FISIOLOGI DAN PERTUMBUHAN BAKTERI

FISIOLOGI DAN

PERTUMBUHAN BAKTERI

Pengertian Fisiologi Bakteri

Fisiologi adalah turunan biologi yang

mempelajari bagaimana kehidupan

mengidentifikasi kebutuhan, serta

menempatkan bakteri dalam

pengetahuan. Fisiologi bakteri akan

memungkinkan mengoptimasi analisa

kondisi bakteri, tetapi juga akan

mengidentifikasi media yang lebih

tepat guna untuk melawan

Fisiologi Pertumbuhan

Bakteri.

Pada pertumbuhan Kuman terjadi

sintesa yang khas dan berimbang dan

komponen-komponen protoplasma dan

bahan-bahan gizi (nitrien) yang

terdapat dalam lingkungan. Ini

merupakan proses yang terus berubah

menurut waktu dan merupakan sifat

utama makhluk hidup. Kuman-kuman

merupakan kelompok organisme yang

sangat omnivore (makan segalanya).

Substansi yang umum diperlukan : 1. Air 2. Garam-Garam anorganik 3. Mineral 4. Sumber Nitrogen 5. Co2(karbondioksida) 6. O2(oksigen)

7. Potensial oksidasi-reduksi (eh) 8. Temperatur(suhu)

9. pH

FASE-FASE

PERTUMBUHAN

Fase dalam pertumbuhan bakteri

telah dikenal luas oleh ahli

mikrobiologi. Terdapat 4 fase

pertumbuhan bakteri ketika

ditumbuhkan pada kultur curah (batch

culture), yaitu fase adaptasi (lag

phase), fase perbanyakkan

(exponential phase), fase statis

(stationer phase), dan fase kematian

(death phase) (Purwoko, 2007).

1. Fase Adapatasi (Lag phase)

 Pada fase ini tidak ada pertambahan

populasi. Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah

ukurannya, substansi interaseluler bertambah (Perlazar, 2005).

 Ketika sel dalam fase statis dipindahkan ke media baru, sel akan melakukan proses

adaptasi. Proses adaptasi meliputi sintesis enzim baru yang sesuai dengan medianya dan pemulihan terhadap metabolit yang

bersifat toksik (misalnya asam,alkohol, dan basa) pada waktu media lama (Purwoko, 2007).



Pada fase adaptasi tidak di jumpai

pertambahan jumlah sel. Akan tetapi

terjadi pertambahn volume sel karena

pada fase statis biasanya sel melakukan

pengecilan ukuran sel. Akan tetapi, fase

adaptasi dapat dihindari (langsung ke fase

perbanyakan), jika sel di media lama

dalam kondisi fase perbanyakan dan

dipindahkan ke media baru yang sama

komposisinya dengan media lama

Fase Perbanyakan (Logaritma

atau eksponensial)

 Pada fase ini pembiakan bakteri

berlangsung paling cepat. Jika kita ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali

untuk dijadikan inokolum (Dwidjuseputro, 1998).

 Sel akan membelah dengan laju yang konstan massa menjadi dua kali lipat

dengan laju yang sama, aktivitas metabolit konstan dan keadaan pertumbuhan yang seimbang (Pelczar, 2005).

 Setelah memperoleh kondisi ideal dalam

pertumbuhannya, sel melakukan pembelahan. Karena pembelahan sel merupakan persamaan ekponensial, maka fase itu disebut juga fase

eksponensial. Pada fase perbanyakan jumlah sel meningkat pada batas tertentu (tidak terdapat

pertumbuhan bersih jumlah sel), sehingga

memasuki fase statis. Pada fase perbanyakan sel melakukan konsumsi nutrien dan proses

fisiologis lainnya. Pada fase itu produk senyawa yang di inginkan oleh manusia terbentuk, karena senyawa terbentuk merupakan senyawa yang di inginkan pada fase perbanyakan adalah etanol, asam laktat dan asam organik lainnya (Purwoko, 2007).

3. Fase Statis/Konstan



Pada fase ini terjadi penumpukan

produk beracun dan atau kehabisan

nutrien. Beberapa sel mati sedangkan

yang lain tumbuh dan membelah.

