"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
PROTOZOA
>>Tujuan : Setelah mempelajari kegiatan ini Anda diharapkan dapat: mendiskripsikan ciri-ciri Protista berdasarkan pengamatan, membandingkan ciri-ciri Protista dengan makhluk hidup lain, mendiskripsikan ciri-ciri Protista tertentu hasil pengamatan dan dari literatur, mengenali Protista berdasarkan ciri morfologinya, memberi contoh peranan protista bagi kehidupan, dan menyusun dan mempresentasikan karya ilmiah tentang Protista yang menguntungkan dan merugikan.
Protozoa
Tubuh protista ada yang tersusun atas satu sel saja (uniseluler) contohnya protozoa dan euglenophyta, ada pula yang tersusun atas banyak sel contohnya protista yang mirip jamur (tumbuhan). Organisme protista berdasarkan ciri yang dimikilinya ada yang mirip hewan, seperti tumbuhan dan ada yang seperti jamur. Berdasarkan pola perolehan atau pengolahan makanannya, maka protista dikategorikan dalam tiga kelompok dasar yaitu:
Kelompok Protozoa (Protista mirip hewan)
Kelompok Alga (Protista mirip tumbuhan)
Kelompok Jamur lendir
Atas dasar pengelompokkan di atas marilah kita pelajari satu persatu yang pertama tentang:
A.
Protozoa (Protista mirip hewan)
a. Ciri-ciri dan tempat tinggal
Protozoa merupakan hewan bersel tunggal, berinti sejati (eukariotik) dan tidak memiliki dinding sel. Protozoa berasal dari kata protos yang berarti pertama dan zoom yang berarti hewan sehingga disebut sebagai hewan pertama. Ukurannya antara 3 – 1000 mikron dan merupakan organisme mikroskopis bersifat heterotrof. Tempat hidupnya adalah tempat yang basah yang kaya zat organik, air tawar atau air laut sebagai zooplakton, beberapa jenis bersifat parasit dan menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan ternak.Bentuk tubuh protozoa berbeda-beda pada fase yang berbeda dalam siklus hidupnya. Protozoa memiliki alat gerak yaitu ada yang berupa kaki semu, bulu getar (cillia) atau bulu cambak (flagel). Beberapa protozoa memiliki fase vegetatif yang bersifat aktif yang disebut tropozoit dan fase dorman dalam bentuk sista. Tropozoit akan aktif mencari makan dan berproduksi selama kondisi lingkungan memungkinkan. Jika kondisi tidak memungkinkan kehidupan tropozoit maka protozoa akan membentuk sista. Sista merupakan bentuk sel protozoa yang terdehidrasi dan berdinding tebal mirip dengan endospora yang terjadi pada bakteri. Pada saat sista protozoa mampu bertahan hidup dalam lingkungan kering maupun basah. Pada umumnya berkembangbiak dengan membelah diri.Selanjutnya untuk lebih mengenal tentang bentuk-bentuk protozoa cobalah lakukan kegiatan praktikum bersama teman kelompok Anda yaitu “Organisme Protozoa yang ada di lingkungan kita”.
b.
Penggolongan Protozoa
Berdasarkan alat gerak yang dimilikinya Protozoa dibedakan menjadi 4 fillum yaitu:
1.
Fillum Mastigophora atau Flagellata (Flagellum = Cambuk)memiliki alat gerak berupa cambuk dan disebut cambuk getarContohnya: Trypanosoma.
2.
Sarcodina atau Rhizopoda (Rhizoid = akar, podos = kaki) yaitu protozoa yang bergerak dengan menggunakan pseudopodia (kaki semu), misal Amoeba.
3.
Cilliata atau Cilliophora (Cillia = bulu getar)Protozoa yang memiliki bulu getar pada seluruh permukaan (membran selnya) digolongkan dalam kelompok (Fillum Ciliata), misalnya Paramecium.
4.
Sporozoa (Spora = alat reproduksi) yang dapat tumbuh menjadi individu baruSemua protozoa yang tidak memiliki alat gerak khusus dan berkembangbiak dengan spora digolongkan dalam fillum sporozoa, misalnya Plasmodium.
1.
Filum Mastigophora atau Flagellata Semua organisme yang tergolong flagellata memiliki flagellum yang berperan sebagai alat gerak.Mastighopora yang bersifat parasit adalah genus Trypanosoma dan genus Trichomonas.Beberapa jenis Mastigophora yang bersifat parasit dan penyakit yang ditimbulkannya dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel: Jenis Mastigophora dan penyakit yang ditimbulkannya
No.
Nama Jenis Mastigophora
Penyakit yang ditimbulkannya
1.
Trypanosoma gambiense & Trypanosoma rhodesiense
Parasit dalam darah manusia dan dapat menyebabkan penyakit tidur.Di Afrika penularan dilakukan oleh lalat Tse-tse yaitu Glosina palpalis.
Trypanasoma cruzi
Penyakit chagas di Amerika
Trypanasoma evansi
Penyakit sura pada hewan
silahkan lihat ke www. google.co.id
search di : virus, bakteri, dan protozoa.
Trypanosoma brucei
Penyakit nagana pada sapi dan kerbau
Trypanasoma vaginalis
Keputihan pada vagina wanita
Trypanasoma foetus
Parasit pada vagiana sapi
2.
Filum Sarcodina atau Rhizopoda Organisme yang tergolong Sarcodina (Rhizopoda) menggunakan kaki semu atau pseupodia untuk bergerak dan menangkap mangsa misalnya Amoeba. Sedangkan Rhizopoda yang terbungkus oleh cangkang misalnya Foraminifero dan Arcella.Amoeba adalah hewan bersel satu hidup bebas atau hidup sebagai parasit. Amoeba yang hidup bebas di tanah yang berair dan banyak mengandung bahan organik, contohnya: Amoeba proteusSedangkan contoh Amoeba yang bersifat parasit terdapat dirongga mulut seperti Entamoeba ginggivalis dan di dalam usus manusia adalah Entamoeba histolytica.
Gambar 2. Struktur tubuh Amoeba proteus
a.
Struktur tubuh AmoebaJika kita lihat tubuh amoeba maka dapatlah kita melihat bahwa tubuhnya dapat berubah-ubah. Pada tubuh bagian luar terdapat membran sel (membran plasma). Membran plasma berfungsi sebagai pelindung isi sel, mengatur pertukaran zat misalnya zat makanan, ekskresi. Alat gerak yang digunakan adalah dengan membentuk pseudopodia serta dapat menangkap rangsangan kimia dari luar tubuhnya. Bagian dalam terdapat sitoplasma yang dibedakan menjadi ektoplasma (bagian luar) dan endoplasma (bagian dalam).Cara bergerak Amoeba dengan menggunakan kaki semu (pseudopodia) yang merupakan penjuluran dari sitoplasma. Pseudopodia digunakan untuk bergerak dan menelan mangsa (makanannya). Beberapa jenis amoeba membentuk sista dan di dalam sista terjadi pembelahan secara mitasis. Sista akan dikeluarkan bersama faeses (tinja), kemudian tersebar pada makanan dan minuman, akhirnya disebarkan oleh lalat.Bagaimana Anda sudah paham dengan apa yang disampaikan di muka, cobalah untuk dipelajari dengan teliti dan jangan tergesa-gesa, setelah itu mari kita lanjutkan lagi masih tentang Amoeba.Berdasarkan cara hidupnya Amoeba ada yang hidup parasit tapi ada pula yang hidup saprofit dalam tubuh manusia. Cobalah perhatikan bagan di bawah
Sekarang coba Anda jawab pertanyaan berikut!
1.2.3.
Apakah fungsi kaki semu pada Amoeba?Bagaimana ciri-ciri Amoeba?Sebutkan penggolongan Protozoa berdasarkan alat gerak yang dimilikinya
Setelah menjawab pertanyaan di atas marilah kita lanjutkan pada golongan Protozoa berikut yaitu: Cilliophora yang bergerak dengan silia.
3.
Fillum Cilliophora (Cilliata)
Cilliata merupakan protista bersel satu yang permukaan tubuhnya ditumbuhi rambut getar (silia). Bentuk tubuhnya tetap tidak berubah-ubah, oval dan hidup di tempat-tempat yang berair misal: sawah, rawa, tanah berair dan banyak mengandung bahan organik.
Sifat hidup cilliata ada yang hidup bebas dan adapula yang parasit. Contoh cilliata yang hidup bebas adalah Paramecium candatum dan yang hidup parasit adalah Nyctoterus ovalis yang hidup di dalam usus kecoa adalah Balantidium coli yang parasit pada babi dan dapat menyebabkan penyakit balantidiosis (disentri balantidium).
Perhatikan gambar Paramecium dibawah ini:
Gambar 3. Paramecium
Dalam tubuh Paramecium memiliki dua macam inti (nucleus) yaitu inti kecil (mikronukleus) dan inti besar (makronucleus). Di samping itu memiliki vakuola makanan yang berfungsi untuk mencerna dan mengedarkan makanan, serta vakuola berdenyut yang berguna untuk mengeluarkan sisa makanan.Paramecium bergerak dengan menggetarkan silianya, yang bergerak melayang-layang di dalam air. Hal ini akan terlihat jika menggunakan mikroskop. Sedangkan cara menangkap makanan adalah dengan cara menggetarkan rambut (silianya), maka terjadi aliran air keluar dan masuk mulut sel. Saat itulah bersamaan dengan air masuk bakteri bahan organik atau hewan uniseluler lainnya.Berkembangbiak Paramecium adalah dengan cara:
a.
