MODUL MIKROBIOLOGI
METODE IDENTIFIKASI, KLASIFIKASI MIKROBA
PROKARIOT, DAN VIRUS
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Terstruktur Mata Kuliah: Mikrobiologi
Dosen Pengampu: Evi Roviati, S. Si. M.Pd.
Disusun Oleh: Kelompok 6 (Enam)
Dede Sri Mulyati (14111610009) Iis Duwi Hartati (14111620076) Sri Reliyanti (1411121387) Kelas IPA BIOLOGI C / 5
KEMENTERIAN AGAMA ISLAM REPUBLIK INDONESIA
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)
METODE IDENTIFIKASI, KLASIFIKASI MIKROBA PROKARIOT, DAN VIRUS
A. Metode identifikasi
Proses identifikasi bakteri didasarkan pada berbagai macam sifat bakteri seperti sifat biokimia, morfologi koloni, dan morfologi selnya. Pengamatan dan pencatatan ciri morfologi serta ciri lainnya merupakan tahap pendahuluan yang penting sebelum identifikasi. Tingkat keakuratan identifikasi bergantung pada ketelitian dan kerja preparasi seperti pembuatan media, pembuatan reagen, pewarnaan dan ketelitian dalam melakukan, mengamati dan mencatat hasil uji.
Langkah awal dalam proses identifikasi adalah pengamatan dan pencatatan ciri morfologi serta ciri lainnya. Identifikasi bakteri didasarkan pada berbagai macam sifat bakteri seperti sifat biokimia, morfologi koloni dan morfologi selnya. Ciri lainnya seperti sifat pewarnaan, pola pertumbuhan koloni, reaksi petumbuhan pada karbohidrat, dan penggunaan asam amino sangat membantu dalam identifikasi mikroba.
Identifikasi dilakukan untuk mengetahui spesies bakteri wild tipe yang diperoleh untuk selanjutnya digunakan untuk berbagai keperluan; selain itu proses tersebut juga berfungsi untuk mengecek ulang (uji konfirmasi) isolat yang telah diketahui spesies dan karakternya, sehingga dapat memperkecil kesalahan pada hasil uji yang dilakukan. Identifikasi dan klasifikasi mikroorganisme haruslah diketahui terlebih dahulu karakteristik atau ciri-ciri mikroorganisme.
Pendekatan yang dapat dilakukan dalam uji identifikasi yaitu dengan pendekatan konvensial (mikrobiologis) dan pendekatan molekuler. Pendekatan yang banyak dan umum digunakan yaitu pendekatan konvensional (mikrobiologis) dan pendekatan molekuler (analisis fragmen gen 16 S). Pendekatan mirobiologis biasanya dengan menumbuhkan pada media tertentu sehingga dapat diamati bentuk koloninya dan beberapa perlakuan untuk menguji sifat biokimianya. Sedangkan metode pewarnaan seperti pewarnaan Gram dan endospora dapat sekaligus melihat bentuk sel mikroba tersebut.
B. Mikroba Prokariot (Bakteri, Archabacteria, dan Cyanobakteri) 1. Klasifikasi Bakteri
a. Kelompok 1. Bakteri fototrofik
Chlorobium sp.
Bakteri fototrofik adalah organisme yang berbeda secara morfolgis dan semuanya mengandung pigmen seperti klorofil, yakni bakterioklorofil. Jasad renik ini melakukan fotosintesis. Bentuk selnya; bulat, batang, vibrio atau spiral. Berhabitat di lingkungan akuatik.
b. Kelompok 2. Bakteri luncur
Bakteri luncur dapat meluncur pada permukaan padat tetapi tidak mempunyai flagela. Sel-sel berbentuk batang, dan dapat dijumpai satu-satu atau sebagai filamen. Berhabitat di tanah, bahan tumbuhan membusuk, dan lingkungan akuatik. Contoh: Cytophagales
c. Kelompok 3. Bakteri berselongsong
Leptothrix sp.
