1 Sejarah&Ruang Lingkup Mikrobiologi

SEJARAH

DAN

RUANG LINGKUP

MIKROBIOLOGI

Kompetensi Dasar : Mahasiswa mampu memahami konsep dasar dalam

mikrobiologi, sejarah perkembangan mikrobiologi dan ruang lingkup mikrobiologi

A. Pengertian Dasar Mikrobiologi

 Mikrobia

 mikro : sangat kecil; bio : hidup

 Mikrobia/mikroba/mikroorganisme/jasad renik :

 jasad hidup yang sangat kecil dan tidak dapat dilihat tanpa mikroskop.  Ukuran : mikron ( 1 µ = 0,001 mm)  _{Meliputi :} 1. Bakteri 2. Arkhaebakteri 3. Sianobakteri 4. Khamir 5. Protozoa 6. Fungi  Mikrobiologi

Mikrobia



Jasad uniseluler



Unik, berbeda dari sel tumb & hewan



Mampu melakukan proses untuk

kelangsungan kehidupannya tanpa

tergantung pada sel-sel lain



Terdapat dimana-mana

B. Sejarah Mikrobiologi

Keingintahuan manusia tentang berbagai kejadian alam yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari

perkembangan mikrobiologi

 Mengapa daging mudah mengalami pembusukan?

 Apa penyebab penyakit suatu tanaman atau hewan?

dilakukan berbagai percobaan untuk mengungkapkannya

Penemuan Mikrobia



Antony van Leeuwenhoek (1632 – 1723)

-

seorang penguji rasa anggur dari Belanda, bekerja di pabrik tirai dari linen

- mengembangkan lensa menjadi mikroskop sederhana pengamatan berbagai jasad renik

yang hidup dalam setetes air

- mendeskripsikan hewan mikroskopik yang disebut animalcules Robert Hooke : protozoa, jamur, spora, sel tumbuhan

- menemukan bakteri dari mulut manusia

- ~ organisasi ilmiah Royal Society (Inggris)

 Robert Hooke (1635-1703)

- seorang peneliti dari Inggris, anggota Royal Society

- menemukan mikroskop

- Micrographia (1664) buku teks mikrobiologi I - membuat deskripsi tentang jamur benang

mikroskopik yang tumbuh di permukaan kulit - melakukan pengamatan mikroskopi jaringan dengan struktur yang berupa ruang-ruang kecil disebut sel



Paul Ehrlich dan Christian Gram

-

Paul Ehrlich (1881) : teknik pewarnaan metilen biru

- Christian Gram (1884) : teknik pewarnaan Gram

teknik pewarnaan diferensial untuk klasifikasi bakteri,

Teori Generasi Spontan

(Generatio Spontanea/Abiogenesis)

jasad hidup muncul secara spontan

dari bahan tak hidup

Tokoh-tokoh generasi spontan :

 Lazzaro Spalanzani (1729 – 1799)  John Needham (1713 – 1781) adalah

Beberapa tokoh yang menyangkal

teori abiogenesis :

 Marcus A.Plenzic (1705 – 1786)

- ahli fisika yang menduga bahwa suatu penyakit disebabkan oleh mikrobia

 Benjamin Martin

- menduga bahwa penyakit paru-paru disebabkan oleh

animalcules yang ditularkan oleh seorang penderita yang kemudian diangkut ke paru-paru melalui darah.

