mikrobakteri strktur.pewarnaan

1. Struktur bakteri
Inti/nukleus
Dengan menggunakan feulgen intisel prokariota dapat dilihat hanya dengan mikroskop cahaya biasa. Pewarnaan feulgen mewarnai molekul DNA. Dengan mikroskop elekktron tampak bahwa bagian inti tidak memiliki dinding inti/membran inti . didalamnya terdapat benang DNA yang bila diekstraksi, berupa molekul tunggal dan utuh dari dari DNA dengan molekul 2-3 x 109 . benang DNA ini tersebut kromosom yang panjangnya kira-kira 1mm.
Struktur sitoplasma
Bakteri yang menyimpan makanan cadangan dalam bentuk granula sitoplasma. Granula ini bekerja sebagai sumber karon,tetapi bila sumber protein berkurang, karbon dalam granula ini dapat dikonversi menjadi sumber nitrogen. Granula sitoplasma pada beberapa jenis bakteri menyimpan sulfur,fhosfat , inorganik(granula volutin) granula pada jenis kuman korine bakteri disebut grannula metakromatik,karena granula tersebut bila diwarnai dengan zat warna biru tua tidak berwarna biru, tetapi berwarna merah.
Membran sitoplasma
a. Membran sitoplasma disebut juga membran sel yang komposisinya terdiri dari fosfolipid dan sitoplasma
b. Fungsi untuk sitoplasma adalah
i. Menjadi tempat transport bahan makanan secara selektif
ii. Pada spesies kuman aerob merupakan tempat transport elektron dan oksidasi fosforilasi
iii. Tempat ekspresi eksoenzim yang hidrolitik
iv. Mengandung enzim dan moleku-molekul
v. Mengandung reseptor dan protein untuk sistem kemotaktik
vi. Zat antibakteri yang bekerja pada dinding sel
a) Deterjen
b) Antibiotika yang secara spesifik mempengaruhi fungsi biosintetik dari membran sitoplasma
Dinding sel
Tekanan osmotik di dalam bakteri berkisar 5-20 atm,karena adanya transport aktif yang menyebabkan tingginya konsentrasi larutan di dalam sel. Karena adanya dinding sel kuman yang relatif sangat kuat,maka meskipun tekanan osmotik sangat tinggi,sel kuman tidak pecah. Dinding sel ini terdiri dari lapisan peptidoglikan,yang disebut juga sebagai lapisan murein atau mulopeptida (semua itu nama sinonim)
Bakteri dibagi atas bakteri yang positif gram dan negatif gram tergantung pada responsnya bila diwarnai dengan pewarnaan kuman menurut GRAM. Sel kuman mula-mula diwarnai dengan zat warna kristal ungu dan iodium lalu dicuci dengan alkohol dan aseton. Kuman negatif gram akan kehilangan zat warna ungunya setelah dicuci dengan alkohol,sedangkan kuman positif gram tetap mempertahankan warna ungu meskipun telah dicuci dengan alkohol.
Fungsi lain dari dinding sel selain menjaga tekanan osmotik adalah:
1. Dinding sel memegang peranan penting dalam proses pembelahan sel
2. Dinding sel melaksanakan sendiri biosintesa untuk membentuk dinding sel
3. Berbagai lapisan tertentu pada dinding sel merupakan determinan dari antigen permukaan kuman.
4. Pada kuman negatif gram salah satu lapisan dinding sel mempunyai aktivitas endotoksin yang tidak spesifik ,yaitu lipopolisakarida(LPS). LPS ini pada beberapa bintang bersifat toksin
Kapsul
Banyak spesies bakteri yang mensintesa polimer ekstra sel(pada umumnya polisakarida) yang berkondensasi dan membentuk lapisan di sekeliling sel disebut kapsul.
Pada medium agar,koloni kuman berkapsul tampak sebagai koloni berlendir. Umumnya kuman berkapsul lebih tahan terhadap 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 kuman yang berbentuk benang,yang umumnya terdiri dari protein dengan diameter 12-30 nanometer.
Flagel adalah alat pergerakan
Ada 3 jenis flagel:
1. Monotrhikh :flagel tunggal dan terdapt di bagian ujung kuman
2. Lofotrikh: lebih dari satu flagel disatu bagian polar kuman.
3. Amfithrikh : flagel terdapat satu atau lebih di kedua polar dari kuman
4. Peritrikh: flagel tersebar merata di sekeliling badan kuman