Bercirikan sel-sel berbentuk batang yang dikelilingi selongsong. Bahan yang menjadi selongsong berbeda-beda di setiap spesies. Bakteri ini terdapat dalam air, limbah, dan air buangan industri. Contoh: Leptothrix sp.
d. Kelompok 4. Bakteri kuncup dan/atau bakteri berapendiks
Caulobactercrescentus
Bentuk selnya berupa bola, oval, ginjal, batang dengan ujung meruncing. Mempunyai ciri yang khas yaitu beberapa diantaranya membentuk tonjolan berbentuk filamen yang disebut prosteka dari tubuh selnya.berkembang biak dengan berkuncup dan membelah. Habitatnya di tanah dan lingkungan akuatik. Contoh: Caulobacter crescentus
e. Kelopok 5. Spiroket.
f. Kelompok 6. Bakteri spiral dan lengkung
Spirillum sp.
Bakteri ini berpilin-pilin, tetapi kaku. Beberapa hidup bebas dalam lingkungan akuatik, yang lainnya saprofit atau parasit. Habitatnya di lingkunagan akuatik, organ-organ refroduktif, saluran pencernaan, dan rongga mulut hewan.
Contoh: Campylobacter yang menyebabkan keguguran pada hewan ternak atau hewan lain dan dapat juga menjangkit manusia.
g. Kelompok 7. Batang dan kokus aerobik gram negatif
Azotobacter sp.
Bentuk selnya berupa batang, lonjong, dan bola dimensi khas untuk bakteri yaitu 0,5 – 1,0 x 1,5 – 3,0 μm. . Pada bakteri ini beberapa spesies bersifat patogenik. Berhabitat di tanah, lingkungan akuatik dan air asin. Contoh: Azotobacter sp.
h. Kelompok 8. Batang aerobik fakultatif gram negatif
Shigella sp.
Bakteri dalam kelompok ini merupakan penghuni normal dalam saluran pencernaan manusia dan hewan. Selain itu, bakteri dalam kelompok ini banyak menginfeksi saluran pencernaan hewan dan manusia, juga menjadi penyebab penyakit beberapa tanaman. Berhabitat di lingkungan akuatik, tanah, makanan, air seni, dan tinja. Contoh: Shigella sp. yang menyebabkan disentri.
i. Kelompok 9. Batang gram negatif anaerobik
Fusobacterium sp.
j. Kelompok 10. Kokobasilus dan kokus gram negatif
Neisseria meningitidis
Memiliki morfologi sel yaitu kokus, berpasangan, dan dalam masa bebebrapa kokobasili, terdapat tunggal dan berpasangan. Kelompok ini relatif kecil, dengan dua spesies patogenik yang umum, yaitu Neisseria meningitidis, penyebab penyakit gonorea. Bakteri ini nonmotil. Berhabitat pada selaput lendir manusia dan hewan.
k. Kelompok 11. Kokus anaerobik gram negatif
Veillonella sp.
Memiliki morfologi sel yang sangat kecil (0,3 – 0,5 μm) sampai sel-sel bulat yang lebih besar berpasangan, dalam masa atau rantai. Penetapan spesies di dalam kelompok ini terutama didasarkan pada ciri-ciri biokimiawi bakteri. Berhabitat di saluran pencernaan manusia dan hewan.
l. Kelompok 12. Bakteri kemolitotrofik gram negatif
Siderococcus sp.
Memiliki morfologi sel bulat, batang, spiral, membran berlapis banyak pada beberapa spesies. Ciri-ciri khusus dalam kelompok ini ialah kemmapuannya menghasilkan energi dari oksidasi zat-zat kimia anorganik. Bakteri ini semuanya gram negatif. Beberapa motil dan yang lain nonmotil.
Kelompok ini terdapat dalam tanah dan lingkungan akuatik secara luas serta teramat penting karena melakukan perubahan-perubahan biokimiawi dalam lingkungan-lingkungan tersebut. Kelompok ini tidak patogenik.
m. Kelompok 13. Bakteri penghasil metan (metanogenik)
n. Kelompok 14. Kokus gram positif
Staphylococcus sp.