Aseksual atau dengan cara membelah diri yaitu dengan pembelahan biner dimana sel membelah menjadi 2 kemudian menjadi 4, 8 dan 16 dst. Pembelahan diawali dengan pembelahan mikronukleus dan diikuti dengan pembelahan makronucleus. Perhatikan gambar pembelahan diri Paramecium.
b.
Seksual atau perkembangbiakan secara kawin Caranya adalah dua sel saling mendekat, menempel pada bagian mulut sel untuk kawin. Artinya kedua hewan ini sedang mengalami konjugasi. Selanjutnya terbentuk saluran konjugasi diantara kedua sel ini. Dan melalui saluran ini terjadi tukar-menukar mikronukleus. Mikronukleus dari sel yang satu pindah ke sel yang lain, demikianlah sebaliknya. Selanjutnya perhatikan gambar berikut ini:
Gambar 5. Konjugasi pada Paramecium
Sedangkan contoh hewan Cilliata yang lainnya adalah
1.
Stentor: hidup di sawah-sawah atau air tergenang banyak mengandung bahan organik.
2.
Didinium: merupakan pemangsa Paramecium, hidup diperairan yang banyak protozoa.
3.
Vorticella: bentuk seperti lonceng, silia terdapar di sekitar mulut sel.
4.
Stylonichia: mirip dengan Paramecium, silia berkelompok disebut sirus, hidup di perairan yang banyak mengandung sampah organik
Gambar 6. Contoh organisme Cilliata
Cobalah sekarang Anda ulangi lagi untuk mempelajari materi yang baru saja kita bahas (jelaskan). Mungkin ada hal-hal yang kurang mengerti. Coba Anda diskusikan dengan kelompok Anda atau bertanya kepada guru bina Anda. Sekarang sebelum melanjutkan pada Fillum Sporozoa silakan Anda jawab dulu pertanyaan berikut ini:
1.
Apa fungsi rambut getar pada Cilliata?
2.
Bagaimana cara menangkap mangsa/makanan Paramecium?
3.
Jelaskan cara reproduksi pada Paramecium!
Selanjutknya mari kita lanjutkan ke materi berikutnya yaitu tentang:
4.
Fillum SporozoaSemua anggota filum Sporozoa tidak memiliki alat gerak dan bersifat parasit, tubuh terbentuk bulat atau bulat panjang. Perkembangbiakan/siklus hidupnya dapat dibagi atas tiga stadium:
a.
SchizogoniaTerbentuk secara membelah dan terjadi setelah menginfeksi inang
b.
SporogoniPembentukan spora di luar inang dan merupakan stadium efektif.
c.
Gamogoni
Tahap pembentukan sel-sel gamet terjadi di dalam tubuh inang perantara atau nyamuk.Contoh-contoh Sporozoa antara lain:
1.
Plasmadium vivax, penyebab penyakit malaria tertiana dengan gejala demam (masa sporulasi) selang waktu 48 jam.
2.
Plasmodium malariae, penyebab penyakit malaria Quartana dengan gejala demam (masa sporulasi) selang waktu 72 jam.
3.
Plasmodium falcifarum, penyebab penyakit malaria tropika dengan gejala demam yang tidak teratur.
4.
Plasmadium ovale, disebut malaria ovale tertiana, akan tetapi gejala demamnya lebih ringan daripada malaria tertiana yang disebabkan Plasmodium vivax.
Keempat contoh di atas adalah merupakan penyakit yang banyak ditemukan serta menyerang manusia. Kita tahu bahwa siklus (daur) hidup daripada Plasmodium yang dapat menyebabkan demam pada tubuh manusia melalui dua fase yaitu pada dase tubuh manusia dan fase tubuh nyamuk, perhatikan bagan di bawah ini:
Keterangan :
1.
Nyamuk Anopheles betina menggigit, menghisap darah manusia kemudian mengeluarkan air liur yang mengandung sporozoit.
2.
Bersama aliran darah sporozoit menuju hati, selama ± 3 hari.
3.
Sporozoit membelah menjadi 8 – 32 merozoit, keluar dari hati kemudian menginfeksi sel hati lain dan membentuk merozoit baru. Akibatnya sel hati banyak yang rusak.
4.
Gejala demam terjadi ketika merozoit melisiskan sel darah merah dalam jumlah banyak.
5.
Gejala demam terjadi ketika merozoit melisiskan sel darah merah dalam jumlah banyak.
6.
Jika darah si penderita digigit nyamuk Anopheles dan menghisap darah penderita tadi maka makrogametosit dan mikrogametosit akan ikut terhisap dan masuk ke dalam usus nyamuk. Di dalam usus nyamuk makrogametosit danmikrogametosit berkembang menjadi makrogamet (ovum) dan mikrogamet (sperma). Prosesnya dinamakan gametogonia atau gametogenesis. Fertilisasi terjadi di dalam usus sehingga terbentuklah zigot (ookinet).
7.
Zigot (ookinet) selanjutnya akan menembus dinding usus dan untuk sementara akan menetap, terbungkus oleh otot dinding perut nyamuk (ookista)
8.
Di dalam ookista, zigot akan membelah berulang kali sehingga terbentuk sel-sel yang lengkap dinamakan sporozoit.
9.
Jika ookista telah matang maka akan pecah sehingga sporozoit tersebar ke seluruh tubuh nyamuk, diantaranya adalah ke dalam kelenjar ludah.
10.
Apabila nyamuk menghisap darah manusia bersamaan dengan itu nyamuk akan melepaskan sporozoit ke dalam darah.
Cobalah Anda jawab pertanyaan ini:
1.
Jelaskan daur/siklus hidup sporozoa
2.
Jelaskan pula siklus hidup Plasmodium
Bila Anda belum bisa menjawabnya dengan benar, coba Anda pelajari kembali materinya. Setelah Anda pahami, dapat Anda lanjutkan pada materi berikut.
Sekarang kita lihat/pelajari apa peranan Protista bagi kehidupan. Seperti diketahui bahwa hubungan protozoa dengan kehidupan manusia itu diantaranya ada protozoa yang merugikan tapi adapula yang menguntungkan.
-
Protozoa yang merugikan antara lain Plasmodium, Entamoeba hyctolitica, Trypanosoma dan Balantidium.
-
Protozoa yang menguntungkan antara lain, Entamoeba coli yang hidup di usus sapi dapat membantu pencernaan sapi. Rhizopoda ada yang memiliki cangkang keras untuk melindungi selnya. Cangkang tersebut dari silikon (contoh Radiolaria) atau kalsium karbonat (misal Foraminifera). Keduanya hidup di laut. Jika hewan tersebut mati maka cangkangnya tetap utuh dalam waktu yang lama sehingga dapat berubah menjadi fosil. Fosil ini digunakan untuk menentukan umur lapisan bumi atau sebagai petunjuk sejarah bumi. Disamping itu fungsi lainnya adalah digunakan sebagai petunjuk adanya sumber minyak bumi.Setelah Anda membaca tentang Protista yang menguntungkan dan protista yang merugikan, kerjakan tugas berikut. Buatlah suatu karangan tentang keuntungan dan kerugian yang diakibatkan oleh Protista. Hasil tulisan tersebut cobalah Anda presentasikan kepada teman kelompokmu dan guru binamu yang menilainya.Demikian tadi kita sudah mempelajari protozoa bagian dari kelompok protista, Apakah Anda sudah pahami semua? Jika belum coba ulangi lagi, kemudian coba kerjakan pertanyaan di bawah ini. Jika jawabannya sudah selesai, cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawaban di halaman belakang modul.
Protozoa Uji Kompetensi-1 Kegiatan Belajar 2 Home
PUSTEKKOM@2005
Jumat, 27 Maret 2009
materi - Bakteri
Bakteri, 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, cytoskeleton, 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.
Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti "small stick".
Struktur sel
Struktur sel prokariota
Artikel utama struktur sel bakteri
Seperti prokariota (organisme yang tidak memiliki selaput inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana. Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel. Bakteri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan struktur dinging sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar, lipopolisakarida - terdiri atas membran dan lapisan peptidoglikan yang tipis terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas dan magnetosom.
Beberapa bakteri mampu membentuk endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.
Morfologi/bentuk bakteri
Berdasarkan berntuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
o Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
o Diplococcus, jka bergandanya dua-dua
o Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
o Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
o Staphylococcus, jika bergerombol
o Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
o Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
o Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
Alat gerak bakteri
Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik; C-Amfitrik; D-Peritrik;
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
Atrik, tidak mempunyai flagel.
Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
Amfitrik, mempunyai sejumlah flagel pada kedua ujungnya.
Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dan cahaya.
Suhu
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30°C, dengan suhu optimum 15°C.
Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55°C, dengan suhu optimum 25° – 40°C.
Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75°C, dengan suhu optimum 25° – 40°C
Pada tahun 1967 di Yellow Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93° – 94°C.
