Jumat, 13 Januari 2012

MIKROORGANISME

BAB I
PENDAHULUAN MIKROORGANISME
Mikroorganisme terdapat di segala macam lingkungan sebagai bagian dari seluruh ekosistem alam. Sebagian dari mikroorganisme itu adalah produsen, sebagian konsumen pertama, dan sebagian lagi konsumen ke dua serta ketiga. Kita dapat menemukan mikroorganisme di darah kutub, di daerah tropik, di dalam air, di dalam tanah, dalam debu di udara. Ada mikroorganisme yng dapat hidup di satostfer bila terangkat oleh arus udara. Ada mikroorganisme yang dapat hidup meskipun tidak ada oksigen, misalnya pada dasar laut dan danau – danau yang sangat dalam. Bahkan ada yang hidup di sumber air panas dengan temperatur yang sedemikian tinggi hingga akan mematikan organisme yang lebih besar. Miroorganisme memegang peranan penting sebagai penghubung jaring – jaring makanan dalam ekosistem darat, laut, danau, sungai dan kolam. Mereka merupakan pengurai utama dari berbagai zat dan senyawa 

Mikroorganisme biasanya dianggap mencakup semua prokariota, protista dan alga renik. Fungi terutama yang berukuraarn kecil dan tidak membentuk hifa, dapat pula dianggap sebagai bagiannya meskipun banyak yang tidak menyepakatinya 

Kebanyakan orang beranggapan bahwa yang dapat dianggap mikroorganisme adalah semua organisme sangat kecil yang dapat dibiakkan dalam cawan petri atau inkubator di dalam laboratorium dan mampu memperbanyak diri secara mitosis 

Pengertian Mikroorganisme
Mikroorganisme atau mikroba adalah mikroorganisem yang berukuran sangat kecil ( biasanya kurang dari         1 mm ) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal               ( uniselular ) meskipun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Ilmu yang mempelajari mikroorganisme disebut mikrobiologi. Orang yang bekerja dibidang ini disebut mikrobiolog.

Sifat-sifat Mikroorganisme

Pada masa sekarang, mikrobiologi sudah sangat berkembang luas memasuki bidangbidang pengetahuan lain, misalnya: pertanian, kesehatan, industri, lingungan hidup sampai bidang antariksa. Oleh karena itu penelaahan biologi mikroorganisme dalamsetiap karangan akan menitik beratkan bidang masing-masing. Pada tulisan ini penelaahan dititik beratkan pada dasar-dasar mikrobiologi, sehingga akan tampak sebagai ilmu dasar ketimbang ilmu terapan. Sebagai ilmu dasar, mikrobiologi akan menelaah permasalahan yang berhubungan dengan  bentuk, perkembang-biakan, penyebaran dan lingkungan yang mempengaruhi mikroorganisme, sedangkan sebagai ilmu terapan akan mempelajari lebih banyak peranannya. Bentuk umum mikroorganisme terdiri dari satu sel (uniseluler) seperti pada bakteri, yeast, dan mikroalga. Bentuk lain dapat berupa filamen atau benang, yaitu rangkaian sel yang terdiri dari dua atau lebih yang menyambung seperti rantai. Bentuk benang umum terdapat pada fungi (jamur benang) dan mikroalga. Bentuk filamen pada kenyataannya dapat berupa filamen-semu dan filamen-benar. Filamen semu kalau hubungan antara sel satu dengan lainnya tidak menyatu, seperti pada yeast dan streptomyces. Filamen benar jika hubungan satu sel dengan sel lainnya menyatu, baik hubungan secara morfologis (bentuk sel) ataupun hubungan secara fisiologis (fungsi sel), seperti yang ada pada jamur benang dan mikroalga benang. Bentuk lain yang perlu diperhatikan adalah  koloni dan jaringan semu. Koloni merupakan gabungan dua sel  atau lebih di dalam satu ruang, seperti pada mikroalga. Koloni pada mikroalga berbeda dengan koloni bakteri. Koloni pada mikroalga merupakan bentukan yang berperan sebagai satu individu dan dapat berupa gabungan dari sel yang tidak seketurunan, sedangkan koloni pada bakteri merupakan gabungan sel-sel sejenis dan masing-masing sel berperan sebagai satu individu. Bantuk jaringan semu merupakan susunan benang yang membentuk seakanakan seperti jaringan tetapi tidak ada deferensiasi atau pembagian fungsi. Jaringan semuterdapat pada kelompok jamur benang.



Cara Hidup dan Perkembangbiakan Mikroorganisme



Mikroorganisme biasanya dianggap mencakup semua prokariota, protista dan alga renik. Fungi, terutama yang berukuran kecil dan tidak membentuk hifa, dapat pula dianggap sebagai bagiannya meskipun banyak yang tidak menyepakatinya.Kebanyakan orang beranggapan bahwa yang dapat dianggap mikroorganisme adalah semua organisme sangat kecil yang dapat dibiakkan dalam cawan petri atau inkubator di dalam laboratorium dan mampu memperbanyak diri secara mitosis.
Mikroorganisme berbeda dengan sel makrooganisme. Sel makroorganisme tidak bisa hidup bebas di alam melainkan menjadi bagian dari struktur multiselular yang membentuk jaringan, organ, dan sistem organ.Sementara itu, sebagian besar mikrooganisme dapat menjalankan proses kehidupan dengan mandiri, dapat menghasilkan energi sendiri, dan bereproduksi secara independen tanpa bantuan sel lain .
Dasar dari perkembangbiakan, penyebaran dan lingkungan yang mempengaruhi mikroorganisme akan disampaikan per kelompok protista, fungsi, monera dan virus. 






BAB II
PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
Dasar dari perkembangbiakan, penyebaran dan lingkungan yang mempengaruhi mikroorganisme digolongkan  atas 3 : protista, fungsi, monera dan virus.
1.  PROTISTA (Alga, Protozoa) 
Menurut Whittaker (1969) Kelompok protista merupakan kelompok mikroorganisme eukariotik yang mendapatkan energi dengan dua cara, yaitu absorbsi dengan ingesti (holozoic) pada protozoa dan absorbsi dengan fotosintesis pada Alga.  
a. Protozoa 
Protozoa berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari proto = pertama dan zoon = binatang. Diperkirakan ada 64.000 spesies protozoa, meskipun separuhnya sudah berupa fosil. Protozoa yang hidup bebas diperkirakan ada 22.000 spesies dan yang hidup sebagai parasit  ± 10.000 spesies. Protozoa sangat berperan sebagai mata rantai makanan untuk komunitas lingkungan aquatik, yaitu sebagai konsumen primer. 
b. Alga 
Alga berukuran sangat bervariasi, mulai dari beberapa  µm sampai bermeter-meter panjangnya. Alga bersifat fotosintetik sehingga semua alga mengandung klorofil dan pigmen-pigmen lain. Kebanyakan alga hidup di air dan sebagian besar merupakan fitoplankton yang berguna sebagai sumber makanan organisme lain dan merupakan produsen primer bahan organik atau permula rantai makanan aquatik dan sumber oksigen. Sebagai organisme fotosintetik, alga merupakan penghasil senyawa karbon organik sebanding dengan yang dihasilkan oleh seluruh tumbuhan darat.  


2.  FUNGI (Jamur, Cendawan) 

Fungi merupakan organisme heterotrofik absorbtik yang memerlukan senyawa organik untuk sumber tenaganya. Fungi  dapat hidup pada benda organik mati maupun organisme hidup. Mereka yang hidup  dari bahan organik mati disebut saprofit dan yang hidup pada organisme hidup disebut parasit. Fungi saprofitik berperan penting dalam merombak sisa-sisa bahan organik menjadi senyawasenyawa yang sederhana dan dapat dimanfaatkan oleh organisme lain. Selain sebagai perombak (dekomposer), fungi saprofitik juga berperan penting dalam fermentasi industri, misalnya dalam industri minuman anggur, antibiotik, tape, 

kecap dan masih banyak lagi. Sebagai dekomposer, fungi juga merugikan manusia jika bahan organik yang dirombak merupakan bahan yang kita butuhkan, misalnya : kayu, tekstil, makanan, produk pasca panen pertanian dan bahan-bahan lain.

Sebagai parasit, fungi dapat menyerang manusia, hewan dan tumbuhan.  Fusarium oxysporum, Phytophthora infestan, Coletotrichum gloeosporoides merupakan contoh fungi parasit yang menyebabkan penyakit pada tumbuhan. 
Jamur memerlukan kelembaban yang tinggi, persediaan bahan organik, dan oksigen untuk pertumbuhannya, meskipun akan tumbuh terbaik pada suhu sekitar suhu kamar (20 – 320 C). Kebanyakan bersifat saprofit atau hidup dari bahan organik mati, lingkungan mengandung gula dan tidak asam

a. Khamir (Yeast) 
Tubuh atau talus khamir berupa sel tunggal. Khamir bersifat mikroskopik sebagai sel bebas yang sederhana. Biasanya berbentuk bulat atau lonjong, termasuk sel eukariotik. Berkembang biak secara seksual maupun aseksual. Cara seksual yang umum dilakukan yaitu dua sel khamir melebur (fusi) menjadi sel tunggal berbentuk kantong yang disebut askus. Di dalam askus terbentuk satu sampai delapan spora, yang disebut askospora. Dalam kondisi yang cocok, askus akan pecah selanjutnya askospora akan tumbuh membentuk sel khamir baru.  
b. Jamur Benang 
Jamur benang meliputi : kapang (mold), buduk (mildew), jamur payung dan sejenisnya (mushroom, champhignon), jamur karat (rust fungi), jamur jelaga (smuts fungi), jamur bola (puff-ball fungi), dan jamur mangkok (cup fungi). Tubuh atau talus jamur benang terdiri dari dua bagian, yaitu bagian vegetatif berupa 
benang dan bagian generatif berupa spora. Bagian vegetatif jamur parasit biasanya berupa benang-benang halus yang bersekat atau tidak bersekat. Bagian yang berupa benang disebut hifa dan kumpulan dari hifa disebut miselium. Setiap hifa lebarnya hanya 2 – 10 µm
c. Jamur Lendir 
Jamur lendir (slime mold) mempunyai pola pertumbuhan yang khusus. Jamur ini lebih mirip dengan protozoa, tetapi pada satu tahap perkembangannya jamur ini membentuk spora. Dalam skema klasifikasi, jamur lendir dikelompokan ke dalam Myxomycetes. 
d. Lumut Kerak (Liken) 
Tubuh lumut kerak oleh orang umum akan lebih dikenal dengan nama ‘lumut’. Pada kenyataannya, lumut ini terdiri  dari fungi dan alga yang hidup dalam hubungan simbiosis. Bagian fungi memperoleh karbohidrat dan bahan organik lain yang terbentuk selama fotosintesis yang diselenggarakan alga, sedangkan bagian alga mendapatkan nutrien dan mineral yang diselenggarakan selama absorbsi nutrien dan mineral oleh fungi. Di daerah padang lumut, lumut ini digunakan untuk sumber makanan utama  bagi rusa kutup, karibou, dan domba Libia. 

3.  MONERA (Bakteri, Cyanobakteri) 
a. Cyanobakteri 
Dulu Cyanobakteri dikenal dengan nama ganggang biru-hijau, tersebar luas di seluruh dunia, baik di air tawar maupun air laut. Cyanobakteri memperoleh energi dari kegiatan fotosintesis aerobik seperti alga, tetapi mempunyai organisasi sel prokariotik. Oleh karena itu klorofilnya  tidak terdapat dalam kloroplas tetapi dalam lamela khusus yang disebut tilakoid. Fotopigmennya berupa klorofil dan fikobiliprotein. Beberapa terdapat sebagai sel tunggal dan yang lain dapat berupa rantaian sel atau filamen yang lurus atau bercabang. Reproduksi dapat dengan pembelahan biner, pembelahan ganda, atau dengan membebaskan eksospora secara berturut-turut.  Bentuk-bentuk filamen dapat berkembangbiak dengan fragmentasi dengan membebaskan ujung rantai pendek bersifat motil (dapat bergerak). Beberapa cyanobakteri berbentuk benang yang sel-selnya dapat menebal disebut heterosista. Heterosiste berfungsi untuk mengubah nitrogen dalam atmosfir menjadi amoniak sehingga nitrogen menjadi tersedia untuk metabolisme sel. 
b. Bakteri 
Bakteri merupakan mikroorganisme bersel tunggal, tidak berklorofil dan berkembangbiak dengan cara membelah diri. Ukuran bakteri lebih kecil dari protozoa maupun fungsi satu sel. Pengamatan-pengamatan yang dilakukan Leewenhoek merupakan pengamatan yang menampakan penampilan kasar bakteri yang hanya menampakan sel bulat, seperti batang atau spiral. 