Jumlah sel hidup menjadi tetap

(Pelczar, 2005).



Fase ini menunjukan jumlah bakteri

yang berbiak sama dengan jumlah

bakteri yang mati, sehingga kurva

menunjukan garis yang hampir

Alasan bakteri tidak melakukan

pembelahan sel pada fase statis

bermacam-macam. Beberapa alasan

yang dapat dikemukan akan adalah :

a. Nutrien habis

b. Akumulasi metabolit toksik

(misalnya alkohol,asam, dan basa)

c. Penurunan kadar oksigen

d. Penurunan nilai aw (ketersediaan

air)



Bentuk kasus kedua dijumpai pada fase

fermentasi alkohol dan asam laktat,

untuk kasus ketiga dijumpai pada bakteri

aerob dan untuk kasus keempat dijumpai

pada fungi/jamur (Purwoko, 2007).



Pada fase statis biasanya sel melakukan

adaptasi terhadap kondisi yang kurang

menguntungkan. Adaptasi ini dapat

menghasilkan senyawa yang di inginkan

manusia misalnya antibiotika dan

4. Fase Kematian



Pada fase ini sel menjadi mati

lebih cepat dari pada

terbentuknya sel-sel baru, laju

kematian mengalami percepatan

menjadi eksponensial bergantung

pada spesiesnya, semua sel mati

dalam waktu beberapa hari atau

beberapa bulan (Pelczar, 2005).

 Penyebab utama kematian adalah autolisis sel dan penurunan energi seluler. Beberapa bakteri hanya mampu bertahan beberapa jam selama fase statis dan akhirnya masuk ke dalam fase kematian, sementara itu

beberapa bakteri hanya mampu bertahan sampai harian dan mingguan pada fase

statis dan akhirnya masuk ke fase kematian. Beberapa bakteri bahkan mampu bertahan sampai puluhan tahun sebelum mati, yaitu dengan mengubah sel menjadi spora

Faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan bakteri antara lain

:

_{ Nutrien, dibutuhkan sebagai sumber energi}

dan untuk menyusun komponen sel. Nutrien yang dibutuhkan antara lain karbon,

nitrogen, mineral dan vitamin.

 Air, merupakan komponen terbesar

penyusun sel (70-80%), dibutuhkan dalam reaksi metabolisme.

 _{pH, bakteri dapat tumbuh dengan baik}

umumnya pada kisaran pH 3-6. pH optimum dimana terjadi pertumbuhan maksimum

Temperatur. berpengaruh pada proses

metabolisme (mempengaruhi aktivitas

enzim, bila suhu terlalu tinggi bahkan bisa merusak enzim) dan proses pembelahan sel. Berdasarkan rentang temperatur

dimana dapat terjadi pertumbuhan, bakteri dikelompokkan menjadi tiga yaitu :

 Kelompok psikrofilik, rentang suhu -5 sampai 30o_{C, optimum pada 10-20}o_C

 Kelompok mesofilik, rentang suhu 10-45o_C,

optimum pada 20-40o_C

 Kelompok termofilik, rentang suhu 25-80oC, optimum pada 50-60oC

Oksigen, kebutuhan oksigen digunakan dalam memenuhi kebutuhan energi. Secara umum

dibedakan menjadi bakteri aerob dan anerob.  Kelompok aerob memerlukan oksigen bebas

dalam mengoksidasi nutrien (misalnya glukosa) untuk memperoleh energi. Contoh :

Azotobacter, Nitrosomonas, Nitrosococcus dan Nitrobacter.

 Kelompok anaerob tidak memerlukan oksigen bebas dalam repisrasinya. Energi diperoleh dari perombakan (reduksi) senyawa yang sudah

jadi. Adanya oksigen bisa mematikan bakteri anaerob. Contoh : Lactobacillus (glukosa

menjadi asam susu dan energi), Escherechia

HASIL DISKUSI BAKTERIOLOGI

FISIOLOGI PERTUMBUHAN

Season Pertama

Kelompok 1:

Jelaskan fungsi

nutrient berdasarkan pertumbuhan

bakteri?