Kelembapan
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembapan yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.
Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian. Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya.
Peranan Bakteri
Bakteri menguntungkan
] Bakteri pengurai
Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.
Bakteri nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:
Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.
Reaksi nitritasi
Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.
Reaksi nitratasi
Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.
Bakteri nitrogen
Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.
Bakteri usus
Bakteri Entamoeba coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B12, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.
Bakteri fermentasi
Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:
No.
Nama produk atau makanan
Bahan baku
Bakteri yang berperan
1.
Yoghurt
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2.
Mentega
susu
Streptococcus lactis
3.
Terasi
ikan
Lactobacillus sp.
4.
Asinan buah-buahan
buah-buahan
Lactobacillus sp.
5.
Sosis
daging
Pediococcus cerevisiae
6.
Kefin
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Srteptococcus lactis
Bakteri penghasil antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin
Bakteri merugikan
Bakteri perusak makanan
Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:
Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan
Bakteri denitrifikasi
Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.
Bakteri patogen
Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.
Bakteri penyebab penyakit pada manusia:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Salmonella typhosa
Tifus
2.
Shigella dysenteriae
Disentri basiler
3.
Vibrio comma
Kolera
4.
Haemophilus influenza
Influensa
5.
Diplococcus pneumoniae
Pneumonia (radang paru-paru)
6.
Mycobacterium tuberculosis
TBC paru-paru
7.
Clostridium tetani
Tetanus
8.
Neiseria meningitis
Meningitis (radang selaput otak)
9.
Neiseria gonorrhoeae
Gonorrhaeae (kencing nanah)
10.
Treponema pallidum
Sifilis atau Lues atau raja singa
11.
Mycobacterium leprae
Lepra (kusta)
12.
Treponema pertenue
Puru atau patek
Bakteri penyebab penyakit pada hewan:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Brucella abortus
Brucellosis pada sapi
2.
Streptococcus agalactia
Mastitis pada sapi (radang payudara)
3.
Bacillus anthracis
Antraks
4.
Actinomyces bovis
Bengkak rahang pada sapi
5.
Cytophaga columnaris
Penyakit pada ikan
Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Xanthomonas oryzae
Menyerang pucuk batang padi
2.
Xanthomonas campestris
Menyerang tanaman kubis
3.
Pseudomonas solanacaerum
Penyakit layu pada famili terung-terungan
4.
Erwinia amylovora
Penyakit bonyok pada buah-buahan
Dekomposisi
Bakteri bekerja secara terstruktur dalam proses degradasi organisme atau proses pembusukan mayat. Proses pembusukan berawal dari mikroorganisme, misalnya bakteri-bakteri yang hidup di dalam usus besar manusia. Bakteri tersebut mulai mendegradasi protein yang terdapat dalam tubuh. Jika seluruh jenis ikatan protein sudah terputus, beberapa jaringan tubuh menjadi tidak berfungsi. Proses ini disempurnakan bakteri yang datang dari luar tubuh mayat, bisa berasal dari udara, tanah, ataupun air. Seluruh jenis bakteri ini menyerang hampir seluruh sel di tubuh dengan cara menyerang sistem pertahanan tubuh yang tidak lagi aktif, menghancurkan jaringan otot, atau menghasilkan enzim penghancur sel yang disebut protease. Kemudian dengan berbagai jenis metabolisme, mikroorganisme mulai memakan jaringan mati dan mencernanya. Tak jarang kerja proses ini dibantu reaksi kimia alami yang terjadi dalam organisme mati.
Bakteri heterotrof
Tidak semua mikroorganisme mampu mendegradasi mayat. Kebanyakan mereka berasal dari jenis bakteri heterotrof. Bakteri ini membutuhkan molekul-molekul organik dari organisme lain sebagai nutrisi agar ia dapat bertahan hidup dan berkembang biak. Berbeda dengan bakteri autotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan CO2 sebagai nutrisi makro serta bantuan dari cahaya matahari atau sumber energi kimia lainnya.
Jenis bakteri heterotrof biasanya hidup dan berkembang biak pada organisme mati. Mereka mendapatkan energi dengan menguraikan senyawa organik pada organisme mati. Molekul-molekul besar seperti protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik lain didekomposisi metabolisme tubuh bakteri tersebut menjadi molekul-molekul tunggal seperti asam amino, metana, gas CO2, serta molekul-molekul lain yang mengandung enam nutrisi utama bakteri, yaitu senyawa-senyawa karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), serta sulfur (S).
Kumpulan unsur organik
Tubuh mayat adalah tempat hidup, sumber makanan, serta tempat berkembang biak bakteri-bakteri tersebut, karena tubuh terdiri dari kumpulan protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik dan anorganik lain. Secara biologis, tubuh makhluk hidup (khususnya manusia) kumpulan dari unsur-unsur organik seperti C, H, N, O, P, S, atau unsur anorganik seperti K, Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Cu, Mn, atau Ni. Keseluruhan unsur tersebut dibutuhkan bakteri heterotrof sebagai sumber nutrisi alias makanan utama mereka. Sementara cairan-cairan dengan pH (tingkat keasaman suatu larutan) tertentu yang berada dalam tubuh manusia adalah media kultur (lingkungan) pertumbuhan yang baik bagi bakteri-bakteri tersebut.
Bau busuk
Bau busuk dari tubuh mayat tidak hanya mengganggu, namun juga membahayakan. Pembusukan dimulai dengan pemutusan ikatan protein-protein besar pada jaringan tubuh oleh bakteri fermentasi menggunakan enzim protease. Kumpulan hasil pemutusan ikatan protein yang disebut asam amino ini dicerna berbagai jenis bakteri, misalnya bakteri acetogen. Bakteri ini mereaksikan asam amino dengan oksigen dalam tubuhnya untuk menghasilkan asam asetat, hidrogen, nitrogen, serta gas karbon dioksida. Produk asam asetat ini menimbulkan bau.
Asam asetat yang dihasilkan ini diproses kembali oleh bakteri jenis methanogen, misalnya Methanothermobacter thermoautotrophicum yang biasa hidup di lingkungan kotor seperti selokan dan pembuangan limbah (septic tank). Asam asetat direaksikan dalam sel methanogen dengan gas hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan metana, air, dan karbon dioksida. Metana dalam bentuk gas juga menghasilkan bau busuk.
Selain asam asetat dan gas metana, beberapa bakteri menghasilkan gas hidrogen sulfida yang baunya seperti telur busuk. Lebih dari itu, bau busuk mayat di lautan yang bercampur dengan uap garam bersifat racun, karena mampu mereduksi konsentrasi elektrolit dalam tubuh.
Produk berbahaya selain gas yang dihasilkan adalah cairan asam dan cairan lain yang mengandung protein toksik. Jika cairan-cairan ini sempat menginfeksi kulit yang luka atau terkena makanan, bukan hanya produk beracun yang dapat masuk ke dalam tubuh tetapi juga bakteri heterotrof patogen seperti clostridium.
Bakteri serta produk beracun ini dapat menginfeksi manusia lewat kontaminasi makanan, minuman, atau luka di kulit. Karena adanya saluran masuk ini, maka berbagai penyakit seperti malaria, diare, degradasi sel darah merah, lemahnya sistem pertahanan tubuh, infeksi pada luka (tetanus), bengkak, atau infeksi pada alat kelamin menjadi ancaman yang serius.
Cara mengatasi serangan mikroorganisme ini adalah dengan menjaga makanan dan minuman tetap steril, yaitu dengan dipanaskan. Mencuci tangan dan kaki dengan sabun antiseptik cair sebelum makan. Menjaga lingkungan agar steril dengan cara menyemprotkan obat pensteril.
Bakteri-bakteri tersebut juga dapat dicegah pertumbuhannya dengan cara meminum obat antibiotik atau suntik imunitas. Sifat-sifat inilah yang harus dipahami dengan cara mengikuti prosedur standar penanganan mayat. Antara lain menggunakan masker standar minimal WHO (tipe N-95), memakai sarung tangan khusus, serta mencuci tangan sebelum dan sesudah mengangkat satu mayat. Langkah terbaik adalah segera menguburkan mayat.
Daftar pustaka
Alcamo IE (2001). Fundamentals of microbiology. Boston: Jones and Bartlett. ISBN 0-7637-1067-9.
Atlas RM (1995). Principles of microbiology. St. Louis: Mosby. ISBN 0-8016-7790-4.
Martinko JM, Madigan MT (2005). Brock Biology of Microorganisms, 11th ed., Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1.
Holt JC, Bergey DH (1994). Bergey's manual of determinative bacteriology, 9th ed., Baltimore: Williams & Wilkins. ISBN 0-683-00603-7.
Hugenholtz P, Goebel BM, Pace NR (1998). "Impact of culture-independent studies on the emerging phylogenetic view of bacterial diversity". J Bacteriol 180 (18): 4765–74.
Funke BR, Tortora GJ, Case CL (2004). Microbiology: an introduction, 8th ed,, San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-7614-3.
Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti "small stick".
