Bakteri

Sejarah penemuan bakteri

Pada abad ke-17 ditemukan salah satu musuh terbesar tubuh manusia: bakteri. Penemuan ini pada akhirnya membuat orang sadar bahwa paparan terhadap mikroorganisme tertentu dapat menyebabkan penyakit. Penemuan ini juga mendasari teori baru tentang antiseptik yang secara dramatis berhasil menekan angka kematian akibat pembedahan.

Antoni van Leeuwenhoek, seorang penjaga gedung paruh waktu dan penjual kain yang bekerja di Delft, Belanda, menemukan bakteri dan mikroorganisme lain dengan menggunakan mikroskop yang ia kembangkan sendiri. Lewat pengaruh temannya, seorang dokter berkebangsaan Belanda, dia diminta untuk menulis surat ke Royal Society di London, sebuah perkumpulan yang didedikasikan untuk kemajuan ilmu pengetahuan. Surat ini diterjemahkan dari bahasa Belanda ke bahasa Inggris dan dipublikasikan dalam jurnal Philosophical Transactions.

Surat Leeuwenhoek yang paling terkenal dipublikasikan pada tanggal 16 Maret 1677. Dalam surat tersebut dia menggambarkan penglihatannya pada setetes air hujan lewat mikroskop. Air itu diambil dari wadah di mana air tersebut telah tergenang selama beberapa hari. Yang mengagetkan, dia melihat suatu hewan yang sangat kecil, yang sekarang dikenal sebagai protozoa, sedang berenang di dalam air. Dia juga mengamati hewan lain yang tidak bergerak sama sekali, yang sekarang disebut bakteri. Tidak ada seorang pun di Royal Society yang tahu tentang binatang-binatang kecil tersebut, yang oleh Leeuwenhoek disebut animalcules. Atas permintaan anggota Royal Society, beberapa penduduk Delft yang paling disegani diminta untuk memverifikasi penemuan Leeuwenhoek. Mereka membenarkannya, dan pada 1680, Leeuwenhoek dipilih sebagai anggota Royal Society.

Penemuan-penemuan selanjutnya membuktikan betapa pentingnya hasil kerja Leeuwenhoek, terutama sebuah temuan hebat dari ilmuwan Jerman, Robert Koch pada 1876. Koch menemukan bahwa bakteri anthrax bacillus dapat menyebabkan penyakit yang serius pada manusia. Sebelum penemuan Koch, banyak ilmuwan meragukan bahwa makhluk-makhluk mikroskopik dapat membahayakan hewan yang jauh lebih besar dan juga manusia. Pada 1882, Koch menunjukkan bahwa jenis lain bakteri, tubercle bacillus, menyebabkan tuberculosis, penemuan yang membuatnya memenangkan hadiah Nobel pada tahun 1905.

Tidak seperti Koch yang merupakan seorang dokter ketika dia menemukan temuannya, Louis Pasteur, seorang ahli kimia dan biologi berkebangsaan Prancis, sangat membenci dokter. Oleh karena itu, dia tidak mempekerjakan seorang dokter pun di laboratoriumnya. Meskipun begitu, dia sangat tertarik terhadap berbagai macam penyakit. Pasteur menemukan bahwa pembusukan disebabkan oleh mikroorganisme yang mengambang di air. Pasteur mempelajari bahwa dia dapat mencegah proses pembusukan dengan cara memanaskan substansi organik pada suhu sedang, suatu proses yang dikenal sebagai pasteurization.

Pada tahun 1865, Joseph Lister, seorang ahli bedah berkebangsaan Inggris, membaca penelitian Pasteur mengenai pembusukan. Lister pun teringat bahwa jika patah tulang ringan hampir selalu dapat disembuhkan, tidak demikian halnya dengan compound fractures (patah tulang yang menembus kulit) yang hampir selalu akan membusuk. Lister yakin bahwa proses infeksi yang berbahaya ini disebabkan oleh mikroorganisme jahat yang telah Pasteur gambarkan. Untuk menguji teori tersebut, Lister menutup luka pasiennya yang mengalami compound fractures, yang sebelumnya terpapar ke udara, dengan kain katun yang telah direndam ke dalam asam karbolat/fenol. Dia percaya bahwa asam karbolat dapat membunuh mikrorganisme yang ditularkan lewat udara.

Lister mengobati compound fractures dan luka pembedahan yang terbuka dengan asam karbolat selama 9 bulan dan dia mengamati bahwa tidak ada infeksi pada pasien bedahnya. Hasil penelitiannya yang dipublikasikan pada 1867, mendorong lahirnya antiseptik untuk pembedahan. Meskipun teknik antiseptik dari Lister ini pada awalnya ditentang oleh dokter-dokter lain, tetapi teknik tersebut segera meluas dan diterima banyak pihak, yang pada akhirnya berhasil secara drastis menurunkan angka kematian karena infeksi di ruang bedah.

Pengertian Bakteri

Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal), prokariota/prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).

Bakteri berasal dari kata bahasa latin yaitu bacterium. Bakteri memiliki jumlah spesies mencapai ratusan ribu atau bahkan lebih. Mereka ada di mana-mana mulai dari di tanah, di air, di organisme lain, dan lain-lain juga berada di lingkungan yang ramah maupun yang ekstrim. Dalam tumbuh kembang bakteri baik melalui peningkatan jumlah maupun penambahan jumlah sel sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni seperti ph, suhu temperatur, kandungan garam, sumber nutrisi, zat kimia dan zat sisa metabolisme.

Ciri-Ciri Bakteri :

-          Umumnya tidak berklorofil

-          Hidupnya bebas atau sebagai parasit / patogen

-          Bentuknya beraneka ragam

-          Memiliki ukuran yang kecil rata-rata 1 s/d 5 mikron

-          Tidak mempunyai membran inti sel / prokariot

-          Kebanyakan Uniseluler (memiliki satu sel)

-          Bakteri di lingkungan ekstrim dinding sel tidak mengandung peptidoglikan, sedangkan yang kosmopolit mengandung peptidoglikan

Manfaat/Kegunaan Bakteri Yang Menguntungkan Bagi Kehidupan :

1.      Membantu menyuburkan tanah dengan menghasilkan nitrat

2.      Pengurai sisa makhluk hidup dengan pembusukan

3.      Fermentasi dalam pembuatan makanan dan minuman

4.      Penghasil obat-obatan seperti antibiotik

5.      Mengurai sampah untuk menghasilkan energi

6.      Membantu dalam pembuatan zat-zat kimia, dll

Dampak Buruk Bakteri Yang Merugikan Bagi Kehidupan Manusia:

1.      Menyebabkan penyakit bagi makhluk hidup termasuk manusia (bakteri parasit/patogen)

2.      Membusukkan makanan yang kita miliki

3.      Merusak tanaman dengan serangan penyakit yang merugikan (bakteri parasit/patogen)

4.      Menimbulkan bau yang tidak sedap hasik aktivitas pembusukan

5.      Membuat tubuh manusia kotor dipenuhi bakteri yang mengakibatkan bau badan

Macam-macam Bakteri

A.  Bakteri menguntungkan

Jika didasarkan pada sifat yang menguntungkan, maka bakteri sekurang-kurangnya dibagi atas beberapa kelompok antara lain: 

1.        Bakteri Pengurai. Kelompok bakteri ini bekerja dengan cara mengurai jasad makhluk hidup serta sisa-sisa kotoran organisme tersebut. Bakteri ini dikenal dengan nama saprofit. Ia mampu mengurai karbohidrat, protein serta senyawa organik lain menjadi gas amoniak, CO2 dan senyawa jenis lainnya yang strukturnya lebih sederhana. Kenapa bakteri ini menguntungkan? Sebab sifat “mengurainya” secara tidak langsung berperan dalam membersihkan bumi.

2.        Bakteri Nitrifikasi. Kelompok bakteri yang satu ini bisa menyusun senyawa nitrat yang berasal dari amoniak dengan sistem aerob dan berlangsung di bawah tanah. Nitrifikasi ini sendiri berlangsung dalam 2 tahap yang dikenal dengan istilah nitritasi dan juga nitratasi. Mengapa bakteri ini menguntungkan? Sebab dalam bidang pertanian, aktifitas bakteri ini bisa membantu kesuburan tanaman.

3.        Bakteri nitrogen. Kelompok bakteri ini memiliki aktifitas yang mengikat nitrogen di udara bebas dan kemudian mengubahnya menjadi senyawa sederhana yang bisa diserap tumbuha. Bakteri yang masuk ke dalam kelompok ini tentu sangat menguntungkan sebab bisa mempengaruhi kualitas tanaman pertanian dan mampu mendongkrak nilai ekonominya.

4.        Bakteri Usus. Kelompok bakteri ini terdiri atas bakter-bakteri yang hidup di wilayah kolon atau usus besar manusia. Ia menguntungkan sebab membantu menyehatkan sistem pencernaan dan penyerapan makanan. Bakteri usus ini mencakup juga bakteri fermentasi yang bisa dijumpai pada sejumlah komponen makanan seperti yoghurt, mentega, terasi, kefir, asinan buah, sosis dan masih banyak lagi lainnya.

5.        Bakteri Yang Menghasilkan Anti-biotik. Jenis bakteri ini jelas menguntungkan manusia sebab ia bisa menghambat daya kerja organisme lainnya yang umumnya memiliki pengaruh buruk pada makhluk hidup termasuk manusia.

B.  Bakteri Merugikan 

Macam-macam bakteri merugikan ini antara lain:  Bakteri yang merusak makanan. Jenis bakteri yang masuk ke dalam kelompok ini antara lain bakteri yang biasa dijumpai pada makanan kalengan dan makanan lain yang berubah rasa dan warna juga bentuk.

1.        Bakteri Denitrifikasi. Jenis bakteri yang masuk ke dalam kelompok ini bekerja dengan cara kebalikan dari bakteri nitrogen. Ia mereduksi nitrat sehingga akan terbentuk nitrit yang kemudian berubah menjadi amoniak. Senyawa ini sendiri tidak bisa diurai oleh tumbuhan. Hal ini jelas merugikan.

2.        Bakteri Patogen. Jenis bakter yang masuk ke dalam kelompok ini adalah jenis yang menjadi biang penyebab penyakit pada makhluk hidup baik itu manusia, hewan maupun tumbuhan.

C.  Berdasarkan Bentuk 

Jika dipandang dari bentuknya maka macam-macam bakteri dibagi sebagai berikut: 

1.        Bakteri kokus: yakni jenis bakteri yang bentuknya bulat menyerupai bola. Bakteri dalam kelompok ini biasanya dibagi lagi ke dalam beberapa jenis yakni bakteri monokokus (tunggal), bakteri diplokokus (dua bola berdempetan), tetrakokus (tiga bola berdempetan), dan seterusnya.

2.        Bakteri basil: yakni jenis bakteri yang bentuknya menyerupai batang. Sama seperi bakteri kokus, jenis yang ini juga dibagi ke dalam beberapa varian yakni monobasil, diplobasil dan juga streptobasil.

3.        Bakteri spirilia: yakni jenis bakteri dengan bentuk menyerupai spiral. Dibagi ke dalam beberapa jenis yakni spiral bergelombang, spiroseta atau berbentuk layaknya sekrup dan juga bakteri vibro dengan bentuk layaknya tanda baca koma.

Struktur Tubuh Bakteri

1. Flagela atau bulu cambuk

Bagian ini biasa disebut bulu cambuk, karena gerakan yang ditimbulkan seperti gerakan cambuk. Flagela tersusun atas protein kontraktil sehingga dapat berkontraksi yang berdampak gerakan ke kiri dan ke kanan. Akibat gerakan flagela ke kiri dan ke kanan yang seperti cambuk, bakteri dapat berpindah tempat sekitar 50mm/detik atau sekitar sekitar seratus kali panjang tubuhnya per detik. Berdasarkan hal tersebut, fungsi flagela adalah sebagai alat gerak bakteri.

2. Pilus atau Fimbria

Pilus atau fimbria merupakan benang-benang halus yang keluar dari dinding sel yang tersusun atas protein kontraktil dan berfungsi sebagai alat perlekatan dengan bakteri atau organisme lain (sel inangnya). Pada saat terjadi konjugasi pilus atau fimbria berfungsi sebagai saluran penghubung dalam transfer DNA.

3. Kapsula

Kapsula adalah lapisan mukus (lendir) yang melapisi sel dan terbentuk dari hasil metabolisme sel yang disekresikan. Kapsula berfungsi untuk menempel pada substrat dan memberikan perlindungan tambahan yang meliputi peningkatan daya resistensi terhadap sistem pertahanan inang. Kapsula bergelatin juga mempunyai fungsi sebagai pengikat antara sel-sel pada bakteri untuk membentuk koloni.