4. VIRUS 
Virus merupakan agen terkecil yang dapat mengarahkan pengadaannya sendiri, bersifat ultramikroskopik atau terlalu kecil untuk dilihat dengan mikroskop biasa. Virus merupakan agen penyebab penyakit yang sangat kecil 
sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron, tetapi beberapa virus sudah dapat diamati dengan mikroskop biasa yang mempunyai pembesaran sepuluh ribu kali. Hasil pengamatan mikroskop elektron, virus dapat dibedakan menjadi 3 macam bentuk, yakni : berbentuk batang kecil, benang dan bola. Virus hanya dapat bertambah banyak dalam sel yang hidup. Oleh karena hal tersebut maka virus dapat dimasukkan sebagai  parasit yang biotrof. Semua virus memerlukan sel hidup untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan dalam sel yang berlainan dengan mekanisme pertumbuhan dan perkembangbiakan organisme lain. Oleh karena itu, virus tidak dapat dikelompokan dengan organisme lain. Virus dibedakan berdasarkan bentuk, ada tidaknya asam nukleat di dalam virion (DNA, RNA), bentuk asam nukleatnya (ganda, tunggal, melingkar) dan adanya bagian asam nukleat dalam virion (tunggal, ganda). Virion adalah virus yang secara struktural lengkap, matang dan mampu menular. Virus berpindah dari satu sel inang ke yang lain dalam bentuk paket-paket gen, DNA atau RNA berukuran sangat kecil tetapi tidak dua-duanya. Bahan genetis tersebut terkemas di dalam selubung protein yang sangat khusus  dengan bentuk yang berbeda-beda. Bedasarkan inangnya, ada tiga macam kelompok virus, yaitu : virus hewan, virus tumbuhan, dan virus bakteri. 

a. Virus Bakteri (fag) 
Virus bakteri disebut juga bakteriofag atau fag saja, yaitu virus yang hidup dalam sel bakteri. Fag ditemukan oleh Frederick W. Twort (1915 di Inggris) dan Felix d’Herelle (1917 di Paris). Twort mengamati bahwa koloni-koloni bakteri kadang-kadang mengalami lisis (menjadi larut dan lenyap) dan efek litik ini dapat ditularkan ke koloni lain, bahkan bahan yang encer dari koloni yang lisis ini setelah difilter menggunakan saringan bakteri masih dapat menyebabkan lisis pada koloni yang ditulari. Filtrat ini  tidak lagi menularkan jika dipanaskan. Kemudian tahun 1917 D’Herelle menemukan kembali fenomena yang samadengan fenomena Twort, sehingga mereka menyebutnya sebagai ‘bacteriofage’ (pemakan bakteri) dari unsur yang lolos dari filter bakteri.
b. Virus Tumbuhan dan Virus Hewan 
Virus-virus tumbuhan dan hewan sangat beragam bentuk dan ukurannya. Ukuran virus berkisar antara 10 sampai 100 nanometer (1 nm = 10-3 µm = 10-6mm). 
Virus tumbuhan dan hewan tersusun dari suatu inti asam nukleat dikelilingi oleh kapsid sama dengan fag, tetapi pada beberapa virus hewan, nukleokapsid (asam nukleat dan kapsid) dibungkus oleh suatu membran luar yang disebut sampul yang terbuat dari lipoprotein.  Virion yang bersampul peka terhadap pelarut lemak, misalnya eter dan kloroform. Kemampuan menginfeksi virus bersampul akan hilang oleh pelarut lemak. Virus yang tidak bersampul disebut virion telanjang. Virus-virus yang bervirion telanjang tidak terpengaruh oleh pelarut lemak. Asam nukleat virus tumbuhan pada umumnya berupa RNA, meskipun beberapa diantaranya berupa DNA tetapi tidak pernah ada dua-duanya dalam satu virion. 


BAB III
PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
Dasar dari perkembangbiakan, penyebaran dan lingkungan yang mempengaruhi mikroorganisme digolongkan  atas 3 : protista, fungsi, monera dan virus.
1.  PROTISTA (Alga, Protozoa) 
Menurut Whittaker (1969) Kelompok protista merupakan kelompok mikroorganisme eukariotik yang mendapatkan energi dengan dua cara, yaitu absorbsi dengan ingesti (holozoic) pada protozoa dan absorbsi dengan fotosintesis pada Alga.  
a. Protozoa 
Protozoa berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari proto = pertama dan zoon = binatang. Diperkirakan ada 64.000 spesies protozoa, meskipun separuhnya sudah berupa fosil. Protozoa yang hidup bebas diperkirakan ada 22.000 spesies dan yang hidup sebagai parasit  ± 10.000 spesies. Protozoa sangat berperan sebagai mata rantai makanan untuk komunitas lingkungan aquatik, yaitu sebagai konsumen primer. 
b. Alga 
Alga berukuran sangat bervariasi, mulai dari beberapa  µm sampai bermeter-meter panjangnya. Alga bersifat fotosintetik sehingga semua alga mengandung klorofil dan pigmen-pigmen lain. Kebanyakan alga hidup di air dan sebagian besar merupakan fitoplankton yang berguna sebagai sumber makanan organisme lain dan merupakan produsen primer bahan organik atau permula rantai makanan aquatik dan sumber oksigen. Sebagai organisme fotosintetik, alga merupakan penghasil senyawa karbon organik sebanding dengan yang dihasilkan oleh seluruh tumbuhan darat.  


2.  FUNGI (Jamur, Cendawan) 

Fungi merupakan organisme heterotrofik absorbtik yang memerlukan senyawa organik untuk sumber tenaganya. Fungi  dapat hidup pada benda organik mati maupun organisme hidup. Mereka yang hidup  dari bahan organik mati disebut saprofit dan yang hidup pada organisme hidup disebut parasit. Fungi saprofitik berperan penting dalam merombak sisa-sisa bahan organik menjadi senyawasenyawa yang sederhana dan dapat dimanfaatkan oleh organisme lain. Selain sebagai perombak (dekomposer), fungi saprofitik juga berperan penting dalam fermentasi industri, misalnya dalam industri minuman anggur, antibiotik, tape, 

kecap dan masih banyak lagi. Sebagai dekomposer, fungi juga merugikan manusia jika bahan organik yang dirombak merupakan bahan yang kita butuhkan, misalnya : kayu, tekstil, makanan, produk pasca panen pertanian dan bahan-bahan lain.

Sebagai parasit, fungi dapat menyerang manusia, hewan dan tumbuhan.  Fusarium oxysporum, Phytophthora infestan, Coletotrichum gloeosporoides merupakan contoh fungi parasit yang menyebabkan penyakit pada tumbuhan. 
Jamur memerlukan kelembaban yang tinggi, persediaan bahan organik, dan oksigen untuk pertumbuhannya, meskipun akan tumbuh terbaik pada suhu sekitar suhu kamar (20 – 320 C). Kebanyakan bersifat saprofit atau hidup dari bahan organik mati, lingkungan mengandung gula dan tidak asam

a. Khamir (Yeast) 
Tubuh atau talus khamir berupa sel tunggal. Khamir bersifat mikroskopik sebagai sel bebas yang sederhana. Biasanya berbentuk bulat atau lonjong, termasuk sel eukariotik. Berkembang biak secara seksual maupun aseksual. Cara seksual yang umum dilakukan yaitu dua sel khamir melebur (fusi) menjadi sel tunggal berbentuk kantong yang disebut askus. Di dalam askus terbentuk satu sampai delapan spora, yang disebut askospora. Dalam kondisi yang cocok, askus akan pecah selanjutnya askospora akan tumbuh membentuk sel khamir baru. 
b. Jamur Benang 
Jamur benang meliputi : kapang (mold), buduk (mildew), jamur payung dan sejenisnya (mushroom, champhignon), jamur karat (rust fungi), jamur jelaga (smuts fungi), jamur bola (puff-ball fungi), dan jamur mangkok (cup fungi). Tubuh atau talus jamur benang terdiri dari dua bagian, yaitu bagian vegetatif berupa 
benang dan bagian generatif berupa spora. Bagian vegetatif jamur parasit biasanya berupa benang-benang halus yang bersekat atau tidak bersekat. Bagian yang berupa benang disebut hifa dan kumpulan dari hifa disebut miselium. Setiap hifa lebarnya hanya 2 – 10 µm
c. Jamur Lendir 
Jamur lendir (slime mold) mempunyai pola pertumbuhan yang khusus. Jamur ini lebih mirip dengan protozoa, tetapi pada satu tahap perkembangannya jamur ini membentuk spora. Dalam skema klasifikasi, jamur lendir dikelompokan ke dalam Myxomycetes. 
d. Lumut Kerak (Liken) 
Tubuh lumut kerak oleh orang umum akan lebih dikenal dengan nama ‘lumut’. Pada kenyataannya, lumut ini terdiri  dari fungi dan alga yang hidup dalam hubungan simbiosis. Bagian fungi memperoleh karbohidrat dan bahan organik lain yang terbentuk selama fotosintesis yang diselenggarakan alga, sedangkan bagian alga mendapatkan nutrien dan mineral yang diselenggarakan selama absorbsi nutrien dan mineral oleh fungi. Di daerah padang lumut, lumut ini digunakan untuk sumber makanan utama  bagi rusa kutup, karibou, dan domba Libia. 

3.  MONERA (Bakteri, Cyanobakteri) 
a. Cyanobakteri 
Dulu Cyanobakteri dikenal dengan nama ganggang biru-hijau, tersebar luas di seluruh dunia, baik di air tawar maupun air laut. Cyanobakteri memperoleh energi dari kegiatan fotosintesis aerobik seperti alga, tetapi mempunyai organisasi sel prokariotik. Oleh karena itu klorofilnya  tidak terdapat dalam kloroplas tetapi dalam lamela khusus yang disebut tilakoid. Fotopigmennya berupa klorofil dan fikobiliprotein. Beberapa terdapat sebagai sel tunggal dan yang lain dapat berupa rantaian sel atau filamen yang lurus atau bercabang. Reproduksi dapat dengan pembelahan biner, pembelahan ganda, atau dengan membebaskan eksospora secara berturut-turut.  Bentuk-bentuk filamen dapat berkembangbiak dengan fragmentasi dengan membebaskan ujung rantai pendek bersifat motil (dapat bergerak). Beberapa cyanobakteri berbentuk benang yang sel-selnya dapat menebal disebut heterosista. Heterosiste berfungsi untuk mengubah nitrogen dalam atmosfir menjadi amoniak sehingga nitrogen menjadi tersedia untuk metabolisme sel. 
b. Bakteri 
Bakteri merupakan mikroorganisme bersel tunggal, tidak berklorofil dan berkembangbiak dengan cara membelah diri. Ukuran bakteri lebih kecil dari protozoa maupun fungsi satu sel. Pengamatan-pengamatan yang dilakukan Leewenhoek merupakan pengamatan yang menampakan penampilan kasar bakteri yang hanya menampakan sel bulat, seperti batang atau spiral. 

4. VIRUS 
Virus merupakan agen terkecil yang dapat mengarahkan pengadaannya sendiri, bersifat ultramikroskopik atau terlalu kecil untuk dilihat dengan mikroskop biasa. Virus merupakan agen penyebab penyakit yang sangat kecil 
sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron, tetapi beberapa virus sudah dapat diamati dengan mikroskop biasa yang mempunyai pembesaran sepuluh ribu kali. Hasil pengamatan mikroskop elektron, virus dapat dibedakan menjadi 3 macam bentuk, yakni : berbentuk batang kecil, benang dan bola. Virus hanya dapat bertambah banyak dalam sel yang hidup. Oleh karena hal tersebut maka virus dapat dimasukkan sebagai  parasit yang biotrof. Semua virus memerlukan sel hidup untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan dalam sel yang berlainan dengan mekanisme pertumbuhan dan perkembangbiakan organisme lain. Oleh karena itu, virus tidak dapat dikelompokan dengan organisme lain. Virus dibedakan berdasarkan bentuk, ada tidaknya asam nukleat di dalam virion (DNA, RNA), bentuk asam nukleatnya (ganda, tunggal, melingkar) dan adanya bagian asam nukleat dalam virion (tunggal, ganda). Virion adalah virus yang secara struktural lengkap, matang dan mampu menular. Virus berpindah dari satu sel inang ke yang lain dalam bentuk paket-paket gen, DNA atau RNA berukuran sangat kecil tetapi tidak dua-duanya. Bahan genetis tersebut terkemas di dalam selubung protein yang sangat khusus  dengan bentuk yang berbeda-beda. Bedasarkan inangnya, ada tiga macam kelompok virus, yaitu : virus hewan, virus tumbuhan, dan virus bakteri. 

a. Virus Bakteri (fag) 
Virus bakteri disebut juga bakteriofag atau fag saja, yaitu virus yang hidup dalam sel bakteri. Fag ditemukan oleh Frederick W. Twort (1915 di Inggris) dan Felix d’Herelle (1917 di Paris). Twort mengamati bahwa koloni-koloni bakteri kadang-kadang mengalami lisis (menjadi larut dan lenyap) dan efek litik ini dapat ditularkan ke koloni lain, bahkan bahan yang encer dari koloni yang lisis ini setelah difilter menggunakan saringan bakteri masih dapat menyebabkan lisis pada koloni yang ditulari. Filtrat ini  tidak lagi menularkan jika dipanaskan. Kemudian tahun 1917 D’Herelle menemukan kembali fenomena yang samadengan fenomena Twort, sehingga mereka menyebutnya sebagai ‘bacteriofage’ (pemakan bakteri) dari unsur yang lolos dari filter bakteri.
b. Virus Tumbuhan dan Virus Hewan 
Virus-virus tumbuhan dan hewan sangat beragam bentuk dan ukurannya. Ukuran virus berkisar antara 10 sampai 100 nanometer (1 nm = 10-3 µm = 10-6mm). 
Virus tumbuhan dan hewan tersusun dari suatu inti asam nukleat dikelilingi oleh kapsid sama dengan fag, tetapi pada beberapa virus hewan, nukleokapsid (asam nukleat dan kapsid) dibungkus oleh suatu membran luar yang disebut sampul yang terbuat dari lipoprotein.  Virion yang bersampul peka terhadap pelarut lemak, misalnya eter dan kloroform. Kemampuan menginfeksi virus bersampul akan hilang oleh pelarut lemak. Virus yang tidak bersampul disebut virion telanjang. Virus-virus yang bervirion telanjang tidak terpengaruh oleh pelarut lemak. Asam nukleat virus tumbuhan pada umumnya berupa RNA, meskipun beberapa diantaranya berupa DNA tetapi tidak pernah ada dua-duanya dalam satu virion. 



BAB IV
PERTUMBUHAN MIKROORGANISME



Pertumbuhan Mikroorganisme
Pertumbuhan merupakan proses perubahan bentuk yang semula kecil kemudian menjadi besar. Pertumbuhan menyangkut pertambahan volume dari individu itu sendiri. Pertumbuhan pada umumnya tergantung pada kondisi bahan makanan dan juga lingkungan. Apabila kondisi makanan dan lingkungan cocok untuk mikroorganisme tersebut, maka mikroorganisme akan tumbuh dengan waktu yang relatif singkat dan sempurna.
Pertumbuhan mikroorganisme yang bersel satu berbeda dengan mikroorganisme yang bersel banyak (multiseluler). Pada mikroorganisme yang bersel satu (uniseluler) pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya sel tersebut. Setiap sel tunggal setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah menjadi mikroorganisme yang lengkap, mempunyai bentuk dan
sifat fisiologis yang sama. Pertumbuhan jasad hidup, dapat ditinjau dari dua segi, yaitu pertumbuhan sei secara individu dan pertumbuhan kelompok sebagai satu populasi.
Pertumbuhan sel diartikan sebagai adanya penambahan volume serta bagian-bagian sel lainnya, yang diartikan pula sebagai penambahan kuantiatas isi dan kandungan didalam selnya. Pertumbuhan populasi merupakan akibat dari adanya pertumbuhan individu, misal dari satu sel menjadi dua, dari dua menjadi empat ,empat menjadi delapan, dan seterusnya hingga berjumlah banyak.