Struktur sel
Struktur sel prokariota
Artikel utama struktur sel bakteri
Seperti prokariota (organisme yang tidak memiliki selaput inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana. Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel. Bakteri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan struktur dinging sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar, lipopolisakarida - terdiri atas membran dan lapisan peptidoglikan yang tipis terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas dan magnetosom.
Beberapa bakteri mampu membentuk endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.
Morfologi/bentuk bakteri
Berdasarkan berntuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
o Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
o Diplococcus, jka bergandanya dua-dua
o Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
o Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
o Staphylococcus, jika bergerombol
o Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
o Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
o Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
Alat gerak bakteri
Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik; C-Amfitrik; D-Peritrik;
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
Atrik, tidak mempunyai flagel.
Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
Amfitrik, mempunyai sejumlah flagel pada kedua ujungnya.
Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dan cahaya.
Suhu
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30°C, dengan suhu optimum 15°C.
Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55°C, dengan suhu optimum 25° – 40°C.
Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75°C, dengan suhu optimum 25° – 40°C
Pada tahun 1967 di Yellow Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93° – 94°C.
Kelembapan
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembapan yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.
Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian. Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya.
Peranan Bakteri
Bakteri menguntungkan
] Bakteri pengurai
Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.
Bakteri nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:
Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.
Reaksi nitritasi
Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.
Reaksi nitratasi
Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.
Bakteri nitrogen
Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.
Bakteri usus
Bakteri Entamoeba coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B12, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.
Bakteri fermentasi
Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:
No.
Nama produk atau makanan
Bahan baku
Bakteri yang berperan
1.
Yoghurt
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2.
Mentega
susu
Streptococcus lactis
3.
Terasi
ikan
Lactobacillus sp.
4.
Asinan buah-buahan
buah-buahan
Lactobacillus sp.
5.
Sosis
daging
Pediococcus cerevisiae
6.
Kefin
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Srteptococcus lactis
Bakteri penghasil antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin
Bakteri merugikan
Bakteri perusak makanan
Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:
Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan
Bakteri denitrifikasi
Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.
Bakteri patogen
Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.
Bakteri penyebab penyakit pada manusia:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Salmonella typhosa
Tifus
2.
Shigella dysenteriae
Disentri basiler
3.
Vibrio comma
Kolera
4.
Haemophilus influenza
Influensa
5.
Diplococcus pneumoniae
Pneumonia (radang paru-paru)
6.
Mycobacterium tuberculosis
TBC paru-paru
7.
Clostridium tetani
Tetanus
8.
Neiseria meningitis
Meningitis (radang selaput otak)
9.
Neiseria gonorrhoeae
Gonorrhaeae (kencing nanah)
10.
Treponema pallidum
Sifilis atau Lues atau raja singa
11.
Mycobacterium leprae
Lepra (kusta)
12.
Treponema pertenue
Puru atau patek
Bakteri penyebab penyakit pada hewan:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Brucella abortus
Brucellosis pada sapi
2.
Streptococcus agalactia
Mastitis pada sapi (radang payudara)
3.
Bacillus anthracis
Antraks
4.
Actinomyces bovis
Bengkak rahang pada sapi
5.
Cytophaga columnaris
Penyakit pada ikan
Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:
No.
Nama bakteri
Penyakit yang ditimbulkan
1.
Xanthomonas oryzae
Menyerang pucuk batang padi
2.
Xanthomonas campestris
Menyerang tanaman kubis
3.
Pseudomonas solanacaerum
Penyakit layu pada famili terung-terungan
4.
Erwinia amylovora
Penyakit bonyok pada buah-buahan
Dekomposisi
Bakteri bekerja secara terstruktur dalam proses degradasi organisme atau proses pembusukan mayat. Proses pembusukan berawal dari mikroorganisme, misalnya bakteri-bakteri yang hidup di dalam usus besar manusia. Bakteri tersebut mulai mendegradasi protein yang terdapat dalam tubuh. Jika seluruh jenis ikatan protein sudah terputus, beberapa jaringan tubuh menjadi tidak berfungsi. Proses ini disempurnakan bakteri yang datang dari luar tubuh mayat, bisa berasal dari udara, tanah, ataupun air. Seluruh jenis bakteri ini menyerang hampir seluruh sel di tubuh dengan cara menyerang sistem pertahanan tubuh yang tidak lagi aktif, menghancurkan jaringan otot, atau menghasilkan enzim penghancur sel yang disebut protease. Kemudian dengan berbagai jenis metabolisme, mikroorganisme mulai memakan jaringan mati dan mencernanya. Tak jarang kerja proses ini dibantu reaksi kimia alami yang terjadi dalam organisme mati.
Bakteri heterotrof
Tidak semua mikroorganisme mampu mendegradasi mayat. Kebanyakan mereka berasal dari jenis bakteri heterotrof. Bakteri ini membutuhkan molekul-molekul organik dari organisme lain sebagai nutrisi agar ia dapat bertahan hidup dan berkembang biak. Berbeda dengan bakteri autotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan CO2 sebagai nutrisi makro serta bantuan dari cahaya matahari atau sumber energi kimia lainnya.
Jenis bakteri heterotrof biasanya hidup dan berkembang biak pada organisme mati. Mereka mendapatkan energi dengan menguraikan senyawa organik pada organisme mati. Molekul-molekul besar seperti protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik lain didekomposisi metabolisme tubuh bakteri tersebut menjadi molekul-molekul tunggal seperti asam amino, metana, gas CO2, serta molekul-molekul lain yang mengandung enam nutrisi utama bakteri, yaitu senyawa-senyawa karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), serta sulfur (S).
Kumpulan unsur organik
Tubuh mayat adalah tempat hidup, sumber makanan, serta tempat berkembang biak bakteri-bakteri tersebut, karena tubuh terdiri dari kumpulan protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik dan anorganik lain. Secara biologis, tubuh makhluk hidup (khususnya manusia) kumpulan dari unsur-unsur organik seperti C, H, N, O, P, S, atau unsur anorganik seperti K, Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Cu, Mn, atau Ni. Keseluruhan unsur tersebut dibutuhkan bakteri heterotrof sebagai sumber nutrisi alias makanan utama mereka. Sementara cairan-cairan dengan pH (tingkat keasaman suatu larutan) tertentu yang berada dalam tubuh manusia adalah media kultur (lingkungan) pertumbuhan yang baik bagi bakteri-bakteri tersebut.
Bau busuk
Bau busuk dari tubuh mayat tidak hanya mengganggu, namun juga membahayakan. Pembusukan dimulai dengan pemutusan ikatan protein-protein besar pada jaringan tubuh oleh bakteri fermentasi menggunakan enzim protease. Kumpulan hasil pemutusan ikatan protein yang disebut asam amino ini dicerna berbagai jenis bakteri, misalnya bakteri acetogen. Bakteri ini mereaksikan asam amino dengan oksigen dalam tubuhnya untuk menghasilkan asam asetat, hidrogen, nitrogen, serta gas karbon dioksida. Produk asam asetat ini menimbulkan bau.
Asam asetat yang dihasilkan ini diproses kembali oleh bakteri jenis methanogen, misalnya Methanothermobacter thermoautotrophicum yang biasa hidup di lingkungan kotor seperti selokan dan pembuangan limbah (septic tank). Asam asetat direaksikan dalam sel methanogen dengan gas hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan metana, air, dan karbon dioksida. Metana dalam bentuk gas juga menghasilkan bau busuk.
Selain asam asetat dan gas metana, beberapa bakteri menghasilkan gas hidrogen sulfida yang baunya seperti telur busuk. Lebih dari itu, bau busuk mayat di lautan yang bercampur dengan uap garam bersifat racun, karena mampu mereduksi konsentrasi elektrolit dalam tubuh.
Produk berbahaya selain gas yang dihasilkan adalah cairan asam dan cairan lain yang mengandung protein toksik. Jika cairan-cairan ini sempat menginfeksi kulit yang luka atau terkena makanan, bukan hanya produk beracun yang dapat masuk ke dalam tubuh tetapi juga bakteri heterotrof patogen seperti clostridium.
Bakteri serta produk beracun ini dapat menginfeksi manusia lewat kontaminasi makanan, minuman, atau luka di kulit. Karena adanya saluran masuk ini, maka berbagai penyakit seperti malaria, diare, degradasi sel darah merah, lemahnya sistem pertahanan tubuh, infeksi pada luka (tetanus), bengkak, atau infeksi pada alat kelamin menjadi ancaman yang serius.
Cara mengatasi serangan mikroorganisme ini adalah dengan menjaga makanan dan minuman tetap steril, yaitu dengan dipanaskan. Mencuci tangan dan kaki dengan sabun antiseptik cair sebelum makan. Menjaga lingkungan agar steril dengan cara menyemprotkan obat pensteril.
Bakteri-bakteri tersebut juga dapat dicegah pertumbuhannya dengan cara meminum obat antibiotik atau suntik imunitas. Sifat-sifat inilah yang harus dipahami dengan cara mengikuti prosedur standar penanganan mayat. Antara lain menggunakan masker standar minimal WHO (tipe N-95), memakai sarung tangan khusus, serta mencuci tangan sebelum dan sesudah mengangkat satu mayat. Langkah terbaik adalah segera menguburkan mayat.
Daftar pustaka
Alcamo IE (2001). Fundamentals of microbiology. Boston: Jones and Bartlett. ISBN 0-7637-1067-9.