Jawab:

Fungsi nutrient dalam

pertumbuhan bakteri adalah

dibutuhkan sebagai sumber energy dan

untuk menyusun komponen sel.

Nutrient yang dibutuhkan antara lain

karbon, nitrogen, mineral dan vitamin.

Kelompok 3: Apa yang dimaksud dengan

eacherichia coli dan pseudomonas aeruginosa?

Jawab: Escherichia coli, atau biasa disingkat E.

coli, adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif. Pada umumnya, bakteri yang

ditemukan oleh Theodor Escherich ini dapat

ditemukan dalam usus besar manusia. Kebanyakan

E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa, seperti E. Coli tipe O157:H7, dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia yaitu diare

berdarah karena eksotoksin yang dihasilkan

bernama verotoksin. Toksin ini bekerja dengan cara menghilangkan satu basa adenin dari unit 28S

rRNA, sehingga menghentikan sintesis protein. Sumber bakteri ini contohnya adalah daging yang

belum masak, seperti daging hamburger yang belum matang.

Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri gram negatif aerob obligat, berkapsul,

mempunyai flagella polar sehingga bakteri ini bersifat motil, berukuran sekitar 0,5-1,0 µm. Bakteri ini tidak menghasilkan spora dan tidak dapat menfermentasikan karbohidrat. Pada uji biokimia, bakteri ini menghasilkan hasil negatif, Merah Metil, dan Voges-Proskauer. Bakteri ini secara luas dapat ditemukan di alam,

contohnya di tanah, air, tanaman, dan hewan. P. aeruginosa adalah patogen oportunistik.

Bakteri ini merupakan penyebab utama infeksi

pneumonia nosokomial. Meskipun begitu,

bakteri ini dapat berkolonisasi pada manusia normal tanpa menyebabkan penyakit.

Kelompok 4: Di jelaskan : bakteri yang memerlukan garam yang tinggi dalam pertumbuhannya disebut halofilik,

sedangkan yang membutuhkan tekanan

osmotic yang tinggi disebut osmofilik. Coba sebutkan contoh bakteri yang memerlukan kadar garam yang tinggi dan tekanan

osmotic yang tinggi!

Jawab: Yang termasuk dalam halofilik yaitu halobacterium salinarum. Bakteri yang

termasuk dalam osmofilik adalah leuconostoc.

Kelompok 5:

Bagaimana klasifikasi

pertumbuhan bakteri dan berikan

contoh pertumbuhan bakteri?

Jawab:

Kalsifikasi bakteri ada 2

yaitu secara aseksual dan seksual.

Contoh, aseksual dengan cara

pertumbuhan tunas, seksual dengan

cara penggabungan DNA dari dua

individu kedalam 1 sel.

Kelompok 6: Apa definisi dari

sintesa?

Jawab: Sintesis adalah

penyatuan unsur-unsur atau

bagian-bagian ke dalam suatu

bentuk yang menyeluruh.

Kelompok 7: Di jelaskan: pH dan Eh suatu

pembenihan merupakan factor yang

penting dari suatu pembenihan untuk

menunjang pertumbuhan bakteri secara

optimal. Kenapa bisa demikian?

Jawab: Karena bakteri dapat tumbuh

dengan baik umumnya pada kisaran pH

3-6. pH optimum dimana terjadi

pertumbuhan maksimum sekitar 6,5-7,5

(pH netral).

Kelompok 8: Jelaskan bagaimana

pertumbuhan bakteri anaerob ?

Jawab: Anaerob tidak memerlukan

oksigen bebas dalam repisrasinya.

Energi diperoleh dari perombakan

(reduksi) senyawa yang sudah jadi.

Adanya oksigen bisa mematikan bakteri

anaerob. Contoh : Lactobacillus

(glukosa menjadi asam susu dan

energi), Escherechia coli dan

Clostridium tetani.

Kelompok 1: Pada fisiologi dan pertumbuhan bakteri dijelaskan sumber energy,

memegang peranan dalam fungsi seluler. Jalaskan!

Jawab: Fungsi selular lain, seperti

metabolisme asam lemak, biosintesis

pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa

adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.

Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan

membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam Mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana

beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.