Memiliki morfologi sel kokus terdapat tunggal atau berpasangan dalam rantai, paket, atau gerombol. Dalam kelompok ini banyak terkumpuk banyak spesies patogenik yang penting bagi manusia dan hewan. Banyak spesies adalah saprofit. Berhabitat di tanah dan air tawar. Contohnya Staphylococcus sp. o. Kelompok 15. Batang dan kokus pembentuk endospora
B. anthracis
Memiliki morfologi sel batang, kecuali satu spesies mempunyai sel-sel bulat dan dalam bentuk paket. Ciri pembeda yang menonjol adalah kemampuannya membentuk endospora. Bakteri ini beserta endosperonya tersebar luas dalam tananh dan terbawa partikel-partikel di udara. Beberapa spesies menyebabkan infeksi pada manusia dan hewan, termasuk serangga.
p. Kelompok 16. Bakteri batang gram positif tak membentuk spora
Listeria monocytogenes
Memiliki Morfologi sel basilus terdapat tunggal atau dalam rantai. Kelompok ini hampir seluruhnya terdiri dari laktobasilus. Kelompok ini mampu memfermentasi laktose menjadi asam laktat laktat dan asam-asam lain. Dapat dijumpai dalam hewan yang melakukan fermentasi dan produk tumbuhan serta dalam rongga mulut, vagina, dan saluran pencernaan manusia dan hewan. Kelompok ini tidak dianggap patogenik. Contoh: Listeria monocytogenes.
q. Kelompok 17. Aktinomisetes dan organisme yang sekerabat
Streptomyces sp.
Memiliki morfologi sel yang sangat beragam dan pleomorfik, bentuk batang tak beraturan, filamen, dan filamen bercabang. Ciri pemersatu ialah pleomorfisme sel-selnya dan kecenderungan membentuk filamen (hifa) bercabang. Pada beberapa kelompok taksonomi (filamen) hifa-hifa itu bersatu membentuk miselium.
Berhabitat di tanah, lingkungan akuatik, air, dan binatang. Contoh: Streptomyces sp.
Riketsia termasuk bakteri yang paling kecil. Memiliki morfologi sel batang pendek, atau lonjong, acapkali pleomorfik. Kelompok ini gram negatif dan nonmotil. Ciri-ciri khususnya ialah sifat parasitik obligatif dan hubungannya dengan antropoda pengisap darah. Riketsia hanya tumbuh pada sel hidup lain (hewan dan serangga). Berhabitat di serangga pembawa, burung, dan mamalia. Contoh: Chlamydia.
s. Kelompok 19. Mikoplasma
Memiliki morfologi sel yang tidak mempunyai dinding sel sejati. Sel-selnya terbungkus oleh suatu membran, tetapi membran ini tidak mengandung satuan struktural, yaitu asam muramat dan asam diaminopimelat yang terdapat dalam dinding sel bakteri lainnya dan yang memberi kekuatan kepada dinding sel. Sangat pleomorfik. Parasit dan patogen.
2. Klasifikasi Archaebacteria
Berdasarkan metaboslime dan lingkungan hidupnya yang ekstrim, Archaebacteriaa digolongkan dalam 3 kelompok yaitu termofilik ekstrim, halofilik ekstrim, dan metanogen. Selain itu ada kelompok Archaebacteriaa tanpa dinding sel.
a. Archaebacteriaa termofilik ekstrim
Organisme termofilik dapat bertahan hidup pada suhu > 45oC, sedangkan organisme hipertermofilik hidup pada suhu >80oC dengan suhu optimum 70-110oC. habitat : lubang vulkanis, kawah vulkanis, mata air belerang Contoh: Geogemma, Pyrodictium, Thermoproteus,Sulfolobus
b. Archaebacteriaa halofilik ekstrim Organisme ini dapat bertahan hidup pada kadar garam 9%. Ada yang tumbuh optimum dengan kadar garam 17-23% dan bertahan pada kadar garam 35. habitat : Laut Mati, Danau Great Salt. C ontoh : Halobacterium salinarium, Halococcus, Natronobacterium
c. Archaebacteriaa metanogen
(pemamah biak) memntu mencerna selulosa dari rumput dan menghasilkan 400 liter metana dalam sehari. Contoh lain: Methanobacteriales, Methanococcales, Methanomicrobiales, Methanosarcinales, Methanopyrales
d. Archaebacteriaa tanpa dinding sel
Contoh : Thermoplasma, Picrophilus, dan Ferroplasma 3. Klasifikasi Cyanobacteria (alga hijau biru)
Cyanobacteria satu satunya alga yang tergolong dalam kingdom monera. Dimasukkan dalam kingdom monera karena struktur selnya mirip dengan struktur sel bakteri yaitu bersifat prokariotik (inti selnya tidak diselubungi membran).
