3.Ultrastruktur Kuman

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

B

BAAB B IIIIII UL

ULTRASTRUKTRASTRUKTURTUR, , MMOORRFOLOFOLOGIGI, , PPEWEWARNARNAAN AAN KKUMUMANAN

• - Pengamatan Leeuwenhoek (1675) dengan mikroskop sederhananya baru dapat- Pengamatan Leeuwenhoek (1675) dengan mikroskop sederhananya baru dapat menunjukkan penampilan kasar dari mikroorganisme.

menunjukkan penampilan kasar dari mikroorganisme.

-- Pada awal 1!"-an mulai ada mikroskop elektron dengan resolusi yang jauhPada awal 1!"-an mulai ada mikroskop elektron dengan resolusi yang jauh lebih tinggi# mampu menunjukkan struktur halus mikroorganisme.

lebih tinggi# mampu menunjukkan struktur halus mikroorganisme.

-- $t$trukruktutur r hahalus lus mikmikrooroorgarganinisme sme memmembeberikrikan an keketerteranangagan n tidtidak ak teternirnilai lai babagigi ke

kemajmajuauan n pepengngetaetahuhuan an di di bibidadang ng mikmikrobrobioiologlogi i menmengegenanai i kokompomponenen n sesel#l# ko

kompomposissisi i kimkimiawiawi# i# si%si%atat# # %u%ungngsi# si# sitsitoloologi gi biobiokimkimiawiawi# i# teltelaaaah h pepengnggugunanaanan## pengendalian kuman# dan sebagainya.

pengendalian kuman# dan sebagainya.

-- &a&alalaupupun un babaktekteri ri amaamat t keke'il 'il nanamun mun mudmudah ah diudiukukur r dedengngan an teptepat at dedengnganan mikroskop yang dilengkapi dengan mikrometer okular.

mikroskop yang dilengkapi dengan mikrometer okular.

-- iikrkromometeter er pepentntas as didileletatakkkkan an di di atatas as pepentntas as di di babawawah h obobyeyektkti% i% sesedadangng mikrometer okular disisipkan di dalam lensa mata# pada perbesaran kuat tampak mikrometer okular disisipkan di dalam lensa mata# pada perbesaran kuat tampak kedua mikrometer itu berimpit atas bawah yang langsung bisa dibandingkan dan kedua mikrometer itu berimpit atas bawah yang langsung bisa dibandingkan dan dihitung besarnya suatu sel dengan kalibrasi.

dihitung besarnya suatu sel dengan kalibrasi.

-- PerhPerhitunitungan gan dari perbandari perbandingdingan an antaantara ra luas luas permpermukaukaan an dan dan oluolume me sel# sel# bagbagii bakteri nilai ini sangat tinggi yang menunjukkan pula tingginya laju metabolisme bakteri nilai ini sangat tinggi yang menunjukkan pula tingginya laju metabolisme pertumbuhan sel bakteri.

pertumbuhan sel bakteri.

-- $el $el prokprokarioariota ta strustruktukturnya rnya lebilebih h sedesederhanrhana a dari dari sel sel eukaeukariotriota# a# tetatetapi pi strustruktur ktur  dinding selnya lebih kompleks.

dinding selnya lebih kompleks. •

•  Nukleus/inti  Nukleus/inti

-- *engan pewarnaan +eulgen (mewarnai molekul *,) inti sel prokariota dapat*engan pewarnaan +eulgen (mewarnai molekul *,) inti sel prokariota dapat dilihat dengan mikroskop 'ahaya

dilihat dengan mikroskop 'ahaya

-- *e*engngan an mikmikrosroskokop p eleelektrktron on tatampampak k intinti i tidtidak ak memempumpunynyai ai memmembrabran n ininti# ti# didi dalamnya terdapat benang *, (*, %ibril) yang bila diekstraksi berupa molekul dalamnya terdapat benang *, (*, %ibril) yang bila diekstraksi berupa molekul tunggalutuh dengan

tunggalutuh dengan / / 0- 2 0- 2 1"1"

# benang *, atau kromosom ini panjangnya # benang *, atau kromosom ini panjangnya kurang lebih 1 mm.

kurang lebih 1 mm.