4. Dinding Selein

Dinding Selein yang disebut peptidoglikan atau murein. Dinding sel bersifat tebal dan kaku sehingga berfungsi sebagai untuk mempertahankan bentuk sel, memberikan perlindungan fisik/mekanis, dan menjaga agar sel tidak pecah dalam media hipertonis (lebih kental). Berdasarkan jumlah peptidoglikan dan kompleksitas penyusun dinding sel dibedakan menjadi dua , yaitu bakteri gram postif dab bakteri gram negatif. Bakteri gram positif adalah bakteri yang dindingnya banyak mengandung peptidoglikan sehingga strukturnya lebih sederhana. Sedangkan bakteri gram negatif dindingnya hanya sedikit mengandung peptidoglikan sehingga strukturnya menjadi lebih kompleks karena bagian luarnya tersusun atas lipoposakarida.

5. Membran Plasma

Membran plasma merupakan selaput tipis yang tersusun atas molekul lipoprotein yaitu gabungan antara molekul lipid (lemak) dan protein. Membran plasma terdapat dibagain dalam dari dinding sel bakteri. Membran plasma bersifat tipis, elastis dan selektif permiabel. Fungsi membran untuk melindungi organ sel dari lingkungan, emngontrol pertukaran zat antara sel dan lingkungannya.

6. Mesosom

Mesosom secara komparatif pada sel eukariotik disebut retikulum endoplasma. Mesosom merupakan struktur membran yang membentuk lipatan yang terdapat di dalam sitoplasma. Mesosom merupakan hasil perluasan membran plasma ke arah sitoplasma sehingga dapat menjadi penghubung antara sitoplasma dengan dinding sel. Fungsinya adalah sebagai tempat perpisahan DNA dan pembentukan dinding sel baru serta transportasi intraseluler.

7. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan cairan yang terdapat dalam sel. Sitoplasma merupakan bagian terbesar atas sel yang tersusun atas air, senyawa organik, dan anorganik. Sitoplasma berfungsi sebagai media tempat organel-organel dan juga untuk melindungi organel dari benturan-benturan

8. Ribosom

Ribosom adalah organel sel bakteri yang melayang di sitoplasma. Ribosom tersusun atas molekul protein dan RNA. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Protein yang disintesis oleh Ribosom berupa protein struktural berupa membran sel dan protein fungsional yang berupa enzim yang dibutuhkan dalam metabolisme.

9. Region Nukleoid

Bakteri tidak mempunyai inti sel sejati (nukelus), tetapi mempunyai bagian yang menyerupai inti, yaitu region nukleoid. Region Nukleoid tampak berwarna kurang dapat dibandingkan dengan sitoplasma. Dalam region nukleoid terdapat molekul DNA beruntai ganda yang melingkar seperti cincin (sirkuler). Jumlah DNA bakteri rata-rata sekitar seperseribu dari DNA sel prokariotik. DNA untai ganda ini membentuk bangunan mirip kromosom pada sel eukariotik sehingga disebut gonophore. DNA bakteri berfungsi untuk mengendalikan aktivitas sel dan untuk aktivitas reproduksi sel bakteri.

10. DNA sirkuler = plasmit (materi genetik)

Bakteri tidak mempunyai inti sel sejati (nukelus), tetapi mempunyai bagian yang menyerupai inti, yaitu nukleoid. Di dalam nukleoid terdapat molekul DNA tunggal yang melingkar (sirkuler). DNA sirkuler pada bakteri ini dapat dimanfaatkan DNA dari organisme lain dalam teknologi rekayasa genetika maka karena perannya ini DNA sirkuler bakteri sering disebut Plasmid.

11. Lembar Fotosintetik

Khusus pada bakteri yang berfotosintesis, terdapat pelipatan membran ke arah sitoplasma yang disebut sebagai lembar fotosintesik. Lembar ini, berfungsi untuk fotosintetik. Contohnya pada bakteri ungu. Bakteri lain yang tidak berfotosintesis tidak memiliki lipatan tersebut.

12. Endospora

Bakteri ada yang dapat membentuk endospora. Pembentukan endospora merupakan cara banteri mengatasi kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Endospora tahan terhadap panas sehingga tidak mati oleh proses masak biasa. Spora mati diatas suhu 120 derajat celcius. Jika kondisi telah membaik, endospora dapat tumbuh menjadi bakteri seperti sediakala.