Terdapat hipotesis bahwa mitokondria

merupakan organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteria prokariota yang

ber-endosimbiosis dengan sel eukariota. Hipotesis ini didukung oleh beberapa fakta antara lain,

Kelompok 3:

Apa yang di maksud

dengan autotrof fotosintetik?

Jawab: Cyanobacteria merupakan

bakteri biru-hijau yang masuk

golongan bakteri autotrof fotosintetik.

Dia dapat menghasilkan makanan

sendiri dengan bantuan sinar

matahari secara kimia.

Kelompok 4:

Apa persyaratan

nutrient dan unsur-unsur yang di

butuhkan nutrient?

Jawab:

Nutiren itu meliputi

Protein, Karbohidrat, Lemak,

Vitamin, Mineral dan Air.

Kelompok 5: Pengaruh temperature dan pH terhadap pertumbuhan bakteri!

Jawab: 1. Pengaruh suhu rendah. Suhu rendah sampai di bawah suhu

minimumnya, menyebabkan bakteri tidak dapat berkembang biak, pada umumnya

tidak segera mematikan bakteri, bahkan ada yang tahan bertahun-tahun pada minus 70 Celcius (C) Bakteri yang patogen pada

manusia umunya mati pada suhu 0 C

2. Pengaruh suhu tinggi

Suhu tinggi lebih membahayakan kehidupan bakteri dibandingkan dengan suhu rendah. Bila bakteri dipanaskan pada suhu di atas suhu maksimumnya, akan segera mati.

Semua bakteri baik patogen maupun tidak dalam bentuk vegetatifnya mati dalam waktu 30 menit pada suhu 60-65 C. Kenyataan ini merupakan dasar tindakan pasteurisasi.

Kelompok 6: Peran dan fungsi pembentukan filament!

Jawab: Pembentukan Filamen

Pada pembentukan filament, sel mengeluarkan serabut panjang, filament yang tidak

bercabang. Bahan kromosom kemudian masuk ke dalam filament. Filament terputus-putus

menjadi beberapa bagian. Tiap bagian

membentuk kuman baru. Dijumpai terutama

dalam keadaan abnormal, misalnya bila kuman

Haemophilus influenza dibiakan pada

pembenihan yang basah

Fungsi Mikrofilamen (

Filamen

Aktin

) – Filamen aktin jika dilihat

dengan bantuan mikroskop elektron,

filamen aktin

tampak terdiri atas

beberapa untaian molekul globuler

yang masing-masing berdiameter 4

nm. Pada dasarnya Mikrofilamen

berfungsi dalam berbagai proses

kontraktil sel.

Kelompok 7: Faktor apa saja yang terdapat pada tekanan osmotic?

Air keluar dan masuk ke dalam bakteri melalui proses osmosis, karena perbedaan tekanan osmotik antara cairan yang ada di dalam dengan yang ada di luar sel bakteri. Untuk kelangsungan hidupnya, bakteri tidak mudah dipengaruhi oleh tekanan osmotik cairan di sekitarnya, karena mempunyai membran sitoplasma yang secara aktif mengatur ke luar masuknya zat ke dalam sel bakteri, termasuk air. Akan tetapi, larutan

hipertonis di sekitar bakteri akan menyebabkan bakteri sukar atau sama sekali tidak dapat tumbuh bahkan

dapat membunuhnya. Kenyataan ini dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk mengawetkan ikan asing dan dendeng.

Kelompok 8: Mengapa fibrio digolongkan bakteri yang dapat tumbuh dengan subur pada pH alkali?

Jawab: Karena fibrio bakteri dapat tumbuh pada pH yang relative tinggi yaitu berkisaran 8,4 dan mengandung NaCl sebesar 1-2%

pada suhu berkisaran 20-350C sedangkan pH alkali lebih dari 8.

Nama Kelompok

1. Novrendi Dg. Malewa (11.901.007) 2. I Putu Adi Suparsa (11.901.010)

3. Wa Ode Sumarni (11.901.011) 4. Sry Megawati (11.901.012)

5. Ni Luh Nova Yuliana (11.901.013) 6. Eka Suryaningsi (11.901.014)