinding sel.
Berikut hasil analisis dari dinding sel yang menunjukkan perbedaan antara susunan dinding sel bakteri Gram positif dan bakteri Gram negative:

No Gram positif Gram negative
1. Komponen terbesar terdiri dari peptidoglikan atau mukopeptida Terdiri dari 3 lapisan:
a. Lapisan dalam adalah mukopeptida
b. Lapisan luar terdiri dari lapisan:
1) Lipopolisakarida
2) Lipoprotein
2. Pada beberapa bakteri terdapat asam teikoat Tidak ada asam teikoat
3. Mukopeptida mengalami lisis oleh enzim Lisozim melunakkan dinding sel, deterjen mengadakan disorganisasi dinding itu dengan merusak lapisan lipida.
4. Dinding sel tebal, 25 – 30 nm Dinding sel tipis, 10 – 15 nm

Fungsi dari dinding sel bakteri dapat kita simpulkan sebagai berikut:
a. pelindung terhadap tekanan osmosis
b. pembelahan sel
c. biosintesis bagi dirinya sendiri
d. dinding sel merupakan determinan dari antigen permukaan bakteri
e. sebagai aktivitas endotoksin yang tidak spesifik (lipopolisakarida)


2. Membran Sitoplasma
Membran sitoplasma disebut juga membrane sel. Komposisi membrane sitoplasma terdiri atas fosfolipid dan protein. Membran tersebut sangat penting untuk sel dan mempunyai fungsi utama, yaitu sebagai beruikut:
a. Memelihara tekanan osmosis
Memelihara tekanan osmosis intraseluler, artinya membrane sel bertindak sebagai penyangga osmotic (osmotic barrier) dan tidak permeable terhadap zat-zat yang mengion dan zat yang tidak mengion yang molekulnya tidak lebih besar dari gliserol.
b. Sistem transport aktif
Sistem transport aktif berfungsi untuk mengeluarkan enzim ekstraseluler dan zat-zat untuk mempelopori pembentukan dinding sel serta mengatur pemasukan garam-garam esensial, asam amino, dan gula-gula yang molekulnya lebih besar. Tiap system transport mempunyai fungsi yang sangat khusus untuk suatu zat tertentu, misalnya sel dapat mengangkut fruktosa tetapi maltosa tidak. Enzim-enzim ini seringkali disebut permeases.
c. Menyediakan tempat untuk reaksi utama enzim
Menyediakan tempat untuk reaksi-rekasi utama enzim yang berhubungan dengan metabolisme energi. Jika merman sel itu diperiksa secara tersendiri tampak ada partikel-partikel kecil yang bergagang pendek melekat pada sel. Partikel-partikel ini menyerupai partikel-partikel yang ditemukan dalam mitokondria pada sel-sel eukariotik dan mengandung aktivitas ATP-ase.
Sebelah luar membrane sitoplasma terdapat ruang periplasma, dalam ruang ini pada beberapa bakteri terdapat enzim degradatif. Jadi, molekul-molekul besar yang melalui dinding sel dapat dipecah di tempat ini menjadi gula sederhana, asam amino, dan sebagainya yang kemudian diangkut melalui membrane sel dengan system transport.
Akhir-akhir ini para ahli mikrobiologi tertarik pada suatu struktur semacam membrane yang letaknya intraseluler yang diberi nama mesosom (mesos=tengah; soma=badan). Mesosom ini adalah invaginasi dari membrane sitoplasma dan pada beberapa bakteri ada daerah-daerah di mana membrane ini mengalami diferensiasi. Pada bakteri Gram negative, mesosom jarang ditemukan, dan bila ada hanya merupakan lipatan sederhana dari membrane sitoplasma, sehingga bila dinding sel hilang oleh pengaruh lisozim dan diletakkan dalam lingkungan hipotonis sehingga terbentuk sferoplas (bentuk sel yang bulat dan akan pecah bila diletakkan dalam lingkungan yang hipotonis), mesosom itu menghilang menjadi membrane sitoplasma yang rata. Sebaliknya, mesosom pada bakteri Gram positif tampak jelas dan banyak. Selain itu merupakan bagian dari membrane sitoplasma, bentuknya seperti vesika atau tubulus, sehingga bila diperlakukan dengan lisozim dalam larutan sedikit hipotonis tampaknya seperti tubulus yang menonjol keluar sferoplas.
Mesosom dianggap mempunyai fungsi tertentu dalam pembelahan sel dan dalam pembentukan endospora.
Zat-zat antibakteri yang mempengaruhi membrane sitoplasma adalah sebagai berikut:
- deterjen, yang mengandung gugus lipofilik dan hidrofilik akan merusak membrane sitoplasma dan mematikan sel bakteri.
- antibiotic, yang secara khusus mengganggu fungsi biosintesis selaput membrane sitoplasma, seperti polimiksin, asam nalidiksat, fenetilalkohol dan novobiosin.