 Fransisco Redi (1626 – 1697)

- belatung yang muncul pada daging yang tidak bungkus berasal dari lalat yang hinggap di daging tersebut

Mikrobiologi awal abad 20-an



Louis Pasteur (1822 – 1895)

 Ahli kimia ahli mikrobiologi (pasteurisasi)  Pasteurisasi :

 proses pemanasan cairan secara bertingkat  Membantu dlm industri anggur & bir

 Mempelajari fermentasi ragi & perkembangan

teknik-teknik dalam mikirobiologi

 a.l. labu leher angsa, vaksin kolera ayam, rabies,

 Louis Pasteur

Jasad renik hidup adalah penyebab perubahan kimia yang terjadi selama fermentasi anggur dan kerusakan bahan makanan

Menemukan kehidupan mikrobia anaerobik pada fermentasi anggur

 Anggur yang baik : mikrobia berbentuk oval bertunas

(khamir /yeast)

 Anggur yang masam (tidak baik) : mikrobia berbentuk

batang, ukuran lebih kecil daripada khamir bakteri penghasil asam

Landasan ilmiah : perubahan yang terjadi selama fermentasi adalah akibat metabolisme mikrobia.

Percobaan dengan labu angsa mengetahui kontaminasi

Louis Pasteur :

pencegahan pertumbuhan mikrobia dengan pemanasan bersifat sementara.

John Tyndall (1877)

• bakteri yang tidak tahan terhadap panas

(mudah rusak/mati setelah pemanasan) Kegagalan

• bentuk yang tahan terhadap panas pemanasan

(mampu hidup pada suhu tinggi)

Tindalisasi :

 sterilisasi bahan dengan pemanasan berselang waktu dan berulang-ulang

Pasteurisasi



Proses reduksi mikrobia yg tidak diinginkan

dalam susu & makanan atau produk-sensitif

panas.



Awalnya untuk

wine



Tidak sama dg sterilisasi krn hanya

membunuh sebagian mikrobia, terutama

bakteri patogen.



Ada pemanasan bertingkat hingga 71

o

C

selama 15 menit, kemudian didinginkan; atau

pada suhu 63-66

o

_{C selama 30 menit}

Mikrobiologi dan ilmu-ilmu terkait

Mikrobiologi dan kesehatan  Louis Pasteur

mengembangkan vaksinasi rabies, penyakit kulit dan anthrax dengan menggunakan mikrobia penyebab penyakit non virulen

 Robert Koch (1843 – 1910

 mengidentifikasi Bacillus anthraxis dan Mycobacterium tuberculosis  aturan untuk membuktikan mikrobia tertentu sebagai agen penyakit

menular Postulat Koch

 Raymond Sabouraud (1890 – 1910)

mengembangkan teknik untuk mengisolasi jamur benang penyebab penyakit kulit

Postulat Koch (Postulat Henle-Koch)

 Organisme (parasit) harus ditemukan

dalam hewan yang sakit, tidak pada yang sehat.

 Organisme harus diisolasi dari hewan sakit dan dibiakkan dalam kultur murni.

 Organisme yang dikulturkan harus

menimbulkan penyakit pada hewan yang sehat.

 Organisme tersebut harus diisolasi ulang dari hewan yang dicobakan tersebut

Mikrobiologi Tanah



Sergei Winogradsky (1856 – 1953) dan

Martinus Beijerinck (1851 – 1931)

 ekologi mikrobia

 medium untuk menumbuhkan mikrobia yang

dapat menggunakan CO2 dan ammonium

Mikrobiologi pada abad 20

 Seakan-akan terpisah dari cabang ilmu biologi lain karena perbedaan fokus yang dipelajari.

 1940an berkaitan dengan genetika dan biokimia :

 _{George Beadle dan Edward L.Tatum (1941) : hubungan}

antara gen dan enzim, menggunakan mutan jamur roti

Neurospora.

 Salvadore Luria dan Max Delbruck (1943) : mutasi gen

dapat terjadi secara spontan.

 Oswald T. Avery, Colin M. MacLeod and Maclyn McCarty

(1944) : DNA merupakan materi genetik dan membawa informasi genetik selama transformasi.

Mikrobiologi Perkembangan

+ genetika biologi molekuler

+ biokimia berorientasi genetika  Mikrobia digunakan pada banyak studi :

 kode genetik serta mekanisme sintesis DNA, RNA dan

protein

 regulasi ekspresi gen dan kontrol akitvitas enzim

 perkembangan teknologi DNA rekombinan dan rekayasa

genetika (1970)

 Kurang lebih 1/3 hadiah Nobel diberikan pada

Mengapa mikrobiologi penting

untuk dipelajari?



