SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI

    MIKROBA PENYEBAB PENYAKIT

Pasteur  menggunakan  istilah  khusus untuk mengatakan kerusakan pada minuman anggur oleh mikrobia, yaitu disebut penyakit Bir. Ia juga mempunyai dugaankuat tentang adanya peran mikroba dalam menyebabkan timbulnya penyakit pada jasadtingkat tinggi. Bukti-buktinya adalah dengan ditemukannya jamur penyebab penyakitpada tanaman gandum (1813), tanaman kentang (1845), dan penyakit pada ulat suteraserta kulit manusia.Pada tahun 1850 diketahui bahwa dalam darah hewan yang sakit antraks,terdapat bakteri berbentuk batang. Davaine (1863-1868) membuktikan bahwa bakteritersebut hanya terdapat pada hewan yang sakit, dan penularan buatan menggunakandarah hewan yang sakit pada hewan yang sehat dapat menimbulkan penyakit yangsama. Pembuktian bahwa antraks disebabkan oleh bakteri dilakukan oleh Robert Koch(1876), sehingga ditemukan “postulat Koch” yang merupakan langkah-langkah untukmembuktikan bahwa suatu mikroba adalah penyebab penyakit. Postulat Koch dalambentuk umum adalah sebagai berikut:

1.      Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiaptingkatan penyakit

2.      .Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit dan ditumbuhkan dalam bentukbiakan murni.

3.       Apabila biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yang sehat dan peka, dapatmenimbulkan penyakit yang sama

4.       Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut.

8.     PENEMUAN VIRUS

Iwanowsky menemukan bahwa filtrat bebas bakteri -(cairan yang telah disaring dengansaringan bakteri)- dari ekstrak tanaman tembakau yang terkena penyakit mozaik,ternyata masih tetap dapat menimbulkan infeksi pada tanaman tembakau yang sehat. Darikenyataan ini kemudian diketahui adanya jasad hidup yang mempunyai ukuran jauhlebih kecil dari bakteri (submikroskopik) karena dapat melalui saringan bakteri, yaitudikenal sebagai virus. Untuk membuktikan penyakit yang disebabkan oleh virus, dapatdigunakan postulat River (1937), yaitu:

1.    Virus harus berada di dalam sel inang.

2.    Filtrat bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikroba lain yang dapatditumbuhkan di dalam media buatan.

3.    Filtrat dapat menimbulkan penyakit pada jasad yang peka

4.    .Filtrat yang sama yang berasal dari hospes peka tersebut harus dapat menimbulkankembali penyakit yang sama.

A.  PengertianMikrobiologi

     MIKROBIOLOGI adalah salah satu cabang biologi yang mengkaji mikroorganisme sertahubungannya dengan organisme lain dan lingkungannya.

     Mikrobiologi adalah salah satu cabang  ilmu dari biologi, dan  memerlukan ilmu pendukung kimia, fisika, dan biokimia. Mikrobiologi sering disebut ilmu praktek dari biokimia. Dalam mikrobiologi dasardiberikan pengertian dasar tentang sejarah penemuan mikroba, macam-macam mikrobadi alam, struktur sel mikroba dan fungsinya, metabolisme mikroba secara umum,pertumbuhan mikroba dan faktor lingkungan, mikrobiologi terapan di bidanglingkungan dan pertanian. Mikrobiologi lanjut telah berkembang menjadi bermacam-macam ilmu yaitu virologi, bakteriologi, mikologi, mikrobiologi pangan, mikrobiologitanah, mikrobiologi industri, dan sebagainya yang mempelajari mikroba spesifik secaralebih rinci atau menurut kemanfaatannya.

B.  Mikroorganisme

Jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba ataumikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanyakarena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi jugapengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkattinggi. Mata biasa tidak dapat melihat jasad yang ukurannya kurang dari 0,1 mm. Ukuranmikroba biasanya dinyatakan dalam mikron (µ), 1 mikron adalah 0,001 mm. Sel mikrobaumumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, walaupun demikian ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat di lihat tanpa alat. pembesar. Adapun kelompok-kelompok penting organisma yang dikaji dalam mikrobiologiadalah bakteri, alga, jamur, virus dan protozoa.

1.    BAKTERI

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :

1.    Organisme multiselluler

2.    Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )

3.    Umumnya tidak memiliki klorofil

4.    Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnyamemiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.

5.    Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam

6.    Hidup bebas atau parasit

7.    Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah ataugambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan

8.    Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandungpeptidoglikan

a.          Struktur  Bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

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

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

  a.    .Struktur dasar bakteri :

 Dinding sel tersusun dari

1.    Peptidoglikan

yaitu gabungan protein dan polisakaridaketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bilapeptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis)

2.    Membran

plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun ataslapisan fosfolipid dan protein.

 

3.    Sitoplasma

adalah cairan sel.

4.   Ribosom

adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas proteindan RNA.

5.   Granula

penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yangdibutuhkan.

c. .         Struktur tambahan bakteri

1.    Kapsul  atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteritertentu, bilalapisannya 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 yangmenonjol dari dinding sel.

3.  Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjoldari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku danberdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat padabakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendekdaripada pilus.

4.   Kromosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma danmengandung 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.  

5.  Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri grampositif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagikehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik,dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein danmenyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggidan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru

a.                   Bentuk Bakteri

Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia)serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.Berbagai macam bentuk bakteri :

1.    Bakteri Kokus

 

a.    Monokokusyaitu berupa sel bakteri kokus tunggal

b.    Diplokokusyaitu dua sel bakteri kokus berdempetan

c.    Tetrakokusyaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat

d.   Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus

e.    Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetanmembentuk rantai

f.     Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buahanggur

2.    Bakteri basil

a.       Monobasilyaitu berupa sel bakteri basil tunggal

b.      Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteribasil berdempetan

c.       treptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3.    Bakteri Spirilia 

 

a.         Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

b.        Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c.         Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma.      

e.         alat gerak bakteri

Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentukbatang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteribergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar darilingkungan yang merugikan bagi kehidupannya.Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu :

·           Monotrik : bila hanya berjumlah satu

·           Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi

·           Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung

·           Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakter

 

f.  Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuranpopulasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untukpertumbuhan optimum adalah :

·      Suhu

·      Derajat keasaman atau pH

·      Konsentrasi garam

·      Sumber nutrisi

·      Zat-zat sisa metabolisme

·      Zat kimia

     Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.Perkembangbiakan BakteriBakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual(vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalahpembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakterilainnya.Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1.    Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu selbakteri ke sel bakteri yang lainnya.

2.    Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnyadengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).

3.    Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontaksel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan.Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

g.        Peranan bakteri

Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupunyang merugikan.Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut :

1.         Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie).

2.         Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya  Acetobacter  pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt,  Acetobacter xylinum pada  pembuatan  nata  de coco  dan  Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt.

3.         Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobiumleguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum

4.         Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalamproses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman.

5.         Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotikpolimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilispenghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,Streptomycesgriseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotikterasiklin untuk berbagai bakteri.

6.         Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh lostridium acetobutylicum

7.         Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehingggamenghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium

8.         Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidangkedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesisoleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.

Bakteri yang merugikan sebagai berikut :

1.         Pembusukan makanan contohnya :C lostridium botulinum

2.         Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis (penyebab penyakit TBC ), Vibrio cholerae ( penyebab kolera atau muntaber ), ¢lostridium tetani (penyebab penyakit tetanus ) dan Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra )

3.         Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakitantraks pada sapi )

4.         Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)