Ciri-ciri Bakteri | | Materi Biologi SMA

banksoalbiologi.com - Kita patut untuk bersyukur saat ini, sebab pengetahuan mengenai bakteri makin terungkap. Makhluk hidup yang berukuran kecil ini sering diidentikkan dengan penyebab penyakit. Pengetahuan mengenai bakteri ini, berawal dari pengamatan yang dilakukan oleh Leeuwenhoek dengan mikroskopnya yang sederhana namun mampu mengidentifikasi bakteri dengan begitu teliti. Gambar-gambar yang dibuat saat itu, menampakkan bentuk bakteri yang bulat, batang, dan juga spiral. Sekali lagi, kita berterimakasih kepada beliau terhadap penemuan yang luar biasa ini.

Perkembangan semakin maju, pengetahuan terhadap bakteri juga semakin baik. Perbaikan-perbaikan selanjutnya dalam mikroskopi cahaya, termasuk teknik-teknik pewarnaan, telah memungkinkan untuk mengamati dengan lebih tepat bentuk khas sel-sel bakteri ini, termasuk ukurannya, struktur lengkapnya, serta pola penataannya. Terlebih setelah ditemukannya mikroskop elektron pada awal tahun 1940-an, telah memungkinkan untuk mengenali bagian-bagian struktural sebuah sel. Misalnya saja terdapat teknik bagaimana memotong satu sel bakteri tunggal menjadi irisan-irisan tipis, dan irisan-irisan ini lalu diperiksa dengan mikroskop elektron.

Morfologi Kasar Sel Bakteri

Ukuran Bakteri

Satuan ukuran bakteri menggunakan mikrometer (μm), setara dengan 1/1000 mm. Ibaratnya begini, kita punya penggaris berukuran 20 cm, setiap 1 mm dibuat garis sebanyak 1000. Ukuran bakteri memang lebih besar bila dibandingkan dengan virus, namun untuk melihatnya secara jelas perlu menggunakan mikroskop. Bakteri yang paling umum diamati di dalam praktikum biasanya berukuran kira-kira 0,5 - 1,0 x 2,0 - 5,0 μm. Misalnya, bakteri stafilokokus dan streptokokus (bentuk bulat) memiliki diameter yang berkisar antara 0,75 hingga 1,25 μm. 

Sebagai gambaran, suatu volume sebanyak 1 cm3 (kubik) mengandung sekitar setengah triliun bakteri berbentuk batang dengan ukuran rata-rata. Dan apabila diukur massa-nya, 1 triliun menunjukkan 1 gram. Wow, luar biasa bukan makhluk hidup yang satu ini?

Bentuk Bakteri

Sel-sel individu bakteri dapat berbentuk seperti elips, bola, batang (silindris), atau spiral (heliks). Masing-masing ciri ini penting dalam mencirikan morfologi suatu spesies. Secara umum, bakteri yang berbentuk bulat dinamakan kokus, namun bukan berarti bentuk bulat di sini sempurna tetapi berbentuk agak elips. Bakteri berbentuk batang atau basil, memiliki ujung yang tidak sama seperti ada yang tampak persegi, bundar, dan ada juga yang memiliki bentuk meruncing atau lancip. Kemudian bakteri spiral atau spirilum banyak ditemukan sebagai individu sel yang tidak saling melekat.

Bakteri bulat (kokus) kebanyakan hidup dalam berkelompok atau koloni. Bakteri monokokus, terdiri dari satu. Diplokokus, terdiri dari dua-dua. Tetrakokus, terdiri dari empat. Sarcina, membentuk kubus yang terdiri dari delapan bakteri. Streptokokus, bakteri yang membentuk rantai. Sedangkan stafilokokus, bergerombol membentuk seperti buah anggur. Sama halnya dengan kokus, bakteri basil juga terdiri atas monobasil, diplobasil, dan streptobasil.

Untuk lebih jelasnya, silakan simak gambar bentuk bakteri di bawah ini.

Gambar Bentuk-bentuk bakteri

Struktur Halus Sel Bakteri

Berkat adanya mikroskop elektron, struktur bakteri yang lebih detail dapat diamati dengan sangat jelas. Secara umum, struktur sel dapat dijumpai pada semua sel, seperti dinding sel dan membran sel sedangkan struktur sel laiinya hanya ditemukan pada jenis sel tertentu. 