Atlas RM (1995). Principles of microbiology. St. Louis: Mosby. ISBN 0-8016-7790-4.
Martinko JM, Madigan MT (2005). Brock Biology of Microorganisms, 11th ed., Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1.
Holt JC, Bergey DH (1994). Bergey's manual of determinative bacteriology, 9th ed., Baltimore: Williams & Wilkins. ISBN 0-683-00603-7.
Hugenholtz P, Goebel BM, Pace NR (1998). "Impact of culture-independent studies on the emerging phylogenetic view of bacterial diversity". J Bacteriol 180 (18): 4765–74.
Funke BR, Tortora GJ, Case CL (2004). Microbiology: an introduction, 8th ed,, San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-7614-3.
Materi - VIRUS
VIRUS
Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan mengendalikan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).
Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).
Sejarah
Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop.[1]
Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit mosaik. Ivanowsky lalu menyimpulkan dua kemungkinan, yaitu bahwa bakteri penyebab penyakit tersebut berbentuk sangat kecil sehingga masih dapat melewati saringan, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menembus saringan. Kemungkinan kedua ini dibuang pada tahun 1897 setelah Martinus Beijerinck dari Belanda menemukan bahwa agen infeksi di dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang setelah beberapa kali ditransfer antartanaman.[1] Patogen mosaik tembakau disimpulkan sebagai bukan bakteri, melainkan merupakan contagium vivum fluidum, yaitu sejenis cairan hidup pembawa penyakit.[2]
1935, Wendell Meredith Stanley (US), Kesimpulan :TMV (tobacco mosaic virus)
1939, TMV pertama kali divisualisasikan melalui mikroskop elektron
Ukuran, struktur, dan anatomi virus
Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri.
Partikel virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat (sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.
Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.
Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.
Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.
Parasitisme virus
Jika bakteriofag menginfeksikan genomnya ke dalam sel inang, maka virus hewan diselubungi oleh endositosis atau, jika terbungkus membran, menyatu dengan plasmalema inang dan melepaskan inti nukleoproteinnya ke dalam sel. Beberapa virus (misalnya virus polio), mempunyai tempat-tempat reseptor yang khas pada sel inangnya, yang memungkinkannya masuk. Setelah di dalam, biasanya genom tersebut mula-mula ditrskripsi oleh enzim inang tetapi kemudian biasanya enzim yang tersandi oleh virus akan mengambil alih. Sintesis sel inang biasanya berhenti, genom virus bereplikasi dan kapsomer disintesis sebelum menjadi virion dewasa. Virus biasanya mengkode suatu enzim yang diproduksi terakhir, merobek plasma membran inang (tahap lisis) dan melepaskan keturunan infektif; atau dapat pula genom virus terintegrasi ke dalam kromsom inang dan bereplikasi bersamanya (provirus). Banyak genom eukariota mempunyai komponen provirus. Kadang-kadang hal ini mengakibatkan transformasi neoplastik sel melalui sintesis protein biasanya hanya diproduksi selama penggandaan virus. Virus tumor DNA mencakup adenovirus dan papavavirus; virus tumor DNA terbungkus dan mencakup beberapa retrovirus (contohnya virus sarkoma rous).
Reproduksi virus
Reproduksi virus secera general terbagi menjadi 2 yaitu litik dan lisogenik proses-proses pada siklus litik: pertama, virus akan mengadakan adsorpsi atau attachment yang ditandai dengan menempelnya virus pada dinding sel,kemudian pada virus tertentu (bakteriofag), melakukan penetrasi yaitu dengan cara melubangi membran sel dengan menggunakan enzim, setelah itu virus akan memulai mereplikasi materi genetik dan selubung protein, kemudian virus akan memanfaatkan organel-organel sel, kemudian sel mengalami lisis
Proses-proses pada siklus lisogenik: Reduksi dari siklus litik ke profag( dimana materi genetiak virus dan sel inang bergabung), bakteri mengalami pembelan binner, dan profag keluar dari kromosom bakteri.
siklus litik: • Waktu relatif singkat • Menonaktifkan bakteri • Berproduksi dengan bebas tanpa terikat pada kromosom bakteri
siklus lisogenik • Waktu relatif lama • Mengkombinasikan materi genetic bakteri dengn virus • Terikat pada kromosom bakteri
Klasifikasi virus
Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus RNA, dapat berunting tunggal (umpamanya pikornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau berunting ganda (misalnya revirus penyebab diare); demikian pula virus Dna (misalnya berunting tunggal oada fase φ × 174 dan parvorirus berunting ganda pada adenovirus, herpesvirus dan pokvirus). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama: virus RNA berunting positif (+), yang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-); virus RNA berunting negatif (-) yang tidak dapat secara langsung bertindak sebagai mRNA, tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transkriptase; dan retrovirus, yang berunting + dan dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi ke dalam kromosom inang ) melalui suatu transkriptase balik yang terkandung atau tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini merupakan penyebab AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang.
Contoh-contoh virus
1. HIV (Human Immunodeficiency Virus)
Termasuk salah satu retrovirus yang secara khusus menyerang sel darah putih (sel T). Retrovirus adalah virus ARN hewan yang mempunyai tahap ADN. Virus tersebut mempunyai suatu enzim, yaitu enzim transkriptase balik yang mengubah rantai tunggal ARN (sebagai cetakan) menjadi rantai ganda kopian ADN (cADN). Selanjutnya, cADN bergabung dengan ADN inang mengikuti replikasi ADN inang. Pada saat ADN inang mengalami replikasi, secara langsung ADN virus ikut mengalami replikasi.
2. Virus Herpes Virus herpes merupakan virus ADN dengan rantai ganda yang kemudian disalin menjadi mARN.
3. Virus Infuenza Siklus replikasi virus influenza hampir same dengan siklus replikasi virus herpes. Hanya saja, pada virus influenza materi genetiknya berupa rantai tunggal ARN yang kemudian mengalami replikasi menjadi mARN.
4. Paramyxovirus Paramyxovirus adalah semacam virus ARN yang selanjutnya mengalami replikasi menjadi mARN. Paramyxovirus merupakan penyebab penyakit campak dan gondong.
Peranan Virus dalam Kehidupan
Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh). Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember 2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar viruz Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru). Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih. Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan. Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.
Penyakit hewan akibat virus
Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV). Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV). Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet. Penyebabnya adalah virus rabies.
Penyakit tumbuhan akibat virus
Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau. Penyebabnya adalah tobacco mosaic virus (TMV) Penyakit tungro, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman padi. Penyebabnya adalah virus Tungro. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk. Penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD).
Penyakit manusia akibat virus
Contoh paling umum dari penyakit yang disebabkan oleh virus adalah pilek (yang bisa saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus), cacar, AIDS (yang disebabkan virus HIV), dan demam herpes (yang disebabkan virus herpes simpleks). Kanker leher rahim juga diduga disebabkan sebagian oleh papilomavirus (yang menyebabkan papiloma, atau kutil), yang memperlihatkan contoh kasus pada manusia yang memperlihatkan hubungan antara kanker dan agen-agen infektan. Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna, yang sebelumnya diduga sebagai penyebab penyakit saraf pada kuda, juga bertanggung jawab kepada penyakit psikiatris pada manusia.
Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium.
Kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar, yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia, dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa. Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama penyakit cacar, yang dibawa oleh kolonis Eropa. Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya, diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar. Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika.
Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus. Grup Filovirus terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg, Jerman, dan ebola. Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing, yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mi. Pada April 2005, virus Marburg menarik perhatian pers dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005, kejadian ini menjadi epidemi terburuk di dalam kehidupan manusia.
Diagnosis di laboratorium
Deteksi, isolasi, hingga analisis suatu virus biasanya melewati proses yang sulit dan mahal. Karena itu, penelitian penyakit akibat virus membutuhkan fasilitas besar dan mahal, termasuk juga peralatan yang mahal dan tenaga ahli dari berbagai bidang, misalnya teknisi, ahli biologi molekular, dan ahli virus. Biasanya proses ini dilakukan oleh lembaga kenegaraan atau dilakukan secara kerjasama dengan bangsa lain melalui lembaga dunia seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).
Pencegahan dan pengobatan
Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh. Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus. Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik. Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.
Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan mengendalikan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).
Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).
Sejarah
Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop.[1]
Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit mosaik. Ivanowsky lalu menyimpulkan dua kemungkinan, yaitu bahwa bakteri penyebab penyakit tersebut berbentuk sangat kecil sehingga masih dapat melewati saringan, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menembus saringan. Kemungkinan kedua ini dibuang pada tahun 1897 setelah Martinus Beijerinck dari Belanda menemukan bahwa agen infeksi di dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang setelah beberapa kali ditransfer antartanaman.[1] Patogen mosaik tembakau disimpulkan sebagai bukan bakteri, melainkan merupakan contagium vivum fluidum, yaitu sejenis cairan hidup pembawa penyakit.[2]
1935, Wendell Meredith Stanley (US), Kesimpulan :TMV (tobacco mosaic virus)
1939, TMV pertama kali divisualisasikan melalui mikroskop elektron
Ukuran, struktur, dan anatomi virus
Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri.
