FORMAT TM PRAKTIKUM BIOLOGI UMUM MATERI 5 DAN 6
“SEL BAKTERI (MORFOLOGI DAN FISIOLOGIS)”
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang (2 paragraf) (5)
Bakteri merupakan salah satu organisme prokariotik yang memiliki peran penting dalam berbagai aspek kehidupan, baik dalam lingkungan alami maupun buatan. Secara umum, bakteri dapat ditemukan hampir di semua habitat di Bumi, dari lautan, tanah, hingga lingkungan ekstrem seperti mata air panas dan tempat dengan kadar garam tinggi.
Kemampuan adaptasi bakteri yang tinggi membuat mereka mampu bertahan dalam kondisi lingkungan yang tidak mendukung kehidupan organisme lainnya. Di sisi lain, keberadaan bakteri juga berperan besar dalam siklus biogeokimia dan kesehatan, baik sebagai agen penyakit atau sebagai mikroorganisme yang bermanfaat dalam bioteknologi, pertanian, dan industri pangan. Sebagai contoh, bakteri seperti Lactobacillus plantarum sering dimanfaatkan dalam fermentasi makanan, sementara beberapa spesies lain menjadi subjek penelitian untuk pengembangan antibiotik dan pengolahan limbah.
Pemahaman mendalam mengenai morfologi dan fisiologi bakteri menjadi dasar penting dalam bidang mikrobiologi. Morfologi bakteri, seperti bentuk sel, struktur dinding sel, dan pengamatan karakteristik lain melalui pengecatan gram, digunakan sebagai langkah awal dalam proses identifikasi bakteri. Fisiologi bakteri, yang mencakup bagaimana mereka tumbuh, beradaptasi, dan berkembang biak, merupakan informasi krusial dalam pengembangan teknologi berbasis mikroorganisme. Oleh karena itu, praktik pengamatan dan identifikasi bakteri melalui pengujian laboratorium menjadi hal yang sangat penting untuk dipelajari, khususnya bagi para mahasiswa di bidang bioteknologi dan mikrobiologi.
1.2 Tujuan (1 paragraf, minimal 3 kalimat) (5)
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari dan mengidentifikasi morfologi serta fisiologi bakteri secara makroskopis dan mikroskopis. Pengamatan ini bertujuan untuk memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai peran bakteri dalam lingkungan serta aplikasinya dalam berbagai bidang ilmu dan industri. Selain itu, praktik ini juga bertujuan untuk melatih kemampuan mahasiswa dalam melakukan identifikasi bakteri melalui metode laboratorium yang tepat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sel Prokariot (definisi, contoh) (2 paragraf, minimal 2 sitasi) (5)
Sel Prokariotik adalah sel yang tidak memiliki membran internal sitoplasma baik pada inti sel maupun pada organel sel sehingga inti sel tersebar di dalam sitoplasma atau dengan kata lain sel prokariotik merupakan sel yang tidak memiliki membran baik pada inti sel maupun pada organel sel.sehingga sel prokariotik tidak memiliki organel sel seperti Mitokondria dan organel lainnya hanya memiliki ribosom sebagai organel sel prokariotik. Contoh sel prokariotik terkecil adalah Nanobacterium yang memiliki diameter 200 nanometer.
Sedangkan contoh sel prokariotik terbesar adalah Thiomargarita Namibiensis dengan diameter 0,1 - 0,3 mm. Rodhi, H., & Rudina, A. (2019). Biologi Sel dan Genetika.
Salah satu bakteri yang termasuk prokariotik patogenik yaitu Staphylococcus aureus.
Bakteri ini biasanya tumbuh bersama dengan flora normal manusia. Jalan masuk bakteri patogen yang paling sering ke dalam tubuh adalah sisi dimana membran mukus bertemu kulit; pernafasan, gastrointestinal (terutama mulut), genital dan saluran urin (Brooks et al, 2001). HERNATHA, T. (2013). IDENTIFIKASI BUTIR-BUTIR LEMAK DAN BAKTERI PATOGEN PADA SUSU DENGAN MENGGUNAKAN MIKROSKOP BINOKULAR XSZ- 107BN (IDENTIFICATION OF GRAIN’S FAT AND BACTERIA IN MILK USING PATHOGEN BINOCULAR MICROSCOPE XSZ-107BN) (Doctoral dissertation, Undip).
2.2 Struktur dan Karakteristik Sel Prokariotik
Sel prokariotik adalah sel yang tidak memiliki nukleus atau organel yang terbungkus membran. Struktur utama sel prokariotik meliputi membran plasma, sitoplasma, ribosom, dan materi genetik (DNA dan RNA) yang berada dalam nukleoid1. Selain itu, sel prokariotik juga memiliki dinding sel yang memberikan bentuk dan perlindungan, serta flagela yang digunakan untuk pergerakan2. Karakteristik ini memungkinkan sel prokariotik untuk bertahan hidup dalam berbagai kondisi lingkungan yang ekstrem3.