3. Sitoplasma
Sitoplasma (kytos=sel, plasma=substansi) bukan merupakan substansi yang homogen dan terdiri dari bermacam-macam zat dan struktur yang berada dalam membrane sel, kecuali materi nukelus. Dengan kata lain, terdiri dari beraneka ragam mikrosom (mikro=kecil, soma=badan) atau partikel subseluler yang sebagian besar adalah protein atau nucleoprotein dengan beberapa lipoprotein dan bahan-bahan lain. Semuanya ini tersuspensi dalam zat dasar yang cair atau setengah padat yang disebut matriks. Matriks ini adalah suatu campuran yang kompleks yang mengandung bermacam-macam ion (H+, PO43-, Na+, Cl-), asam-asam amino, beberapa jenis protein, lipokompleks, peptide, purin, pirimidin, glukosa, ribose, vitamin, nukleotida, koenzim, disakarida, dan lain-lain. Secara fungsional zat-zat ini merupakan:
- molekul-molekul pelopor dan bahan-bahan bangunan lain untuk digunakan dalam sintesis sel,
- sumber energi (misalnya glukosa dan bahan-bahan lain yang dapat dioksidasi),
- zat-zat buangan dari sel untuk diekskresi ke luar sel.
Matriks ini dapat juga mengandung RNA dan enzim-enzim yang lengkap dan aktif dalam larutannya, juga terdapat bahan makanan berupa granula atau globuli sebagai cadangan yang komposisinya tergantung pada kondisi makanan sekitarnya.

4. Ribosom
Semua sitoplasma sel tampak seperti bergranula. Hal ini disebabkan karena adanya sejumlah besar partikel-partikel halus yang tersbar secara baur yang dinamakan ribosom. Ribosom ini berbeda ukuran dan kepadatannya yang disesuaikan dengan tempat asalnya.
Setiap ribosom terdiri dari subunit kecil (30 S) dan subunit yang lebih besar (kira-kira 50 S). Ribosom cenderung membentuk kelompok-kelompok dari bermacam-macam ukuran yang disebut poliribosom atau poliosom. Ribosom sebagian besar terdiri dari rRNA (ribosom RNA) dengan sedikit protein (ribonukleoprotein). Sekurang-kurangnya sebagian dari RNA ribosom itu adalah mRNA (messenger RNA). Dengan demikian, ribosom bertanggung jawab atas sintesis protein spesifik berikut protein dari semua enzim.

5. Nukleus
Sel-sel prokariotik tidak mempunyai nucleus seperti pada eukariotik dengan membrane nucleus yang jelas, yang ada adalah suatu daerah nukelus yang disebut nukelotid yang tidak dilindungi oleh membrane dan tidak mengadakan mitosis dan meiosis. Strukturnya merupakan suatu masa amorf yang lobuler terdiri dari banyak materi kromatin yang fibriler.
Fibril-fibril yang tampak pada nukelotid bakteri dalam mikroskop electron merupakan filament DNA yang panjang (kira-kira 1400nm) dan tipis (kira-kira 3 nm), fleksibel dan sirkuler (tidak berujung bebas). Susunannya dalam sel dapat digambarkan sebagai dua helai benang halus sepanjang enam sampai sepuluh kaki, yang dililitkan bersama dan digulung, ujungnya diikat bersama dan keseluruhannya dikumpulkan dalam genggaman, sehingga berbentuk berkas yang bentuknya tidak teratur dan terikat kuat. Kadang-kadang tampak dengan replikasinya pada yang sedang aktif membelah. Filamen sirkuler DNA semacam ini pada umumnya disebut komosom bakteri.

6. Spora (Endospora)
Beberapa bakteri dapat membentuk spora, seperti pada bakteri Gram positif. Spora pada bakteri adalah endospora, yang merupakan suatu badan yang refraktil terdapat dalam induk sel dan merupakan suatu stadium istirahat dari sel tersebut. Endospora memiliki tingkat metabolisme yang sangat rendah sehingga dapat bertahan hidup sampai bertahun-tahun tanpa memerlukan sumber makanan dari luar. Bila diletakkan dalam medium pembiakan yang sesuai, spora itu mengadakan germinasi dan menjadi sel vegetatif yang sanggup tumbuh dan bermultiplikasi seperti biasa.
Endospora tidak mudah dicat, tahan terhadap pemanasan, pengeringan, dan terhadap bahan kimia yang beracun. Pembentukan endospora terbatas pada beberapa genus saja, terutama dari genus Bacillus dan Clostridium yang berbentuk batang. Sifatnya terhadap pengecatan Gram adalah Gram positif atau gram variable pada biakan tua.
Proses pembentukan endospora secara singkat dapat melalui langkah-langkah sebagai berikut:
a. Penjajaran kembali bahan DNA menjadi filament dan invaginasi membrane sel di dekat satu ujung sel untuk membentuk suatu struktur yang disebut bakal spora.
b. Pembentukan sederatan lapisan yang menutupi bakal spora, yaitu korteks spora diikuti dengan selubung spora berlapis banyak.
c. Pelepasan spora bebas seraya sel induk mengalami lisis.
Sedangkan proses perkecambanhan spora menjadi sel vegetatif adalah sebagai berikut:
a. aktivasi spora dengan panas atau pengusangan
b. berkecambah
c. pertumbuhan menjadi sel vegetatif.
Struktur dan sifat-sifat endospora adalah sebagai berikut:
a. Inti, merupakan protoplas spora yang mengandung nucleus yang lengkap, semua komponen aparat pembuat protein, dan suatu system penghasil energi berdasarkan glikolisis.
b. Dinding spora, merupakan lapisan dalam yang mengelilingi membrane dalam pada spora yang mengandung peptidoglikan.
c. Korteks, merupakan lapisan paling tebal pada pembungkus spora yang mengandung peptidoglikan yang istimewa dan peka terhadap lisozim dan tahan terhadap panas.
d. Pembungkus, terdiri atas protein yang menyerupai keratin yang mengandung banyak ikatan disulfide intermolekul. Sifat tidak tembus lapisan ini menyebabkan spora relative tahan terhadap zat-zat kimiawi antimikroba.
e. Eksosporium, merupakan selaput lipoprotein yang menagndung beberapa karbohidrat.