Pada mikroorganisme, pertumbuhan individu (sel) dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi. Sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu serta satu kesatuan populasi yang kemudian terjadi kadang-kadang karena terlalu cepat perubahannya, sulit untuk diamati dan dibedakan. Pada pertumbuhan populasi bakteri misalnya, merupakan penggambaran jumlah sel atau massa sel yang terjadi pada saat tertentu. Kadang-kadang didapatkan bahwa konsentrasi sel sesuai dengan jumlah sel perunit volume, sedang kerapatan sel adalah jumlah materi perunit volume.
Penambahan dan pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme pada umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan. Kurva tersebut merupakan penjabaran dari penambahan jumlah sel dalam waktu tertentu, misal bernilai b, maka:
a. Pada generasi pertama, b = 1×2
b. Pada generasi kedua,b = 1×22
c. Pada generasi ke-n,b = 1x2n sehingga akhirnya: b=a x 2n
Dengan perhitungan logaritma, persamaan dapat dituliskan menjadi :
Log b = log 10a + alog 102
= log 10a + 0,301 n
= log 10b – log 10a
atau n = 0,301
Pertumbuhan bakteri dalam biak statik akan mengikuti kurva pertumbuhan. Jika bakteri ditanam dalam suatu larutan biak, maka bakteri akan terus tumbuh sampai salah satu faktor mencapai minimum dan pertumbuhan menjadi terbatas. Pertumbuhan biak bakteri dengan mudah dapat dinyatakan secara grafik dengan logaritme jumlah sel hidup terhadap waktu. Suatu kurva pertumbuhan punya bentuk sigmoid dan dapat dibedakan dalam beberapa tahap pertumbuhan. Ada beberepa tahap pertumbuhan yaitu : terdapat kurva pertumbuhan atau gambar.
Tahap ancang-ancang yang mencakup interval waktu antara saat penanaman dan saat tercapainya kecepatan pembelahan maksimum, lamanya tahap ancang-ancang ini terutama tergantung dari biak wal, umur bahan yang ditanam dan juga dari sifat larutan biak.
Tahap eksponensial; Pada tahap pertumbuhan eksponensial terciri oleh kecepatan pembelahan maksimum yang konstan kecepatan pembelahan diri sepanjang tahap log bersifat spesifik untuk tiap jenis bakteri dan tergantung lingkungan.
Tahap stationer; Tahap ini dimulai kalau sel-sel sudah tidak tumbuh lagi. Kecepatan pertumbuhan tergantung dari kadar substrat, menurunnya kecepatan pertumbuhan sudah terjadi ketika kadar subtrat berkurang sebelum subtrat habis terpakai. Massa bakteri yang dicapai pada tahap stationer dinamakan hasil atau keuntungan.
Tahap kematian; Pada tahap kematian dan sebab-sebab kematian sel bakteri dalam larutan biak normal masih kurang diteliti. Ada kemungkinan bahwa sel-sel dihancurkan oleh pengaruh enzim asal sel sendiri (otolisis)
Pertumbuhan bakteri dalam biak sinambung tidak akan mengikuti kurva pertumbuhan. Dalam pertumbuhan bakteri ini terdapat prosedur yang menjadi dasar biak sinambung yang dilakukan dalam kemostat dan turbidostat
1. Pertumbuhan dalam kemostat
Kemostat terdiri dari bejana biak yang dimasuki larutan biak dari bejana persediaan dengan kecepatan aliran tetap. Diusahakan dalam bejana biak terdapat pemasokan O2 secara optimum dan supaya selekas mungkin terjadi distribusi merata dari nutrien yang dialirkan masuk sebagai larutan biak. Kecepatan pertambahan dinyatakan sebagai μx = dx/dt dan kerapatan bakteri meningkat dengan x = x0 e μ/t. Biak dalam kemostat dikendalikan subtrat. Stabilitas sistem ini berlandaskan keterbatasan kecepatan tumbuh oleh konsentrasi subtrat yang diperlukan pertumbuhan (donor H, sumber N, Sumber S, atau sumber P).
2. Pertumbuhan dalam turbidostat
Sistem ini didasarkan pada kerapatan bakteri tertentu atau kekeruhan tertentu yang dipertahankan konstan. Ada perbedaan mendasar antara biak statik klasik dengan biak sinambung dalam kemostat biak static harus dilihat sebagai sistem tertutup (boleh disamakan dengan organisme sial, tahap stationer dan tahap kematian. Kalau pada biak sinambung merupakan sistem terbuka yang mengupayakan keseimbangan aliran untuk organisme selalu terdapat kondisi lingkungan yang sama.
Dalam pertumbuhan sinkron akan terjadi sinkronisasi pembelahan sel. Hal ini dimaksudkan agar proses metabolisme siklus pembelahan bakteri dapat dipelajari disperlukan suspensi sel yang mengalami pembelahan sel dalam waktu sama yaitu sinkron. Sinkronisasi populasi sel dapat dicapai dengan berbagai tindakan buatan antara lain dengan merubah suhu rangsangan cahaya, pembatasan nutrien atau menyaring untuk memperoleh sel-sel yang sama ukurannya. Sinkronisasi pertumbuhan ini juga dimaksudkan untuk menyediakan stater dengan usia yang sama.
4.3 Fase-Fase Pertumbuhan Mikroorganisme
Secara umum fase-fase pertumbuhan mikroorganisme adalah sebagai berikut.
1. Fase lag (fase masa persiapan, fase adaptasi, adaptation phase)
Pada fase ini laju pertumbuhan belum memperlihatkan pertumbuhan ekponensial, tetapi dalam tahap masa persiapan. Hal ini tergantung dari kondisi permulaan, apabila mikroorganisme yang ditanami pada substrat atau medium yang sesuai, maka pertumbuhan akan terjadi. Namun sebaliknya apabila diinokulasikan mikroorganisme yang sudah tua meskipun makanannya cocok, maka pertumbuhannya mikroorganisme ini membutuhkan masa persiapan atau fase lag. Waktu yang diperlukan pada fase ini digunakan untuk mensintesa enzim. Sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial. Fase ini berlangsung beberapa jam hingga beberapa hari, tergantung dari jenis mikroorganisme serta lingkungan yang hidup.
Selama fase ini perubahan bentuk dan pertumbuhan jumlah individu tidak secara nyata terlihat. Karena fase ini dapat juga dinamakan sebagai fase adaptasi (penyesuaian) ataupun fase-pengaturan jasad untuk suatu aktivitas didalam lingkungan yang mungkin baru. Sehingga grafik selama fase ini umumnya mendatar.
Kalau G ( = waktu generasi rata-rata ) sama dengan t ( = waktu yang dibutuhkan dari jumlah a menjadi b ) dibagi oleh a ( = jumlah keturunan ) sehingga:
G = t / n
=         0,301
log10a -  -log10b
2. Fase tumbuh dipercepat (fase logaritme, fase eksponensial, logaritma phase)
Pada setiap akhir persiapan sel mikroorganisme akan membelah diri.masa ini disebut masa pertumbuhan, yang setiap selnya tidak sama dalam waktu masa persiapan.Sehingga secara berangsur-angsur kenaikan jumlah populasi sel mikroorganisme ini mencapai masa akhir fase pertumbuhan mikroorganisme.
Setelah setiap individu menyesuaikan diri dengan lingkungan baru selama fase lag, maka mulailah mengadakan perubahan bentuk dan meningkatkan jumlah individu sel sehingga kurva meningkat dengan tajam (menanjak). Peningkatan ini harus diimbangi dengan banyak faktor, antara lain:
Faktor biologis, yaitu bentuk dan sifat jasad terhadap lingkungan yang ada, serta assosiasi kehidupan di antara jasad yang ada kalau jumlah jenis lebih dari sebuah.
Faktor non-biologis, antara lain kandungan sumber nutrien di dalam media, temperatur, kadar oksigen, cahaya, dan lain sebagainya.
Kalau faktor-faktor di atas optimal, maka peningkatan kurva akan nampak tajam seperti gambar. Pada fase ini pertumbuhan secara teratur telah tercapai. Maka pertumbuhan secara ekponensial akan tercapai. Pada fase ini menunjukkan kemampuan mikroorganisme berkembang biak secara maksimal. Setiap sel mempunyai kemampuan hidup dan berkembang biak secara tepat. Fase pengurangan pertumbuhan akan terlihat berupa keadaan puncak dari fase logaritmik sebelum mencapai fase stasioner, dimana penambahan jumlah individu mulai berkurang atau menurun yang di sebabkan oleh banyak faktor, antara lain berkurangnya sumber nutrien di dalam media tercapainya jumlah kejenuhan pertumbuhan jasad. Fase tumbuh reda akan terlihat dimana fase logaritma mencapai puncaknya, maka zat-zat makanan yang diproduksi oleh setiap sel mikroorganisme akan mengakibatkan pertumbuhan mikroorganisme, sehingga pada masa pertumbuhan ini reda atau dikatakan sebagai fase tumbuh reda.
3. Fase stasioner
Pengurangan sumber nutrien serta faktor –faktor yang terkandung di dalam jasadnya sendiri, maka sampailah puncak aktivitas pertumbuhan kepada titik yang tidak bisa dilampaui lagi, sehingga selama fase ini, gambaran grafik seakan mendatar. Populasi jasad hidup di dalam keadaan yang maksimal stasioner yang konstan.
4. Fase kematian
Fase ini diawali setelah jumlah mikroorganisme yang di hasilkan mencapai jumlah yang konstan, sehingga jumlah akhir mikroorganisme tetap maksimum pada masa tertentu. Setelah masa dilampaui, maka secara perlahan-lahan jumlah sel yang mati melebihi jumlah sel yang hidup. Fase ini disebut fase kematian dipercepat. Fase kematian dipercepat mengalami penurunan jumlah sel, karena jumlah sel mikroorganisme mati. Namun penurunan jumlah sel tidak mencapai nol, sebab sebagian kecil sel yang mampu beradaptasi dan tetap hidup dalam beberapa saat waktu tertentu. Pada fase ini merupakan akhir dari suatu kurva dimana jumlah individu secara tajam akan menurun sehingga grafik tampaknya akan kembali ke titik awal lagi.
Gambaran pertumbuhan mikroorganisme seringkali tidak sesuai seperti yang sudah diterangkan kalau faktor-faktor lingkungan yang menyertainya tidak memenuhi persyaratan. Beberapa penyimpangan yang sering terjadi pada gambaran kurva tersebut dapat diterangkan sebagai berikut :
Pengaruh lingkungan terhadap kurva pertumbuhan
1. Kurva A : Menunjukkan terdapatnya fase lag yang cukup lama sebelum mikroorganisme dapat tumbuh dan bertambah.
2. Kurva B : Menunjukkan tidak adanya fase lag, karena begitu ditanamkan, maka pertumbuhan mikroorganisme dapat langsung ke fase logaritmik atau fase eksponensial pertumbuhan.
3. Kurva C : Menunjukkan fase lag yang panjang atau lama serta tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru (mati).
4. Kurva D : adalah gambaran suatu kurva pertumbuahan mikroorganisme yang secara kontinu terus menerus diberi tambahan sumber nutrient, sehingga ada kesinambungan pertumbuhan walau makin lama mengarah kepada penurunan.
4.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme
A. Faktor alam
1. Temparatur
Umumnya batas daerah temperatur bagi kehidupan mikroorganisme terletak antara 0-90oC. Temperatur minimum adalah suhu paling rendah dimana kegiatan mikroorganisme masih dapat berlangsung. Temperatur maksimum adalah temperatur tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktifitas mikroorganisme, tetapi pada tingkatan kegiatan fisiologis paling minimal. Sedang temparatur yang paling baik bagi aktivitas hidup disebut temperatur optimum.
Berdasarkan pada daerah aktivitas temperatur, mikroorganisme dapat dibagi menjadi tiga golongan utama yaitu:
Tabel 4. 4 Daerah aktivitas temperatur mikroorganisme
Suhu Pertumbuhan
Golongan      Minimum     Optimum     Maksimum
Psychrophil     0oC         10o-15oC     30oC
Mesophil         15o-25oC     25o-37oC     40o-55oC
Thermophil     24o-45oC     50o-60oC     60o-90oC
Bakteri-bakteri patogen pada manusia termasuk bakteri Mesophil. Suhu optimumnya sama dengan suhu tubuh manusia ( 37oC ). Titik kematian termal suatu jenis mikroorganisme ialah nilai temparatur yang dapat mematikan jenis tersebut didalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. Sedang waktu kematian termal adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis mikroorganisme pada suatu temperatur yang tetap. Kedua istilah tersebut mempunyai arti yang penting di dalam praktek, terutama di dalam industri pengawetan bahan makanan dan obat-obatan. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian termal
antara lain: waktu, temperature, kelembaban, bentuk dan jenis spora, umur mikroorganisme, pH dan komposisi medium.
Komposisi medium juga mempengaruhi kepekaan bakteri terhadap pemanasan. Adanya partikel atau benda padat dan senyawa tertentu di dalam medium akan menaikkan resistensi ( ketahanan ) mikroorganisme terhadap panas, sebab penetrasi panas kedalam medium terhalang oleh adanya benda atau zat tadi. Temparatur rendah menyebabkan gangguan pada metabolisme, jenisnya tergantung pada temparatur dan cara perlakuanya. Kematian mikroorganisme pada temperatur rendah disebabkan oleh terjadinya perubahan keadaan koloid protoplasma yang tidak reversible. Penurunan temperature yang tiba-tiba di atas titik beku dapat menyebabkan kematian, akan tetapi penurunan temperature secara bertingkat hanya mengakibatkan kegiatan metabolisme untuk sementara saja. Bila suspensi bakteri didinginkan dengan cepat dari 45oC, maka jumlah bakteri yang mati mencapai 95%, tetapi pendinginan secara bertingkat menyebabkan jumlah kematian tersebut akan berkurang.
Kematian akibat penurunan temperatur yang tiba-tiba, mungkin karena air menjadi tidak siap untuk kegiatan fisiologi. Misalnya pada pembekuan, mungkin terjadi kerusakan sel oleh adanya kristal es di dalam air antar sel. Proses pendinginan di bawah titik beku dan di dalam keadaan hampa udara secara bertingkat, banyak digunakan untuk mengawetkan biakan dan proses tersebut disebut lyofilisasi. Hasil lyofilisasi merupakan tepung yang terdiri atas sel yang lyofilik dan sangat mudah menarik air, juga tidak menyebabkan denaturasi protein sebab molekul air protoplasma di dalam proses ini langsung dirubah menjadi uap air tanpa melalui fase cair (sublimasi ).
2. Cahaya
Sebagian besar bakteri adalah chemotrophe, karena itu pertumbuhannya tidak tergantung pada cahaya matahari. Pada beberapa spesies, cahaya matahari dapat membunuhnya karena pengaruh sinar ultraviolet.
3.Kelembaban
Air sangat penting untuk kehidupan bakteri terutama karena bakteri hanya dapat mengambil makanan dari luar dalam bentuk larutan (holophytis). Semua bakteri tumbuh baik pada media yang basah dan udara yang lembab. Dan tidak dapat tumbuh pada media yang kering. Mikroorganisme mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi diatas 85%, sedang untuk jamur dan aktinomiset diperlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%. Kadar air bebas didalam larutan merupakan nilai perbandingan antar tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air murni, atau 1 / 100 dari kelembaban relatif. Nilai kadar air bebas didalam larutan untuk bakteri pada umumnya terletak diantara 0,90 sampai 0,999 sedang untuk bakteri halofilik mendekati 0,75. Banyak mikroorganisme yang tahan hidup didalam keadaan kering untuk waktu yang lama seperti dalam bentuk spora, konidia, arthrospora, kamidiospora dan kista. Seperti halnya dalam pembekuaan, proses pengeringan protoplasma, menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti. Pengeringan secara perlahan menyebabkan kerusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosa dan pengaruh lainnya dengan naiknya kadar zat terlarut.
4. pH
pH sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme. Umumnya asam mempunyai pengaruh buruk terhadap pertumbuhan bakteri. Lebih baik hidup dalam suasana netral ( pH 7,0 ) atau sedikit basa ( pH 7,2-7,4), tetapi pada umumnya dapat hidup pada pH 6,6 – 7,5. Bakteri-bakteri yang patogen pada manusia tumbuh baik pada pH 6,8-7,4, yaitu sama dengan pH darah.
Batas pH untuk pertumbuhan jasad merupakan suatu gambaran dari batas pH bagi kegiatan enzim. Untuk itu jasad dikenal nilai pH minimum, optimum, dan maksimum. Bakteri memerlukan nilai pH antara 6,5-7,5, ragi antara 4,0-4,5, sedang jamur dan aktinomiset tertentu mempunyai daerah pH yang luas. Atas dasar daerah-daerah pH bagi kehidupan mikroorganisme dibedakan adanya tiga golongan besar,yaitu:
a. Mikroorganisme yang asidofilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH antara 2,0-5,0
b. Mikroorganisme yang mesofilik (Neutrofilik), yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH antara 5,5-8,0
c. Mikroorganisme yang alkalifilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada pH antara 8,4-9,5.
5. O2 dari udara
Untuk melangsungkan hidupnya, makhluk hidup membutuhkan O2 yang diambil dari udara melalui pernafasan. Fungsi O2 ini sudah jelas yaitu untuk pembakaran zat-zat jaringan, sehingga dihasilkan panas dan tenaga. Hidup dalam lingkungan yang mengandung O2 dalam jumlah yang normal disebut hidup secara aerob. Organisme yang tidak hidup dalam lingkungan yang mengandung O2 bebas disebut
organisme anaerob. Berdasarkan responnya terhadap O2 bebas, maka bakteri dibagi dalam tiga golongan yaitu :
�� Bakteri aerob ( obligate aerob )
Yaitu bakteri yang hanya hidup dalam lingkungan yang mengandung O2 bebas. Misalnya : Vibroiro cholera, Corynebacterium diphtheriea
�� Bakteri anaerob ( obligate anaerob )
Yaitu bakteri yang hanya dapat hidup di dalam lingkungan yang tidak mengandung oksigen bebas. Misal: Clostridium tetani,Treptonema pallida.
�� Fakultatif aerob
Yaitu bakteri yang hidup di dalam lingkungan yang mengandung oksigen bebas maupun tidak. Misal : Salmonella typhi, Neisseria mengitidis. Bakteri-bakteri fakultatif aerob pada umumnya lebih baik tumbuh pada pada lingkungan yang sedikit mengandung oksigen bebas. Karena itu lebih tepat bila dinamakan bakteri microaerophil.
6. Tekanan osmotik
Air keluar masuk sel bakteri melalui proses osmosis, karena perbedaan tekanan osmotik antara cairan yang ada di dalam dengan sel yang ada di luar bakteri.Protoplasma selalu mengandung zat yang terlarut di dalamnya, karena itu tekanan osmotiknya selalu tinggi dari air murni. Bila bakteri dimasukkan dalam aquades, maka air akan masuk ke dalam sel bakteri. Hal ini menyebabkan bakteri menggembung, mungkin pecah dan mati. Peristiwa ini disebut Plasmoptysis.
Sebaliknya bila bakteri dimasukkan ke dalam cairan hipertonis akan menyebabkan plasma dari dinding sel dan kematian bakteri. Peristiwa ini disebut Plasmolisa.
Pada umumnya larutan hipertonis menghambat pertumbuhan, karena dapat menyebabkan plasmolisa. Tekanan osmosa tinggi banyak digunakan di dalam praktek untuk pengawetan bahan-bahan makanan, seperti pengawetan ikan dengan penambahan garam, untuk pengawetan buah-buahan dengan penambahan gula. Beberapa mikroorganisme dapat menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang tinggi, antara lain ragi yang osmofil (dapat tumbuh pada kadar garam tinggi), bahkan beberapa mikroorganisme dapat tahan di dalam substrat dengan kadar garam sampai 30%,golongan ini bersifat halodurik.
7. Pengaruh mikroorganisme di sekitarnya
Kehidupan organisme di alam tidak dapat dipisahkan dari adanya organisme lain. Seperti halnya manusia tidak dapat hidup bila tidak ada tumbuhan atau hewan. Organisme-organisme di alam ini berada dalam suatu keseimbangan yang disebut keseimbangan biologis.
B. Faktor kimia
Mengubah permeabilitas membran sitoplasma sehingga lalu lintas zat-zat yang keluar masuk sel mikroorganisme menjadi kacau.
Oksidasi,beberapa oksidator kuat dapat mengoksidasi unsur sel tertentu sehingga fungsi unsur terganggu. Misal, mengoksidasi suatu enzim.
Terjadinya ikatan kimia, ion-ion logam tertentu dapat megikatkan diri pada beberapa enzim. Sehigga fungsi enzim terganngu.
Memblokir beberapa reaksi kimia,misal preparat zulfat memblokir sintesa folic acid di dalam sel mikroorganisme.
Hidrolisa, asam atau basa kuat dapat menghidrolisakan struktur sel hingga hancur.
Mengubah sifat koloidal protoplasma sehingga menggumpal dan selnya mati.
Faktor zat kimia yang mempengaruhi pertumbuhan:
�� Logam-logam berat                    �� Klor dan senyawa klor
�� Fenol dan senyawa-senyawa sejenis            �� Zulfonomida
�� Alkohol                             �� Detergen
�� Aldehit                             �� Zat pewarna
�� Yodium                             �� Peroksida
4.5 Media biak dan persyaratan bagi pertumbuhan
Untuk menumbuhkan dan mengembangbiakkan mikroorganisme diperlukan suatu substrat yang disebut media. Dikarenakan dengan media yang cocok, maka pertumbuhan mikroorganisme akan maksimal, subur dan cepat. Media biak (larutan biak) dapat di buat dari senyawa-senyawa tertentu.
Media biak dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu:
Media biak sintetik : media ini dibuat dari senyawa – senyawa kimia.
Media biak kompleks, media ini dibuat dari senyawa yang mengandung ektrak ragi, otolitas ragi, pepton dan ekstrak daging.
Media biak padat, media ini dibuat dari larutan biak cair kemudian ditambahkan bahan pemadat yang memberi konsistensi seperti selai pada larutan air.
Salah satu syarat untuk pertumbuhan mikroorganisme adalah kadar ion hidrogen yang ada dilingkungannya. Perubahan kadar yang kecil saja sudah mampu menimbulkan pengaruh yang besar. Alasan inilah yang amat penting untuk menggunakan nilai pH awal yang optimum dan mempertahankannya sepanjang pertumbuhan. Organisme hidup paling baik pada pH 7. selain kadar ion hydrogen, dibutuhkan juga karbondioksida dan kadar air, suhu dan tekanan osmatik. Pertumbuhan mikroorganisme tergantung dari bahan-bahan makanan.
Pada dasarnya larutan biak sekurang-kurangnya harus mengandung sebagai berikut :
Kebutuhan nutrien pokok. Diantaranya karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, belerang, fosfat, kalium, magnesium dan besi.
. Sumber-sumber karbon dan energi.
Zat-zat pelengkap, yaitu suplemen yang termasuk komponen dasar dan yang oleh beberapa mikroorganisme tidak dapat disintesis dari komponen-komponen sederhana.
Dalam upaya mendukung pertumbuhan mikroorganisme secara berkelanjutan dapat dilakukan dengan menyediakan media yang dikayakan. Kondisi pengkayaan adalah kondisi dimana organisme dapat tetap tumbuh dengan kehadiran saingan dengan menetapkan sejumlah faktor (sumber energi, sumber karbon dan sumber nitrogen akseptor hidrogen dan atmosfir gas, cahaya, suhu, pH dan selanjutnya) dapat ditetapkan kondisi lingkungan tertentu dan dapat ditanamkan populasi campur yang terdapat dalam tanah atau dalam lumpur. Bahan-bahan penanaman yang menguntungkan ialah bahan-bahan yang berasal dari tempat dimana telah terjadi “pengkayaan alamiah” seperti : mikroorganisme pengolah CO dalam limbah air pabrik gas, pengolah hemoglobin dalam limbah pajagalan dan oksidator hidrokarbon di ladang minyak bumi dan bak minyak.
Untuk mikroorganisme yang sangat terspesialisasi harus dibuat kondisi pengkayaan yang sangat selektif. Medium mineral yang bebas nitrogen terikat dan tanpa cahaya merupakan medium yang amat selektif untuk sianobakteri yang memfiksasi nitrogen. Bila larutan medium yang sama dilengkapi dengan suatu sumber energi atau sumber energi dan sumber karbon maka pada keadaan gelap dan pada kondisi aerob dan tumbuh Azotobacter dan kalau Biak Murni.
Untuk menumbuhkan dan mengembang-biakan mikroorganisme, diperlukan suatu substrat yang disebut media. Sedang media itu sendiri sebelum dipergunakan harus dalam keadaan steril, artinya tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme lain yang tidak diharapkan. Susunan bahan, baik berbentuk bahan alami (seperti tauge, kentang, daging, telur, wortel), ataupun bahan buatan (berbentuk senyawa kimia organik ataupun anorganik) yang dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme dinamakan media. Secara garis besar media dibedakan atas :
1. Media hidup
Media hidup umumnya dipakai dalam laboratorium virology untuk pembiakan berbagai virus, sedangkan dalam bakterologi hanya beberapa
jenis kuman tertentu saja dan terutama hewan percobaan.
2. Media mati
Berdasarkan konsentrasinya
Media padat, terbagi media agar miring, agar deep dan agar sebar. Media ini umumnya dipergunakan untuk bakteri, ragi, jamur.
. Media cair, jika media tidak ditambahkan zat pemadat, biasanya media cair dipergunakan untuk pembiakan mikroalga, bakteri dan ragi.
Media semi padat atau semi cair, jika penambahan zat pemadat hanya 50% atau kurang dari yang seharusnya. Ini umumnya diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme yang banyak memerlukan kandungan air dan hidup anaerobik atau fakultatif.
Berdasarkan komposisi atau susunan bahannya Sesuai dengan fungsi fisiologis dari masing-masing komponen ( unsure hara ) yang terdapat di dalam media, maka susunan media pada semua jenis mempunyai kesamaan isi, yaitu:
a. Kandungan air
b. Kandungan nitrogen, baik berasal dari protein, asam amino, dan senyawa lain yang mengandung nitrogen.
c. Kandungan sumber energi / unsur C, baik yang berasal dari karbohidrat, lemak,protein, ataupun senyawa-senyawa lain.
d. Faktor pertumbuhan, umumnya vitamin dan asam amino.
Berdasarkan kepada persyaratan,susunan media dapat berbentuk:
a. Media alami, yaitu media yang disusun oleh bahan-bahan alami seperti kentang, tepung, daging, telur, ikan, umbi-umbian.
b. Media sintetis, yaitu media yang disusun oleh senyawa kimia seperti media untuk pertumbuhan dan perkembang-biakan bakteri clostridium.
c. Media semi sintetis, yaitu media yang tersusun oleh campuran bahanbahan alami dan bahan-bahan sintetis.
Berdasarkan sifat Penggunaan media bukan hanya untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme, tetapi juga untuk isolasi, seleksi,evaluasi, dan diferensiasi biakan yang didapatkan berdasarkan sifat-sifat media, yaitu:
Media umum, kalau media a dapat dipergunakan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan satu atau lebih kelompok mikroorganisme secara umum.
Media penyangga, kalau media dipergunakan dengan maksud “memberikan kesempatan” terhadap suatu jenis atau kelompok mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang lebih cepat dari jenis atau kelompok lainnya yang sama-sama berada dalam satu bahan.
Media selektif, adalah media yang hanya dapat ditumbuhi oleh satu atau lebih jenis mikroorganisme tertentu tetapi akan menghambat atau mematikan untuk jenis –jenis lainnya.
Media diferensial, adalah media yang dipergunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme tertentu serta penemuan sifatsifatnya.
Media penguji, yaitu media yang digunakan untuk pengujian senyawa atau benda tertentu dengan bantuan mikroorganisme.
Media penghitungan, yaitu media yang digunakan untuk menghitungn jumlah mikroorganisme pada suatu bahan. Media ini dapat berbentuk media umum, media selektif ataupun media differensial dan penguji.
Agar mikroorganisme dapat tumbuh dan berkembang dengan baik di dalam media diperlukan persyaratan tertentu, yaitu:
Bahwa di dalam media harus terkandung semua unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme.
Bahwa media harus dalam keadaan steril.
4.6 Reproduksi Mikroorganisme sebagai Komponen Pertumbuhan Mikroorganisme
Pertumbuhan mikroorganisme ditentukan pula oleh kemampuan dalam mereproduksi sel. Perkembangbiakan mikroorganisme dapat terjadi secara aseksual (yang paling umum) dan secara seksual (terjadi pada beberapa individu saja). Pada bakteri misalnya, perkembang-biakan secara aseksual terjadi secara pembelahan biner, yaitu sel induk membelah menjadi dua selanak. Kemudian masing-masing sel anak akan membentuk dua sel anak lagi, dan seterusnya hingga makin membanyak. Selama sel membelah maka akan terjadi keselarasan replikasi DNA sehingga tiap-tiap sel anak akan menerima paling sedikit satu kopi (salinan) dari genom.
Perbanyakan sel dengan cara pembelahan ini, kecepatannya ditentukan oleh waktu generasi.Ada jenis yang mempunyai waktu generasi lambat atau lambat sekali. Ada pula yang waktu generasinya sangat singkat atau cepat.