-- 3ks3kstrakstraksi i *, *, dendengan gan melimelisisksiskan an dindinding ding sel sel se'ase'ara ra hathati-hai-hati# ti# disedisentri%ntri%ugaugasi#si# maka benang *, akan terpisah dan dapat dimurnikan.

maka benang *, akan terpisah dan dapat dimurnikan. •

• Sitoplasma Sitoplasma

-- $el prokariota tidak mempunyai mitokondria atau kloroplast# en4im-en4im untuk$el prokariota tidak mempunyai mitokondria atau kloroplast# en4im-en4im untuk transport elektron bekerja pada lamellae di bawah membran sel.

transport elektron bekerja pada lamellae di bawah membran sel.

-- /ak/akteri teri menymenyimpaimpan n makamakanan nan 'ad'adangangan an beruberupa pa grangranula ula sitositoplasplasma# ma# sebasebagaigai sumb

sumber er karbkarbon on atau granulatau granula a dikodikonenersi rsi menjmenjadi adi sumbsumber er nitronitrogen gen bila bila protproteinein berkurang jumlahnya.

berkurang jumlahnya.

-- PadPada a jenijenis s bakbakteri teri terttertentu entu grangranula ula sitositoplaplasma sma menymenyimpaimpan n pula pula sul%sul%ur# %os%atur# %os%at in

inororgaganinik k (g(graranunula la oolulutitin) n) yayang ng papada da kokoririnenebabak k teteriria a didisesebubut t grgrananululaa metakromatik karena bila diwarnai dengan 4at warna biru tua menjadi berwarna metakromatik karena bila diwarnai dengan 4at warna biru tua menjadi berwarna merah.

merah.

-- $itoplasma prokariota tidak ada struktur mikrotubulus seperti pada eukariota.$itoplasma prokariota tidak ada struktur mikrotubulus seperti pada eukariota.

• Membran sitoplasma/membran sel Membran sitoplasma/membran sel

-- $trukturkomposisi terdiri dari %os%olipid dan protein# membran sel prokariota$trukturkomposisi terdiri dari %os%olipid dan protein# membran sel prokariota tida

tidak k mengmengandandung ung stersterol ol ke'uke'uali ali gengenus us y'oy'oplasplasma. ma. PadPada a temptempat-tat-tempempatat te

tertertentntu u memmembrabran n sesel l terterdadapapat t 'e'ekunkungagannleklekukukan an ke ke dadalam lam ('o('onnoluolutedted inagination) disebut mesosom 

inagination) disebut mesosom  1.

1. $ep$eptal mesostal mesosom ber%uom ber%ungsngsi dalam pertui dalam pertumbumbuhan sel# kromhan sel# kromosoosom bakteri (*,m bakteri (*,)) melekat pada septal mesosom.

melekat pada septal mesosom. 0.

0. LaLateteraral l memesosososom.m. -- +ungsi membran sel+ungsi membran sel

1

1.. $$eebbaaggaai i tteemmppaat t ttrraannssppoorrt t bbaahhaan n mmaakkaannaan n ssee''aarra a sseelleekkttii% %  0

0.. PPaadda a jjeenniis s aaeerroob b sseebbaaggaai i tteemmppaat t ttrraannssppoorrt t eelleekkttrroon n ddaan okn okssiiddaas sii--%os%orilasi

(2)

. empat ekspresi eksoen4im hidrolitik

!. engandung en4im# molekul-molekul yang ber%ungsi pada biosintesa *,# polimerisasi dinding sel dan lipid membran (%ungsi biosintetik)

5. engandung reseptor dan protein untuk sistim kemotaktik.

- at antibakteri yang bekerja pada dinding sel seperti deterjen mengandung gugus lipo%ilik dan hidro%ilik akan merusak membran sitoplasma dan membunuh sel. ntibiotika spesi%ik mengganggu %ungsi biosintetik membran sel seperti polimiksin# asam nalidiksat# %enil alkohol# noobiosin.