Partikel virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat (sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.
Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.
Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.
Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.
Parasitisme virus
Jika bakteriofag menginfeksikan genomnya ke dalam sel inang, maka virus hewan diselubungi oleh endositosis atau, jika terbungkus membran, menyatu dengan plasmalema inang dan melepaskan inti nukleoproteinnya ke dalam sel. Beberapa virus (misalnya virus polio), mempunyai tempat-tempat reseptor yang khas pada sel inangnya, yang memungkinkannya masuk. Setelah di dalam, biasanya genom tersebut mula-mula ditrskripsi oleh enzim inang tetapi kemudian biasanya enzim yang tersandi oleh virus akan mengambil alih. Sintesis sel inang biasanya berhenti, genom virus bereplikasi dan kapsomer disintesis sebelum menjadi virion dewasa. Virus biasanya mengkode suatu enzim yang diproduksi terakhir, merobek plasma membran inang (tahap lisis) dan melepaskan keturunan infektif; atau dapat pula genom virus terintegrasi ke dalam kromsom inang dan bereplikasi bersamanya (provirus). Banyak genom eukariota mempunyai komponen provirus. Kadang-kadang hal ini mengakibatkan transformasi neoplastik sel melalui sintesis protein biasanya hanya diproduksi selama penggandaan virus. Virus tumor DNA mencakup adenovirus dan papavavirus; virus tumor DNA terbungkus dan mencakup beberapa retrovirus (contohnya virus sarkoma rous).
Reproduksi virus
Reproduksi virus secera general terbagi menjadi 2 yaitu litik dan lisogenik proses-proses pada siklus litik: pertama, virus akan mengadakan adsorpsi atau attachment yang ditandai dengan menempelnya virus pada dinding sel,kemudian pada virus tertentu (bakteriofag), melakukan penetrasi yaitu dengan cara melubangi membran sel dengan menggunakan enzim, setelah itu virus akan memulai mereplikasi materi genetik dan selubung protein, kemudian virus akan memanfaatkan organel-organel sel, kemudian sel mengalami lisis
Proses-proses pada siklus lisogenik: Reduksi dari siklus litik ke profag( dimana materi genetiak virus dan sel inang bergabung), bakteri mengalami pembelan binner, dan profag keluar dari kromosom bakteri.
siklus litik: • Waktu relatif singkat • Menonaktifkan bakteri • Berproduksi dengan bebas tanpa terikat pada kromosom bakteri
siklus lisogenik • Waktu relatif lama • Mengkombinasikan materi genetic bakteri dengn virus • Terikat pada kromosom bakteri
Klasifikasi virus
Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus RNA, dapat berunting tunggal (umpamanya pikornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau berunting ganda (misalnya revirus penyebab diare); demikian pula virus Dna (misalnya berunting tunggal oada fase φ × 174 dan parvorirus berunting ganda pada adenovirus, herpesvirus dan pokvirus). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama: virus RNA berunting positif (+), yang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-); virus RNA berunting negatif (-) yang tidak dapat secara langsung bertindak sebagai mRNA, tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transkriptase; dan retrovirus, yang berunting + dan dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi ke dalam kromosom inang ) melalui suatu transkriptase balik yang terkandung atau tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini merupakan penyebab AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang.
Contoh-contoh virus
1. HIV (Human Immunodeficiency Virus)
Termasuk salah satu retrovirus yang secara khusus menyerang sel darah putih (sel T). Retrovirus adalah virus ARN hewan yang mempunyai tahap ADN. Virus tersebut mempunyai suatu enzim, yaitu enzim transkriptase balik yang mengubah rantai tunggal ARN (sebagai cetakan) menjadi rantai ganda kopian ADN (cADN). Selanjutnya, cADN bergabung dengan ADN inang mengikuti replikasi ADN inang. Pada saat ADN inang mengalami replikasi, secara langsung ADN virus ikut mengalami replikasi.
2. Virus Herpes Virus herpes merupakan virus ADN dengan rantai ganda yang kemudian disalin menjadi mARN.
3. Virus Infuenza Siklus replikasi virus influenza hampir same dengan siklus replikasi virus herpes. Hanya saja, pada virus influenza materi genetiknya berupa rantai tunggal ARN yang kemudian mengalami replikasi menjadi mARN.
4. Paramyxovirus Paramyxovirus adalah semacam virus ARN yang selanjutnya mengalami replikasi menjadi mARN. Paramyxovirus merupakan penyebab penyakit campak dan gondong.
Peranan Virus dalam Kehidupan
Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh). Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember 2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar viruz Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru). Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih. Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan. Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.
Penyakit hewan akibat virus
Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV). Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV). Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet. Penyebabnya adalah virus rabies.
Penyakit tumbuhan akibat virus
Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau. Penyebabnya adalah tobacco mosaic virus (TMV) Penyakit tungro, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman padi. Penyebabnya adalah virus Tungro. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk. Penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD).
Penyakit manusia akibat virus
Contoh paling umum dari penyakit yang disebabkan oleh virus adalah pilek (yang bisa saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus), cacar, AIDS (yang disebabkan virus HIV), dan demam herpes (yang disebabkan virus herpes simpleks). Kanker leher rahim juga diduga disebabkan sebagian oleh papilomavirus (yang menyebabkan papiloma, atau kutil), yang memperlihatkan contoh kasus pada manusia yang memperlihatkan hubungan antara kanker dan agen-agen infektan. Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna, yang sebelumnya diduga sebagai penyebab penyakit saraf pada kuda, juga bertanggung jawab kepada penyakit psikiatris pada manusia.
Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium.
Kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar, yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia, dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa. Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama penyakit cacar, yang dibawa oleh kolonis Eropa. Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya, diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar. Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika.
Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus. Grup Filovirus terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg, Jerman, dan ebola. Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing, yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mi. Pada April 2005, virus Marburg menarik perhatian pers dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005, kejadian ini menjadi epidemi terburuk di dalam kehidupan manusia.
Diagnosis di laboratorium
Deteksi, isolasi, hingga analisis suatu virus biasanya melewati proses yang sulit dan mahal. Karena itu, penelitian penyakit akibat virus membutuhkan fasilitas besar dan mahal, termasuk juga peralatan yang mahal dan tenaga ahli dari berbagai bidang, misalnya teknisi, ahli biologi molekular, dan ahli virus. Biasanya proses ini dilakukan oleh lembaga kenegaraan atau dilakukan secara kerjasama dengan bangsa lain melalui lembaga dunia seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).
Pencegahan dan pengobatan
Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh. Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus. Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik. Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.
SOAL REMIDIASI IPA UNTUK SISWA YANG PRAKERIN DI MALAYSIA
1. Di udara yang bersih konsentrasi gas CO berkisar 0,1 ppm, namun di daerah kota yang padat lalu lintas kandungan CO sangat tinggi. Dampak gas CO yang melebihi ambang batas akan menyebabkan ….
a. fenomena smog
b. iritasi mata
c. asma
d. radang saluran pernafasan
e. sesak nafas dan mati.
2. Berikut ini adalah partikulat padat yang bersifat toksik dan dapat terakumulasi di dalam tubuh, yakni ….
a. aluminium
b. besi
c. timbal
d. pasir
e. kapas.
3. Hujan asam terjadi karena uap air yang ada diudara bersenyawa dengan gas ….
a. CO
b. NOx dan SOx
c. PbO2
d. CO2
e. Ozone
4. Berikut ini bukan dampak dari hujan asam, yakni ….
a. kualitas air permukaan menjadi mnurun
b. merusak tanaman
c. melarutkan logam-logam berat yang terdapat di dalam tanah
d. tanah permukaan menjadi basa
e. menyebabkan penyakit pernapasan.
5. Kejadian meningkatnya suhu rata-rata bumi adalah fenomena ….
a. smog
b. asbut
c. pelangi
d. global warming
e. global economics
6. Berikut ini bukan dampak dari peningkatan suhu bumi yang lanjut adalah ….
a. volume oksigen semakin berkurang
b. menambahnya volume air laut
c. menimbulkan ROB
d. seringnya angin rebut/ Hurricane di berbagai tempat
e. musnahnya hewan dan tumbuhan.
7. Gejala demam tinggi, sakit kepala, sakit perut, kehilangan selera makan, pembengkakan hati sehingga tubuh menjadi kuning merupakan gejala dari penyakit ….
a. hepatitis
b. ginjal
c. paru-paru
d. disentri
e. tifus
8. Air PDAM yang kita komsumsi harus terlebih dahulu di masak hingga suhu 100oC selama minimal 5 menit. Air PDAM jenis ini merupakan air dengan kualitas/ standar mutu ….
a. A
b. B
c. C
d. D
e. E
9. Perairan yang mengandung nutrient seperti fosfat dan nitrogen dalam jumlah berlebih disebut ….
a. nitrifikasi
b. sublimasi padat
c. oksidasi
d. presipitasi
e. eutrofikasi
10. Algae blooming dapat mengganggu penetrasi cahaya, hal ini akan menyebabkan ….
a. tngginya zat hara di dalam air
b. tingginya senyawa organic dalam air
c. terganggunya kehidupan biota dalam air
d. semakin banyaknya mikroorganisme yang aerobic
e. pembusukan kurang berlangsung dengan baik.