Sel prokariotik umumnya ditemukan pada organisme bersel satu seperti bakteri dan Archaea. Mereka memiliki ukuran yang lebih kecil dibandingkan sel eukariotik dan tidak memiliki struktur internal yang kompleks1. Meskipun demikian, sel prokariotik mampu melakukan berbagai fungsi biologis penting seperti metabolisme, sintesis protein, dan reproduksi melalui pembelahan biner2. Adaptasi ini membuat mereka sangat efisien dalam kolonisasi berbagai habitat3.
2.3 Karakterisasi Sel Prokariot 2.3.1 Morfologi Bakteri
Morfologi bakteri mengacu pada bentuk dan struktur fisik bakteri. Bakteri dapat berbentuk bulat (kokus), batang (basil), spiral (spirilum), atau bentuk lainnya4. Bentuk-bentuk ini membantu dalam identifikasi dan klasifikasi bakteri. Misalnya, bakteri kokus dapat ditemukan dalam bentuk tunggal (monokokus), berpasangan (diplokokus), atau berkelompok (stafilokokus)5. Bentuk morfologi ini juga dapat mempengaruhi cara bakteri berinteraksi dengan lingkungannya dan inangnya4.
Ciri-ciri morfologi bakteri meliputi ukuran, bentuk, dan pengaturan sel. Bakteri kokus biasanya berdiameter sekitar 0,5-1,0 mikrometer, sedangkan bakteri basil memiliki panjang sekitar 1-10 mikrometer5. Pengaturan sel bakteri juga bervariasi, seperti rantai (streptokokus) atau kelompok (stafilokokus)4. Morfologi ini penting untuk diagnosis laboratorium dan penelitian mikrobiologi5.
2.3.2 Fisiologi Bakteri
Fisiologi bakteri mencakup berbagai proses biokimia dan fisik yang terjadi dalam sel bakteri. Ini termasuk metabolisme, pertumbuhan, dan reproduksi6. Bakteri memiliki berbagai jalur metabolik yang memungkinkan mereka untuk memanfaatkan berbagai sumber nutrisi dan energi. Misalnya, beberapa bakteri dapat melakukan fotosintesis, sementara yang lain menggunakan respirasi anaerobik7. Proses-proses ini memungkinkan bakteri untuk bertahan hidup dan berkembang biak dalam berbagai lingkungan6.
Ciri-ciri fisiologi bakteri juga meliputi kemampuan mereka untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Bakteri dapat membentuk endospora untuk bertahan dalam kondisi ekstrem seperti suhu tinggi atau kekeringan7. Selain itu, bakteri memiliki mekanisme pertahanan seperti produksi antibiotik dan enzim yang dapat menghancurkan zat berbahaya6. Pemahaman tentang fisiologi bakteri sangat penting untuk pengembangan terapi antibiotik dan bioteknologi7.
2.4 Aplikasi Karakterisasi Morfologi dan Fisiologi Pada Sel Prokariot 2.4.1 Metode Pengamatan Morfologi
Pengamatan morfologi sel prokariotik melibatkan analisis bentuk, ukuran, dan struktur sel menggunakan mikroskop. Teknik pewarnaan seperti pewarnaan Gram sering digunakan untuk membedakan antara bakteri Gram-positif dan Gram-negatif berdasarkan perbedaan struktur dinding sel mereka12. Pewarnaan ini membantu dalam mengidentifikasi dan mengklasifikasikan bakteri dengan lebih akurat. Selain itu, mikroskop elektron dapat digunakan untuk melihat detail yang lebih halus dari struktur sel, seperti flagela dan pili3.
Metode lain yang digunakan dalam pengamatan morfologi termasuk pewarnaan khusus untuk struktur tertentu, seperti pewarnaan endospora dan kapsul. Pewarnaan endospora membantu dalam mengidentifikasi bakteri yang dapat membentuk spora, yang penting untuk memahami resistensi bakteri terhadap kondisi lingkungan yang ekstrem4. Pengamatan morfologi ini sangat penting dalam bidang mikrobiologi untuk diagnosis penyakit dan penelitian ilmiah.
2.4.2 Metode Perhitungan Sel Prokariot
Metode Total Plate Count (TPC) adalah teknik yang digunakan untuk menghitung jumlah sel bakteri yang hidup dalam sampel. Proses ini melibatkan pengenceran sampel, penanaman pada media agar, dan inkubasi untuk memungkinkan pertumbuhan koloni bakteri. Setiap koloni dianggap berasal dari satu sel bakteri, sehingga jumlah koloni yang dihitung mencerminkan jumlah sel hidup dalam sampel56.