7. Flagel (Flagellum)
Flagel bakteri merupakan alat tambahan sebagai alat penggerak pada sel yang menyerupai benang dan seluruhnya terdiri atas protein, dengan garis tengah 12 – 30 nm. Ada 3 jenis susunan falgel, yaitu monotrika (falgel tunggal terdapat pada kutub), lofotrika (falgel pada kutub yang multiple), atau peritrika (falgel terdapat di seluruh sisi sel).

8. Fili (Fimbria)
Banyak bakteri Gram negative memiliki tonjolan pada permukaan sel yang kaku yang dinamakan fili (rambut) atau fimbria (daerah pinggir). Fili lebih pendek dan lebih halus dari pada flagel, dan terdiri atas subunit-subunit protein yang disebut pilin.

Download tulisan ini, klik disini

Baca Selengkapnya...

Senin, 11 Oktober 2010

Taksonomi Nomenklatur

Untuk memahami setiap kelompok organisme perlu dilakukan pengklasifikasian. Klasifikasi, tata nama, dan identifikasi adalah tiga hal yang berbeda tetapi saling berhubungan dalam taksonomi. Klasifikasi dapat didefinisikan sebagai penyusunan organisme ke dalam kelompok taksonomik berdasarkan kemiripan atau hubungannya. Klasifikasi organisme prokariotik seperti bakteri memerlukan pengetahuan yang didapat melalui eksperimen seperti juga teknik observasi, karena sifat-sifat biokimia, fisiologi, genetic, dan morfologi sering kali sesuai untuk deskripsi yang akurat dari takson.

Tatanama (nomenklatur) adalah penamaan suatu organisme melalui aturan internasional menurut ciri khasnya.
Identifikasi merujuk pada penggunaan praktis skema klasifikasi:
1. Untuk mengisolasi dan membedakan organisme yang diinginkan dari organisme yang tidak diinginkan,
2. Membuktikan keaslian atau sifat-sifat khusus suatu biakan atau dalam situasi klinik,
3. Untuk mengisolasi dan mengidentifikasi organisme penyebab suatu penyakit.

Informasi yang bernilai untuk mengidentifikasi bakteri adalah secara mikroskopis dengan menetapkan beberapa kriteria identifikasi seperti:

1. Pewarnaan Bakteri
Salah satu cara untuk melihat dan mengidentifikasi bakteri adalah dengan pewarnaan. Zat warna yang digunakan adalah derivate sintetik dari aniline. Pewarnaan bakteri merupakan suatu proses fisika-kimiawi. Zat warna yang bersifat basa akan bereaksi dengan asam nukelat sel bakteri yang bermuatan negative sehingga bakteri dapat diwarnai.

2. Morfologi Koloni
Skumpulan sel bakteri pada perbenihan padat akan tampak sebagai koloni. Untuk melihat koloni bakteri, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:
a. Ukuran diameter
b. Ada tidaknya pigmen
c. Bentuk koloni
d. Biakan pada lempeng agar

Sifat-sifat koloni yang tumbuh pada permukaan medium bisa dibedakan menjadi dua, yaitu:
a. Sifat-sifat umum koloni, seperti:
1) Besar kecilnya koloni
2) Bentuk koloni
3) Kenaikan permukaan koloni
4) Halus kasarnya permukaan koloni
5) Wajah permukaan koloni
6) Warna koloni
7) Kepekatan koloni
b. Sifat-sifat khusus koloni, seperti:
1) Sifat koloni yang tumbuh pada agar lempengan
2) Sifat koloni yang tumbuh pad agar miring
3) Sifat koloni pada tusukan dalam gelatin

3. Sifat-sifat Biokimia
Di dalam proses metabolisme ada zat-zat yang masuk atau zat-zat yang disusun dan ada pula zat-zat yang dibongkar dan kemudian dikeluarkan sisa-sisanya. Untuk mengetahui hal yang dikeluarkan oleh bakteri, maka dilakukan dengan tabung fermentasi. Tabung fermentasi adalah untuk mengetahui bahwa spesies tersebut menghasilkan gas dan asam.