Bagian-bagian bakteri yang terdapat di luar dinding sel diantaranya yaitu flagela (cambuk), pili, dan kapsul. Flagela atau glagelum (jamak), memiliki penampakan seperti rambut yang teramat tipis mencuat dan menembus dinding sel. Fungsi utama flagel ini yaitu sebagai alat pergerakan pada sel bakteri. Bagian-bagian flagel diantaranya tubuh dasar, struktur mirip kait, dan sehelai filamen panjang di luar dinding sel. Biasanya, flagel pada bakteri memiliki ukuran yang lebih panjang dari selnya, tetapi memiliki diameter yang jauh lebih kecil daripada diameter selnya. Flagel tersusun atas subunit-subunit protein (flagelin). Tidak semua bakteri memiliki flagel, hanya bakteri bentuk basil dan spiral yang memilikinya. Dengan kata lain, bakteri kokus jarang memiliki flagel ini. Jika dilihat di bawah mikroskop, flagel pada bakteri sangat sulit untuk diamati mengingat ukurannya yang kecil. Namun apabila diberi pewarnaan (mordan), diameternya akan cukup tampak terlihat jelas. 

Berdasarkan letak flagelnya, bakteri dibedakan menjadi monotrikus, lofotrikus, amfitrikus, dan peritrikus. Lebih jelasnya, silakan cek gambar di bawah.

Macam Flagel pada Bakteri

Selain flagel, bakteri juga memiliki pili atau fimbriae. Pili ini banyak dimiliki oleh bakteri gram negatif. Pili berbeda dengan flagel, merupakan embel-embel seperti filamen, berjumlah banyak, ukurannya lebih pendek dari flagel. Untuk melihat pili, dibutuhkan mikroskop elektron. Fungsi utama dari pili diantaranya yaitu sebagai alat untuk melekat pada berbagai permukaan yang menjadikan sumber nutriennya. Ada juga pili yang berperan sebagai pintu gerbang bagi masuknya bahan genetik selama berlangsungnya reproduksi secara seksual. Salah satu jenisnya yaitu pilus F (atau pilus seks).

Bagian selanjutnya yaitu kapsul. Kapsul pada bakteri merupakan penutup lindung dan juga berfungsi sebagai gudang makanan cadangan. Peran kapsul pada bakteri sangat penting, karena berhubungan juga dengan tingkat virulensinya. Maksudnya, apabila suatu bakteri kehilangan kapsulnya maka bakteri tersebut tidak bisa menyebabkan infeksi terhadap inang. 

Dinding sel pada bakteri memiliki struktur yang kaku untuk memberi bentuk pada sel. Dinding sel terletak di luar membran plasma. Pada umumnya, tebalnya dinding sel bakteri berukuran berkisar dari 10 sampai 35 nm. Tetapi beberapa dinding sel bisa amat tebal. Dinding sel ini sangat penting sebagai fungsi pertumbuhan dan pembelahan. Dengan mengetahui komposisi dinding sel bakteri, maka akan mudah dalam membedakan satu kelompok bakteri dari kelompok bakteri yang lain, serta dengan protista yang lainnya. 

Lalu apa yang menyebabkan dinding sel menjadi kaku? Jawabannya adalah peptidoglikan. Peptidoglikan ini merupakan polimer yang amat besar yang terdiri dari tiga macam bahan penyusun, yaitu N-asetilglukosamin (AGA), asam N-asetilmuramat (AAM), dan suatu peptida yang terdiri dari empat atau lima asam amino (L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat, dan lisin atau diaminopimelat). Keberadaan peptidoglikan menyebabkan bakteri dibagi menjadi dua kelompok besar, didasarkan atas respon terhadap pewarnaan gram, yakni bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram negatif mengandung lipid, lemak, atau substansi seperti lemak dalam persentase lebih tinggi daripada yang dikandung oleh dinding sel bakteri positif. Dinding bakteri gram negatif lebih tipis bila dibandingkan dengan dinding sel bakteri gram positif. Perhatikan tabel berikut untuk memahami perbedaan keduanya.

Ciri	Perbedaan Relatif
	Gram positif	Gram negatif
Struktur dinding sel	Tebal (15-80 nm), berlapis tunggal (mono)	Tipis (10-15 nm), berlapis tiga (multi)
Komposisi dinding sel	Kandungan lipid rendah (1-4%). Peptidoglikan ada sebagai lapisan tunggal; komponen utama merupakan lebih dari 50% berat kering pada beberapa sel bakteri. Terdapat asam tekoat.	Kandungan lipid tinggi (11-22%). Peptidoglikan ada di dalam lapisan kaku sebelah dalam; jumlahnya sedikit, merupakan sekitar 10% berat kering. Tidak ada asam tekoat.
Kerentanan terhadap penisilin	Lebih rentan	Kurang rentan
Pertumbuhan dihambat oleh zat-zat warna dasar, misalnya ungu kristal	Pertumbuhan dihambat dengan nyata	Pertumbuhan tidak begitu dihambat
Persyaratan nutrisi	Relatif rumit pada banyak spesies	Relatif sederhana
Resistensi terhadap gangguan fisik	Lebih resisten	Kurang resisten

Struktur berikutnya adalah membran sitoplasma / membran plasma. Membran plasma terletak di bawah dinding sel, memiliki ketebalan kira-kira 7,5 nm. Peran penting dari struktur ini yaitu mengendalikan lalu-lalangnya substansi kimiawi dalam larutan, masuk ke dalam dan keluar dari sel. Membran plasma juga memindahkan ion-ion mineral, gula, asam-asam amino. Peristiwa ini disebut sebagai transportasi sel. 

Mesosom, merupakan membran plasma yang melipat ke arah dalam atau invaginasi ke dalam sitoplasma. Mesosom memiliki peran juga dalam sintesis dinding sel dan pembelahan nukleus.

Sitoplasma, tempat melekatnya organel atau bagian sel. Terdiri atas daerah sitoplasma kaya akan RNA, daerah kromatin/nukleus, kaya akan DNA, dan bagian zat alir yang mengandung nutrien terlarut/bahan partikulat (tubuh inklusi). 

Eksospora dan endospora. Beberapa bakteri mampu menghasilkan spora eksternal, misalnya Streptomyces yang menghasilkan serangkaian spora (dinamakan konidia) yang disangga di ujung hifa (filamen vegetatif). Sedangkan endospora merupakan dinding tebal, bersifat sangat refraktif, dan sangan resisten. Endospora hanya dihasilkan oleh bakteri. Bakteri yang mampu membentuk endospora diantaranya semua spesies Bacillus, Clostridium, dan Sporosarcina.

Reproduksi Bakteri

Apabila bakteri diinokulasikan ke dalam suatu medium yang cocok atau sesuai, dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya, maka akan terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relatif singkat. Pada beberapa spesies bakteri, populasi dapat tercapai dalam waktu 24 jam dengan jumlah mencapai 10 sampai 15 milyar sel bakteri per mililiter. Populasi sebanyak ini dihasilkan karena pembelahan sel secara aseksual. 

Pembelahan Sel (Pembelahan biner)

Pembelahan biner merupakan reproduksi yang paling umum terjadi pada bakteri. Secara sederhana, pembelahan biner adalah membelahnya sel menjadi dua (disebut sel anak). Menariknya pembelahan biner pada bakteri dapat mengulangi proses pembelahannya sehingga jumlahnya semakin banyak. 

Karena ukuran sel bakteri sangat kecil (mikroskopik) menyebabkan sulit untuk diamati secara langsung semua perubahan yang terjadi pada saat pembelahan biner. Namun, berkat peran mikroskop elektron mampu diamati lebih detail. Berikut adalah beberapa hasil penelitian mengenai pembelahan sel.

• Terdapat kenaikan jumlah bahan inti sel yang terpisah menjadi dua unit, artinya satu untuk masing-masing sel anak baru.
• Membran plasma dan dinding sel bakteri mengalami tumbuh ke arah luar dan membran sel meluas ke dalam sitoplasma pada suatu titik di tengah-tengah sumbu panjang sel. Pada perbatasan tersebut disusun (disintesis) dua lapisan bahan dinding sel.
• Pembentukan mesosom menjadi lebih jelas. Mesosom ini memiliki kaitannya dengan pembentukan septum (septum = dinding sel yang membagi) dan juga memungkinkan perpautan dengan daerah inti.

Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan merupakam istilah umum yang digunakan untuk bakteri dan mikroorganisme lainnya, biasanya berpatokan perubahan di dalam hasil panen sel (bertambahnya massa sel) dan bukan perubahan individu organisme. Pertumbuhan menyatakan pertambahan jumlah dan atau massa melebihi yang ada di dalam inokulum asalnya, hal ini berbanding lurus atau proporsional dengan pertambahan komponen selular yang lain seperti DNA, RNA, dan protein. 

Beberapa ciri pertumbuhan bakteri pada setiap fase tentu berbeda. Berikut adalah penjelasannya:

• Fase pertumbuhan lamban (lag), memiliki ciri tidak ada pertambahan populasi. Terjadi perubahan komposisi kimiawi dalam sel dan bertambah ukurannya.
• Fase pertumbuhan logaritma atau eksponensial, memiliki ciri sel membelah dengan laju yang konstan. Kemudian massa menjadi dua kali (walau dengan laju yang sama). Aktivitas metaboliknya juga konstan, serta keadaan pertumbuhan seimbang. 
• Fase pertumbuhan statis, memiliki ciri penumpukan produk beracun dan/atau kehabisan nutrien. Kemudian beberapa sel mati, sedangkan yang lain tumbuh dan membelah. Fase statis ini juga dicirikan oleh jumlah sel hidup menjadi tetap.
• Fase penurunan atau kematian, memiliki ciri sel menjadi mati lebih cepat daripada terbentuknya sel baru, kemudian laju kematian juga mengalami percepatan menjadi eksponensial. Walaupun tidak semua jenis sel, semua sel mati dalam beberapa hari atau beberapa bulan.