Cyanobacteria termasuk prokariota fototrofik yang melangsungkan fotosintesis dengan cara yang serupa seperti yang digunakan tumbuhan hijau dan berlainan dengan cara yang dipakai oleh bakteri-bakteri fotosintetetik lainnya: prosesnya aerobik dan donor elektron di sini adalah air. Beberapa terdapat tunggal dan yang lain terdiri dari rantaian sel ataupun filamen yang lurus atau bercabang. Reproduksi dapat dengan pembelahan biner, dengan pembelahan bahurangkap atau dengan pembebasan eksospora secara berturut-turut. Bentuk-bentuk seperti filamen dapat berkembang biak dengan fragmentasi filamennya atau pembebasan ujung rantai-rantai pendek sel-sel motil.
Alga hijau biru dibedakan dalam 3 ordo.
C. Klasifikasi Virus
virus yang masih belum ditemukan, 24 famili virus diantaranya dapat menginfeksi manusia dan binatang. Berikut uraian beberapa Klasifikasi Virus
a. Berdasarkan kandungan asam nukleatnya, virus terdiri dari:
1) Ribovirus, yaitu virus yang memiliki asam nukleat berupa RNA saja. Jenis virus ini terdiri dari beberapa famili, diantaranya: Picornaviridae, Reoviridae, Togaviridae, Paramyvoviridae, Orthomyxoviridae, Retroviridae, Rhabdoviridae, dan Arenaviridae
2) Deoksiribovirus, yaitu virus yang memiliki asam nukleat berupa DNA saja. Virus ini terdiri dari family: Parvoviridae, Papovaviridae, Adenoviridae, Herpesviridae, dan Poxviridae.
b. Berdasarkan bentuk dasarnya, Virus dibedakan menjadi: virus bentuk Ikosahedral, Heliks, dan Kompleks.
c. Berdasarkan jumlah kapsomernya, virus dibedakan menjadi: virus dengan 252 kapsomer, contoh adenovirus; virus dengan 162 kapsomer, contoh herpesvirus; virus dengan 72 kapsomer, contoh papovavirus; virus dengan 60 kapsomer, contoh picornavirus; dan virus dengan 32 kapsomer, contoh parvovirus
d. Berdasarkan sel inangnya, virus dibedakan menjadi: virus yang menyerang manusia, contoh HIV; virus yang menyerang hewan, contoh rabies; virus yang menyerang tumbuhan, contoh TMV; dan virus yang menyerang bakteri.
e. Berdasarkan tempat hidupnya dibedakan menjadi:
1) Virus bakteri (bakteriofage) adalah virus yang menggandakan dirinya sendiri dengan menyerbu bakteri.
Virus ini tersusun dari suatu asam nukleat yang dikelilingi oleh selubung protein atau kapsid. Kapsid tersusun dari submit atau molekul protein yang disebut protomer. Ada dua tipe utama virus bakteri: litik dan lisogenik.
Berdasarkan morfologinya, virus bakteri dikelompokkan menjadi enam tipe, yaitu:
a) Tipe A yang paling rumit mempunyai kepala heksagonal, ekor yang kaku dengan seludang kontraktil, dan serabut ekor.
c) Tipe C dicirikan oleh sebuah kepala heksagonal dan sebuah ekor yang pendek daripada kepalanya. Ekornya tidak mempunyai seludang kontraktil dan ada yang mempunyai serabut ekor dan ada yang tidak.
d) Tipe D mempunyai sebuah kepala tanpa ekor, dan kepalanya tersusun dari kapsomer-kapsomer besar.
e) Tipe E mempunyai sebuah kepala tanpa ekor, dan kepalanya tersusun atas kapsomer-kapsomer kecil.
f) Tipe F berbentuk filamen.
2) Virus tumbuhan yaitu virus yang parasit pada sel tumbuhan. Contoh virus yang parasit pada tumbuhan: Tobacco Mozaic Virus (TMV) dan Beet Yellow Virus (BYV).
3) Virus hewan adalah virus yang parasit pada sel hewan. Contoh: virus Poliomylitis, virus Vaccina, dan virus Influenza.