Mikrobiologi sebagai ilmu biologi dasar

Berkaitan dg penyediaan prasarana penelitian

untuk penyelidikan proses-proses kehidupan di

alam

dapat diketahui prinsip-prinsip fisik

& kimia dlm proses hidup



Mikrobiologi sebagai ilmu biologi terapan

Berhubungan dengan masalah-masalah praktis

dlm ilmu kedokteran, pertanian, industri, dll

Contoh :

 fermentasi tempe, tape, keju  Produksi antibiotika

 Kesuburan tanah

Biologi Mikrobia &

Aplikasi Mikrobiologi



Biologi Mikrobia

1. Sitologi (struktur & fungsi)

2. Karakter kultur (kenampakan pertumbuhan

mikrobia pada medium)

3. Metabolisme

4. Taksonomi

5. Genetika

6. Hubungan mikrobia dg jasad lain dan

lingkungan



Aplikasi Mikrobiologi

1. Kedokteran : diagnosis penyakit

2. Kesehatan umum : pengendalian

penyebaran penyakit

3. Industri : fermentasi makanan, minuman,

farmasetikal

4. Pertanian : kesuburan tanah, penyakit

ternak & tanaman

5. Mikrobiologi perairan & laut : kontrol

Pembagian Mikrobiologi



Berdasarkan taksonomi mikrobia

 Bakteriologi  Mikologi  Fikologi  Protozoologi  Virologi 

Berdasarkan fungsi

 Mikrobiologi industri

 Mikrobiologi bahan pangan

 Mikrobiologi pertanian

MIKROBIOLOGI

gabungan berbagai bidang studi

(imunologi, genetika, ekologi, fisiologi,

biologi molekuler)

Mikrobia



Jasad uniseluler



Unik, berbeda dari sel tumb & hewan



Mampu melakukan proses untuk

kelangsungan kehidupannya tanpa

tergantung pada sel-sel lain



Terdapat dimana-mana

Empat karakteristik penting mikrobia

 Menyerap makanan sendiri atau nutrisi

Senyawa kimia dari lingkungan senyawa kimia lain dan tenaga

 Replikasi

Sintesis untuk pertumbuhan dan membentuk dua sel anakan yang identik dengan induknya

 Mengalami diferensiasi

o Sel mikrobia dapat berubah bentuk dan fungsi

o Dapat dilihat dari substansi atau struktur yang semula tidak ada

kemudian terbentuk

o Biasanya merupakan bagian dari siklus hidup selulernya

Contoh : - sel membentuk spora

- struktur yang terlibat dalam reproduksi seksual

 Memberi tanda

Sel mikrobia mampu berinteraksi dengan sel lain melalui perantaraan bahan kimia.

Lingkungan :

Mikrobia :

-

Bahan

- merakit komponen

-

Tenaga

struktur sel

- mempertahankan

integritas struktur sel

jika

gagal

-

disintegrasi komponen sel

-

Mikrobia mati

Sel mikrobia sebagai model

Untuk mempelajari proses-proses hidup

Karena :

-

Keanekaragaman jenis

-

Kemampuan tumbuh pd berbagai substrat

-

Mudah dimanipulasi (ukuran kecil, dapat tumbuh

dimana saja, adaptasi terhadap lingkungan,

kecepatan tumbuh tinggi)

Peran Mikrobia



Pembenah alam

 Perombakan jasad-jasad yang telah mati  penguraian polutan



Pabrik kimia/transformasi kimia

 Perubahan kimia yang diinginkan (substrat

menjadi produk baru)



Degradasi substansi alami

 Produk yang berguna untuk jasad tk. Tinggi  Memp. nilai ekonomi tinggi (komersial)