Tabel 4.5 Waktu generasi mikroorganisme
Kelompok Jenis
Mikroorganisme             Waktu Generasi ( Jam )
Bakteri heterotrofik:
Bacillus megatarium                0,58
Escherichia coli                0,28
Rhizobium meliloti                1,80
Treponema pallidum                34,0
Bakteri fotosintetik:
Chloropseupdomonas                7,0
Ethylicum                    2,4
Rhodopseudomonas spheroids        5,0
Rhodospirillum rubrum
Ragi:
Saccharomyces cerevisiae             2,0
Bakteri memang mempunyai cara-cara perkembang-biakan aseksual yang unik kalau dibandingkan dengan mikroorganisme lainnya. Juga didalam kecepatan perbanyakan dan waktu generas, tetapi pembelahan sel mikroorganisme tidak saja terjadi hanya secara biner sajamungkin pula dapat berbentuk multiple perkuncupan.
Ragi, seperti ragi untuk membuat kue atau roti Saccharomyces cerevisiae pembelahan ada yang seperti bakteri (dari satu sel menjadi dua dst.) tetapi ada pula yang membentuk kuncup, dimana tiap kuncup akan membesar seperti induknya. Kemudian tumbuh kuncup baru dan seterusnya sehingga akhirnya membentuk semacam mata rantai.
Virus tumbuh dan berkembang-biak di dalan sel hidup jasad lain, perbanyakan individunya terjadi secara pembelahan atau replikasi DNA(gambar 47) Perkembang-biakan aseksual dapat juga terjadi secara fragmentasi, yaitu pemotongan serat atau hifa atau filamen. Misal yang terjadi pada jamur atau mikroalge. Filamen yang terpotong menjadi beberapa bagian, tiap potongannya akan tumbuh dan berkembang pula seperti induknya. Perkembang-biakan aseksual yang paling umum lagi adalah melalui spora. Spora yang dapat diumpamakan seperti biji tanaman tinggi, dihasilkan dalam berbagai bentuk mikroorganisme. Untuk bakteri, spora terbentuk didalam sel, sehingga dinamakan endospora. Sedang untuk jamur misalnya, spora terbentuk diluar tubuh jasadnya, sehingga dinamakan
eksospora. Kalau spora jatuh ke tempat yang lembab maka ia akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru. Perkembang biakan secara seksual, umumnya terjadi pada jamur dan mikro alga serta secara terbatas pada bacteria, dapat terjadi secara :
1. Oogami, kalau sel betina berbentuk telur.
2. Secara anisogami, kalau sel betina lebih besar dari sel jantan.
3. Isogami, kalau sel jantan dan sel betina mempunyai bentuk yang sama.
Hasil perkawinan (fertilisasi) akan membentuk zigot (sel betina atau sel telur yang telah di buahi oleh sel jantan atau sel sperma), yang kemudian zigot akan berkecambah membentuk individu baru setelah mengalami pembelahan. Rangkaian kehidupan mikroorganisme yang dimulai dari spora, spora berkecambah, membentuk massa sel ataupun tubuh buah kemudian menghasilkan alat perkembang biakan kembali, disebut siklus atau daur hidup. Pada bacteria siklus hidup kurang jelas rangkaianya, berbeda pada jamur dan mikro alga. Pada jamur kompos (Agaricus bisporus), yaitu jenis jamur yang sudah dibudidayakan dan bernilai ekonomi dengan nama mushroom atau champignon, siklus hidupnya sangat jelas mulai dari spora yang berkecambah, membentuk massa hifa atau misellia, membentuk tubuh buah stadia awal sampai membentuk tubuh buah yang nyata terlihat. Juga pada alga hijau (Chlamydomonas) jenis alag yang banyak kita temukan pada bak aquarium ataupun pada kolam ikan, serta pada protozoa (Trypanosoma gambiense) penyebab penyakit tidur yang ditularkan melalui lalat tsese.
Di dalam siklus hidup, tahapan yang terjadi sejak spora berkecambah sampai menghasilkan kembali alat perkembang biakan, akan di lalui tingkat perkembang biakan secara seksual ataupun aseksual sesuai dengan sifat mikroorganisme. Faktor – faktor yang mempengaruhi, khususnya factor lingkungan abiotik seperti :
1. Kelengkapan unsur yang terdapat di dalam media    5. Cahaya
2. pH media                            6. Sirkulasi oksigens
3. Kadar air media                        7. Kelembaban
4. Temperatur
A. Bakteri
Pada umumnya bakteri berkembang biak secara aseksual atau vegetatif yaitu dengan cara membelah diri. Pada kondisi lingkungan yang memungkinkan, bakteri akan membelah diri dengan cepat. Pembelahan terjadi setiap 15-20 menit. Sehingga dalam waktu kurang lebih 7-8 jam bakteri sudah menjadi jutaan.
Proses pembelahan diri dibagi menjadi tiga fase,yaitu:
1.    Fase pertama, dimana sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus pada arah memanjang.
2.    Sekat tersebut diukuti oleh suatu dinding melintang. Dinding melintang ini tidak selalu merupakan penyekat yang sempurna,ditengah-tengah sering ketinggalan suatu lubang kecil, dimana protoplasma kedua sel baru masih tetap berhubung-hubungan. Hubungan protoplasma ini disebut plasmodesmida.
3.    Fase terakhir ialah terpisahnya kedua sel. Ada bakteri yang segera berpisah, yaitu yang satu terlepas sama sekali dari pada yang lain, setelah dinding melintang menyekat secara sempurna. Bakteri yang semacam ini merupakan koloni yang merata, jika dipiara pada medium yang padat. Sebaliknya, bakteri-bakteri yang dindingnya lebih kokoh tetap bergandeng-gandengan setelah pembelahan. Bakteri macam ini merupakan koloni yang kasar permukaannya.