• Dinding sel

- ekanan osmotik di dalam bakteri antara 5-0" atmos%ir# karena adanya transport akti% yang meninggikan konsentrasi larutan dalam sel. eskipun tekanan osmotik tinggi tetapi sel kuman tidak pe'ah sebab dinding sel amat kuat# terdiri atas lapisan peptidoglikanlapisan mureinmukopeptida.

- 8espon bakteri terhadap pewarnaan 9ram dapat dibedakan positi% 9ram dan negati% 9ram# mula-mula sel kuman diwarnai dengan ungu kristal# iodium# dan di'u'i alkohol aseton. /akteri 9ram negati% kehilangan warna ungu sedangkan 9ram positi% tetap mempertahankan warna ungu.

- +ungsi lain dinding sel 

1. /erperanan penting dalam proses pembelahan sel

0. empat melaksanakan biosintesa pembentukan dinding sel

. Lapisan tertentu dinding sel merupakan determinan dari antigen permukaan kuman

!. Pada kuman 9ram negati% lapisan dinding sel mengandung lipopolisakarida (LP$) yang mempunyai aktiitas endotoksin# dimana pada binatang LP$ bersi%at toksik.

- :omposisi kimiawi dinding sel adalah lapisan peptidoglikan terdiri atas polimer  yang tersusun  bahan pembangun 

1. ,-asetilglukosamin (9) 0. sam ,-asetilmuramat ()

. Peptida terdiri atas asam amino  L-alanin# *-alanin# asam *-glutamat# lisinasam diaminopimelat.

• Kapsul

- /anyak sel bakteri mensintesa polimer ekstrasel (polisakarida) yang berkondensasi membentuk lapisan di sekeliling sel disebut kapsul.

- Pada medium agar kuman berkapsul tampak koloninya berlendir 

- :uman berkapsul lebih tahan terhadap %agositosis dari daya pertahanan tubuh hospes

- :apsul kuman $trepto'o''us mutans dapat melekat erat pada gigi# memproduksi asam# menyebabkan karies gigi.

• Flagel

- /agian kuman berbentuk benang terdiri atas protein %lagellin# berdiameter 10-" nm# sebagai alat gerak.

- da empat jenis %lagel 

1. onotrikh  tunggal di bagian ujung kuman 0. Lo%otrikh  seberkas di satu ujung

. m%itrikh  satu atau lebih di kedua ujung kuman !. Peritrikh  tersebar merata di kedua ujung kuman

- /ila suspensi kuman ber%lagel diko'ok kuat maka %lagel dapat rontok# tetapi akan tumbuh lagi dalam -6 menit.

• Pili/fimbriae

(3)

- da dua jenis pili 

1. ;ang berperan dalam adhesi kuman dengan sel tubuh hospes 0. $eks pili ber%ungsi pada konjugasi dua kuman.

- <irulensi kuman patogen selain bergantung toksin juga karena 'oloni4ation

antigen dari pili biasa.

- Protein  pada streptokokus adalah antigen permukaan yang merupakan

lapisan %imbrial dan lipotei'holi' a'id di dalamnya# bertanggung jawab dalam pelekatan streptokokus group  pada sel epitel.

• Endospora

- Pada kuman 9ram positi% batang genus /a'illus# =lostridium# membentuk spora

(kuman dalam bentuk istirahat).

- /ila medium sekitar kekurangan nutrienlingkungan buruk# setiap sel

berdi%erensiasi membentuk spora dan sel induk mengalami otolisis.

- $pora sangat resisten terhadap panas# kekeringan# 4at kimia

- /ila kondisi lingkungan kembali membaik spora lalu melakukan germinasi

memproduksi sel egetati%.

- Proses sporulasi terjadi dengan 'ara isolasi badan inti# diikuti dengan melipatnya

membran sel ke arah dalam.

- $pora terdiri dari 

1. =ore  sitoplasma dari spora# di dalamnya terkandung semua unsur untuk kehidupan kuman# kromosom komplit# komponen-komponen untuk sintesis protein.

0. *inding spora  lapisan dalam dari spora# terdiri dari lapisan peptido glikan# dan akan menjadi dinding sel bila spora kembali ke bentuk egetati%.

. :orteks  lapisan tebal dari spora enelope terdiri dari lapisan peptido glikan dalam bentuk istimewa.

