Sel bakteri memiliki dinding sel yang tersusun atas

JATIM | 19 September 2020 19:45 Reporter : Rakha Fahreza Widyananda

Merdeka.com - Bakteri merupakan suatu organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan dengan makhluk hidup yang lainnya. Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan pada tempat-tempat yang esktrem.

Bakteri ada yang menguntungkan namun juga ada yang merugikan. Bakteri sendiri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan makhluk hidup yang lain. Bakteri merupakan organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik.

Bakteri sendiri berasal dari kata Latin, bacterium (jamak, bacteria); adalah kelompok raksasa dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.

Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah “bakteri” telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka.

Agar Anda lebih memahami dengan rinci, berikut ini kami telah rangkum untuk Anda 16 ciri bakteri serta pengertian yang wajib diketahui:

2 dari 4 halaman

Ciri bakteri dapat kita kenali dengan membedakannya dengan makhluk hidup yang lainnya. Ciri yang dapat dikenali adalah sebagai berikut :

©2020 Merdeka.com/www.pixabay.com

• Organisme multiselluler.
• Prokariot (tidak memiliki membran inti sel ).
• Umumnya tidak memiliki klorofil.
• Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
• Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam.
• Hidup bebas atau parasit.
• Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan.
• Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan.
• Ciri umum bakteri yang pertama, mereka adalah Organisme prokariota (inti sel tidak diselimuti membran khusus) juga uniseluler (atau bersel tunggal)
• Bakteri memiliki dinding sel seperti tumbuhan yang tersusun atau peptidoglikan dan mukopolisakarida.
• Bakteri mamiliki endospora yaitu kapsul yang muncul jika kondisi yang tidak menguntungkan sebagai perisai terhadap panas dan gangguan alam.
• Dari segi ukuran, bakteri pada umumnya bakteri terlalu kecil seperti Mycoplasma untuk dilihat mata telanjang yakni sekitar 0,5 mikrometer tapi dan ada juga yang sedikit lebih besar yakni Epulopiscium fishelsoni mencapai ukuran yaitu sekitar 10-100 mikrometer.
• Ciri umum lainnya dari bakteri hidup adalah mereka makhluk yang parasit (membutuhkan inang seperti manusia atau hewan) tapi ada juga yang hidup bebas.
• Secara umum bakteri tidak berklorofil.
• Habitat bakteri dapat tinggal dilingkungan yang keras seperti air panas, kawah, gambut.
• Dilihat dari bentuk penampakan, sel bakteri bisa terlihat seperti basil (atau batang), kokus (berbentuk bola), spirilum (spiral seperti pembuka tutup botol), kokobasil (bulat dan batang), dan Vibrio (seperti koma).

3 dari 4 halaman

Selanjutnya, ciri bakteri yang dapat kita kenali juga dari strukturnya. Berikut ini beberapa struktur dari bakteri:

1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan

2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

3. Struktur tubuh bakteri:

• Dinding sel yang tersusun dari peptidoglikan dyaitu sebuah gabungan protein dan polikarosida.
• Membran plasma yaitu membran yang menyelubungi sitoplasma yang tersusun atas lapisan fosfoid dan protein.
• Sitoplasma yaitu cairan di dalam sel.
• Ribosom, yaitu organel yang tersebar dalam sitoplasma, yang tersusun atas protein dan RNA.
• Granula yaitu tempat penyimpanan yang dibutuhkan oleh bakteri.

4 dari 4 halaman

1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari  dinding sel.

3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus  tetapi lebih pendek daripada pilus.

4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom.

Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

Berdasarkan Pewarnaan Gram, bakteri diklasifikasikan ke dalam 2 (dua) kelompok besar yaitu: Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif (Gambar 37). Perbedaan utama di antara keduanya adalah struktur dan komposisi dinding selnya. Bakteri Gram Positif mampu mempertahankan zat warna utama dalam pewarnaan Gram, yaitu Gentian Violet (ungu kristal iodium), sehingga nampak berwarna ungu saat pengamatan dikarenakan dinding sel kelompok bakteri ini tersusun oleh sebagian besar Peptidoglikan, yang mampu mengikat zat warna dan tidak rusak saat dicuci dengan alkohol. Sementara itu, bakteri Gram negatif memiliki komposisi dinding sel yang sebagian besar tersusun dari lapisan lipid, sehingga pada saat pewarnaan kurang dapat mempertahankan zat warna utama terutama saat dicuci dengan alkohol (lipid rusak saat dicuci dengan alkohol), akibatnya kelompok bakteri ini memberikan kenampakan warna merah (warna dari zat warna ke dua: safranin atau air fuchsin) di akhir kegiatan pewarnaan Gram. Contoh dari bakteri gram positif ialah Clostridium perfringens, Staphylococcus aureas, Neisseria gonnorrhoaeae, Treponema pallidum, Vibrio cholerae dan Bacillus subtilis sedangkan bakteri gram negatif misalnya adalah Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus dan Eschericia coli. Beberapa bakteri tidak terwarnai dengan pewarnaan gram, misalnya Mycobacterium sp, karena dinding selnya mengandung banyak lipid, sehingga digunakan pewarnaan tahan asam untuk mengidentifikasinya. Pada pewarnaan tersebut sel bakteri akan berwarna merah tetapi sel jaringan akan berwarna hijau.

         Gambar 37. Perbedaan Bakteri Gram positif (a) dan Bakteri Gram negatif (b)

Adapun perbedaan bakteri gram positif dan negatif lebih jelasya bisa kita simpulkan berikut ini:

Bakteri Gram Negatif mempunyai sistem membran yang ganda dengan membran plasma bakteri dilindungi membran luar permeabel, bakteri negatif juga memiliki dinding sel peptidoglikan di antara membran luar dan membran dalam. Sementara bakteri gram positif hanya memiliki membran plasma yang tunggal dengan dikelilingi oleh dinding sel yang tebal dari peptidoglikan. Hampir 90% dinding sel bakteri gram positif ini tersusun dari peptidoglikan.