11. Pengolahan limbah yang meliputi metode penyaringan, pengendapan, dan pengapungan merupakan proses ….
a. pengolahan primer limbah cair
b. pengolahan sekunder limbah cair
c. pengolahan tersier limbah cair
d. pengolahan sederhana
e. pengolahan limbah secara fisika.
12. Metode pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme pathogen disebut ….
a. fourisasi
b. desinfeksi
c. toxifikasi
d. sanitary landfill
e. incinerasi
13. Proses pengolahan limbah atau bahan buangan menjadi bahan yang dapat digunakan kembali adalah ….
a. reuse
b. recycle
c. reduce
d. sanitary landfill
e. sludge activate
14. Endapan lumpur hasil pengolahan limbah biasanya akan diurai/ dicerna secara anaerob. Proses ini dinamakan ….
a. anaerob ingestion
b. anaerob digestion
c. anaerob metabolism
d. anaerob filtering
e. anaerob sludge treatment
15. Cara yang terbaik untuk mengurangi sampah organic adalah ….
a. dibuang ke tubuh air
b. dibakar terbuka
c. di-incenerator
d. dibuat menjadi kompos
e. dikeringkan terbuka.
16. Berikut adalah cara yang tidak dianjurkan dalam pembuangan limbah B3, yakni ….
a. pembuangan ke sumur yang dalam (deep well injection)
b. dimasukan ke kolam penyimpanan (surface impoundments)
c. pembuangan di landfill untuk limbah B3
d. pengemasan dalam kaleng berbahan timbal
e. dibuang ke tubuh perairan bagian hilir.
17. Pengunaan tumbuhan untuk mengadsorbsi dan mengakumulasi bahan-bahan beracun dari tanah disebut ….
a. fitoremediasi
b. grafity
c. fitotoxitas
d. incenerasi
e. nitrifikasi
18. Penggunaan bakteri dan mikroorganisme lain untuk mendegradasi atau mengurangi limbah B3 adalah metode ….
a. biosludge pipe
b. bioremediasi
c. deep weel injection
d. toxisitas
e. detoxicitas
19. Proses penjernihan air dengan tawas dapat menyebabkan partikel ukuran koloid dapat terpisah dengan air. Proses ini terjadi karena koloid menyerap kotoran secara ….
a. sublimasi
b. filterisasi
c. destilasi
d. adsorbsi
e. absorbs
20. Gas sulfur oksida dapat dihilangkan dari udara hasil pembakaran bahan bakar dengan cara ….
a. nitrifikasi
b. cyclone separasi
c. desulfurisasi
d. catalic converter
e. fogging.
21. Virus dapat dikatakan benda mati karena ….
a. mempunyai protoplasma
b. tidak bergerak
c. tidak memiliki DNA/ RNA
d. dapat mengkristalkan diri
e. ukurannya dalam satuan nanometer.
22. Berikut ini bukan agen penyebaran penyakit rabies adalah ….
a. manusia
b. kera
c. anjing
d. kucing
e. anjing dan kucing
23. Virus HIV/ AIDS dapat menular jika ….
a. mengajak berenang bersama dalam satu kolam
b. memeluk penderita
c. bersinggungan kulit dengan penderita
d. berciuman
e. kontak darah langsung.
24. Cara yang terbaik untuk menghindari wabah virus H5N1 adalah ….
a. membunuh semua unggas
b. menghindari dari lokasi peternakan
c. waspada jika ada unggas yang sakit
d. penyemprotan antibiotic yang berlebihan.
e. melarang peternakan di tempat pemukiman.
25. Bakteri termasuk dalam kingdom tumbuhan, karena ….
a. bakteri tidak dapat bergerak aktif
b. bakteri tidak memiliki intisel
c. bakteri tidak mempunyai sitoplasma
d. bakteri mempunyai dinding inti sel
e. bakteri hanya hidup dari subtract kehidupan.
26. Penemu bakteri pertama kali adalah ….
a. Louis Pasteur
b. Jonash Salk
c. Antonie Van Loeewenhook
d. Dimitri ivanosky
e. Edward Jener
27. Bentuk bakteri yang berkoloni membentuk gerombolan buah anggur adalah bentuk ….
a. spiral
b. coccus
c. basil
d. strepto
e. stafilo
28. Alat gerak yang digunakan bakteri umumnya namanya adalah ….
a. flagel
b. membran
c. granula
d. spora
e. konjugasi
29. Bakteri yang menguraikan tubuh hewan atau tanaman adalah ….
a. bakteri nitrogen
b. bakteri Rhyzopus
c. bakteri saprofit
d. bakteri nitrat
e. bakteri anaerob.
30. Berikut ini bakteri yang menguntungkan dan bersimbiosis dengan organisme lain adalah ….
a. vibrio comma
b. diplococcus pneumonia
c. shygela Thyphosa
d. triponema gambiens
e. azotobacter croccocum
31. Bakteri yang menguntungkan manusia dalam proses pembentukan vitamin K dalam tubuh adalah ….
a. clostridium tetani
b. mycobacterium tubercolusis
c. neiseria Gonnorhoe
d. rhyzobium
e. Entamuba collie
32. Bakteri yang merugikan dapat menjadikan tempe bongkrek beracun adalah ….
a. bacillus brevis
b. clostridium botulinum
c. pseudomonas cocovenans
d. pseudomonas denitrificans
e. shygela disentriae
33. Bakteri berikut yang dapat menyerang hewan adalah ….
a. neiseria Gonorhoe
b. bacillus antraxis
c. entamuba collie
d. triponema pallidum
e. vibrio comma
34. Virus Dengue menyerang ….
a. sel darah putih
b. keping darah
c. sel darah merah
d. serum darah
e. antibody
35. Trypanasoma evansi adalah protozoa yang dapat menyebabkan penyakit ….
a. demam berdarah
b. suro pada hewan
c. keputihan pada wanita
d. pada usus besar
e. mulut pada hewan ternak
36. Berikut ini adalah protozoa yang menguntungkan bagi kehidupan manusia adalah ….
a. plasmodium,
b. entamoeba hyctolitica,
c. trypanosoma
d. balantidium.
e. e.colie
37. Penyakit malaria yang menunjukkan gejala demam selang waktu 48 jam adalah ….
a. plasmadium vivax,
b. pPlasmodium malariae
c. plasmodium falcifarum,
d. plasmadium ovale,
e. anopheles
38. Penyakit Kaki Gajah atau Filariasis adalah penyakit menular yang disebabkan oleh cacing Filaria yang ditularkan melalui ….
a. lalat
b. unggas
c. anjing
d. nyamuk
e. kerang air
39. Sifilis adalah penyakit kelamin yang bersifat kronis dan menahun. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri ….
a. tripanosoma gambiens
b. triponema pallidum
c. shygela
d. vibrio comma
e. herpes
40. Protozoa atau Hewan bersel satu mencakup banyak organisme renik heterotrof bersel tunggal populer ., diantaranya adalah ….
a. amoeba dan Paramaecium.
b. bakteri dan amuba
c. prion
d. tripanosoma
e. radialaria
II. Essay
1. Buatlah diagram yang menggambarkan cara penanggulangan sampah secara ekologis !
2. Bacalah cuplikan artikel berikut ini , dan jawablah beberapa pertanyaan di bawahnya !
Retrovirus merupakan salah satu golongan virus yang terdiri dari satu benang tunggal RNA (bukannya DNA). Setelah menginfeksi sel, virus tersebut akan membentuk replika DNA dari RNA-nya dengan menggunakan enzim reverse transcriptase.Terdapat pada kera-kera kecil, atau kera besar macam gorila atau simpanse yang ada di benua Afrika, serta orangutan yang ada di Sumatera dan Kalimantan--------------------------Hepatitis B adalah suatu penyakit hati yang disebabkan oleh "Virus Hepatitis B" (VHB), suatu anggota famili Hepadnavirus[1] yang dapat menyebabkan peradangan hati akut atau menahun yang pada sebagian kecil kasus dapat berlanjut menjadi sirosi hati atau kanker hati.[2] Mula-mula dikenal sebagai "serum hepatitis" dan telah menjadi epidemi pada sebagian Asia dan Afrika.[3] Hepatitis B telah menjadi endemik di Tiongkok dan berbagai negara Asia.[4]Penyebab Hepatitis ternyata tak semata-mata virus. Keracunan obat, dan paparan berbagai macam zat kimia seperti karbon tetraklorida, chlorpromazine, chloroform, arsen, fosfor, dan zat-zat lain yang digunakan sebagai obat dalam industri modern, bisa juga menyebabkan Hepatitis. Zat-zat kimia ini mungkin saja tertelan, terhirup atau diserap melalui kulit penderita. Menetralkan suatu racun yang beredar di dalam darah adalah pekerjaan hati. Jika banyak sekali zat kimia beracun yang masuk ke dalam tubuh, hati bisa saja rusak sehingga tidak dapat lagi menetralkan racun-racun lain.--------------------------Sindrom Pernapasan Akut Berat (bahasa Inggris: Severe Acute Respiratory Syndrome/SARS) adalah sebuah jenis penyakit pneumonia. SARS pertama kali muncul pada November 2002 di Provinsi Guangdong, Tiongkok. SARS sekarang dipercayai disebabkan oleh virus SARS. Sekitar 10% dari penderita SARS meninggal dunia. Setelah Tiongkok membungkam berita wabah SARS baik internal maupun internasional, SARS menyebar sangat cepat, mencapai negeri tetangga Hong Kong dan Vietnam pada akhir Februari 2003, kemudian ke negara lain via wisatawan internasional. Kasus terakhir dari epidemi ini terjadi pada Juni 2003. Dalam wabah itu, 8.069 kasus muncul yang menewaskan 775 orang.Untuk melihat garis waktu wabah SARS, lihat Progres wabah SARS.Ada spekulasi bahwa SARS adalah penyakit buatan manusia.-------------------------------------------------Kutil dalam istilah medis disebut Papilloma. Papilloma itu sebenarnya sejenis tumor jinak pada kulit, berasal dari penebalan lapisan luar kulit yang berlebihan. Bentuk kutil ini bisa bermacam-macam. Bisa besar-besar atau bisa juga kecil-kecil. Biasanya memang kalau dipegang tidak sakit, dan kalau sudah sangat besar, bisa saja berdarah kalau lecet. Bila sudah besar biasanya bentuknya seperti bunga kol.Kutil disebabkan oleh Human Papilloma Virus (HPV). Virus ini memang menyerang kulit dan salah satu jenis penyakitnya yaitu menimbulkan kutil kecil-kecil di telapak tangan.