!. =oat  terdiri dari 4at keratin yang menyebabkan spora tahan terhadap pengaruh luar.

5. 3ksosporium  membran paling luar terdiri dari lipoprotein.

- Peristiwa terjadinya germinasi menjadi sel egetati% 

1. ktiasi  diawali oleh adanya 4at yang dapat merusak 'oat seperti panas# asam sul%ihidril

0. >nisiasi  spora melakukan germinasi menggunakan sumber makanan dari lingkungannya.

. ?utgrowth  terjadi degradasi korteks# sel egetati% keluar dan hidup seperti semula (normal).

• Morfologi sel kuman

- da tiga bentuk utama  kokus# basil# spiral

1. :okusbulat# dengan penataan berpasangan# bergerombol# rantai# %ilamen# pagar# roset.

a. mikrokokus  tunggaltersendirisingle b. diplokokus  berpasangan dua-dua

'. pneumokokus  diplokokus bentuk lanset d. gonokokus  diplokokus bentuk biji kopi e. tetrade  tersusun rapi empat-empat %. sarsina  kelompok delapan bentuk kubus g. streptokokus  berderet seperti rantai

h. sta%ilokokus  bergerombol tidak teratur seperti untaian buah anggur. 0. /asilbatang# panjang berariasi 0-1" dari diameter kuman 

a. kokobasil  batang pendek menyerupai kokus b. %usi%ormis  kedua ujung batang merun'ing

'. streptobasil  bergandengan membentuk rantai batang %ilamen. . $piralpilinulir 

a. ibrio  batang bengkokkoma

(4)

'. spirokhaeta  spiral haluselastik%leksibel# bergerak dengan aksial %ilamen (borrelia bentuk gelombang# treponema spiral halus teratur# leptospira spiral dengan kaitan di satu atau kedua ujungnya).

• Pewarnaan kuman

- ujuan untuk mempelajari mor%ologi# struktur# si%at-si%at dalam rangka identi%ikasi

kuman.

- :eberhasilan pewarnaan yang baik perlu diperhatikan 

1. :a'a obyek bersih# bebas lemak

0. @mur biakan 1A-0! jam ke'uali tb'# lebih dari 0! jam mor%ologi dan strukturnya berubah.

. :ualitas 4at warna# dibuat barusesaat# larutan 4at warna hanya untuk beberapa waktu.

!. ebal tipisnya sediaan# terlalu tebalterlalu tipistidak rata penetrasi 4at warna tidak sama.

• Membuat sediaan

- $etetes air garam %aalisotonis# disuspensikan biakan kuman# disebarratakan

berdiameter 1 'm membentuk lingkaran

- *ikeringanginkan atau dihangatkan di atas api# lalu di%iksasi

- Benis-jenis pewarnaan  negati% (ba'k ground staining)# sederhana

(menggunakan satu ma'am 4at warna)# di%erensial (membedakan si%at kuman responnya terhadap 4at warna# khusus (bertujuan mengamati bagian-bagian tertentu dari sel kuman).

1. Pewarnaan negati% 

. *ibuat suspensi kuman dalam 4at warna nigrosin# disebarratakan

membentuk sediaan hapus

. :uman tidak diwarnakan tampak sebagai sel-sel yang terang dengan latar 

belakang hitam

. $angat berguna untuk kuman-kuman yang sukar diwarnai seperti

treponema# leptospira# borrelia. 0. Pewarnaan sederhana

. enggunakan satu ma'am 4at warna misalnya biru metilen# %ukhsin# ungu

kristal# lamanya 1-0 menit.

. at warna anilin mudah diserap oleh sel kuman. . Pewarnaan di%erensial

- @ntuk membedakan respon kuman terhadap 4at warna umumnya menggunakan lebih dari satu 4at warna.

- Pewarnaan 9ram ditemukan oleh =hristian 9ram (1AA!) merupakan pewarnaan yang penting untuk bakteri

- Pewarnaan tahan asam (a'id %ast staining) menurut iehl ,eelsen# :inyoun 9abbett.

a. Pewarnaan 9ram

. $ediaan sudah di%iksasi diwarnai dengan karbol kristal iolet (kk) selama 5 menit.