4. Perlu tidaknya Oksigen
Berdasarkan kebutuhan oksigen (O2) pada lingkungannya, maka bakteri dapat diholongkan menjadi:
a. Bakteri aerob (Bakteri yang membutuhkan O2), terbagi atas:
• Aerob absolute/obligat (mutlak perlu O2)
• Mikroerofilik (sedikit O2)
b. Bakteri anaerob (bakteri yang kurang atau tidak membutuhkan O2) yang terbagi atas:
• Anaerob absolute/obligat
• Aerotoleran

5. Kebutuhan Makanan (Nutrisi)
Menurut sifat zat makanan yang diperlukan bakteri, maka bakteri dapat digolongkan menjadi:
a. Bakteri autotof, yang terdiri atas fotoautotrof dan kemoautotrof
b. Bakteri heterotrof


B. Dasar-Dasar Klasifikasi
Di dunia terdapat tidak kurang dari 500 juta macam organisme. Organisme tersebut memiliki cirri-ciri yang beraneka ragam. Begitu beragamnya organisme ini sehingga menuntut adanya suatu system untuk mengenal dan mempelajarinya. Beberapa ahli biologi mencoba menciptakan suatu system untuk mempermudah mengenal dan mempelajari organisme melalui suatu cara pengklasifikasian. Pengklasifikasian merupakan proses pengelompokan berdasarkan cirri tertentu.
Orang dapat mengadakan klasifikasi dengan menggunakan perbedaan-perbedaan atau kriteria berdasarkan manfaat, ciri morfologi dan anatomi dan atau berdasarkan fisiologi, serta cirri biokimiawi. Pada bakteri, penggolongan didasarkan atas sifat-sifat morfologi dan sebagianatas sifat-sifat fisiologi, termasuk juga sifat-sifat imunologi.
Klasifikasi bakteri yang dipakai di Eropa dan Amerika Serikat, sekarang ini banyak menggunakan sistematik yang disusun oleh Bergey. Edisi yang sekarang dari “Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology” adalah edisi kedelapan belas tahun 1994. Awal dari klasifikasi bakteri oleh D.H. Bergey mulai tahun 1923, karena pada tahun tersebut terbitlah buku “Manual of Determinative Bacteriology”. buku pedoman ini secara berangsur-angsur diperbaiki, dan pada tahun 1947, buku tersebut diterbitkan keenam kalinya dengan nama “Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology”.
Berdasarkan bentuknya yang tetap, dindingnya yang kuat, dan adanya kemampuan untuk hidup autotrof (termasuk mengadakan fotosintesis pada beberapa golongan bakteri), maka bakteri dimasukkan ke dalam golongan tumbuhan. Kongres-kongres internasional antara ilmuwan mikrobiologi membuat ketentuan bersama mengenai taksonomi bakteri dan metode penamaan (nomenklatur), untuk memberi nama suatu kelompok organisme tertentu. Penamaan bertujuan untuk :
1. membedakan antara satu kelompok dengan kelompok yang lain,
2. menyusun hubungan kekerabatan antara kelompok,
3. memudahkan dalam mengenal cirri-ciri kelompok,
4. menujukkan tingkatan takson dalam taksonomi.

Dunia tumbuhan (plantae) pada garis besarnya dibagi atas divisi, kelas (classis), bangsa (ordo), suku (famili), marga (genus), jenis (spesies). Seringkali spesies masih dibagi–bagi lagi atas varietas, sedang antara takson tersebut di atas kerapkali juga ada penyisipan sub-kelompok seperti sub-divisi, sub-kelas, sub-ordo, sub-famili, sub-genus, sub-spesies.
Sebagai contoh, kita ambil Escherichia coli yang terkenal sebagai penghuni usus tebal (kolon). klasifikasi bakteri ini adalah:

JenjangContoh
Dunia (Kingdom)Tumbuhan (Plantae)
Divisi (Divisio)Protophyta
Kelas (Classis)Schizomycetes
Ordo (Ordo)Eubacteriales
Famili (Famillia)Enterobacteriaceae
Genus (Genus)Escherichia
Spesies (Speciess)coli


Untuk menyebutkan nama suatu bakteri, seperti pada organisme lainnya yajni dengan menggunakan sistem “dua nama” atau binomenklatur. Artinya nama genus diikuti dengan spesies. huruf pertama dari nama genus ditulis dengan huruf besar, sedangkan nama keterangan spesiesnya ditulis dengan huruf kecil.


Untuk Download tulisan ini, klik disini.

Baca Selengkapnya...

