– Terdapat ratusan ribu spesies bakteri yang ada di Bumi. Mereka dapat ditemukan dimana saja, mulai dari lingkungan dingin sampai panas serta lingkungan basa sampai asam. Bakteri hidup di tanah, air, dan bebatuan. Mereka eksis jauh di dalam bumi, tinggi di gunung-gunung, dan di ventilasi laut dalam. Mereka juga hidup pada bakteri lain, cacing, serangga, tanaman, hewan, dan manusia.
Bakteri secara sederhana adalah istilah terkait dengan prokariota. Sel prokariotik memiliki struktur lebih sederhana dari sel-sel eukariotik, karena mereka tidak memiliki nukleus, organel terikat membran lain, atau sitoskeleton. Sel bakteri memiliki dua kompartemen utama, sitoplasma dan membran sel, dan mungkin juga memiliki pelengkap eksterior, seperti flagela atau pili.
Ada dua jenis utama dari prokariota: bakteri dan archaea. Archaea (juga disebut archaebacteria) sering ditemukan di lingkungan yang ekstrim, dan mereka prokariotik, mereka telah berevolusi secara terpisah dari bakteri. Mitokondria dan kloroplas secara sederhana adalah istilah terkait dengan dua organel membran-terikat dilakukan dalam sel eukariotik yang diduga berasal dari organisme prokariotik yang hidup bebas yang menjadi ireversibel ditelan oleh eukariota leluhur.
Pertumbuhan dan Reproduksi
Sel bakteri tumbuh dengan proses yang disebut pembelahan biner: Satu sel menggandakan diri dengan membagi dua untuk menghasilkan dua sel anak yang identik. Sel anak ini kemudian dapat membesar dua kali lipat ukurannya lagi untuk menghasilkan empat sel saudara kandung dan ini menghasilkan delapan, dan seterusnya. Waktu yang dibutuhkan untuk sebuah sel bakteri untuk tumbuh dan membelah menjadi dua disebut waktu penggandaan.
Ketika nutrisi berlimpah, waktu penggandaan beberapa spesies bakteri paling singkat selama dua puluh menit. Namun, spesies bakteri lain bisa dua kali lipat antara satu sampai empat jam. Sebuah sel bakteri tunggal dengan waktu dua kali lipat selama satu jam akan menghasilkan lebih dari 1 juta keturunan dalam waktu dua puluh jam. Jika dibiarkan, bakteri E. coli tunggal mereplikasi sekali setiap dua puluh menit bisa meniru menyamai massa Bumi dalam dua puluh empat jam.
Peningkatan besar dalam jumlah sel yang menyertai pertumbuhan eksponensial ini menyediakan organisme uniseluler sederhana ini dengan keuntungan pertumbuhan yang luar biasa selama organisme uniseluler atau multiseluler lainnya. Untungnya, selalu ada batas-batas pertumbuhan bakteri.
Sitoplasma sel bakteri mengandung asam deoksiribonukleat (DNA) molekul yang membentuk genom bakteri (atau nucleoid), mesin transkripsi yang mengubah DNA menjadi asam ribonukleat (RNA), dan ribosom yang menerjemahkan informasi RNA ke urutan protein . Karena tidak ada inti, semua proses ini terjadi secara bersamaan. Tingkat pertumbuhan yang cepat dari sel bakteri memerlukan replikasi DNA konstan dan cara-cara untuk memisahkan dua kromosom baru ke dalam dua sel anak tanpa kekusutan mereka.
Struktur dan Keragaman
Sel bakteri mengekspresikan berbagai bentuk dan ukuran. Bakteri terkecil secara sederhana adalah istilah terkait dengan mycoplasmas, yang berkisar dari sekitar 0,1-0,25 mikrometer, sedangkan Epulopiscium fishelsoni raksasa secara sederhana adalah istilah terkait dengan panjang 250 mikrometer dan terlihat dengan mata telanjang. Beberapa bakteri memiliki bentuk cocus (bulat). Lain berbentuk basil (batang), vibrio (batang melengkung), atau spirochetes (spiral).
Sel-sel bakteri sering diklasifikasikan oleh struktur amplop sel mereka. Semua bakteri memiliki membran bilayer yang mengelilingi sitoplasma. Protein membran integral dalam membran sitoplasma yang diperlukan untuk mengangkut nutrisi (gula dan asam amino) ke dalam sel untuk pertumbuhan. Kebanyakan bakteri memiliki dinding sel yang terdiri dari peptidoglikan. Pengecualian secara sederhana adalah istilah terkait dengan spesies Mycoplasma, yang hanya memiliki membran sitoplasma yang unik di dunia prokariotik karena kehadiran kolesterol lipid.
Molekul peptidoglikan terdiri dari rantai gula (glycans) yang melekat satu sama lain dengan cross-link peptida (asam amino). Ini secara sederhana adalah istilah terkait dengan polimer alami, mirip dengan bahan kimia yang membentuk plastik dan kain sintetis. Peptidoglikan itu hanya ditemukan dalam sel-sel bakteri. Antibiotik beta-laktam (penisilin, ampisilin, amoksisilin) bertindak untuk mencegah pembentukan cross-link peptida, yang membuat mereka aktif dalam mencegah pertumbuhan sejumlah beragam bakteri.
Kebanyakan bakteri diklasifikasikan berdasarkan bagaimana mereka bereaksi terhadap serangkaian dari pewarna gram (noda Gram). pewarnaan Gram secara sederhana adalah istilah terkait dengan dasar dari satu skema klasifikasi utama bagi bakteri. Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tebal dengan banyak cross-link peptida yang memungkinkan warna ungu gelap untuk tetap setelah prosedur pewarnaan Gram. Dinding sel Gram-positif bertindak sebagai penghalang molekuler untuk mencegah akses ke membran sitoplasma dan untuk menjaga besar, molekul berbahaya dari merusak sel.
Sebaliknya, bakteri Gram negatif memiliki lapisan tipis peptidoglikan yang membentuk dinding sel mereka yang dikelilingi oleh membran bilayer kedua yang disebut membran luar. Pewarna ungu yang digunakan dalam pewarnaan Gram tidak menembus membran luar, dan sel-sel ini tidak noda ungu. Sel Gram-negatif malah diidentifikasi oleh warna pink disumbangkan oleh noda kimia yang berbeda selama prosedur pewarnaan Gram. Fungsi membran luar Gram-negatif untuk melindungi membran sitoplasma. Membran luar mengandung protein Porin yang membentuk lubang di membran luar untuk memungkinkan molekul kecil (gula, peptida, garam) untuk memasuki daerah antara dua membran (periplasma).
Membran luar Gram-negatif terdiri dari molekul yang disebut lipopolisakarida (LPS). LPS memiliki struktur kimia yang unik yang hanya ditemukan pada bakteri Gram-negatif dan diakui oleh kekebalan tubuh mamalia
sistem sebagai produk mikroba (endotoksin). Sejak LPS dalam aliran darah dapat berakibat fatal bagi mamalia, semua produk yang digunakan secara klinis dalam aliran darah (seperti insulin) harus bebas endotoksin untuk mencegah syok septik. Bakteri gram positif mengekspresikan asam lipoteikoat di dinding sel mereka yang bertindak mirip dengan LPS pada sistem kekebalan tubuh mamalia.
Sebagian besar spesies bakteri mengekspresikan molekul lain dan struktur luar amplop sel mereka yang penting untuk interaksi dengan lingkungan. Polisakarida kapsul postmortem mencegah pengeringan mikroba lingkungan dan memungkinkan patogen untuk melawan fagositosis oleh sel darah putih mamalia. Sebagian besar spesies bakteri memiliki flagela, yang memungkinkan sel-sel bakteri untuk bergerak di sekitar lingkungan berair.
Kebanyakan bakteri Gram-negatif menempakan pelengkap seperti rambut yang disebut pili atau fimbriae. Kedua bakteri Gram-negatif dan Gram-positif dapat mengekspresikan adhesi afimbrial. Pelengkap eksterior membantu bakteri sampai ke mana mereka ingin pergi, dan kemudian menjaga mereka di sana untuk memfasilitasi pertumbuhan.
Bagian-bagian dari Struktur Bakteri
Bagian-bagian dari struktur bakteri ini meliputi:
Dinding sel
Dinding sel ini tersusun atas mukopolisakarida dan peptidoglikan (murein) yaitu susunan yang terdiri dari polimerbesar dan terbuat dari N – asetil glukosamin dan asam N – asetil muramat yang saling berikatan silang dengan ikatan kovalen.
Kapsul
adalah selaput licin terdiri dari polisakarida terletak di luar dinding sel, bakteri yang patogen memiliki kapsul berfungsi mempertahankan diri dari antitoksin yang dihasilkan sel inang.
Flagel (cambuk getar)
Berfungsi untuk bergerak, flagel melekat pada membran luar di dinding sel. Berdasarkan letak dan jumlah flagel yang dimiliki maka bakteri dibedakan menjadi:
- Monotrik: yaitu bakteri yang memiliki sebuah flagel pada satu ujungnya.
- Lopotrik : yaitu bakteri yang pada satu ujungnya memiliki lebih dari satu flagel.
- Amfitrik : yaitu bakteri yang pada kedua ujungnya hanya terdapat satu buah flagel.
- Peritrik : yaitu bakteri yang memiliki flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
Membran sel
Tersusun atas lemak dan protein, bersifat semipermeable, berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat ke dalam sel.
Mesosom
Terbentuk dari membran sel yang tidak membentuk lipatan. Organel ini berfungsi sebagai tempat pemisahan dua molekul DNA dan berperan juga dalam pembentukan dinding sel baru antara kedua sel anak tersebut.
Sitoplasma
adalah tempat berlangsungnya reaksi metabolik.
DNA
Untuk mengontrol sintesis protein dan pembawaan sifat.
Ribosom
Tersusun atas protein dan RNA, sebagai tempat sintesis protein.
Bakteri menguntungkan
Kebanyakan bakteri tidak langsung mempengaruhi manusia. Namun, sejumlah kecil spesies bakteri dapat menyebabkan penyakit pada manusia atau hewan dan secara sederhana adalah istilah terkait dengan fokus utama dari studi ilmiah. Bakteri lain dapat bermanfaat bagi manusia dengan berkontribusi terhadap nutrisi manusia dan melindungi tubuh dari patogen. bakteri E. coli secara sederhana adalah istilah terkait dengan sebuah contohnya.
Sel-sel bakteri seperti E. coli banyak digunakan di laboratorium sebagai pabrik untuk menghasilkan secara komersial atau medis protein penting melalui penggunaan rekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan. Bakteri lain yang penting untuk pertanian karena mereka mengambil nitrogen dari udara dan menggantinya dalam tanah (fiksasi nitrogen). Bakteri yang digunakan untuk membersihkan tumpahan minyak dan bahan kimia beracun di lingkungan. Ada banyak bakteri yang menguntungkan karena ada kuman yang merusak.
Artikel lainnya:
- Struktur Membran Sel dan Fungsinya