Virus hewan diklasifikasikan dengan berbagai cara. Salah satu cara klasifikasi yang mula-mula dipakai dulu didasarkan pada afinitas jaringan virus, umpamanya, virus neurotrofik (jaringan saraf), dan virus dermatropik (jaringan kulit). Dengan berkembangnya metode pengukuran ciri-ciri fisik, kimiawi, dan biologis virus maka klasifikasi virus didasarkan pada sifat-sifat virus.
Sifat-sifat yang digunakan untuk klasifkasi virus Ciri-ciri utama Ciri-ciri sekunder
1. Asam nukleat:
- RNA : berutasab tunggal atau ganda - DNA : berutasan tunggal atau ganda 2. Struktur partikel virus:
- Kapsid helikal: telanjang atau bersampul
- Kapsid ikosahedral: telanjang atau bersampul
- Struktur Kompleks (misalnya, ekor) 3. Jumlah kapsomer
4. Ukuran virion
5. Kerentanan terhadap bahan-bahan yang melumpuhkan
Virus-virus hewan dan tumbuhan sangat beragam ukurannya. Ukuran dan bentuk merupakan ciri khas bagi tiap tipe virus. Ukuran virion berkisar dari 10 sampai 300 nm. Virus-virus ini tersusun dari suatu inti asam nukleat yang terletak di tengah dikelilingi oleh suatu kapsid, yang terbuat dari kapsomer-kapsomer. Semua virion memiliki struktur simetri sejati. Namun, pada beberapa virus hewan, asam nukleat dan kapsidnya dibungkus oleh suatu membran luar yang disebut sampul, yang terbuat dari lipoprotein. Virion yang mempunyai sampul peka terhadap pelarut lemak seperti eter dan kloroform. Sedangkan, virus yang tidak bersampul disebut virion telanjang. Virus-virus ini tidak terpengaruh oleh pelarut lemak.
Virus hewan dan tumbuhan mengandung DNA atau RNA; tetapi virion yang sama tidak dapat mengandung kedua-duanya. Hal ini tentunya berbeda dengan semua bentuk kehidupan seluler yang tanpa perkecualian, mengandung kedua tipe asam nukleat dala setiap sel. Ada empat jenis asam nukleat yang mungkin: DNA berutasan tunggal, RNA berutasan tunggal, DNA berutasan ganda, dan RNA berutasan ganda. Keempat tipe itu telah dijumpai pada virus hewan. Pada virus tumbuhan, telah dijumpai RNA berutasan tunggal dan ganda, dan juga DNA berutasan tunggal.
Kompnen-komponen kimiawi yang terdapat dalam virus diantaranya: protein yang merupakan bagian terbesar dari kapsid, lipid, serta karbohidrat karena asam nukleat sendiri mengandung ribose dan deoksiribosa.
Virus hewan dan tumbuhan diklasifikasikan ke dalam empat kelompok berdasarkan pada morfologi sebagai berikut: Ikosahedral, helikal, bersampul, dan kompleks.
LEMBAR KERJA MAHASISWA
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut:
1. Apa saja yang mendasari adanya identifikasi pada bakteri?
2. Kenapa para ilmuwan lebih tertarik pada klasifikasi mikroorganisme berdasarkan evolusi teknik taksonomi?
3. Apa yang dimaksud dengan? a) Spiroket
b) Metanogenik c) Pleomorfik d) Prosteka e) Bakterioklorofil f) Kemolitotrofik g) Virion
4. Sebutkan ciri-ciri bakteri spiroket?
5. Sebutkan dua jenis penggolongan Archaebacteri berdasarkan karakteristik dinding selnya dan jelaskan!
6. Sebutkan jenis virus yang hanya memiliki jenis asam nukleat DNA saja, serta berikan contohnya!
7. Sebutkan ciri-ciri utama dan sekunder yang digunakan untuk klasifikasi virus berdasarkan sifatnya?
8. Mengapa virus mengandung karbohidrat?
9. Apa perbedaan bakteriofage tipe D dengan E, kemudian apa juga perbedaan bakteriofage tipe D dan E dengan Bakteriofage tipe A?
10. Jelaskan perbedaan virus hewan dan tumbuhan berdasarkan kandungan tipe asam nukleatnya?