. at warna dibuang diganti lugol (>0C:>)# biarkan 1 menit.

. Lugol dibuang# di'u'i dengan alkohol 6 D setengah menit atau sambil digoyang sampai tak ada 4at warna yang luntur.

. *i'u'i air mengalir# warnai dengan %ukhsin 1-0 menit

. *i'u'i# keringkan# amati mikroskopik perbesaran kuat.

- $emua kuman bentuk kokus adalah 9ram positi% ke'uali ,eisseria# semua

kuman bentuk basil adalah 9ram negati% ke'uali y'oba'terium# =oryneba'terium# Listeria# /a'illus# =lostridium.

- Perbedaan dua golongan tersebut dikenal dua teori yang mendasari 

1). eori $alton 

*inding sel kuman 9ram negati% kadar lipid tinggi (0"D)# lipid mudah larut selama di'u'i alkohol# poridinding sel membesar# 4at warna yang

(5)

:uman 9ram positi% ketika di'u'i alkohol dinding sel mengalami denaturasi protein menjadi keras# beku# pori-pori menge'i#l sehingga kompleks iod-k dipertahankan tidak bisa keluar (tetap ungu).

1). eori permeabilitas dinding sel 

:uman 9ram positi% lapisan peptidoglikan tebal (" lapis)# tersusun kompak# permeabilitas ke'il# kompleks iod-k tidak bisa keluar.

:uman 9ram negati% mempunyai lapisan peptidoglikan tipis (1-0 lapis)# tersusun tidak kompak# permeabilitas besar# kompleks iod-k mudah terlepas.

b. Pewarnaan tahan asam (iehl ,eelsen)

. $ediaan kuman diwarnai karbol %ukhsin# panaskan keluar asap 5 menit.

. *i'u'i air# masukkan larutan E0$?! 5 D 0 detik

. *i'u'i alkohol 6" D hingga tidak ada warna merah yang luntur 

.=u'i air# warnai dengan biru metilen 1-0 menit# 'u'i air# kering kan

. Easil kuman tahan asam merah# kuman tidak tahan asam biru

. $i%at kuman tahan asam disebabkan terdapatnya asam mikolat dalam dinding sel (5"D)# disamping peptidoglikan# arabino galaktan# lipid. '. Pewarnaan :inyoun 9abbettan hiam Eok

. $ediaan kuman diwarnai larutan :inyoun  menit# 'u'i air 

. $ediaan diwarnai larutan 9abbett 1 menit# 'u'i air# keringkan

.  *itemukannya kuman tahan asam berhubungan dengan penyakit tuberkulosis.

!. Pewarnaan khusus (spe'ial staining)

- ujuan mewarnai bagian-bagian sel kuman tertentu

- +lagel dengan pewarnaan 9ray# digunakan mordanpemantek untuk meningkatkan a%initas %lagel terhadap 4at warna dan memperbesar  diameter %lagel. $uspensi koloid garam asam tanat menyebabkan terjadinya presipitat pada dinding sel dan %lagel# badan kuman dan %lagel membesar dengan diwarnai karbol %ukhsin mudah tampak pada mikroskop biasa. Pewarnaan ,oel# ettnow# +ontana-ribondeau# ketiganya menggunakan impregnasi perak.

- :apsulsimpai# pewarnaan uir (simpai biru badan kuman ungu tua)# pewarnaan Eiss (simpai ungu muda badan kuman ungu tua)# pewarnaan 9ins /urri (kombinasi pewarnaan negati% dan sederhana) simpai tidak diwarnai tampak bulatan terang# latar belakang gelap badan kuman merah# simpai kuman mudah ditembus 4at warna tetapi sukar mengikat.

- $pora menurut :lein# spora kuman merah badan kuman biru# dinding spora tebal perlu pemanasan agar pori-pori membesar dan 4at warna terserap masuk mewarnai spora.

- >nti dengan pewarnaan +eulgen

- *i%teri dengan pewarnaan ,eisser untuk melihat granula /abes-3rnst. - $pirokhaeta dengan pewarnaan /e'ker :rant4 dan +ontana-ribondeau.

(6)

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :