MIKROBIOLOGI
FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
PERTUMBUHAN MIKROBIA
Oleh : Munzir Utomo
1427041023 Kelas 103/B
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Segala puji bagi Allah SWT yang telah mengaruniakan anugrah berupa kekuatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan makalah dengan judul Mikrobiologi - Faktor Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikrobia
Makalah ini merupakan hasil review buku dengan judul Mirobiologi dasar. Penulis mengucapkan banyak terima kasih atas bantuan, kritikan yang membangun, saran baik yang datang dari pemateri mata kuliah Mikrobiologi sendiri Ibu Andi Sukaena dan teman teman sekalian. Yang di mana tanpa bantuan tersebut mungkin penulis tidak akan dapat menyelsaikan makalah ini.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Mikrobiologi berasal dari kata mikro (kecil atau renik), bio (hidup) dan logos (ilmu). Jadi mikrobiologi merupakan bidang ilmu yang mengkaji tentang mikrobia seperti virus, archeae, bakteri, fungi, algae dan protozoa. Mikrobia bukan nama dari suatu kelompok organisme seperti hewan dan tumbuhan. Istilah mikrobia (mikroorganisme) dugunakan untuk menyatakan suatu organisme yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang tanpa menggunakan mikroskop.
Secara umum, mikrobia merupakan organisme yang sangat sederhana. Umumnya bakteri, protozoa dan beberapa algae serta fungi merupakan mikrobia bersel tunggal. Bahkan mikrobia yang multisel pun tidak memiliki ukuran sel yang besar. Virus bahkan tidak dikelompokkan sebagai sel, sebab materi genetiknya hanya dibungkus oleh protein dan tidak memiliki kemampuan tumbuh secara mandiri. Namun demikian, terdapat beberapa pengecualian, misalnya beberapa fungsi memiliki badan buah (fruiting body) yang seringkali dapat dilihat dengan mata telanjang. Demikian pula beberapa algae yang ditemukan dapat tumbuh mencap ai panjang beberapa meter.
Melalui pengetahuan mengenai berbagai faktor fisik yang mempengaruhi kelangsungan hidup dan pertumbuhan mikrobia, maka kita dapat memacu, menekan atau bahkan mematikan aktivitas mikrobia secara tepat.
Mikrobia terutama bakteri umumnya berkembang biak melalui pembelahan biner. Laju pembelahan tersebut dapat dibuat sedemikian rupa dalam berbagai cara. Terjadinya perubahan dalam waktu pembelahan sel mengindifikasikan bahwa telah terjadi salah satu atau lebih faktor lingkungan yang berubah.
B. Rumusan Masalah
Adapun hal hal yang menjadi permasalahan di dalam makalah ini adalah : 1. Bagaimana pengaruh suhu, pH, Oksigen, Konsentrasi Larutan,
Konsentrasi Subtrak (Nutrien dan Aktivitas Air (aw) terhadap petumbuhan dan kelangsungan hidup suatu organisme ?
2. Dari pengaruh suhu, pH, Oksigen, Konsentrasi Larutan, Konsentrasi Subtrak (Nutrien dan Aktivitas Air (aw) organisme atau mikrobia apa yang terpengaruh ?
C. Tujuan
Adapun tujuan yang dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh suhu, pH, Oksigen, Konsentrasi Larutan, Konsentrasi Subtrak (Nutrien dan Aktivitas Air (aw) terhadap petumbuhan dan kelangsungan hidup suatu organisme.
2. Untuk mengetahui salah satu contoh oragisme atau mirobia yang
terpengaruh akibat suhu, pH, Oksigen, Konsentrasi Larutan, Konsentrasi Subtrak (Nutrien dan Aktivitas Air (aw).
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang paling berperan mempengaruhi pertumbuhan dan kelansungan hidup suatu organisme. Suhu mempengaruhi organisme dalam dua cara yang berbeda. Pada suhu tinggi, reaksi kimiawi dan enzimatis dalam sel berlangsung lebih cepat sehingga pertumbuhan meningkat lebih cepat pula. Akan tetapi diatas suhu tertentu, protein, asam nukleat, dan komponen-komponen sel lainnya mengalami kerusakan permanen. Selanjutnya bila terjadi kenaikan suhu pada kisaran tertentu, pertumbuhan dan fungsi metabolit meningkat sampai titik tertinggi yang memungkinkan reaksi tidak berjalan sama sekali. Di atas suhu tersebut, fungsi sel jatuh drastis sampai titik nol.
Pengaruh suhu rendah
Bakteri mampu tumbuh pada kisaran suhu tertentu, tetapi kisaran tersebut terletak antara 0 – 900C. Bila air dilingkungan sel berubah menjadi es, maka air intraseluler ikut pula membeku. Suhu rendah tersebut sangat berpengaruh terhadap aktivitas enzim suatu mikrobia. Umunya enzim aktif pada suhu antara 30 - 370C, jadi pada lingkunga dengan suhu yang amat rendah dapat menonaktifkan enzim. Akibatnya proses metabolisme tidak berjalan sebagaimana mestinya atau berhenti sama sekali.
Pengaruh suhu tinggi
Setiap organisme memiliki suhu pertumbuhan maksimum, minimum dan optimum. Suhu pertumbuhan maksimum dan suhu minimum berturut-turut didefinisikan sebagai suhu tertinggi atau suhu terendah yang masih memungkinkan berlangsungnya pertumbuhan dan perkembangbiakan mikrobia, bila faktor lainnya tetap. Sedangkan suhu optimum merupakan suhu yang paling cocok untuk pertumbuhan suatu organisme.
menyebabkan semua kegiatan sel berhenti sam sekali yang mengakibatkan sel akan mati.
B. Pengaruh pH
Masing-masing mikrobia memiliki ketahanan yang berbeda-beda terhadap pengaruh pH. Fungsi umumnya tumbuh optimal pada pH rendah (suasana asam) sedangkan bakteri lebih menyukai suasana netral. Beberapa enzim, sistem transpor elektron dan sistem transfer nutrien yang berada di membran sel sangat sensitif (peka) terhadap konsentrasi ion hidrogen (H+). Hal ini dapat mempengaruhi struktur tiga dimensi protein pada umumnya, termasuk enzi-enzim pertumbuhan.
C. Pengaruh oksigen
Mikrobia dapat dibedakan atas tiga kelompok berdasarkan kebutuhannya akan oksigen, yaitu mikrobia yang bersifat aerobik, anaerobik dan anaerobik fakultatif. Kapang dan kamir pada umunya bersifat aerobik sedangkan bakteri pada umunya bersifat aerobik dan anaerobik. Dalam suatu proses fermentasi yang menggunakan mikrobia aerobik, maka aerasi selama proses fermentasi sangat berpengaruh terhadap produk akhir yang dihasilkan.
Setiap bakteri mempunyai suatu enzim yang tergolong flavoprotein yang dapat mengkatalisis reaksi tertentu membentuk senyawa toksik yaitu H2O2 dan suatu radikal bebas. Bakteri yang bersifat aerobik mempunyai enzim-enzim tertentu yang dapat mengantisipasi senyawa-senyawa toksik. Superoksida dismutase (SOD) merupakan enzim yang dapat menguraikan radikal bebas tersebut. Selain itu enzim lainnya seperti katalase yang dapat memecah hidrogen peroksida menghasilkan produk akhir yang tidak beracun.
sebab terbentuk H202 + O-2 yang toksik.
Bila demikian halnya dapat dipahami bahwa beberapa tempat yang miskin atau tidak ada sama sekali oksigen (misalnya kawa-kawa gunung berapi atau sumur-sumur air panas) didominasi oleh mikrobia anaeobik.
D. Pengaruh konsentrasi larutan
Umumnya mikrobia hidup dilingkungan yang memungkinkan nutrien-nutrien mudah terlarut. Konsentrasi bahan-bahan terlarut sangat berpengaruh terhadap jalannya air dan nutrien memasuki sel yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan reproduksi sel. Sel-sel yang berada dalam lingkungan hipertonis memiliki kecenderungan kehilangan air karena konsentrasi larutan diluar sel lebih besar dibanding di dalam sel. Dalam kondisi seperti ini, umunya bakteri tidak mampu bereproduksi karena tidak cukup air seluler untuk mendukung reproduksi tersebut. Akan tetapi pada lingkungan yang hipotonis dan isotonis mikrobia mampu mencukupi kebuuhan air selulernya.
Beberapa bakteri umumnya hidup dilingkungan yang bergaram sehingga disebut mikrobia halofilik. Beberapa mikrobia halofilik justru membutuhkan konsentrasi garam lebih dari 15 persen, sehingga disebut mikrobia halofilik ekstrem. Kebutuhan akan garam ini berfungsi untuk menstablkan membran selnya. Mikrobia lainnya dapat tumbuh pada konsentrasi garam dalam kisaran yang cukup luas yang disebut halofilik moderat atau halofilik fakultatif.
E. Pengaruh konsentrasi substrat (nutrien) terhadap pertumbuhan
Konsentrasi substrak dalam suatu medium dapat mempengaruhi laju pertumbuhan populasi mikrobia dan perolehan sel total (total cell yield) dari suatu kultur mikrobia. Pada konsentrasi substrak yang amat minim, maka laju pertumbuhan mikrobia secara proporsional akan menurun.
Pengaruh konsentrasi substrak terhadap kecepatan pertumbuhan, mengikuti konsep pada kinetika enzim yaitu tentang pengaruh konsentrasi substrak terhadap kecepatan reaksi enzimatis. Dalam kinetika enzim, hubungan antara kecepatan reaksi dan konsentrasi substrak ditunjukkan pada persamaan Michaelis-Menten.