Protein dari flagel disebut flagellin
Bila suspensi kuman berflagel kita cocok kuat-kuat maka flagel akan rontok,tapi flagel tersebut dapat tumbuh sempurna dalam 3-6 menit
Pili(fimbriae)
Beberapa kuman negatif gram memiliki rambut pendek dan keras yang disebut pili.pili teridiri dari subunit-subunit protein
Ada 2 jenis pili:
i. Pili yang memegang peranan dalam adhesi kuman dengan sel tubuh hospes
ii. Pili yang berfungsi dalam konjugasi 2 kuman
Virulensi dari berbagai jenis kuman patogen tidak hanya tergantung pada toksin kuman tapi juga tergantung pada colonization antigen yang ternyata adalah pili biasa
Protein M pada streptococcus adalah juga lapisan fimbrial yang merupakan antigen permukaan ,dan lipoteichholic acid yang ada di dalamnya bertanggung jawab pada pelekatan streptococcus group A pada sel epitel.
2. Klasifikasi bakteri
Definisi
Klasifikasi ,tata nama, dan identifikasi adalah tiga hal yang berbeda tetapi saling berhubungan dalam taksonomi. Klasifikasi dapat didefenisikan sebagai penyusunan organisme ke dalam kelompok taksonomi (taksa) berdasar kemiripan atau hubungannya. Klasifikasi organisme prokariotik seperti bakteri memerlukan pengetahuan yang didapat melalui eksperimen seperti tekhnik observasi,karena sifat-sifat biokimia, fisioloogi genetik,dan morfologik sering kali sesuai untuk deskripsi yang adekuat dari takson. Tata nama adalah penamaan dari organisme melalui aturan internasional menurut ciri khasnya. Identifikasi merujuk pada penggunaan praktis skema klasifikasi. 1)untuk mengisolasi dan membedakan organisme yang diinginkan dari organisme yang tidak diinginkan,2)untuk membuktikan keaslian atau sigat-sifat khusus suatu biakan atau dalam situasi klinik.3)untuk megisolasi dan mengidentifikasi organisme penyebab suatu penyakit. Yang terakhir ini memungkinkan dilakukannya seleksi pengobatan farmakologik secara spesifik langsungg ke arah pemberantasannya. Skema identifikasi bukan merupakan skema klasifikasi walaupun terdapat sedikit kemiripan superfisial. Suatu skema identifikasi untuk suatu kelompok organisme dirancang hanya setelah kelompok ini telah diklasifikasi sebelumnya ,yaitu dikenali sebagai organisme yang berbeda dari organisme lainnya.
Klasifikasi bakteri patogen
Berbeda dengan nomenkolatur,tidak ada klasifikasi bakteri yang resmi, Bergey’s manual of systematic bacteriology edisi ke 8 tidak menggunakan lagi taksa yang lebih tinggi karena ketidak jelasan hubungan genetika. Bergey’s manual yang terakhir membagi prokariota dalam 4 divisio utama

I. Gracilicutes : bakteri negatif gram
II. Firmicutes : bakteri positif gram
III. Tenericutes : bakteri tanpa dinding sel
IV. Archaebacteria
I,II, dan III termasuk eucobacteria
Taksonomi numerik
Mengambarkan persamaan ,kemiripan dan perbedaan karakteristik bakteri. Jaccard similarity coeffficient (Sj) menyatakan sifat- sifat yang sama diantara organisme-organisme.




a= jumlah sifat yang ada pada kedua strain
b= jumlah sifat yang ada pada strain pertama saja
c=jumlah sifat yang ada pada strain kedua saja
d=jumlah sifat yang tidak ada pada kedua strain
Klasifikasi berdasarkan genetika
Perkembangan-perkembangan dalam biologi molekuler memungkinkan diperolehnya informasi mengenai kekerabatan organisme-organisme pada tingkat genetik berdasarkan:
- Komposisi basa DNA
- Homologi sekuens DNA dan rRNA (RNA ribosomal)
- Pola metabolisme stabil yang dikontrol oleh gen
- Polimer-polimer pada sel
- Struktur sorganel dan pola regulasinya
Kekerabatan berdasarkan homologi asam nukleat (homologi sekuens DNA)


G=Guanin
C=Cytosin
A=Adenin
T=Timin
3. Morfologi dari bakteri
Berdasarkan bentuknya ,bakteri dibagi menjadi 3 bagian yaitu:
1) Kokus
Adalah bakteri berbentuk bulat bola dan mempunyai beberapa variasi
Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
Tetracoccus ,jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
Dipiococcus, jika bergandeng dua
Sarcina,jika bergerombol membentuk kubus
Saphylo coccus jika bergetumbal
Streptococcus jika bergandeng membentuk rantai
2) Basil
Adalah kelompok nakteri yang berbentuk batang atau silinder dan mempunyai variasi
Piplobacillus jika bergandengan dua-dua
Spiril jika lengkung lebih dari setengah lingkaran.