B. Jamur
Perkembangbiakan jamur ditemukan dua macam,yaitu: aseksul dan seksual.
1. Secara aseksual
Dengan cara membelah diri atau bertunas, dilakukan oleh jamur yang bersel satu. Tunas yang dihasilkan disebut blastospora.
Dengan fragmentasi, berupa potongan misselium atau hifa.
Dengan pembentukan konidia,yaitu ujung-ujung hifa tertentu membagi-bagi diri membentuk :
�� bentuk-bentuk yang bulat ( konidiospora ) atau serupa telur (oidiospora)
�� bentuk empat persegi panjang ( artispora )
�� spora yang berdinding tebal,disebut klamidospora
2. Secara seksual
Perkembangbiakan secara seksual memerlukan 2 jenis jamur yang cocok. Untuk kecocokan ini diberikan tanda + dan – Proses perkawinannya terdiri atas persatuan 2 protoplas ( plasmogami ) kemudian diikuti persatuan inti        ( kariogami ). Jamur ada yang menghasilkan alat kelamin jantan saja atau hanya alat kelamin betina saja,sehingga jamur yang seperti ini disebut jamur berumah dua (diesi).jamur yang dapat menghasilkan alat kelamin jantan dan alat kelamin betina disebut hermaprodit atu disebut berumah satu (monoesi).
Alat kelamin disebut gametangium.gametangium menghasilkan se l kelamin jantan disebut anteridium, sedangkan gametangium yang menghasilkan sel kelamin betina disebut oogonium. Gamet jantan dan betina yang tidak dapat dibedakan disebut isogamet. Jika jelas berbeda disebut anisogamet yang berciri besar dan kecil,atau heterogamet (bila beda jenis kelamin). Pada jamur tingkat rendah dijumpai gamet – gamet yang dapat bergerak (planogamet). Sel telur adalah suatu aplanogamet, sedangkan anterozoida adalah planogamet.
Cara bersatunya dua sel yang berlainan jenis dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Persatuan planogamet
Merupakan persatuan 2 gamet yang dapat bergerak, untuk itu disebut planogametogami. Kalau persatuan terjadi antara dua gamet yang berbeda ukuran, atau planogamet yang satu dapat bergerak sedang yang lain tidak, maka persatuan itu disebut anisogametogami.
b. Kontak antara gametangium
Pada spesies jamur yang tidak menghasilkan sel kelamin, plasmogami dapat terjadi langsung antara dua gametangium yang kompatiabel, sedang masing-masing gametangium selama plasmogami terjadi tidak mengalami perubahan. Lewat suatu lubang atau saluran kecil yang terjadi antara kedua gametangium yang mengadakan kontak. Mengalirlah inti atau inti-inti dari anteridium ke oogonium.
c. Persatuan antara gametangium dengan gametangiogami
Pada gametangiogami terjadi perpindahan seluruh isi anteridium ke oogonium,dalam hal ini ada dua cara : Pertama, antara anteridium dan oogonium terbentuk lubang atau saluran, sehingga seluruh protoplast dari anteridium pindah ke oogonium lewat lubang atau saluran tersebut. Kedua, gametangium luluh menjadi satu tubuh baru.
1) Spermatisasi
Beberapa jamur tingkat tinggi menghasilkan semacam konidia kecil berinti satu disebut spermatia.spermatia dapat dibawa angin, air, serangga yang berguna untuk membuahi gametangium betina.
2) Somatogami
Pada jamur tingkat tinggi tertentu tidak terdapat alat kelamin maupun sel kelamin dan persatuan antara protoplas antara dua jenis yang kompatibel dapat berlangsung dari setiap hifa dari jenis yang satu dengan hifa jenis yang lainnya. Somatogami terdiri dari peristiwa.
a) Terjadinya inti diploid dalam miselium yang heterokariotik
b) Pembiakan inti diploid, bersama-sama dengan pembiakan inti-inti haploid dalam miselium yang heterokariotik
c) Terjadi pemisahan inti haploid hingga terkurung dalam sel yang homo kariotik, kemudian tumbuh menjadi miselium baru.
d) Terjadinya meiosis dan mitosis yang mengakibatkan adanya inti- inti haploid lagi.


BAB V
PENGGOLONGAN MIKROORGANISME

Ilmu genetika mendefinisikan dan menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme. Unit keturunan disebut gen,adalah suatu segmen DNA yang nukleotidanya membawa informasi karakter biokimia atau fisiologis tertentu. Pendekatan tradisional pada genetika telah mengidentifikasikan gen sebagai dasar kontribusi karakter fenotip atau karakte dari keseluruhan stuktural dan fisiologis dari suatu sel atau organisme, karakter fenotip seperti warna mata pada manusia atau resistensi terhadap antibiotik pada bakteri, pada umumnya di amati pada tingkat organisme. Dasar kimia untuk variasi daam fenotip, atau perubahan urutan DNA dalam suatu gen atau dalam organisasi gen

Genetika Bakteri
Ada dua fenomena biologi pada konsep hereditas yaitu:
1.      Hereditas yang bersifat stabil di mana generasi berikut yang terbentuk dari pembelahan satu sel mempunyai sifat yang identik dengan induknya
2.      Variasi genetik yang mengakibatkan adanya perbedaan sifat generasi berikut dari sel induknya akibat peristiwa genetik tertentu, misalnya mutasi
Pada bakteri, unit herediternya disebut genom bakteri. Genom bakteri lazimnya disebut sebagai gen saja. Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi bakteri. Meskipun bakteri bersifat haploid, transimisi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya berlangsung secara linier, sehingga pada setiap siklus pembelahan sel, sel anaknya menerima satu set gen yang identik dengan sel induknya.
Kromosom bakteri yang terdiri dari DNA mempunyai berat  lebih kurang2-3% dari berat kering satu sel. Dengan mikroskop elektron, DNA tampak sebagai benang-benang fibriler yang menempati sebgian besar dari volume sel. Molekul DNA bila diekstraksi dari sel bakteri biasanya mempunyai bentuk yang sirkuler, dengan panjang kira-kira 1 mm. DNA ini mempunyai berat molekul yang tinggi karena terdiri dari heteropolimer dari deoksiribonukleotida purin yaitu Adenin dan Guanin dan deoksiribonukleotida pirimidin yaitu Sitosin dan Timin.
Watson dan Crick, dengan sinar X menemukan bahwa struktur DNA terdiri dari dua rantai poliribonukleotida yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen antara purin di satu rantai dengan pirimidin di rantai lain, dalam keadaan antiparalel, dan disebut sebagai struktur double helix. Ikatan hidrogen ini hanya dapat menhubungkan Adenin (6 aminopurin) dengan Timin (2,4 dioksi 5 metil pirimidin) dan antara Guanin (2 amino 6 oksipurin) dengan Sitosin (2 oksi 4 amino pirimidin). Singkatnya pasangan basa pada suatu sekuens DNA adalah A-T dan S-G. Karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap rantai DNA dapat dijadikan cetakan/template untuk membangun rantai DNA yang komplementer. Waktu terjadinya proses replikasi DNA dalam pembelahan sel, molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu rantai DNA yang komplememter tapi dibuat baru, dengan kata lain, pemindahan materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah dengan cara semikonservatif.
Fungsi primer DNA pada hakikatnya adalah sebagai sumber perbekalan informasi genetik yang di miliki oleh sel induk. Proses replikasi di kerjakan dengan amat lengkap sehigga sel anaknya mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, sehingga terjadi kesetabilan genetik dalam suatu  populasi mikroorganisme. Satu benang kromosom biasanya terdiri dari 5 juta pasangan basa dan terbagi atas segmen atau sekwens asam amino tertentu. Dari akan terbentuk stuktur protein. Protein ini kemudian menjadi enzim-enzim, komponen membran sel dan struktur sel yang lain yang  secara keseluruhan menentukan karakter dari sel itu.
Mekanisme yang menunjukan bahwa sekuen nukleotida di dalam gen menentukan sekuens asam amino pada pembentukan protein adalah sebagai berikut:
1.      Suatu enzim amino sel bakteri yang disebut enzim RNA polimerase membentuk satu rantai oliribonukleotida (= messesnger RNA = mRNA) dari rantai DNA yang ada. Proses ini diseut transkripsi. Jadi pada transkripsi DNA, terbentuk satu rantai RNA yang komplementer denagan salah satu rantai double helixdari DNA.
2.      Secara enzimatik asam amino akan teraktifasi dan di transfer kepada transfer  kepada transfer RNA (= tRNA yang mempunyai daptor basa yang komplementer dengan basa mRNA di satu ujungnya dan mempunyai asam amino spesifik di ujung lainnya tiga buah basa pada mRNA di sebut triplet basa yang lazim disebut sebagai kodon untuk suatu asam amino.
3.      mRNA dan tRNA bersama-sama menuju kepermukaan ribosom kuman, dan disinilah rantai polipeptida terbentuk sampai seluruhkodon selesai dibaca menjadi menjadi suatu sekwen asam amino yang membentuk protein tertentu. Proses ini disebut translasi.
DNA Bakteri
Bakteri memiliki kekurangan unsur-unsur yang mengacu pada stuktur komplek yang terlibat dalam pemisahan kromsom-kromosom eukariota menjadi nukleid anak yang berbeda. Replikasi dari DNA bakteri dimulai pada satu titik dan bergerak ke semua arah. Dalam prosesnya, dua pita lama DNA terpisah dan digunakan sebagai model untuk mensistensiskan pita-pita baru (replikasi semikonservatif). Strukur dimana dua pita terpisah dan sintesis baru terjadi disebut sebagai percabangan replikasi. Replikasi kromosom bakteri sangat terkontrol, dan kromosom tiap sel yang tumbuh berkisar antara satu dan empat. Beberapa plasmida bakteri bias memiliki sampai 30 tiruan dalam satu sel bakteri, dan mutas yang menyebabkan control bebas dari relikasi plasmida bahkan bias menghasilkan tirun yang lebih banyak.
Replikasi pita DNA ganda sirkular dimuli pada locus ori dan membuuhkan interaksi dengan beberapa protein. Dalam E coli, replikasi kromosom berakhir pada suatu tempat yang disebut “ter“. Dua kromosom anak terpisah, atau terpecah sebelum pembagian sel, sehingga tiap-tiap keturunan memiliki satu DNA anak. Hal ini dapat disempurnakan dengan bantuan topoisomerase atau melakukan pengkombinasian. Proses serupa yang mengacu pada replikasi DNA plasmida, kecuali pada beberpa kasus, replikasinya adalah tidak terarah.

Genetika Virus
Virus mampu bertahan hidup, tetapi tidak tumbuh, bila tidak di dalam sel inang. Replikasi genom virus tegantung pada energi metabolik dan mesin sintesis makromolekul pada inang. Sering, bentuk parasitisme genetik ini mengakibatkan debilitas atau kematian sel inang. Oleh karena itu, keberhasilan perbanyakan virus memerlukan (1) suatu bentuk stabil yang memungkinkan virus bertahan hidup di luar inangnya, (2) suatu mekanisme invasi pada sel inang, (3) informasi genetik untuk replikasi komponen virus dalam sel, dan (4) informasi tambahan yang mungkin diperlukan untuk packaging (menyimpan) komponen virus dan pengeluaran virus dari sel inang.
Perbedaan sering ditemukan antara virus pada sel eukariotik dengan virus pada sel prokariotik (bacteriophage). Perhatian lebih tepat pada sub grup virus, tetapi jangan dilupakan dictum Andre Lwoff : Virus adalah virus. Banyak konsep dasar dari biologi molekuler, muncul dari penemuan bacteriophage.
Molekul asam nukleat bacteriophage dikelilingi suatu mantel protein. Beberapa faga juga mengandung lipid, tetapi hal ini adalah perkecualian. Asam nukleat pada faga bervariasi. Banyak faga memiliki DNA rantai ganda, yang memiliki RNA rantai tunggal. Basa yang tidak umum ditemukan seperti hydroxylmethylcytosine kadang – kadang ditemukan pada asam nukleat faga. Banyak faga memiliki struktur menyerupai alat injeksi syringekhusus yang dapat mengikat reseptor pada permukaan sel dan menginjeksikan asam nukleat ke dalam sel inang.
Faga dapat dibedakan berdasarkan pada cara perbanyakan dirinya. Lytic phagers menghasilkan banyak salinan dirinya sebagai cara memastikan sel inangnya. Kebanyakan laporan studi Lytic phagers, T-phages (missal T2, T4) pada Escherichia coli, memerlukan waktu yang tepat untuk ekspresi gen virus untuk koordinasi pembentukan faga. Temperate phages mampu masuk ke dalam suatu prophage pada keadaan nonlitik, pada replikasi asam nukleatnya dikaitkan dengan replikasi DNA sel inang. Bakteri yang membawa prophage disebutlysogenic, karena suatu signal fisiologik dapat menjadi trigger suatu siklus litik yang mengakibatkan kematian sel inang dan mengeluarkan banyak salinan phages. Karakter terbaik temperate phages adalah E.coli phage λ(lambda). Gen – gen penentu litik atau respons lysogenic pada infeksi λ telah diidnetifikasi dan interaksi yang kompleks telah diexsplorasi secara teliti.
Filamenthous phages, contoh yang telah dipelajari dengan baik adalah E.coli phage M13, filamennya mengandung DNA rantai tunggal yang kompleks dengan protein dan diperoleh dari inangnya, dimana inang mengalami debilitas (keadaan memburuk) tetapi tidak dimatikan oelh infeksi ini. Rekayasa DNA ke dalamphage M13 menyediakan rantai – rantai tunggal yang sangat bernilai untuk analisis dan manipulasi DNA.

Genetika Jamur
Genom adalah keseluruhan informasi genetik dalam suatu organisme. Hampir semua genom eukariota dibawa pada satu atau lebih kromosom linear terpisah dari sitoplasma didalam membran inti sel (nukleus). Diploid sel eukariota mengandung 2 homologeus (salinan evolusioner) dari setiap kromosom. Mutasi atau perubahan genetik sering tidak dapat dideteksi pada sel diploid karena susunan satu salinan gen kompensasi untuk perubahan fungsi homolognya. Satu gen yang tidak dapat mengekspresi fenotipitik pada keberadaan homolognya. Dinyatakan resesif, sedangkan satu gen yang mengatasi efek homolognya dinyatakan dominan. Efek mutasi dapat sangat tampak pada sel – sel haploid, yang membawa hanya satu salinan tunggal dari kebanyakan gen. Sel – sel yeast (suatu eukairota) sering diteliti, Karena dapat dipertahankan dan dianalisis pada keadaan haploid.
Sel-sel eukariota mengandung mithocondria. Pada beberapa kasus dinyatakan sebagai kllroplas. Didalam setiap organel ini ada satu molekul DNA sirkuler yang mengandung beberapa gen yang berfungsi seperti organel khusus. Kebanyakan gen berhubungan dengan fungsi organel, dibawa oleh kromosom eukariota. Banyakyeast mengandung suatu elemen genetik tambahan, suatu lingkaran 2 μm mampu berreplikasi secara independen, mengandung 6,3 kbp DNA. Semacam lingkaran kecil DNA ini disebut plasmid, sering ditmukan padagenetik eukariota. Ukuran kecil dari plasmid memudahkan manipulasi genetik, dan setelah perubahannya, dapat dimasukkan ke dalam sel-sel. Oleh karena itu, plasmid digunakan pada rekayasa genetika.
Repetitive DNA, dalam jumlah besar pada sel eukariota, telah di temukan pula pada sel prokariota. Pada genom eukariota, repetitive DNA sering dihubungkan dengan region penyandi dan lokasi utama pada regio penyandi dan lokasi utama pada region ekstra gen. susunan pendek berulang (short sequence,SSR) ini ataushort tandemly repeateds sequences (STR) ada dalam beberapa salinan atau sampai ribuan salinan yang menyebar di seluruh genom. Adanya SSR pokariata telah di dokumentasikan  dengan baik dan beberapa menunjukan polymorfisme yang luas, variasi ini di perkirakan karena kesalahan pasangan rantai (slipped-strand mispairing) dan hal ini di perlukan untuk adatasi dan hal ini di perlukan untuk adaptasi dan variasi bakteri. Banyak gen eukariota disisipi intron, sisipan susunan DNA yang akan hilang pada mRNA yang di tranlasi. Intron telah diamati pada gen archze tetapi hanya sedikit perkecualian yang tidak di temukan pada eubakteria
Kebanyakan gen jamur di bawa pada kromosom bakteri. Data susunan genom menunjukan bahwa kebanyakan genom jamur terdiri dari satu molekul DNA sirkuler yang mengandung DNA 580 kbp sampai lebih dari 4600 kbp. Banyak bakteri pada jamur mengandung gen-gen tambahan pada plasmid yang bervariasi mulai dari beberapa kbp sampai 100 kbp. DNA sirkuler (kromosom dan plasmid), yang mengandung informasi genetik di perlukan untuk respirasinya disebut replicon. Membrane tidak memisahkan gen bakteri dari sitoplasma seperti pada eukariota dengan beberapa perkecualian, gen bakteri adalah haploid.
Gen-gen yang penting untuk pertumbuhan jamur dibawa pada kromosom, dan plasmid yang membawa gen dikaitkan dengan fungsi-fungsi spesifik. Banyak plasmid membawa gen untuk di pindahkan dari satu organisme ke organisme lain sebaik pada pengaturan DNA (rearrangement DNA). Oleh karena itu gen-gen yang berasal dari hasil evolusi independent dapa di gabungkan dengan plasmid, dapat menyebar diantara populasi bakteri secara luas. Akibat kejadian genetik ini telah diamati pada penyebaran plasmid pembawa resistensi anti biotika setelah penggunaan anti biotika yang bebas di rumah sakit.
Transposon adalah element-element genetik yang mengandung beberapa kbp DNA, termasuk informasi yang di perlukan untuk migrasinya dari satu lokus gen ketempat lainya, sehinga menciptakan mutasi. Peran transposon pendek (750-200 bp), dikenel sebagai incertion element, menghasilkan banyak mutasi akibat insersi. Element ini hanya membawa gen-gen untuk enzim-enzim, yang diperlukan untuk mendorong transposisinya sendiri. Hampir semua bakteri membawa element IS, yang penting pada pembentukan strain-strain dengan high-frequency recombinant (Hfr). Kompleks tranposon membawa gen-gen untuk fungi-fungsi khusus seperti resistensi antibiotika dan diapit oleh IS. Tidak seperti plasmid, tranposom tidak mengandung informasi genetik yang di perluken untuk replikasinya. Seleksi transposon tergantung pada replikasinya sebagai bagian dari suatu replicon. Deteksi atau ekploitasi gen transposon di capai dengan cara seleksi dari informasi genetik khusus (secara normal, resistensi terhadap antibiotika) yang di bawanya.   
DNA Eukariota
Replikasi DNA eukariota terjadi pada beberapa titk tumbuh di sepanjang kromosom linear. Replikasi akurat pada ujung-ujung kromosom linear membutuhkan aktifitas enzimatis yang berbeda dari fungsi-fungsi normal yang terkait dengan replikasi DNA. Berbagai aktifitas tersebut mungkin melibatkan telomere, rangkaian DNA khusus (yang dibawa pada ujung kromosom eukariota) yang cenderung terlibat dalam replikasi akurat dari ujung kromosom. Eukariota telah mengembangkan alat – alat khusus yang disebut kumparan, yang melepas kromosom anak menjadi nukleid terpisah yang baru terbentuk oleh proses mitosis. Pembagian nukleid yang lebih ekstensif oleh meiosis merupakan satu faktor penting dalam mempertahankan struktur kromosom dalam satu spesies. Terkadang sel – sel tunggal tersebut merupakan gamet. Pembentukan gamet yang diikuti oleh penyatuan mereka untuk membentu zigot – zigot gandan merupakan sumber utama untuk variabilitas genetika melalui rekombinasi eukariota.

BAB VI
PERANAN MIKROOGANISME DALAM KEHIDUPAN

1.Mikroorganisme Pengubah dan Penghasil Makanan dan Minuman
Proses fermentasi dari suatu organisme dapat mengubah suatu makanan dan minuman. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organik dan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Mengapa mikroorganisme dijadikan sebagai sumber makanan? Hal tersebut disebabkan mikroorganisme dapat tumbuh menjadi dua kali lipat dan juga massa mikroba minimal mengandung 40% protein dan memiliki kandungan vitamin dan mineral yang tinggi.

Beberapa jenis mikroorganisme dalam produk makanan dan minuman adalah sebagai berikut.
a. Pembuatan Tape
Tape merupakan makanan hasil fermentasi yang mengandung alkohol. Makanan ini dibuat dari beras ketan ataupun singkong dengan jamur Endomycopsis fibuligera, Rhizopus oryzae, ataupun Saccharomyces cereviceae sebagai ragi. Ragi tersebut tersusun oleh tepung beras, air tebu, bawang merah dan putih, kayu manis. Sebelum membuat tape perlu diperhatikan untuk menghasilkan kualitas yang bagus, warnanya menarik, rasanya manis dan strukturnya lembut dengan menggunakan cara antara lain:
a. bahan dasar singkong atau beras ketan memiliki kualitas baik;
b. memperhitungkan macam dan banyak ragi yang digunakan;
c. memilih cara pemasakan bahan dasar (ditanak atau direbus);
d. memilih cara menyimpan tape (dengan plastik atau daun);
e memperhatikan keadaan lingkungan pada saat menyimpannya.
Adakalanya pembuatan tape ketan dilanjutkan yang akhirnya akan menghasilan brem, baik untuk diminum atau untuk kue.

b. Pembuatan Tempe
Tempe adalah makanan yang populer di negara kita. Meskipun merupakan makanan yang sederhana, tetapi tempe mempunyai atau mengandung sumber protein nabati yang cukup tinggi. Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus sp. Jamur ini akan mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicerna karena adanya perubahan-perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
Selama proses fermentasi kedelai menjadi tempe, akan dihasilkan antibiotika yang akan mencegah penyakit perut seperti diare.

c. Pembuatan Oncom

Hasil peranan mikroorganisme
Oncom merupakan makanan yang dikenal di kawasan Jawa Barat. Oncom terbuat dari ampas tahu, yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur Neurospora sitophila. Jamur ini dapat menghasilkan zat warna merah atau oranye yang merupakan pewarna alami.
Neurospora dapat mengeluarkan enzim amilase, lipase protease yang aktif selama proses fermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai, singkong, atau kelapa. Fermentasi ini juga menyebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap. 

d. Pembuatan Kecap
Kecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Untuk mempercepat fermentasi biasanya dicampurkan sumber karbohidrat atau energi yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkan warna larutan kecap yang terjadi, tergantung pada waktu.
Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan kecap dengan menggunakan jasmur Aspergillus wentii dan Rhizopus sp. Coba Anda perhatikan beberapa kecap di pasaran, ada yang kental, ada pula yang encer. Kecap yang kental karena banyak ditambahkan gula merah, gula aren, atau gula kelapa, sedangkan kecap yang encer dikarenakan mengandung lebih banyak garam. Ada juga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatan ada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke dalamnya.

e. Pembuatan Asinan Sayuran
Asinan sayuran merupakan sayuran yang diawetkan dengan jalan fermentasi asam. Bakteri yang digunakan adalah Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus. Mikroorganisme tersebut mengubah zat gula yang terdapat dalam sayuran menjadi asam laktat. Asam laktat yang terbentuk dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain dan memberikan rasa khas pada sayuran yang difermentasi atau sering dikenal dengan nama ‘acar’.

f. Pembuatan Roti
Jika Anda makan roti atau donat, pernahkah Anda berpikir bila pembuatan roti atau donat itu sebenarnya juga melalui proses fermentasi? Proses fermentasi ini dibantu dengan bantuan yeast atau khamir yaitu sejenis jamur. Jika Anda mempunyai kesempatan memperhatikan pembuatan roti atau donat, maka adonan tepung akan mengembang. Yeast yang ditambahkan pada adonan tepung akan menjadikan proses fermentasi, yaitu akan menghasilkan gas karbon dioksida dan alkohol. Gas karbon dioksida tersebut dapat berguna untuk mengembangkan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap. Selanjutnya, akan terlihat jika adonan tersebut dioven akan tampak lebih mengembang dan ukurannya membesar, hal ini dikarenakan gas akan mengembang jika temperatur tinggi. Hasilnya seperti yang Anda lihat roti akan berwarna kekuningan dan lembut, tetapi jika tidak beruntung roti akan keras dan padat (bantat).

g. Pembuatan Keju
Pada umumnya keju disukai banyak orang. Keju dibuat dari air susu yang diasamkan dengan memasukkan bakteri, yaitu Lactobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophillus. Untuk mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam susu (asam laktat) susu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu tertentu dengan maksud untuk membunuh bakteri yang berbahaya agar berhasil dalam proses pembuatannya. Selanjutnya, ditambahkan campuran enzim yang mengandung renin untuk menggumpalkan susu sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa cairan susu yang harus dibuang, sedangkan bagian yang padat diperas dan dipadatkan. Enzim tersebut akan menambah aroma dan rasa, juga akan mencerna protein dan lemak menjadi asam amino.
Pada umumnya keju dapat dikelompokkan menurut kepadatannya yang dihasilkan dalam proses pemasakan. Keju menjadi keras apabila kelembabannya kecil dan pemampatannya besar. Jika masa inkubasinya semakin lama, maka keasamannya makin tinggi sehingga cita rasanya makin tajam. Misalnya, keju romano, parmesan sebagai keju sangat keras, keju cheddar, swiss sebagai keju keras yang berperan Propioniobacterium sp., keju roqueorforti yang berperan Pennicilium reguerforti sebagai keju setengah lunak, keju camemberti sebagai keju lunak yang berperan Pennicilium camemberti.

h. Pembuatan Yoghurt
Yoghurt merupakan minuman yang terbuat dari air susu. Apabila dibandingkan dengan susu biasa, yoghurt dapat memberikan efek pengobatan terhadap lambung dan usus yang terluka. Selain itu, yoghurt dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah sehingga mencegah penyumbatan di pembuluh darah.
Dalam proses pembuatannya, air susu dipanaskan terlebih dahulu agar tidak terkontaminasi bakteri yang lain. Setelah dingin, ke dalam air susu dimasukkan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus termophillus. Susu dibiarkan selama 4-6 jam pada suhu 38 C – 44 C atau selama 12 jam pada suhu 32 C. Pada masa inkubasi akan dihasilkan asam laktat, asam inilah yang membuat yoghurt berasa asam, dapat juga ditambahkan dengan buah, kacang, atau rasa lain yang diinginkan.

i. Minuman Berakohol
Mikroorganisme yang digunakan adalah khamir dari genus Saccharomyces. Minuman yang sangat terkenal yaitu anggur sebenarnya adalah buah anggur yang sudah mengandung gula sehingga dapat digunakan secara langsung oleh ragi selama proses fermentasi. Pada proses pembuatan minuman ini sudah tidak diperlukan tambahan gula lagi, apabila ingin menambah cita rasa dapat ditambahkan buah-buahan dan gula secukupnya.
Bakteri yang digunakan adalah bakteri yang bersifat asam laktat karena buah anggur mengandung asam malat yang tinggi. Bakteri tersebut akan mengubah asam malat menjadi asam laktat yang lemah dan proses ini disebut fermentasi malolaktat sehingga hasil minumannya memiliki rasa yang lebih baik dan sedikit asam. Bir sebenarnya merupakan produk yang berasal dari tepung biji padi-padian yang difermentasi oleh ragi. Hanya ragi tersebut tidak bisa menggunakan tepung itu secara langsung. Cara pembuatannya, yaitu biji padi-padian dibiarkan untuk berkecambah terlebih dahulu, kemudian dikeringkan lalu digiling, hasilnya disebut dengan malt yang berupa glukosa dan maltosa, dan proses perubahan tersebut dinamakan dengan malting. Selanjutnya baru difermentasi oleh ragi menjadi etanol dan karbondioksida.

j. Protein Sel Tunggal (PST)
Mengingat jumlah penduduk yang semakin meningkat dan masalah penyediaan bahan pangan yang semakin berkurang terasa adanya ketidakseimbangan antara hasil pertanian dan kebutuhan, bahkan sumber protein yang belum mencapai sasaran sehingga diperlukan cara baru melalui teknologi dengan hasil teknoprotein yang dinamanakan Protein Sel Tunggal (PST).
Protein sel tunggal merupakan protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme misalnya ganggang, bakteri dan berada di dalam sel mikroorganisme tersebut, coba Anda buka kembali pelajaran kelas X. Mikroorganisme tersebut memiliki protein yang beratnya mencapai 80 % dari berat total sel. Jika mikroorganisme tersebut memiliki kemampuan reproduksi yang sangat cepat, maka akan dihasilkan protein dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang singkat.

2. Mikroorganisme Penghasil Obat

penghasil antibiotik
Mikroorganisme juga dapat membantu di bidang kesehatan yaitu dalam pengobatan, misalnya digunakan untuk antibiotik dan vaksin.

a. Antibiotik
Antibiotik sebenarnya merupakan suatu zat kimia hasil dari mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan atau mematikan mikroorganisme lainnya. Pembuatan antibiotik ini harus dalam lingkungan steril agar terhindar dari kontaminasi yang mungkin terjadi, sehingga pertumbuhan mikroorganisme yang diinginkan dapat optimal dan menghasilkan produk yang optimal juga. Antibiotik ini pertama kali ditemukan oleh Alexander Fleming yang diberi nama Penicilin yang dihasilkan oleh Penicillium. Jamur ini hidup dengan menyerap makanan dari lingkungan yang digunakan untuk metabolisme, bahkan dapat menghasilkan zat yang disekresikan ke lingkungannya dan dapat membunuh mikroorganisme lain.

Beberapa kelompok dari antibiotik adalah sebagai berikut.
1) Penicilin
Penicilin ini dapat menghambat infeksi dengan mencegah terbentuknya dinding sel bakteri sehingga tidak membahayakan sel manusia. Jadi, apabila Anda sakit disebabkan oleh bakteri atau virus, maka penggunaan antibiotik ini tidak ada gunanya.
Komponen utama penicilin adalah penisilin G yang dapat diubah menjadi bentuk-bentuk lain. Penicilin G terdegradasi oleh asam lambung sehingga lebih baik penicilin diberikan melalui suntikan. Ada juga jenis penicilin yang tidak dipengaruhi oleh asam lambung, dapat berupa sirup atau tablet.
2) Tetrasiklin
Perlu Anda ketahui tetrasiklin dihasilkan dari bakteri Streptomycin aureofaciens. Tetrasiklin mengikat kalsium dan diakumulasi dalam tulang dan gigi yang sedang berkembang. Tetrasiklin aktif melawan bakteri yang memiliki larutan yang sama dengan penicilin.
3) Sefalosporin
Sefalosporin dihasilkan oleh jamur Cephalosporium. Sefalosporin yang terbaru sangat efektif untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penicilin.
4) Eritromisin
Eritromisin bermanfaat untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penicilin atau dapat digunakan untuk pasien yang alergi terhadap penicilin.

b. Vaksin
Pada masa ini berjuta-juta orang melakukan vaksinasi terutama bagi anak-anak yang masih kecil. Vaksin telah membantu dalam pencegahan serangan penyakit. Vaksin berasal dari mikroorganisme yang telah dilemahkan atau dimatikan. Vaksin pada umumnya dimasukkan dengan suntikan atau oral ke dalam tubuh manusia agar aktif melawan mikroorganisme tersebut. Contohnya, vaksin disentri, tetanus, dan lain-lain.

3. Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman
Salah satu cara untuk mengurangi pencemaran lingkungan adalah penggunaan mikroorganisme sebagai pengendali hayati dalam membasmi hama tanaman. Pengendalian hama dapat digunakan dengan musuh alam; misalnya bakteri di tanah dan tanaman yaitu Bacillus thuringiensis. Bakteri ini dikembangkan menjadi insektisida mikrobial, yang menghasilkan protein kristal yang dapat membunuh serangga, yaitu larva atau ulat serangga.
Tahukah Anda, Bacillus thuringiensis sekarang ini dikembangkan dengan campuran tertentu, dapat sebagai perekat dan langsung disemprotkan pada tanaman pertanian.

4. Mikroorganisme yang Berperan dalam Bidang Industri

a. Sebagai Penghasil Energi Minyak bumi dan batu bara semakin lama akan semakin habis karena merupakan sumber daya alam tidak dapat diperbarui dan cadangannya semakin tipis. Apabila kebutuhan manusia meningkat apa yang akan terjadi? Saat ini sudah dikembangkan gas bio sebagai penghasil energi. Apa yang dimaksud dengan gas bio? Gas bio merupakan gas metana yang diproduksi oleh mikroorganisme di dalam medium kotoran ternak dengan tangki fermenter.
Prosesnya mikrooganisme mencerna kotoran menjadi gas metana, gas ini kemudian dapat dialirkan ke rumah-rumah sebagai penghasil energi seperti gas elpiji. Limbahnya sangat baik untuk pupuk tanaman.

b. Sebagai Pencerna Limbah
Limbah organik di rumah tangga, industri, pasar pada umumnya dibuang ke sungai yang dapat mengakibatkan pencemaran. Mikroorganisme dapat mengolah limbah melalui penguraian secara aerob dan anaerob. Secara aerob pada beberapa mikroorganisme (bakteri, protista, dan jamur) yang menguraikan materi organik dari limbah menjadi mineral-mineral, gas-gas, dan air. Hal tersebut membutuhkan banyak oksigen. Pemrosesan limbah ada dua materi, yaitu menggunakan lumpur aktif dan proses menggunakan saringan tetes.
Sistem pengolahan dengan lumpur aktif merupakan pengolahan limbah cair yaitu bakteri aerobik dalam suatu bak limbah yang telah diberi aerasi, bertujuan untuk menurunkan bahan organik yang mengandung karbon atau nitrogen dalam limbah. Sedangkan sistem pengolahan dengan saringan tetes merupakan pengolahan limbah cair yang menggunakan biofilum yang merupakan lapisan mikroorganisme yang menutupi hamparan saringan atau filter pada dasar bak limbah. Hamparan tersebut berupa tumpukan arang, plastik, dan kerikil. Penguraian secara anaerob merupakan proses biologis gas bio (gas metan= CH4). Gas bio dapat berguna sebagai sumber
energi alternatif yaitu pembakaran untuk menghasilkan listrik. Tahukah Anda bahwa bakteri dapat mencerna limbah? Bakteri tersebut dimasukkan dalam bak yang berisi limbah yang diberi lubang untuk masuknya udara (aerator), sehingga limbah akan terurai dan dapat dibuang ke lingkungan yang airnya sudah dipisahkan dari endapannya. Misalnya limbah logam berat yaitu Chromium, limbah tersebut dapat direduksi oleh bakteri Enterobacter cloaceae sehingga tidak akan membahayakan lagi bagi manusia.

c. Sebagai Pemisah Logam Berat
Bakteri Thiobacillus ferroxidans dan Thiobacillus oxidans termasuk khemolitotrof, yaitu bakteri pemakan batuan yang tumbuh subur di tempat pertambangan, peranannya sangat penting karena dapat mengekstraksi berbagai jenis logam. Bakteri ini dapat memperoleh energinya dari oksidasi zat anorganik, yaitu besi dan belerang. Bakteri ini juga dapat tumbuh dengan subur dalam lingkungan tanpa adanya zat organik, dia mampu mengekstrak karbon secara langsung dari karbon dioksida di atmosfer. Pemanfaatan mikrorganisme ini untuk memisahkan logam dari bijih logam yang diterapkan di tambang logam karena logam tidak bisa dimanfaatkan jika terikat dengan bijihnya.

d. Penghasil Asam Amino
Pada makanan sering ditambahkan monosodium glutamat, yaitu sebagai penambah cita rasa. Tahukah Anda lebih dari 165.000 ton asam glutamat telah digunakan untuk pembuatan monosodium glutamat. Asam-asam amino itu antara lain lisin, lisin ini terdapat pada manusia, hanya tingkatnya rendah. Bakteri yang dapat menghasilkan asam amino adalah Corinebacterium glutamicum mampu untuk menghasilkan asam glutamat. Untuk itu mikroorganisme ini digunakan sebagai menjadi produk utama industri, yaitu penghasil asam amino.

e. Meningkatkan Produksi Pertanian
Bakteri Rhizobium mampu menambat nitrogen sehingga tanaman akan menjadi subur. Saat ini telah dikembangkan strain (galur) bakteri yang mampu menambat nitrogen secara efektif yang dinamakan legin. Legin dapat disimpan dan dibiarkan ke dalam medium untuk dijual. Caranya yaitu dengan menyebarkannya di ladang dengan tujuan agar tanaman polong dapat bersimbiosis dengan bakteri ini.
Bakteri Bacillus thuringiensis telah dikembangbiakkan karena kemampuannya untuk mematikan ulat yang menjadi hama tanaman, dengan cara menyemprotkan ke lahan pertanian. Hal ini merupakan cara pengendalian biologi atau hayati yang tidak menimbulkan pencemaran.

f. Penghasil Alkohol
Coba Anda amati produk dari etanol dan spirtus yang ada di pasaran saat ini. Jika Anda terkena spirtus, maka spirtus akan segera menguap karena mengandung alkohol. Tahukah Anda sebenarnya alkohol? Alkohol ini merupakan hasil fermentasi dari khamir, yaitu Saccharomyces cereviceae. Mikroorganisme tersebut dapat mengubah karbohidrat menjadi alkohol dan karbon dioksida.
Banyak sekali manfaat alkohol, di antaranya sebagai bahan bakar mesin karena mempunyai kelebihan mesin dapat menyala lebih lama, tidak menyebabkan polusi, dan tidak meningkatkan kadar karbondioksida di atmosfer.









Tidak ada komentar:

Poskan Komentar