Kamis, 07 Oktober 2010

KONSEP DASAR MIKROBIOLOGI

1. SEJARAH MIKROBIOLOGI
Mikrobiologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Mikros = kecil, Bios = hidup, dan Logos = ilmu. Secara definitif mikrobiologi adalah suatu ilmu yang mempelajari makhluk hidup yang sangat kecil (diameter kurang dari 0,1 mm) yang tak dapat dilihat dengan mata biasa tanpa bantuan suatu peralatan khusus.
Untuk pertama kalinya organisme tersebut dilihat dan digambarkan kurang lebih 300 tahun yang lalu. Namun demikian, baru pada tahun 1870-an peranannya sebagai penyebab penyakit menjadi dimengerti dan diterima. Mikroorganisme terdapat dalam populasi yang besar dan beragam, dan terdapat hampir di mana-mana di alam ini. Mikroorganisme juga merupakan bentuk kehidupan yang tersebar paling luas dan terdapat paling banyak di planet ini. Mereka terdapat di aliran air, danau, sungai, dan laut. Mereka terdapat pada permukaan tubuh kita dan di dalam mulut, hidung, dan rongga¬rongga tubuh lainnya. Mikroorganisme paling banyak terdapat di tempat¬tempat yang mengandung nutrient, kelembaban, dan suhu yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangbiakannya.
Di antara mikroorganisme tersebut ada yang bermanfaat bagi kehidupan manusia, tetapi banyak pula yang merugikan yaitu yang dapat menimbulkan berbagai penyakit.
Mikrobiologi mempelajari banyak segi mengenai jasad-jasad renik, seperti di mana adanya, ciri-cirinya, kekerabatan antara sesamanya juga dengan kelompok organisme lainnya.
Mikrobiologi meliputi berbagai disiplin ilmu seperti bakteriologi, imunologi, virology, mikologi dan parasitologi. Dalam Mikrobiologi kedokteran, dipelajari mikroorganisme yang ada kaitannya dengan penyakit (infeksi) dan dicari jalan pencegahan, penanggulangan serta pemberantasannya.

1.1 Mikroskop dan Penemuan Dunia Mikroorganisme
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) dari Belanda merupakan orang yang pertama melaporkan pengamatannya dengan keterangan dan gambar-gambar yang teliti. Selama hidupnya ia telah membuat lebih dari 250 mikroskop berlensa tunggal dengan kekuatan pembesaran 200 – 300 kali.
Pada tanggal 9 Juni 1675, Leeuwenhoek menulis dalam buku hariannya, “mengumpulkan air hujan dalam cawan”, dan pada tanggal 10 Juni ia melanjutkan, “Sambil mengamati air tersebut aku berkhayal bahwa aku menemukan makhluk-makhluk hidup, tetapi karena amat sedikitnya serta tidak terdapati dengan mudah, maka hal ini tak dapat kuterima sebagai hal yang benar”. Keesokan harinya kembali melakukan pengamatan dan mencatat, “Tak ada pikiran padaku bahwa akan tampak makhluk hidup, tetapi setelah kuamati maka dengan penuh kagum aku melihat seribu makhluk hidup dalam setetes air. Makhluk hidup itu merupakan jenis terkecil yang pernah kulihat sampai kini”.
Pada tanggal 17 September 1683, Leeuwenhoek mengamati bakteri dalam suspensi tartar yang dikoreknya dari sela-sela giginya. Ia membuat sketsa sel bakteri dengan bentuk bulat (kokus), batang (basilus), dan spiral (spirilum).

1.2 Teori Abiogenesis dan Teori Biogenesis
Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)
Berdasarkan penemuan dari Leeuwenhoek tersebut, pada masa itu mereka menganggap bahwa jasad renik (makhluk hidup) berasal dari bahan mati yang mengalami penghancuran. Teori ini dikenal dengan Generatio Spontanea atau abiogenesis, yaitu kehidupan berasal dari benda mati. Teori ini dicetuskan oleh bangsa Yunani Kuno dan bertahan untuk beberapa lama.
Pada tahun 1749, John Needham salah satu pendukung abiogenesis melakukan percobaan dengan memasak daging yang terdapat mikroorganisme. Ia berkesimpulan bahwa jasad-jasad renik tersebut berasal dari daging (benda mati).

Kegagalan Teori Abiogenesis dan Lahirnya Teori Biogenesis
Beberapa tokoh yang menolak teori Abiogenesis adalah :
a. Lazaro Spallanzani (1729 – 1799), ia mendidihkan kaldu daging, yaitu suatu larutan nutrient dalam labu selama satu jam dan ditutup rapat¬-rapat, sehingga tidak terdapat jasad renik dalam labu tersebut.
b. Franz Schulze (1815 – 1873) mengalirkan udara melewati larutan asam pekat ke dalam labu kaldu daging yang dididihkan. Maka dalam labu tersebut tidak terdapat mikroorganisme karena terbunuh oleh larutan asam tersebut.
c. Theodor Schwann (1810 – 1882) melewatkan udara melalui tabung yang membara ke dalam labu berisi kaldu daging yang dididihkan. Maka di dalam labu tersebut tidak terdapat mikroba karena terbunuh oleh panas yang luar biasa.
d. Schroder dan von Dusch (1850) melakukan percobaan dengan melewatkan udara melalui tabung berisi kapas ke dalam labu berisi kaldu yang sebelumnya dipanaskan. Mikroba disaring ke luar dari udara oleh serat-serat kapas dan dengan demikian dicegah masuk ke dalam labu. Maka tidak terdapat mikroba yang tumbuh dalam kaldu tersebut.
e. John Tyndall (1870) menciptakan sebuah kotak bebas debu dan menempatkan tabung-tabung berisi kaldu steril di dalamnya. Selama udara dalam kotak itu bebas debu, maka selam itu pula kaldu dalam tabung tetap steril. partikel-partikel debu mengendap dan tertahan pada tabung berleher angsa yang menuju ke dalam kotak. Inilah bukti bahwa mikroba terbawa oleh partikel-partikel debu.
f. Louis Pasteur (1822 – 1895) ahli kimia yang ikut serta dalam menentang teori Abiogenesis. Ia mempersiapkan larutan nutrient dalam labu yang dilengkapi dengan lubang panjang dan sempit berbentuk ‘leher angsa’. Kemudian ia memanaskan larutan nutrient itu dan udara dibiarkannya lewat keluar masuk tanpa perlakuan dan tanpa disaring. Tak ada mikroba dalam larutan itu karena partikel-partikel debu yang mengandung mikroba tidak mencapai larutan nutrient dalam tabung dan mengendap di bagian tabung berbentuk huruf U.