Komposisi dinding sel gram negatif terdiri dari kandungan lipid yang tinggi, berbeda dengan komposisi dinding sel bakteri gram positif yang mengandung lipid rendah.

1. Ketahanan terhadap antibiotik

Sifat ketahanan terhadap antibiotik untuk bakteri gram negatif sendiri lebih kuat atau tahan, berbeda dengan ketahanan bakteri gram positif yang rentan terhadap penisilin atau antibiotik. 

1. Ketahanan terhadap perlakuan fisik

Bakteri gram negatif memiliki sifat yang kurang tahan terhadap perlakuan fisik, berbeda dengan bakteri gram positif yang lebih tahan terhadap perlakuan fisik.

Zat warna yang digunakan dalam pewarnaan bersifat basa dan asam. Pada zat warna basa bagian yang berperan dalam memberikan warna disebut disebut kromofor dan memiliki muatan positif. Sebaliknya, pada zat warna asam bagian yang berperan memberikan zat warna mempunyai muatan negatif zat warna basa lebih banyak digunakan karena muatan negatif banyak ditemukan di dinding sel, membran sel dan sitoplasma, sewaktu proses pewarnaan muatan positif pada zat warna basa akan berkaitan dengan muatan negatif dalam sel, sehingga mikroorganisme lebih jelas terlihat. Zat warna asam yang bermuatan negatif lazimnya tidak digunakan untuk mewarnai mikroorganisme, namun biasanya dimanfaatkan untuk mewarnai latar belakang sediaan pewarnaan. Zat warna asam yang bermuatan negatif ini tidak dapat berkaitan dengan muatan negatif yang terdapat pada struktur sel. Kadangkala zat warna negatif digunakan untuk mewarnai bagian sel yang bermuatan positif, perlu diperhatikan bahwa muatan dan daya ikat zat warna terhadap struktur sel dapat berubah bergantung pada pH sekitarnya sewaktu proses pewarnaan. Seri reagen yang digunakan dalam Teknik Pewarnaan Gram meliputi: Zat Warna I (Gentian/Crystal Violet), Larutan Iodine, Alkohol, dan Zat Warna II (Safranin/ Air Fuchsin). Adapun ilustrasi kondisi sel bakteri saat pewarnaan Gram tampak seperti pada Gambar 38.

Gambar 38. Kondisi sel bakteri saat pewarnaan Gram

Sekalipun mekanisme yang tepat dari pewarnaan Gram masih belum jelas, diketahui bahwa komposisi dinding sel bakteri Gram-positif berbeda dari bakteri Gram-negatif dan ini diduga berperanan dalam terjadinya reaksi Gram yang berbeda-beda. Boleh jadi dinding sel yang lebih tebal pada bakteri Gram positif menyusut oleh perlakuan alkohol karena terjadinya dehidrasi, menyebabkan pori-pori dinding sel menutup sehingga mencegah larutnya kompleks ungu kristal-iodium pada langkah pemucatan. Di pihak lain, sel-sel Gram negatif mempunyai kandungan lipid yang lebih tinggi pada dinding selnya dan lipid pada umumnya larut dalam alkohol dan aseton. Larutnya lipid oleh pemucat yang digunakan dalam pewarnaan Gram diduga memperbesar pori-pori dinding sel dan inilah yang menyebabkan proses pemucatan pada sel-sel Gram negatif berlangsung lebih cepat. Jadi, terdapat perbedaan yang nyata dalam laju pemucatan antara sel-sel Gram positi dan Gram negatif. Terlepas dari tepat atau tidaknya dugaan tersebut, yang jelas dinding sel itulah yang merupakan penghalang terhadap pemucatan pada sel-sel Gram positif. Pendapat ini didukung oleh kenyataan bahwa berubahnya atau dibuangnya dinding sel bakteri Gram positif menyebabkan organisme tersebut berubah menjadi Gram negatif.

Organisme Gram positif dapat memperlihatkan reaksi Gram negatif bila mengalami pemucatan yang berlebihan. Faktor-faktor lain yang juga dapat menimbulkan keragaman dalam reaksi Gram ialah: (a) pelaksanaan fiksasi panas terhadap olesan; (b) kerapatan sel pada olesan; (c) sifat, konsentrasi, dan jumlah pemucat yang dipakai; dan (e) sejarah biakan. Olesan bakteri yang dipanaskan secara berlebihan akan menyebabkan pecahnya dinding sel. Dalam keadaan demikian maka sel-sel Gram positif akan melepaskan warna primer dan menerima pewarna tandingan. Sebagai pemucat, alkohol 95% bekerja paling lambat, sedangkan aseton paling cepat sehingga pemucat yang paling banyak digunakan ialah campuran alkohol 95% dan aseton (1:1). Namun, bagi taruna yang baru belajar melakukan perwarnaan Gram sebaiknya digunakan pemucat yang bekerja lambat yaitu alkohol 95% untuk memperkecil kemungkinan terjadinya pemucatan yang berlebihan.

Langkah-langkah utama dalam teknik pewarnaan ialah:

• penempatan olesan atau lapisan tipis spesimen, pada kaca objek;
• fiksasi olesan pada kaca objek tersebut dengan pemanasan, yaitu dengan cara melewatkan di atas api beberapa kali, agar mikroorganisme tersebut dapat melekat pada kaca objek;
• diwarnai dengan pewarna tunggal (pewarnaan sederhana) atau serangkaian larutan pewarna (pewarnaan diferensial).