1. Retrovirus merupakan golongan virus yang memiliki sifat hidup. Jelaskan bahwa retrivirus merupakan makhluk hidup !
2. Jelaskan bagaimana penyakit hepatitis dapat menyebar dan menular ke orang lain !
3. SARS dimungkinkan penyakit buatan manusia. Jelaskan alasannya !
4. Virus HPV menyebabkan penyakit kutil, seperti yang diderita oleh si Dede. Dapatkah virus tersebut dapat menular ke orang lain? Jelaskan!
Send to Mr. A. Nanang Baskara, S. Si
djaduq@live.com
Minggu, 01 Maret 2009
Kekuatan petir yang tersembunyi
Kekuatan petir yang tersembunyi
Petir sering terlihat di saat cuaca mendung atau ketika sedang hujan badai. Coba sekali-sekali kamu perhatikan di malam hari, saat hujan deras, langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara menggelegar. Suara itu membuat kita sering menutup telinga kita, bahkan membuat kita bersembunyi ditempat yang menurut kita cukup terlindungi. Mengapa? Karena petir bisa menyambar benda-benda di sekitarnya dan ditempat yang tinggi. Misalnya pohon kelapa atau tiang listrik.
Dalam beberapa kejadian di Indonesia, petir bisa menyebabkan kematian, seperti pernah terjadi di Batam. Ketika seseorang sedang bermain golf di lapangan terbuka, ia tiba-tiba tersambar petir. Sangat dahsyat ya... Nah, sekarang, teman-teman ingin tahu mengapa suara petir menggelegar sampai menerangi langit? Atau teman-teman ingin tahu seberapa banyak sih cahaya yang dipancarkan petir? Atau seberapa besar panas yang dilepaskannya? Kalau mau tahu, ayo baca kelanjutan artikel ini….
Dalam ilmu fisika, satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di atmosfer – masih dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi. Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.
Energi petir
Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Suhu di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 dan 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir terkecil dapat mencapai 10 kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan lainnya, suhu permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata lain, suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt.
Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja. Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat daripada suara Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam.
Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu hingga setengah detik. Suara gemuruh yang mengikutinya disebabkan oleh pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara atmosfer dan bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir yang susul-menyusul.
Petir berarus listrik terbesar
Sebuah majalah ‘Intisari’ pernah mengungkapkan bahwa petir berarus listrik terbesar terdapat di Indonesia, tepatnya di daerah Depok. Penelitian yang disponsori PLN Cabang Depok, pada bulan April, Mei dan Juni 2002, dengan menggunakan teknologi lighting position and tracking system (LPATS), itu untuk mengenali perilaku petir di wilayah kota di selatan Jakarta. Tak disangka, para peneliti mendapati arus petir negatif berkekuatan 379,2 kA (kilo Ampere) dan petir positif mencapai 441,1 kA.
Dengan kekuatan arus sebesar itu, petir mampu meratakan bangunan gedung yang terbuat dari beton sekalipun. Selama ini, Indonesia memang dikenal sebagai negara dengan sambaran petir cukup tinggi. Kondisi meteorologis Indonesia memang sangat ideal bagi terciptanya petir. Tiga syarat pembentukan petir – udara naik, kelembaban, dan partikel bebas atau aerosol – terpenuhi dengan baik di Indonesia sebagai negara maritim.
Dalam majalah Intisari edisi Desember 2000, disebutkan bahwa bumi bisa diibaratkan sebagai kapasitor. Antara lapisan ionesfer dan Bumi, jika langit cerah, ada arus listrik yang mengalir terus-menerus, dari ionosfer yang bermuatan positif ke Bumi yang bermuatan negatif. Tapi Bumi tidak terbakar, karena ada awan petir yang bermuatan listrik positif maupun negatif sebagai penyeimbang. “Yang positif turun ke Bumi, dan yang negatif naik ke ionosfer.
Ketika langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari awan langsung ke Bumi.
Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita akan memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif dan negatif, yang tak terlihat oleh mata telanjang, menunjukkan bahwa petir diciptakan dengan sengaja oleh Sang Pencipta. Lebih jauh lagi, kenyataan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini, sekali lagi membuktikan bahwa petir diciptakan khusus oleh sang pencipta.
Petir sering terlihat di saat cuaca mendung atau ketika sedang hujan badai. Coba sekali-sekali kamu perhatikan di malam hari, saat hujan deras, langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara menggelegar. Suara itu membuat kita sering menutup telinga kita, bahkan membuat kita bersembunyi ditempat yang menurut kita cukup terlindungi. Mengapa? Karena petir bisa menyambar benda-benda di sekitarnya dan ditempat yang tinggi. Misalnya pohon kelapa atau tiang listrik.
Dalam beberapa kejadian di Indonesia, petir bisa menyebabkan kematian, seperti pernah terjadi di Batam. Ketika seseorang sedang bermain golf di lapangan terbuka, ia tiba-tiba tersambar petir. Sangat dahsyat ya... Nah, sekarang, teman-teman ingin tahu mengapa suara petir menggelegar sampai menerangi langit? Atau teman-teman ingin tahu seberapa banyak sih cahaya yang dipancarkan petir? Atau seberapa besar panas yang dilepaskannya? Kalau mau tahu, ayo baca kelanjutan artikel ini….
Dalam ilmu fisika, satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di atmosfer – masih dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi. Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.
Energi petir
Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Suhu di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 dan 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir terkecil dapat mencapai 10 kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan lainnya, suhu permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata lain, suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt.
Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja. Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat daripada suara Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam.
Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu hingga setengah detik. Suara gemuruh yang mengikutinya disebabkan oleh pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara atmosfer dan bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir yang susul-menyusul.
Petir berarus listrik terbesar
Sebuah majalah ‘Intisari’ pernah mengungkapkan bahwa petir berarus listrik terbesar terdapat di Indonesia, tepatnya di daerah Depok. Penelitian yang disponsori PLN Cabang Depok, pada bulan April, Mei dan Juni 2002, dengan menggunakan teknologi lighting position and tracking system (LPATS), itu untuk mengenali perilaku petir di wilayah kota di selatan Jakarta. Tak disangka, para peneliti mendapati arus petir negatif berkekuatan 379,2 kA (kilo Ampere) dan petir positif mencapai 441,1 kA.
Dengan kekuatan arus sebesar itu, petir mampu meratakan bangunan gedung yang terbuat dari beton sekalipun. Selama ini, Indonesia memang dikenal sebagai negara dengan sambaran petir cukup tinggi. Kondisi meteorologis Indonesia memang sangat ideal bagi terciptanya petir. Tiga syarat pembentukan petir – udara naik, kelembaban, dan partikel bebas atau aerosol – terpenuhi dengan baik di Indonesia sebagai negara maritim.
Dalam majalah Intisari edisi Desember 2000, disebutkan bahwa bumi bisa diibaratkan sebagai kapasitor. Antara lapisan ionesfer dan Bumi, jika langit cerah, ada arus listrik yang mengalir terus-menerus, dari ionosfer yang bermuatan positif ke Bumi yang bermuatan negatif. Tapi Bumi tidak terbakar, karena ada awan petir yang bermuatan listrik positif maupun negatif sebagai penyeimbang. “Yang positif turun ke Bumi, dan yang negatif naik ke ionosfer.
Ketika langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari awan langsung ke Bumi.
Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita akan memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif dan negatif, yang tak terlihat oleh mata telanjang, menunjukkan bahwa petir diciptakan dengan sengaja oleh Sang Pencipta. Lebih jauh lagi, kenyataan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini, sekali lagi membuktikan bahwa petir diciptakan khusus oleh sang pencipta.
Langganan:
Postingan (Atom)
