ULTRASTRUKTUR, MORFOLOGI DAN PEWARNAAN BAKTERI
Struktur bakteri
Bakteri termasuk dalam golongan prokariota, yang strukturnya lebih sederhana dari eukariota, kecuali bahwa struktur dinding sel prokariota lebih kompleks dari eukariota.
Inti/ Nukleus
Dengan pewarnaan Feulgen, inti sel prokariota dapat dilihat dengan hanya menggunakan mikroskop cahaya biasa. pewarnaan Feulgen sebetulnya mewarnai molekul DNA.
Struktur sitoplasma
Sel prokariota tidak mempunyai mitokondria atau kloroplast; sehingga enzim-enzim untuk transpor elektron tidak bekerja di membran sel; tetapi pada lamellae yang berada di bawah membran sel.
Bakteri menyimpan pula cadangan makanannya dalam bentuk granula sitoplasma. Granula bekerja sebagai sumber karbon, tetapi bila sumber protein berkurang, karbon dalam granula ini dapat dikonversi menjadi sumber nitrogen.
Granula sitoplasma pada beberapa jenis bakteri menyimpan pula sulfur, fosfat inorganik dan granula pada jenis kuman korinebakteria disebut granula metakromatik, karenagranula tersebut bila diwarnai dengan zat warna biru tua tidak berwarna biru, tapi berwarna merah. pada sitoplasma prokariota tidak ddapatkan struktur Mikrotubulus seperti yang ada pada eukariota.
Membran sitoplasma
Struktur
Membran sitoplasma disebut juga membran sel;yang komposisinya terdiri dari fosfolipid dan protein. Membran sel dari semua jenis prokariota tidak mengandung sterol, kecuali Genus Mycoplasma.
Ditempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat cekungan/ lekukan ke dalam (convoluted invagination) yang disebut mesosom.
Ada dua jenis mesosom:
Septal mesosom: berfungsi dalam pembelahan sel.
Lateral mesosom.
Kromosom bakteri (DNA) melekat pada septal mesosom.
Fungsi
Fungsi utama membran sitoplasma adalah:
Menjadi tempat transport bahan makanan secara selektif
Pada spesies kuman aerob merupakan tempat transport elektron dan oksidasi-fosforilasi
Tempat ekskresi bagi eksoenzim yang hidrolitik
Mengandung enzim dam molekul-mlekul yang berfungsi pada biosintesa DNA, polimerisasi dinding sel dan lipid membran = fungsi biosintetik.
Mengandung reseptor dan protein untuk sistem kemotaktik.
Zat antibakteri yang bekerja pada dinding sel
Deterjen: yang mengandung gugus lipofilik dan hidrofilik akan merusak membran sitoplasma dan membunuh sel.
Antibiotika yang secara spesifik mempengaruhi fungsi biosintetik dari membran sitoplasma antara lain: polimiksin, asam nalidiksat, fenetilalkohol dan novobiosin.
Dinding sel
Tekanan osmotik di dalam bakteri berkisar antara 5-20 atmosfir, karena adanya transport aktif yang menyebabkan, tingginya konsentrasi larutan di dalam sel. Dengan adanya dinding sel yang relatif sangat kuat, meskipun tekanan osmotiknya tinggi, sel tidak pecah. dinding sel ini terdiri dari lapisan peptidoglikan, yang disebut juga mukopeptida.
Fungsi lain dari dinding sel selain menjaga tekanan osmotik adalah:
Dinding sel memegang peranan penting dalam proses pembelahan sel.
Dinding sel melaksanakan sendiri biosintesa untuk membentuk dinding sel.
Berbagai lapisan tertentu pada dinding sel merupakan determinan dari antigen permukaan bakteri.
Pada Bakteri Gram negatif, salah satu lapisan dinding sel mempunyai aktivitas endotoksin yang tidak spesifik, yaitu lipopolisakarida (LPS). LPS ini pada beberapa binatang bersifat toksik.
Enzim lissim dan beberapa obat yang menggangu biosintesi peptidoglikan dapat menyebabkan sel bakteri kehilangan struktur dinding sel. Bila cairan disekitarnya memproteksi tekanan osmotik dalam sel maka terjadilah sel tanpa dinding yang disebut protoplas pada bakteri positif Gram dan sferoplas pada bakteri negati Gram. Bila sel protoplas dan sferoplas ini masih mampu berkembang biak, maka disebut sebagai kuman L form.
Kapsul
Banyak spesies bakteri mensintesa polimer ekstrasel (pada umumnya polisarida) yang berkondensasi dan membentuk lapisan di sekeliling sel dan disebut kapsul. Pada medium agar, koloni bakteri berkapsul tampak koloni berlendir. Umumnya bakteri berkapsul lebih tahan terhadap efek fagositosis dari daya pertahanan badan. Sejenis kapsul pada Streptococcus mutans misalnya, dapat melekat erat pada permukaan gigi, membentuk lapisan plaque pada gigi dan mengeluarkan produk asam yang menyebabkan karies gigi.
Flagel
Flagel adalah bagian bakteri yang berbentuk seperti benang, yang umumnya terdiri dari protein dengan diameter 12-30 nanometer. Flagel adalah alat pergerakan.
Ada 3 jenis flagel:
Monotrikh: flagel tunggal dan terdapat di bagian ujung bakteri.
Lofotrikh: lebih dari satu flagel di satu bagian polar kuman
Amfitrikh: flagel terdapat satu atau lebih di kedua polar dari kuma
Peritrikh: flagel tersebar merata di sekeliling badan kuman.