1.3 Teori Nutfah Fermentasi
Semenjak jaman purbakala telah banyak dilakukan pembuatan makanan dan minuman yang merupakan hasil fermentasi jasad renik, seperti minuman anggur di Yunani, pembuatan bir di Mesopotamia, bir beras/nasi di Cina, kecap dari kacang di Jepang dan Cina, susu yang difermentasikan di Balkan dan minuman alkohol (koumiss) dari susu unta yang diragikan di Asia Tengah.
Pada jaman dahulu, orang memperbaiki mutu produk-produk fermentasinya dengan mencoba-coba. Setelah Pasteur menelaah peranan mikroorganisme dalam fermentasi pada pembuatan anggur maka orang menjadi mengerti bahwa mikroorganisme yang menyebabkan terjadinya fermentasi.
Untuk mencapai hasil yang baik, maka mikroba yang sudah ada dalam sari buah harus dihilangkan dan fermentasi yang baru dimulai dengan Biakan, yaitu suatu pertumbuhan mikroorganisme yang diambil dari tong anggur yang dinilai baik. Pasteur menyarankan agar menghilangkan tipe¬tipe mikroba yang tidak diinginkan itu dengan pemanasan dengan suhu 62,80C selama setengah jam. Hal ini disebut dengan pasteurisasi yang digunakan secara meluas pada industri fermentasi.


1.4 Teori Nutfah Penyakit
Fracastoro dari Verona (1546) menyatakan bahwa penyakit dapat disebabkan oleh jasad renik yang terlalu kecil untuk dapat dilihat yang ditularkan dari seseorang ke orang lain.
Von Plenciz dari Vienna (1762) berpendapat bahwa bukan hanya makhluk hidup saja yang dapat menyebabkan penyakit, tetapi juga berbagai jasad renik menimbulkan bermacam-macam penyakit. Konsep parasitisme, yaitu adanya organisme yang hidup pada atau di dalam organisme lain dengan mengambil nutrient dari padanya.
Oliver Wendell Holmes (1843) seorang fisikawan dan sastrawan menyatakan bahwa demam nifas itu (demam yang timbul ketika baru melahirkan) yang sering fatal, menular dan boleh jadi disebabkan oleh mikroorganisme yang dibawa oleh bidan dan dokter, dari ibu yang satu kepada yang lain.
Ignaz Philip Semmelweis (1840) ahli fisika Hongaria mempelopori penggunaan prosedur obstetric (kebidanan) yang dapat mengurangi kemungkinan infeksi yang disebabkan jasad-jasad renik.
Edward Jenner (1749-1823) menyusun suatu konsep tentang vaksinasi dan berhasil membangkitkan/menimbulkan kekebalan pada orang-orang terhadap cacar (smallpox) dengan jalan memvaksinasinya memakai cacar sapi (cowpox).
Louis Pasteur (1877) menangani masalah antraks, penyakit pada sapi, domba dan terkadang manusia. Setelah mengamati penyebab penyakit itu darid arah hewan yang mati karena penyakit tersebut, maka ia manumbuhkannya dalam labu-labu di laboratorium.
Robert Koch (1870-an) dari Jerman, juga menangani masalah antraks. Ia mengisolasi bakteri bentuk batang dengan ujungnya agak persegi (basilus) dari darah biri-biri yang mati karena antraks. Ia berhasil mengasingkan kuman antraks dalam bentuk biakan murni (pure culture) dengan mempergunakan medium, dan membuktikan bahwa kuman tersebut dapat menimbulkan penyakit yang sama bila dimasukkan ke dalam tubuh binatang percobaan.
Berdasarkan penemuan tersebut lahirlah Postulat Koch, yaitu:
1) Mikroorganisme tertentu selalu dapat dijumpai berasosiasi
dengan penyakit tertentu.
2) Mikroorganisme itu dapat diisolasi dan ditumbuhkan menjadi biakan murni di laboratorium.
3) Biakan murni mikroorganisme tersebut harus mampu
menimbulkan penyakit yang sama pada binatang percobaan.
4) Penggunaan prosedur laboratorium memungkinkan diperolehnya kembali mikroorganisme yang disuntikan itu dari hewan yang dengan sengaja diinfeksi dalam percobaan.
Kemudian Koch menemukan bakteri yang menimbulkan tuberculosis dan kolera. Pada tahun 1900, semua jenis mikroorganisme penyebab pelbagai penyakit penting telah dapat diketahui seperti Bacillus anthracis, Corynebacterium diptheriae, Salmanolla typhosa, Neisseria gonorrhoeae, Clostridium perfringens, Clostridium tetani, Shigella dysentriae, Treponema pallidum dan lain-lain.