4. Enzim yang memegang peranan penting dalam metabolisme
Enzim yang memegang peranan penting dalam metabolisme adalah
a. Dehidrogenasa (melancarkan reaksi reduksi oksidasi suatu metabolik)
b. Flavoprotein(transport H dalam respirasi)
c. Sitokrom(proses respirasi kuman aerob untuk transport zat H ke O2)


Proses-proses katabolisme
A. Karbohidrat
- Karbohidrat dapat dirombak secara hidrolase menjadi gula sederhana,selanjutnya gula ini dirombak dengan berbagai cara urutan reaksi:
Glukosa menjadi piruvat menurut embden-meyerhof (EMP)sbb:
- Glukosa-glukosa 6 fosfat-fosfogliseraldehid-fosfogliserta-fosfopiruvat-piruvat
- Glukosa+2 NAD+ 2ADP +2P menjadi 2piruvat +2NADH+2ATP
Bila tersedia blok pembangun (protein, asam amino,polisakarida atau lipid) dan sumber energi,suatu sel akan mensintesa makromolekul. Sekali makromolekul telah disintesa, mereka merakit diri sendiri untuk membentuk struktur supra molekul sel itu, misalnya ribosom, selaput,dinding sel,flagel dan pili.
Melalui proses fermentasi piruvat dapat dipecah menjadi alkohol,asamlaktat, asam butirat, asam propionat, asetat, dll.
Fermentasi dengan pembentukan asam campuran adalah khas untuk family enterobacteriaceae. Dalam pH 6 , enzim hidrogenasa format memecah asam format menjadi CO2 dan H2(pembentuk gas).
Fermentasi dengan pembentukan aasam butirat dilakukan oleh kebanyakan clostridium.
• Melalui proses respirasi secara aerob,glikolisis diteruskan hingga asa piruvat terpecah menjadi CO2 dan H2O
• Energi diikat dalam bentuk ATP
• Oksidasi yang dipakai melalui TCA dari Kreb dimana O2 berfungsi sebagai reseptor H

5. Cara penggunaan limbah medis
limbah medis harus dipisahkan dari limbah non medis dan dapat dihancurkan dengan menggunakan tekhnik pembakaran dengan alat incenerator untuk limbah kimia dan radioaktif harus mengikuti peraturan menggunakan bahan kimia dan radioaktif tsb.
Proses incenerator pembakaran limbah dengan menggunakan tungku pembakaran . secara teoritis incinerator harus bisa mencapai temperatur 1000o C sampai 1200o C untuk mematikan semua bahan berbahaya dan beracun. Bila temperatur kurang maka bahan –bahan berbahaya tidak terbakar tuntas dan sisanya tetap masih bisa berbahaya bagi lingkungan hidup
Untuk mendapatkan temperatur 100-1200 derajat maka diperlukan sistem pembakaran yang baik dan efisien yang ujung ujungnya memerlukan biaya yang cukup besar.
6. Macam –macam pewarnaan
Pewarnaan kuman berguna untuk melihat dan mempelajari struktur kuman,setiap kuman mempunyai sifat daya tertentu untuk menyerap warna.
Macam macam pewarnaan yaitu:
a. Pewarnaan sederhana
Menggunakan suatu zat warna seperti methylen blue,air fuchsin,gentian violet,kristal ungu, biru methylen lofer.
b. Pewarnaan gram
Pewarnaan gram dimulai dengan pemberian zat warna dasar,kristal ungu. Kemudian diberikan larutan iodium, sampai disini semua bakteri akan berwarna biru. Kemudian sel diberi alkohol. Sel gram negatif akan sama sekali hilang warnanya oleh alkohol,terakhir suspensi diberi zat warna kontras yaitu warna merah safarin sel gram negatif yang kehilangan warna menjadi merah sedangkan sel kuman tampak ungu.