Colony counter adalah alat yang digunakan untuk menghitung koloni bakteri pada cawan petri dengan lebih efisien. Alat ini biasanya dilengkapi dengan layar digital dan sensor yang membantu dalam menghitung koloni secara akurat. Penggunaan colony counter mengurangi kesalahan manusia dan mempercepat proses perhitungan, yang sangat penting dalam penelitian mikrobiologi dan industri makanan78.
2.5 Pengecatan Gram
Pengecatan Gram adalah teknik pewarnaan diferensial yang digunakan untuk mengklasifikasikan bakteri menjadi Gram-positif dan Gram-negatif. Teknik ini ditemukan oleh Hans Christian Gram pada tahun 1884. Pewarnaan Gram melibatkan beberapa langkah:
aplikasi pewarna kristal violet, penambahan larutan iodin, pencucian dengan alkohol, dan pewarnaan dengan safranin. Bakteri Gram-positif akan berwarna ungu karena mempertahankan pewarna kristal violet, sedangkan bakteri Gram-negatif akan berwarna merah muda karena kehilangan pewarna kristal violet dan menyerap safranin9.
Fungsi utama pengecatan Gram adalah untuk membedakan jenis bakteri berdasarkan struktur dinding sel mereka, yang penting untuk diagnosis klinis dan penelitian mikrobiologi. Langkah- langkah pengecatan Gram meliputi pembuatan apusan bakteri pada kaca objek, fiksasi dengan panas, aplikasi pewarna kristal violet, penambahan larutan iodin, pencucian dengan alkohol, dan pewarnaan dengan safranin. Teknik ini membantu dalam mengidentifikasi bakteri patogen dan menentukan pengobatan yang tepat.
1: Buku Ajar Bakteriologi Dasar 2: Penuntun Praktikum Biosistematika Mikroba 3: Buku Bakteriologi Konsep-Konsep Dasar 4: Laporan Praktikum Mikrobiologi Umum 5: BAB II Tinjauan Pustaka 6: Uji Total Plate Count (TPC) dan Identifikasi Bakteri 7: Total Plate Count (TPC) - Tinjauan Pustaka 8: Pewarnaan Gram: Alasan, Bahan, Teknik, dan Kegunaan 9: Buku
Panduan Kerja Keterampilan : Pewarnaan Gram: Alasan, Bahan, Teknik, dan Kegunaan : Laporan Praktikum Mikrobiologi Umum : Buku Panduan Kerja Keterampilan
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Dalam penelitian mikrobiologi, berbagai alat digunakan untuk memastikan prosedur berjalan dengan lancar dan hasil yang diperoleh akurat. Eppendorf tube digunakan untuk menyimpan dan mengukur volume kecil cairan. Cawan petri adalah wadah datar yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme pada media agar. Vortex digunakan untuk mencampur cairan dalam tabung dengan cepat. Inkubator menyediakan lingkungan yang terkendali untuk pertumbuhan mikroorganisme. Autoklaf digunakan untuk mensterilkan alat dan media dengan uap bertekanan tinggi. Erlenmeyer adalah labu yang digunakan untuk mencampur dan menyimpan larutan. Mikropipet dan tip digunakan untuk mengukur dan memindahkan volume kecil cairan dengan presisi. Bunsen digunakan untuk pemanasan dan sterilisasi. Laminar air flow menyediakan lingkungan steril untuk bekerja dengan mikroorganisme. Spreader digunakan untuk menyebarkan sampel pada media agar. Timbangan analitik digunakan untuk mengukur massa dengan presisi tinggi. Jarum ose digunakan untuk mengambil dan memindahkan mikroorganisme. Colony counter digunakan untuk menghitung koloni mikroorganisme pada cawan petri.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi strain L. plantarum, yang merupakan jenis bakteri yang sering digunakan dalam penelitian probiotik. Nutrient agar (NA) dan nutrient broth (NB) adalah media pertumbuhan yang menyediakan nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Aquades digunakan sebagai pelarut dan untuk mencuci alat. Alkohol 70% dan spiritus digunakan untuk sterilisasi. Kertas label dan spidol digunakan untuk menandai sampel dan alat. Semua bahan ini penting untuk memastikan bahwa kondisi eksperimen tetap steril dan hasil yang diperoleh dapat diandalkan.
3.2 Diagram Alir (langsung 3.2.1) (5)
3.2.1 Diagram Alir Peremajaan Bakteri/Subkultur
3.2.2 Diagram Alir Pengamatan Fisiologi dengan Perhitungan Koloni
DAFTAR PUSTAKA (urut abjad) (5)