2. Aplikasi Dalam Bidang Kebidanan
Semenjak dipastikannya bahwa jasad renik merupakan penyebab penyakit tertentu, banyak perhatian ditujukan kepada pengembangan cara-cara untuk pencegahan dan pengobatan terhadap penyakit tersebut. Penyebab etiologis (agen kausatif) untuk sebagian besar penyakit bacterial yang dikenal masa kini ditemukan secara berturut-turut dalam waktu singkat antara tahun 1876 dan 1898.
Aplikasi mikrobiologi dalam bidang kesehatan terdiri atas ilmu pengobatan, yaitu etiologi dan diagnosis penyakit menular, dan kesehatan masyarakat, yaitu cara-cara pengendalian timbulnya dan tersebarnya penyakit.
Metode pencegahan dan pengobatan untuk memberantas penyakit karena mikroorganisme meliputi imunisasi (missal vaksinasi), antisepsis (cara-cara untuk meniadakan atau mengurangi kemungkinan infeksi), kemoterapi (perawatan pasien dengan bahan kimia), dan cara-cara kesehatan masyarakat (missal pemurnian air, pembuangan limbah, dan pengawetan makanan). Untuk lebih jelasnya akan di bahas dalam bab tersendiri.

2.1 Imunisasi
Sekitar 1880 Pasteur mengisolasi bakteri yang menjadi penyebab kolera ayam dan menumbuhkannya pada biakan murni dengan menggunakan teknik-teknik dasar yang dikemukakan Koch. Ia melakukan percobaan demonstrasi di depan masyarakat mengenai prinsip imunisasi pada dua kelompok ayam. Mula-mula ayam-ayam diinokulasi dengan biakan bakteri kolera berumur beberapa minggu dan ayam-ayam ini tetap sehat. Beberapa minggu kemudian Pasteur menginokulasi ayam-ayam tersebut dengan biakan segar bakteri kolera ayam. Biakan virulen yang segar ini tidak membuat ayam-ayam itu sakit, tetapi membunuh ayam-ayam yang belum diinokulasi dengan biakan yang teratenuasi (kurang virulen) sebelumnya. Percobaan ini menunjukkan bahwa biakan ‘tua’ bakteri kolera ayam, sekalipun tidak mampu menimbulkan penyakit, dapat menyebabkan ayam-ayam itu menghasilkan substansi pelindung yang disebut antibodi di dalam darahnya.

2.2 Fagositosis
Dalam waktu yang bersamaan, Elie Metchnikoff (1845 – 1916) yang bekerja di laboratorium Pasteur, mengamati bahwa leukosit, semacam sel dalam darah manusia dapat memakan bakteri penyebab penyakit yang ada dalam tubuh. pelindung terhadap infeksi ini dinamakan fagosit atau “pemakan sel” dan prosesnya disebut fagositosis. Dari pengamatan ini Metchnikoff membuat hipotesis bahwa fagosit merupakan barisan pertahanan pertama yang penting bagi si penderita terhadap mikroorganisme yang menyerbu tubuhnya.

2.3 Antisepsis
Sepsis berarti infeksi; antisepsis berkenaan dengan cara-cara pemberantasan atau pencegahan infeksi. Dalam tahun 1864 seorang ahli bedah Inggris, Joseph Lister (1 827-1912) mencatat 45% dari pasiennya meninggal setelah pembedahan. Kemudian ia mencari cara untuk mencegah angka kematian akibat pembedahan yang terinfeksi mikroba, maka Lister menggunakan larutan encer asam karbolat (fenol) untuk merendam perlengkapan bedah dan menyemprot ruang bedah.
Kemudian luka dan torehan yang dilindungi dengan cara ini jarang terjadi kena infeksi dan dengan cepat menjadi sembuh. Sekarang banyak sekali macam zat kimia, seperti alkohol dan larutan iodium, dan teknik fisik seperti saringan udara dan lampu ultraviolet germisidal yang digunakan untuk menurunkan jumlah mikroba di kamar bedah dan kamar anak-anak untuk merawat bayi yang prematur.

2.4 Kemoterapi
Paul Ehrlich (1845-1915) ahli fisika Jerman mengembangkan bahan¬bahan kimia yang dapat membunuh mikroba tanpa merugikan si penderita.
Gerhard Domagk (1930) seorang ilmuwan Jerman menemukan sekelompok senyawa sulfonamide (obat sulfa) efektif untuk pengobatan beberapa infeksi oleh bakteri.
Pada tahun 1929, Alexander Fleming seorang bekteriologiwan Skotlandia melaporkan hasil penelitiannya tentang suatu substansi yang dihasilkan jamur Penicillium notatum yang menghambat pertumbuhan bakteri pada medium biakan laboratorium. Penisilin adalah antibiotik, suatu substansi yang dihasilkan oleh satu mikroorganisme yang dalam jumlah yang sangat kecil dapat menghambat pertumbuhan jasad renik lain. Penemuan penisilin membuka jalan bagi penemuan dan produksi komersial berbagai antibiotik lain.

Download tulisan ini klik di sini.

Baca Selengkapnya...

Minggu, 03 Oktober 2010

Cara Memasang Widget Traffic Rank Alexa

Pada sebagian blogger tentunya sudah tidak aneh lagi dengan namanya alexa ranking.
Bahkan setiap blogger mungkin sudah memasangnya. Tau kenapa?
Karena dengan adanya alexa ranking ini kita dapat melihat blog kita dalam urutan berapa dari seluruh web yang ada di dunia. Selain itu, blogger juga bisa mendapatkan keuntungan beberapa dolar dalam dunia maya.

Nah, bagaimana kita bisa melihat ranking blog kita? Bagaimana cara memasangnya?
Mari ikuti beberapa langkah dalam memasang widget alexa rank berikut ini:
1. Masuk ke situs alexa atau bisa langsung klik di sini untuk masuk.

2. Masukkan alamat url blog anda. misal: biologi-nasyif.blogspot.com (tanpa http://)
3. Tekan tombol Build Widget
4. Pilih tipe Traffic Rank Alexa yang sesuai dengan keinginan anda, lalu Copy Code HTML yang anda pilih. seperti pada gambar berikut:

5. Kemudian masuklah ke menu Tata Letak dari blog anda.
6. Pilih Tambah Gadget dan pilhlah HTML/JavaScript Tambah.
7. Paste-kan code html yang tadi di copy dari alexa ke dalam konten.
8. Tekan tombol Simpan.
Mudah-mudahan bermanfaat, selamat mencoba....

Baca Selengkapnya...

MUTASI

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies.

Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir.
Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan. Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").

Macam-macam Mutasi Berdasarkan Sel yang Mengalami Mutasi

Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel somatik. mutasi ini tidak akan diwariskan pada keturunannya. Mutasi Gametik adalah mutasi yang terjadi pada sel gamet. Karena terjadinya di sel gamet, maka akan diwariskan oleh keturunannya.
Pada umumnya, mutasi itu merugikan, mutannya bersifat letal dan homozigot resesif. namun mutasi juga menguntungkan, diantaranya, melalui mutasi, dapat dibuat tumbuhan poliploid yang sifatnya unggul. Contohnya, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, buah stroberi yang be sar,dll.
Terbentuknya tumbuhan poliploid ini menguntungkan bagi manusia, namun merugikan bagi tumbuhan yang mengalami mutasi, karena tumbuhan tersebut menjadi tidak bisa berkembang biak secara generatif.

Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut MUTAGEN. Mutagen dibagi menjadi 3, yaitu:
1. Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.
2. Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.
3. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

Macam-macam mutasi berdasarkan bagian yang bermutasi
1. Mutasi titik
Mutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari DNA atau RNA. Mutasi titik relatif sering terjadi namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan gen. Mutasi titik dapat berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan mutasi titik sebagai marker (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan dikaitkan dengan perubahan fenotipe yang terjadi.
contoh mutasi gen adalah reaksi asam nitrit dengan adenin menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat adenin asli dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi dengan timin.

2. Aberasi
Mutasi kromosom,sering juga disebut dengan mutasi besar/gross mutation atau aberasi kromosom adalah perubahan jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.

Aneuploidi adalah perubahan jumlah n-nya. Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu: >> Allopoliploidi, yaitu n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis. >> Autopoliploidi, yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.

Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya beneng-benang spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal berpisah).

Aneusomi pada manusia dapat menyebabkan:
1. Sindrom Turner, dengan kariotipe (22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin. Penderita Sindrom Turner berjenis kelamin wanita, namun ovumnya tidak berkembang (ovaricular disgenesis).
2. Sindrom Klinefelter, kariotipe (22 AA+XXY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Penderita Sindrom Klinefelter berjenis kelamin laki-laki, namun testisnya tidak berkembang (testicular disgenesis) sehingga tidak bisa menghasilkan sperma (aspermia) dan mandul (gynaecomastis) serta payudaranya tumbuh.
3. Sindrom Jacobs, kariotipe (22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom. Penderita sindrom ini umumnya berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, seperti pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di luar negeri mengatakan bahwa sebagian besar orang-orang yang masuk penjara adalah orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs.
4. Sindrom Patau, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom. kromosom autosomnya mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.
5. Sindrom Edward, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom mengalami kelainan pada kromosom nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini mempunyai tengkorak lonjong, bahu lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak wajar.

Baca Selengkapnya...