c. Pewarnaan negatif(untuk melihat bentuk asli dan dasar bakteri)
- Adalah pewarnaan secara tidak langsung hanya mewarnai latar belakang bakteri saja,sedangkan bakteri itu sendiri tidak menangkap warna. Disini tidak dilakukan fiksasi sehingga bakteri tidak mengalami perubahan
- Contoh:trepanosoma palidem,leptospira sp. Kapsul bakteri.
d. Pewarnaan khusus
Dipakai untuk mewarnai bagian sel kuman atau kuman tertentu yang sukar diwarnai dengan pewarna biasa seperti:
i. Melihat flagel
Pewarnaan gray
Menggunakan karbol fuchsin
Pewarnaan novel
Pewarnaan zetrow
Pewarnaan fotana tribondeu
Pewarnaan impregnasi dengan Ag
ii. Melihat simpai
Pewarnaan muir
Pewarnaan hiss
Pewarnaan gins burri
iii. Melihat spora dengan pewarnaan klein
iv. Melihat inti dengan pewarnaan feulgen
v. Melihat granula babes ernst pada difteri dengan pewarnaan neisser
vi. Melihat spirokhaita dengan pewarnaan becker-krant dan pewarnaan fotana tribondeau
e. Pewarnaan differensial.
Yaitu pewarnaan yang menggunakan lebih dari satu macam zat warna seperti pewarnaan gram,pewarnaan tahan asam,(pewarnaan ziehl neelsen dan kinyoun gabbet.. membedakan kuman yang tahan asam dengan yang tidak tahan asam)
Pewarnaan gram
Cara pewarnaan:
i. Sediaan yang sudah direkat diwarnai dengan karbol kristal ungu selama 5 menit
ii. Zat warna dibuang dan diganti dengan larutan lugol(larutan J2 + KJ) dibiarkan selama 45-60 detik
iii. Larutan lugol dibuang dan sediaan dicuci dengan alkohol 96 % selama 30 detik atau digoyang-goyangkan sampai tidak ada zat warna yang mengalir lagi
iv. Sediaan dicuci dengan air dan diwarnai dengan air fuchsin selama 1-2 menit. Sediaan dicuci, dikeringkan,dan diperiksa dibawah mikroskop.
Hasil : kuman positif gram berwarna ungu
: kuman negatif gram berwarna merah
Beberapa perbedaan sifat antara kuman positif gram dengan kuman negatif gram.
7. Macam-macam cara sterilisasi
Macam-macam sterilasasi
Pada prinsipnya sterilisasi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu secara mekanik, fisik dan kimiawi.
1. Sterilisasi secara mekanik (filtrasi) menggunakan suatu saringan yang berpori sangat kecil (0,22 mikron atau 0,45 mikron) sehingga mikroba tertahan pada saringan tersebut. Proses ini ditujukan untuk sterilisasi bahan yang peka panas, misalnya larutan enzim dan antibiotic.
2. Sterilisasi secara fisik dapat dilakukan dengan pemanasan dan penyinaran.
- Pemanasan
a. Pemijaran (dengan api langsung) : membakar alat pada api secara langsung, contoh alat : jarum inokulum, pinset, batang L.
b. Panas kering : sterilisasi dengan oven kira-kira 60-1800 C. sterilisasi panas kering cocok untuk alat yang terbuat dari kaca misalnya Erlenmeyer, tabung reaksi.
c. Uap air panas : konsep ini mirip dengan mengukus. Bahan yang mengandung air lebih tepat menggunakan metode ini supaya tidak terjadi dehidrasi
d. Uap air panas bertekanan : menggunakan autoklaf
- Penyinaran dengan UV
Sunar ultra violet juga dapat digunakan untuk proses sterilisasi, misalnya untuk membunuh mikroba yang menempel pada permukaan interior safety cabinet dengan disinari lampu UV
3. Sterilisasi secara kimiawi biasanya menggunakan senyawa desinfektan anatara lain alcohol
Sterilisasi dengan penyaringan (filtrasi)
Sterilisasi dengan penyaringan dilakukan untuk mensterilisasi cairan yang mudah rusak jika terkena panas atau mudah menguap (volatile). Cairan yang disterilisasi dilewatkan kesuatu saringan (ditekan dengan gaya setrifugasi atau pompa vakum) yang berpori dengan diameter yang cukup kecil untuk menyaring bakteri. Virus tidak akan tersaring dengan metode ini.
- Sterilkan saringan (dapat menggunakan saringan bekerfeld, chamberland zitz), membrane penyaring (kertas saring) dan Erlenmeyer penampung.
- Pasang atau rakit alat-alat tersebut secara aseptis (sesuai gambar), lalu isi corong dengan larutan yang akan disterilkan.
- Hubungkan katup Erlenmeyer dengan pompa vakum kemudian hidupkan pompa
- Setelah semua larutan melewati membrane filter dan tertampung dierlenmeyer, maka larutan dapat dipindahkan kedalam gelas penampung lain yang steril dan tutup dengan kapas atau alumunium foil yang steril.
Sterilisasi dengan udara panas (dry heat sterilization)
Sterilisasi dengan metode ini biasanya digunakan untuk peralatan gelas seperti cawan petri, pipet ukur dan labu Erlenmeyer. Alat gelas yang disterilisasi dengan udara panas tidak akan timbul kondensasi sehingga tidak ada tetes air (embun) didalam alat gelas.
- Bungkus alat-alat gelas dengan kertas peyung atau alumunium foil
- Atur pengatur suhu oven menjadi 1800 C dan alat disterilkan selama 2-3 jam.


Sumber :
- Mikrobiologi kedokteran.
- http://aprayetno wordpress.com
- dasar-dasar mikrobiologi
- mikrobiologi keperawatan
- http://farmasi, site 88.net/2008/sterilisasi