Endospora
Beberapa genus bakteri dapat membentuk endospora. Yang paling sering membentuk spora adalah bakteri yang ber-Gram positif Bacillus genus dan Clostridium. Kuman-kuman ini mengadakan diferensiasi membentuk spora jika keadaan lingkungannya menjadi jelek, misalnya bila medium disekitarnya kekurangan nutrisi. Masing-masing sel akan membentuk spora, sedangkan sel induknya akan mengalami otolisis. Spora adalah bakteri dalam bentuk istirahat. Spora bersifat sangat resisten terhadap panas, kekeringan dan zat kimiawi. Bila kondisi lingkungan telah baik kembali spora dapat kembali melakukan germinasi dan memproduksi sel vegetatif.
Secara morfologis, proses sporulasi terjadi dengan cara isolasi badan inti yang diikuti dengan melipatnya membran sel ke arah dalam.
Spora terdiri dari:
Core: adalah sitoplasma dari spora. di dalamnya terkandung semua unsur untuk kehidupan bakteri seperti kromosom yang komplit, komponen-komponen untuk sintesis protein dan lain sebagainya.
Dinding spora: lapisan paling dalam dari spora, terdiri dari dinding peptidoglikan dan akan menjadi dinding sel bila spora kembali ke bentuk vegetatif.
Korteks: adalah lapisan yang tebal dari spora envelope. Juga terdiri dari lapisan peptidoglikan tapi dalam bentuk yang istimewa.
Coat: terdiri dari zat semacam keratin, dan keratin inilah yang menyebabkan spora relatif tahan terhadap pengaruh luar.
Eksosporium: adalah lipoprotein membran yang terdapat paling luar.
Morfologi kuman
Morfologi kuman dapat dibagi dalam tiga bentuk utama, yaitu: kokus, batang dan spiral.
Kokus: kuman berbentuk bulat dapat tersusun, sbb:
Mikrokokus, tersendiri (Single)
Diplokokus, berpasangan dua-dua
Pneumokokus adalah diplokokus yang berbentuk lanset, gonokokus adalah diplokokus yang bebentuk biji kopi.
Tetrade, tersusun rapi dalam kelompok empat sel.
Sarsina, kelompok delapan sel yang tersusun rapi dalam bentuk kubus.
Streptokokus, tersusun seperti rantai.
Staphylococcus, bergerombol tak teratur seperti untaian buah anggur.
Basilus: bakteri bebentuk batang dengan panjang bervariasi dari 2-10 kali diameter bakteri tersebut:
Kokobasilus, batang yang sangat pendek menyerupai kokus.
Fusiformis, dengan kedua ujung batang meruncing
Streptobacilus, sel-sel bergandengan membentuk suatu filamen.
Spiral:
Vibrio, berbentuk batang bengkok.
Spirilum, berbentuk spiral kasar dan kaku, tidak fleksibel dan dapat bergerak dengan flagel.
Spirokhaeta, berbentuk spiral halus, elastis dan fleksibel, dapat bergerak dengan aksial filamen. Contoh:
Borrelia, berbentuk gelombang
Treponema, berbentuk spiral halus dan teratur
Leptospira, berbentuk spiral dengan kaitan pada satu atau kedua ujungnya.
Pewarnaan bakteri
Untuk mempelajari morfologi, struktur, sifat-sifat bakteri untuk membantu identifikasinya, bakteri perlu diwarnai. Agar memperoleh hasil pewarnaan yang baik diperhatikan faktor-faktor berikut:
Umur biakan: 18-24 jam, kecuali bakteri tahan asam M. tuberculosis yang tumbuhnya sangat lambat. Bakteri mengalami perubahan dalam morfologi dan strukturnya, sehingga hasil yang diperoleh kurang tepat, bila dipakai biakan berumur lebih dari 24 jam.
Kualitas zat warna. Ada zat warna yang harus dibuat sesaat sebelum dipakai dan ada yang hanya dapat disimpan dalam beberapa waktu.
Tebal tipisnya sediaan. Bila sediaan terlalu tebal atau tidak rata, maka penetrasi zat warna akan berbeda-beda.
Cara membuat sediaan
Suspensi bakteri, yaitu satu tetes air garam fisiologis di atas gelas objek ditambah biakan bakteri, disebar setipis mungkin sehingga membentuk lingkaran dengan diameter kira-kira 1 cm. Sediaan dibiarkan mengering di udara atau dapat dipercepat pengeringannya dengan menghangatkan di atas api, kemudian direkat/difiksasi dengan melewatkan di atas api 3 kali dan siap untuk diwarnai.
Jenis-jenis pewarnaan bakteri yang dikenal adalah:
Pewarnaan negatif (back ground staining)
Pewarnaan sederhana
Pewarnaan diferensial
Pewarnaan khusus
Pewarnaan negatif
Suspensi bakteri dibuat dalam zat warna negrosin/ tinta bak dan disebar-ratakan dengan gelas obj
ek lain (sediaan hapus). Disini bakteri tidak diwarnai dan tampak sebagai benda-benda terang dengan latar belakang hitam. Pewarnaan ini dipakai untuk kuman yang sukar diwarnai, misalkan Spirochaeta (Treponema, Leptospira dan Borrelia).
Pewarnaan sederhana
Pewarnaan ini hanya menggunakan satu macam zat warna. Misalkan biru metilen, air fuchsin atau ungu kristal selama 1-2 menit. Zat warna anilin mudah diserap oleh bakteri.
Pewarnaan diferensial
Pewarnaan diferensial menggunakan lebih dari satu macam zat warna
Pewarnaan Gram adalah pewarnaan diferensial yang sangat penting. Ditemukan oleh Christian Gram pada tahun 1884.
Pewarnaan tahan asam. Misalkan pewarnaan Ziehl Neelsen dan Kinyoun Gabbet untuk membedakan bakteri yang tahan asam dari yang tidak tahan asam.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar