TUGAS MODUL KULIT & JARINGAN
Dosen Pembimbing : dr. Dewi Klarita Furtuna, M. Ked. Klin,Sp
Disusun oleh : Andreany Uria Utama Ludjen ( FAA 114 028 )
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS PALANGKA RAYA 2017
Pertanyaan : Perbedaan Bakteri Aerob dan Anaerob 1)
Bakteri aerob Organisme aerobik atau aerob adalah organisme yang melakukan metabolisme dengan bantuan oksigen. Aerob, dalam proses dikenal sebagai respirasi sel, menggunakan oksigen untuk mengoksidasi substrat (sebagai contoh gula dan lemak) untuk memperoleh energi. Misal: Nitrosococcus,
Nitrosomonas dan Nitrobacter
Aerob obligat membutuhkan oksigen untuk melakukan respirasi sel aerobik.
Aerob
fakultatif
dapat
menggunakan
oksigen
tetapi
dapat
juga
menghasilkan energi secara anaerobik.
Mikroaerofil adalah organisme yang bisa menggunakan oksigen tetapi dalam konsentrasi yang sangat kecil (mikromolar). Organisme aerotoleran dapat hidup walaupun terdapat oksigen di
sekitarnya, tetapi mereka tetap anaerobik karena mereka tidak menggunakan oksigen sebagai terminal electron acceptor (akseptor elektron terminal). Contoh yang dapat diberikan adalah oksidasi glukosa (monosakarida) dalam respirasi aerobik. C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38 fosfat → 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
Energi yang dilepaskan pada reaksi ini sebesar 2880 kJ per mol, yang disimpan dalam regenerasi 38 ATP dari 38 ADP per glukosa. Angka ini 19 kali lebih besar daripada yang dihasilkan reaksi anaerobik. Organisme eukariotik (semua kecuali bakteri) hanya memperoleh 36 ATP yang diregenerasi dari ADP dalam proses ini. Hal ini disebabkan terdapat membran yang harus dilewati oleh transport aktif.
2)
Bakteri anaerob Anaerob artinya “hidup tanpa udara”. Perkembangan bakteri anaerob ini terjadi pada tempat-tempat yang sedikit atau sama sekali tidak mengandung oksigen. Kuman-kuman ini normalnya ditemukan di mulut, saluran
pencernaan dan vagina serta pada kulit. Umumnya penyakit-penyakit yang disebabkan oleh bakteri anaerob adalah gas gangren, tetanus dan botulisme. Bakteri anaerob dapat menyebabkan infeksi jika barier (sawar) normal (seperti kulit, gusi dan dinding usus) mengalami kerusakkan akibat pembedahan, jejas atau penyakit. Biasanya sistem kekebalan tubuh akan membunuh bakteri yang masuk ke dalam tubuh, tetapi kadang-kadang bakteri tersebut mampu berkembang dan menyebabkan infeksi. Bagian tubuh yang mengalami kerusakkan jaringan (nekrosis) atau suplai aliran darahnya sedikit merupakan tempat-tempat yang disenangi oleh bakteri anaerob untuk tumbuh dan berkembang karena miskin akan oksigen. Keadaan yang kurang mengandung oksigen dapat disebabkan karena penyakit pembuluh darah, keadaan syok, trauma/cedera dan tindakkan pembedahan. Bakteri anaerob dapat menyebabkan infeksi di seluruh bagian tubuh. Misalnya: Mulut, kepala dan leher. Infeksi dapat terjadi pada saluran akar gigi, gusi, rahang, tonsil, tenggorok, sinus-sinus dan telinga. 1. Paru : bakteri anaerob menyebabkan pneumonia, abses paru, infeksi pada salaput pembungkus paru (empiema) dan pelebaran bronkhus pada paru (bronkiektasis). 2. Rongga perut, infeksi bakteri anaerob didalam perut membentuk abses, radang selaput rongga perut (peritonitis) dan radang usus buntu (apendisitis). 3. Saluran kelamin wanita : bakteri anaerob menyebabkan abses panggul, penyakit radang panggul, peradangan dinding rahim (endometritis) serta infeksi panggul yang diikuti keguguran atau persalinan prematur. 4. Kulit dan jaringan lunak : bakteri anaerob sering menyebabkan ulkus pada penderita diabetes, gangren, infeksi yang merusak lapisan kulit sebelah dalam dan jaringan serta luka infeksi akibat gigitan. 5. Susunan saraf pusat : Bakteri anaerob menyebabkan pembentukkan abses pada otak dan susunan saraf pada tulang belakang.
6. Aliran darah : Bakteri anaerob dapat ditemukan di dalam aliran darah penderita yang sakit (keadaan ini disebut bakteremia).
Pertanyaan : Perbedaan eukariotik & prokariotik
Setiap organisme tersusun dari salah satu diantara dua jenis sel yang secara
struktural berbeda, sel prokariotik dan sel eukariotik. Hanya bakteri dan arkhea; alga hijau biru yang memiliki sel prokariotik. Sedangkan protista, tumbuhan, jamur dan hewan semuanya mempunyai sel eukariotik. Sel Prokariotik. Kata prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani,
pro yang berarti “sebelum” dan karyon yang artinya “kernel” atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid ini dengan bagian sel lainnya. Sedangkan sel eukariotik, eu berarti “sebenarnya” dan karyon berarti
nukleus. Eukariotik mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus.
Gambar. Penampang Sel E ukariotik
Gambar. Penampang Sel Prokariotik Perbedaan antara sel perokariotik dan eukariotik, pada tabel berikut: Struktur Membran nukleus Membran plastida Nukleus Nukleolus Plastida
Prokariotik -
Eukariotik + + + + +/-
Mitokondria Badan golgi Kromosom DNA RNA Histon Pigmen Pembelahan
+ (tunggal) + (telanjang) + + Amitosis
+ + + (ganda) + (dengan protein) + + + Mitosis/meiosis
ANATOMI DAN FISIOLOGI SEL Secara anatomis sel dibagi menjadi 3 bagian, yaitu: 1. Selaput Plasma (Membran Plasma atau Plasmalemma). 2. Sitoplasma dan Organel Sel. 3. Inti Sel (Nukleus). 1. Selaput Plasma (Plasmalemma), Yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau Lipid dan senyawa Protein). Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah: Protein Lipid - Protein Trilaminer Layer.Lemak bersifat Hidrofobik (tidak larut dalam
air) sedangkan protein bersifat Hidrofilik (larut dal am air); oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton). Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan /di lewati molekul tertentu saja. Fungsi dari selaput plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain. Khusus pada sel
tumbahan, selain mempunyai selaput plasma masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar selaput plasma yang disebut Dinding Sel (Cell Wall). Dinding sel tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa, di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin, Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lain. Selain itu pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang
terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan. 2. Sitoplasma dan Organel Sel, Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu
digunakan Organel Sel. Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).
Gambar. a. Ultrastruktur Sel Hewan, b. Ultrastruktur Sel Tumbuhan
3. Perbedaan Struktur Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
Organel Sel tersebut antara lain : a.
Retikulum E ndoplasma (RE .), Yaitu struktur berbentuk benangbenang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis RE yaitu :
RE. Granuler (Rough E.R)
RE. Agranuler (Smooth E.R)
Fungsi R.E. adalah : sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri. Struktur R.E. hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. b.
Ribosom (E rgastoplasma), Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang melekat sepanjang R.E. dan ada pula yang soliter. Ribosom merupakan organel sel terkecil yang tersuspensi di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah : tempat sintesis protein. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
c.
Mii tokondri a (The Power House), Struktur berbentuk seperti cerutu ini mempunyai dua lapis membran. Lapisan dalamnya berlekuk-lekuk dan dinamakan Krista. Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak ATP (energi) ; karena itu mitokondria diberi julukan "The Power House".
d.
Lisosom, Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan enzim pencernaan seluler. Salah satu enzimnya itu bernama Lisozym.
e.
Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom), Organel ini dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal.
f.
Sentrosom (Sentri ol), Struktur berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis). Sentrosom bertindak sebagai benda kutub dalam mitosis dan meiosis. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.
g.
Plastida
Dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Dikenal tiga jenis plastida yaitu : 1. Lekoplas (plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari:
Amiloplas (untak menyimpan amilum) dan,
Elaioplas (Lipidoplas) (untukmenyimpan lemak/minyak).
Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2. Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. 3. Kromoplas Yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
h.
Karotin (kuning)
Fikodanin (biru)
Fikosantin (kuning)
Fikoeritrin (merah)
Vakuola (RonggaSel), Beberapa ahli tidak mesmasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengan sitoplasma disebut Tonoplas.
Vakuola berisi :
garam-garam organic glikosida
tanin (zat penyamak)
minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine pada mawar Zingiberine pada jahe)
alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin dan lain-lain)
enzim
butir-butir pati
Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vaknola non kontraktil. i.
Mikrotubulus, Berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai "rangka sel". Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentakan Sentriol, Flagela dan Silia.
j.
Mikrofilamen, Seperti Mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel.
k.
Peroksisom (Badan Mikro, Ukurannya sama seperti Lisosom. Organel ini
senantiasa
berasosiasi
dengan
organel
lain,
dan
banyak
mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam selsel hati). 4. Inti Sel (Nukleus) Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu :
Selapue Inti (Karioteka)
Nukleoplasma (Kariolimfa)
Kromatin / Kromosom
Nukleolus(anak inti).
Berdasarkan ada tidaknya selaput inti kita mengenal 2 penggolongan sel yaitu :
Sel Prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput inti), misalnya dijumpai
pada bakteri, ganggang biru. Sel Eukariotik (sel yang memiliki selaput inti).
Fungsi dari inti sel adalah : mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di
dalam inti sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis protein. Struktur Sel Prokariotik dan Eukariotik
Sejak ditemukannya mikroskop elektron para ahli biologi mulai berhasil mengidentifikasi struktur internal dari berbagai macam sel. Berdasarkan hasil
pengamatannya, para ahli menggolongkan sel menjadi dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Penggolongan ini didasarkan atas ukuran dan struktur intemal atau kandungan organel selnya. Sel prokariotik memiliki struktur yang sederhana,. misalnya bakteri, ganggang hijau-biru, dan mikoplasma. Sedangkan, sel eukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks, misalnya protista, fungi, tumbuhan, dan hewan. 1. Struktur Sel Prokariotik
Prokariotik meliputi archaebakteria (bakteri purba) dan eubakteria (bakteri modern/ bakteri sejati) yang beranggotakan bakteri, mikoplasma dan alga hijau-biru. Ukuran sel prokariotik berkisar antara 0,5-3 mm. Struktur umum sel prokariotik yang diwakili oleh bakteri berturut-turut mulai dari luar ke dalam adalah dinding sel, membran sel, mesosom, sitoplasma, ribosom dan materi inti (DNA dan RNA). Dinding sel bakteri berfungsi untuk menahan tekanan osmotic sitoplasma, sehingga sel tidak mudah pecah akibat masuknya air kedalam sel, dinding sel bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopepetida yang dapat dipergunakan sebagai dasar penggolongan bakteri menjadi dua golongan , yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negative. Pada bajteri gram positif, hamper 90% komponen dinding selnya tersusun atas peptidoglikan, sedangkan pada bakteri gram negative berkisar antara 5 – 20%.
Selaput sitoplasma atau membran sel bakteri berfungsi dalam seleksi dan pengangkutan larutan ke dalam sel; berperan dalam transfer elektron dan
fosforilasi oksidatil; pada bakteri aerob berperan dalam pengeluaran enzim hidrolitik; sebagai tempat enzim dan molekul pembawa yang berfungsi dalam biosintesis
DNA,
polimer
dinding
sel
dan
lipid
selaput.
Komponen utama membran sel tersusun atas lipid dan protein atau lipoprotein. Membran sel bakteri dan sianobakteri membentuk lipatan ke dalam yang dinamakan mesosom. Pada beberapa bakteri, mesosom berperan dalam pembelahan sel. Sedangkan pada sianobakteri, mesosom berfungsi sebagai kompleks fotosintetik yang mengadung pigmen fotosintesis. Di dalam sitoplasma terdapat kurang lebih 20.000 - 30.000 ribosom yang tersusun atas RNA dan protein. Ribosom merupakan tempat sintesis protein. Ribosom prokariotik tersusun atas sub unit kecil dan sub unit besar yang berukuran 30 S dan 50 S (Svedberg). Pada saat proses transaksi, kedua sub unit ini bersatu untuk menjalankan fungsinya. Di dalam sitoplasma juga terdapat molekul protein dan enzim yang digunakan dalam setiap reaksi kimia di dalam sitoplasma. Bakteri juga menyimpan cadangan makanan di sitoplasma dalam bentuk granulagranula tidak larut air. Materi genetik sel prokariotik membentuk suatu struktur yang dinamakan nukleoid, merupakan kromosom tunggal. Antara materi inti dengan sitoplasma tidak terdapat pembatas atau tidak memiliki membrane inti. Sel prokariotik mengandung sejumlah kecil DNA dengan total panjang antara 0,25 mm sampai 3 mm yang mampu mengkode 2000 – 3000 protein. 2. Struktur Sel Eukariotik
Sel eukariotik biasanya merupakan penyusun struktur makhluk hidup multi seluler. Sel eukariotik tersusun atas membrane sel, sitoplasma, nukleus, sentriol,
retikulum endoplasma, ribosom, komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro filamen. Organelorganel di dalam sel memiliki peran yang sangat penting bagi kelangsungan hidup sel tersebut. Setiap organel di dalam sel memiliki fungsi yang berbeda - beda. Berikut ini akan diuraikan tentang struktur dan fungsi : a.
Membran Sel Sel memiliki struktur khusus yang berfungsi untuk memisahkan isi sel dengan lingkungan luarnya, struktur ini dinamakan membrane plasma atau membran sel. Membran plasma ini memiliki ketebalan antara 5 sampai 10 nm (nanometer), oleh karena itu hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Membran sel memiliki beberapa fungsi, antara lain yaitu:
1) Sebagai pembungkus isi sel dan membentuk sistem endomembran di dalam sel, misalnya retikulum endoplasma, aparatus Golgi, dan lisosom. 2) Menyediakan selaput atau penghalang yang bersifat selektif permeabel. Membran sel berfungsi untuk menyaring masuknya zat-zat ke dalam sel sehingga tidak semua zat dapat menembus membran sel. 3) Sebagai sarana transpor larutan dari dan ke dalam sel. Membran sel berfungsi dalam membantu memasukkan dan mengeluarkan senyawa – senyawa tertentu dari dan ke dalam sel. 4) Merespons terhadap sinyal dari luar. Pada membran sel terdapat protein integral yang berfungsi sebagai reseptor untuk menerima sinyal dari lingkungan sel. 5) Untuk interaksi interseluler. Protein - protein membran sel dan glikoprotein sebagai perantara sel untuk berinteraksi dengan sel lain atau dengan lingkungan luarnya. 6) Tempat aktivitas biokimiawi. Beberapa reaksi kimia dikatalisis oleh protein integral membran yang berfungsi sebagai katalisator. 7) Untuk transduksi energi. Membran dalam (inner membrane) kloroplas berfungsi untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam proses fotosintesis.
Semua membran sel terdiri atas dua komponen utama, yaitu lemak (lipid) dan protein yang terikat secara non kovalen dan tersusun dalam suatu struktur yang menyerupai lembaran. Lembaran tersebut tersusun atas dua lapisan lemak yang dinamakan lipid bilayer. sedangkan protein terletak di antara lemak atau di permukaan lapisan lipid bilayer. Perbandingan jumlah, antara lemak dan protein bervariasi, tergantung dari jenis membran sel, misalnya membran retikulum endoplasma berbeda dengan membran Golgi, jenis organisme, misalnya membran sel tumbuhan berbeda dengan membran sel hewan dan jenis sel, misalnya membran sel tulang berbeda dengan sel hati. Karbohidrat terikat secara kovalen, baik dengan lemak maupun protein. Karbohidrat yang terikat dengan lemak dinamakan glikolipid, sedangkan yang terikat dengan protein dinamakan glikoprotein. Baik glikolipid maupun glikoprotein berfungsi sebagai media interaksi dengan sel lainnya. sekitar 2-10 ppersen glikolrotein membangun membran plasma, tergantung dari tipe sel dun spesies. Fungsi glikolipid masih belum banyak diketahui, tetapi diduga berhubungan dengan tempat melekatnya beberapa mikroorganisme infektif. Kolesterol pada membran plasma hanya dijumpai pada sel hewan dan sekitar 50% dari lemak membran terdiri atas kolesterol. Fungsi kolesterol pada membrane berhubungan dengan rigiditas atau kekakuan membran. Protein yang menyusun membran plasma tersusun atas lebih dari 50 jenis protein yang berbeda. Jenis-
jenis tersebut terletak dengan orientasi tertentu pada lipid bilayer. Protein membran dikelompokkan menjadi tiga jenis, yaitu: 1)
Protein integral, Protein ini menembus lipid bilayer sehingga memiliki dua permukaan, yaitu permukaan yang mengarah ke lingkungan luar sel dan yang menghadap ke dalam sitoplasma
2)
Protein perifer, Protein ini terdapat pada permukaan luar lipid bilayer atau pada permukaan dalam-lipid bilayer. Ikatan antara protein perifer dengan lipid bilayer adalah non kovalen.
3)
Protein yang terikat lipid membran, Protein ini terikat secara kovalen dengan lipid bilayer dan terletak pada permukaan luar dari lipid bilayer.
b. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan sel yang dibungkus oleh membrane plasma. sitoplasma mengandung gula, asam amino, lemak,ion-ion dan senyawa kimia lain yang digunakan untuk metabolisme sel. Di dalam sitoplasma terdapat membran intrasel yang membungkus organel sel, misalnya membran yang membungkus mitokrondria, kloroplas, lisosom, peroksisom, retikulum endoplasma, dan badan Golgi. Bagian sitoplasma yang berada di antara organel dinamakan sitosol. Volume sitosol lebih kurang 50% dari volume sel. Di dalam sitosol juga terdapat protein dan enzim-enzim untuk reaksi kimia. c. Mitokondria
Ukuran mitokondria bervariasi, tetapi rata-rata ukuran diameternya antara 0,2 - 0,7 mikrometer (pm) dan panjangnya antara 1 - 4 mikrometer. Ukuran
mitokondria
ini
hampir
sama
dengan
ukuran
bakteri
yang
menunjukkan salah satu bukti evolusi bahwa mitokondria merupakan bakteri yang bersimbiosis dengan sel eukoriotik. Bentuk mitokondria bervariasi, tergantung dari jenis selnya, misalnya pada sel-sel awal embrio, bentuk mitokondrianya bulat atau oval, sedangkan pada sel-sel lain bentuknya seperti gelendong dan ada juga yang berbentuk pipa. Karena ukurannya yang relatif besat mitokondria dapat terlihat cukup jelas di bawah mikroskop cahaya. Pada umumnya, mitokondria tersebar secara acak di dalam sel dan cenderung berkumpul pada bagian sel yang banyak memerlukan energi, misalnya di sekitar gelendong pembelahan, atau di sekitar memmbran yang melakukan endositosis. Jumlah mitokondria di dalam sel bervariasi tergantung dari jenis sel, spesies organisme, dan keadaan fisiologi sel. Selsel yang metabolismenya aktif banyak mengandung mitokondria dibandingkan sel-sel yang tidak aktif. Mitokondria memiliki kelenturan yang tinggi sehingga bentuknya dapat berubah-ubah dari waktu ke waktu. Selain itu, mitokondria mampu bergerak atau berpindah dari satu tempat ke tempat lain dalam sitoplasma. Bagianbagian utama mitokondria dibedakan menjadi dua, yaitu bagian selaput atau membran dan bagian matriks. Membran mitokondria ada dua yaitu membran luar dan membran dalam. Antara membran dalam dan membran luar terdapat ruang antarmembran yang berisi berbagai macam enzim. Membran luar mitokondria lebih tipis dari pada membrane dalam yaitu kurang dari 6 nanometer, sedangkan membran dalam berukuran antara 6 - 8 nanometer. Membran dalam mitokondria membentuk juluran-juluran ke arah matrik sehingga memperluas permukaan dalamnva. Iuluran membran ke arah matriks ini dinamakan tristae. Matriks mitokondria merupakan bagian mitokondria yang menyerupai gel. Di dalam matriks mitokondria terdapat ribosom, DNA, RNA dan beberapa protein yang larut dalam air serta filamen, dan granul. Pada membran dalam (inner membrane) mitokondria terdapat beberapa jenis protein yang terlibat dalam proses pembentukan ATP. Di dalam sel, ATP
merupakan molekul berenergi tinggi yang akan digunakan untuk metobolisme sel. Selain berfungsi menghasilkan energi dalam bentuk ATP, mitokondria juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan ion kalsium di dalam sel. Ion-ion ini disimpan dalam suatu badan khusus yang dinamakan granul. Mitokondria di dalam sel mampu menggandakan diri, sehingga jumlahnya dapat bertambah sesuai dengan kebutuhan energi sel. d. Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE) merupakan bentukan membran yang sangat berlipat-lipat membatasi suatu ruangan yang disebut lumen (sisterna). Antara lumen RE dengan sitosol hanya dipisahkan oleh selapis membran sehingga memudahkan terjadinya pertukaran zat antara lumen RE dengan sitosol. Berdasarkan ada tidaknya ribosom yang menempel pada permukaan luar membran, RE dibedakan menjadi dua, yaitu Retikulum Endoplasma Halus (Smooth Endoplasmic Reticulumi /SER) dan Retikulum Endoplasma Kasar(Rough Endoplasmic Reticulum / RER). Pada RER permukaan luar membrannya banyak ditempeli oleh ribosom.sebaliknya pada SER permukaan luar membrannya tidak ditempeli oleh ribosom. RER banyak dijumpai pada sel-sel yang aktif mensekresikan protein misalnya sel – sel pancreas, kelenjar ludah, dan kelenjar lainnya. Protein yang dihasilkan dari RER antara lain adalah protein yang disekresikan keluar sel, protein integral membran, protein-protein khusus di dalam organel, seperti protein di dalam Golgi, lisosom, endosom, dan vakuola, makanan pada sel tumbuhan. SER banyak ditemukan pada otot rangka, tubulus ginjal, dan kelenjar endokrin yang mensekresikan hormon steroid.
gambar:Re hewan SER mempunyai beberapa fungsi, yaitu:
Sintesis hormon steroid pada sel-sel kelenjar endokrin pada gonad dan adrenal
Detoksifikasi di dalam hati yang melibatkan beberapa molekul penting di dalam sel hati.
Melepaskan glukosa dari glukosa-6-fosfat di dalam sel-sel hati.
Sebagai tempat melekatnya granul-granul yang berisi glikogen pada sel-sel hati.
Tempat menyimpan ion-ion kalsium di dalam sisterna yang akan dikeluarkan jika ada rangsangan yang menyebabkan pengeluaran ion kalsium, misalnva kontraksi otot.
e. Aparatus Golgi atau Kompleks Golgi.
Aparatus Golgi (AG) atau Kompleks Golgi pertama kali ditemukan oleh Camilio Golgi tahun 1898 di dalam sitoplasma sel saraf. AG dijumpai hampir pada semua sel tumbuhan dan sel hewan.
Organel ini terdiri atas setumpuk saku-saku pipih yang masing-masing dibatasi oleh selapis membian. Dengan menggunakan mikroskop elektron, tampak bahwa AG tersusun atas tiga bentukan membran, yaitu: 1) Kantung-kantung pipih yang disebut sisterna atau sakulus, kantung – kantung pipih tersebut tersusun bertumpuk membentuk diktiosom, 2) vesikel-vesikel kecil berdiameter kurang lebih 50 mikrometer yang terletak pada sisi yang berbatasan dengan RE, vesikel ini dinamakan vesikel tiansisi atau vesikel peralihan, fungsi vesikel adalah membawa protein dan lipid dari RE ke AG dan dari sakulus satu ke sakulus lainnya, 3) vesikel besar yang terletak pada sisi yang berhadapan dengan membrane plasma, vesikel ini dinamakan vesikel sekretori,vesikel sekretori adalah membawa protein atau lipid yang telah mengalami Pemrosesan di dalam lumen sakulus. Beberapa penelitian membuktikan bahwa AG tidak hanya berfungsi sebagai alai transport materi ke luar sel. Akan tetapi banyak reaksi yang berlangsung di dalam lumen AG, antara lain proses biosintesis- glikoprotein dan glikolipid yang dikatalisis oleh enzim glikosil transferase, kedua proses ini sering dinamakan glikosilasi. Di dalam AG juga terjadi proses penambaKan gugus sulfat pada karbohidrat yang dikatalisis oleh enzim sulfat tansferase. Seiain itu, di dalam lumen AG terjadi proses sintesis proteoglikan yang merupakan komponen matriks ekstra sel. Pada sel tumbuhan yang sedang membelah, AG berperanan dalam pembentukan komponen dinding sel yang baru. Molekul-molekul protein dan lipid yang telah mengalami modifikasi kimiawi di dalam lumen AG akan di packing oleh membran Golgi dan ditransfer dalam bentuk vesikel. Ada tiga macam protein yang dihasilkan oleh Golgi, antara lain: 1) Protein membran inti, membran plasma dan protein membran organel 2) Protein sekretori yang disimpan dalam bentuk vesikel 3) Protein enzim yang disimpan dalam vesikel (lisosom)
f.
Lisosom Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1949 oleh De Duve di dalam serpihan sel-sel hati. Organel ini berbentuk semacam kantung yang berisi enzim hidrolitik. Selama masih terbungkus membran, enzim hidrolitik bersifat stabil. Terdapat lebih kurang 40 macam enzim hidrolitik yang ditemukan
di
dalam
lisosom.
Enzim-enzim
tersebut
meliputi
protease,nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase dan sulfatase. Enzim – enzim tersebut hanya akan dapat bekerja optimal pada pH sekitar 5.membran lisosom mengandung protein transfer untuk membawa hasil pencernaan ke sitosol. Membran lisosom tidak akan tercerna oleh enzim yang dikandungnya sendiri karena kandungan karbohidrat yang tinggi pada membrannya. Lisosom tergolong organel yang polimorfik karena memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Ada empat macam bentuk lisosom, yaitu satu macam lisosom primer dan tiga macam lisosom sekunder. Lisosom primer adalah lisosom yang baru terbentuk dari AG dan belum berfusi (bergabung) dengan materi yang akan dicerna. Lisosom sekunder ada tiga macam,yaitu: 1. Heterofagosom, merupakan gabungan antara lisosom primer dengan fagosom, 2. Sitolisosom merupakan gabungan antara lisosom primer dengan autosom, 3. Badan residu, adalah vakuola yang berisi sisa materi yang tidak tercerna Fungsi utama lisosom adalah untuk pencernaan intra sel. Materi yang dicerna oleh lisosom dapat berasal dari luar sel atau dari dalam sel itu sendiri. Materi dari luar sel masuk ke dalam sitoplasma melalui pinositosis dan fagositosis. Pencernaan intra sel selalu terjadi di dalam lisosom, enzim, hidorolitik tidak pernah keluar dari dalam lisosom sehinggan pencernaan berlangsung optimal. Akan tetapi, jika membran lisosom pecah, maka enzim hidrolitik pada lisosom akan keluar dan mencerna sel itu sendiri. Beberapa peran lisosom antara lain adalah: 1) Perombakan organel sel yang telah tua
2) Proses metamoifosis pada katak, misalnya menyusutnya ekor pada berudu karena dicerna oleh enzim katepsin di dalam lisosom 3) Pemulihan ukuran uterus setelah kehamilan 4) Proses fertiliasi, dimana bagian kepala sperma yang dinamakan akrosom mengandung enzim hialuronidase untuk mencerna zona pelusida pada sel telur. Hasil pencernaan lisosom, seperti asam amino, glukosa dan nukleotida mampu menembus membran lisosom menuju sitosol. Membran lisosom selanjutnya akan dikembalikan menuju membran plasma melalui proses eksositosis. pencernaan bagian - bagian sel yang telah tua dinamakan autofagi.
g.
Badan Mikro 1) Peroksisom
Organel ini ditemukan pada sel hewan, sel tumbuhan tertentu maupun sel ragi. Peroksisom pertama kali ditemukan oleh De Duve dan kawan-kawannya pada tahun 1965 di dalam sel-sel hati. Di dalam peroksisom ditemukan beberapa macam enzim oksidase dan enzim katalase. Oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan katalase. oleh karena enzim - enzim ini berperan dalam pembentukan dan pembongkaran hidrogen peroksida(H2O2) , maka organel tersebut dinamakan peroksisom.Pada sel tumbuhan, fungsi organel ini berkaitan dengan siklus glioksilat sehingga dinamakan glioksisom. Di dalam sel, peroksisom berbentuk bulat telur dengan diameter kurang lebih antara 0,5 - 0,7 mikrometer, hanya dibungkus oleh selapis membran. Jumlah
peroksisom untuk tiap sel bervariasi antara 70-700. Peroksisom memiliki kemampuan untuk membelah diri sehingga dapat membentuk peroksisom anak. Protein dan lipid yang diperlukan ditransfer dari sitosol. Selain berfungsi untuk pembentukan dan perombakan H2O, menjadi substrat organik dan H2O, peroksisom juga berfungsi untuk merombak asam lemak yang tersimpan dalam biji menjadi glukosa untuk proses perkecambahan. 2) Glioksisom
Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Diameter glioksisom antara 0,5 sampai 1,0 mikrometer. Sedangkan peroksisom merupakan badan mikro yang ditemukan baik pada sel hewan maupun sel tumbuhan. Glioksisom banyak ditemukan pada bijibijian yang berperan sebagai tempat menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam Proses perkecambahan. Salah satu proses utama pada biji yang sedang mengalami perkecambahan adalah perubahan dari asam lemak dalam glioksisom, menjadi karbohidrat atau disebut glukoneogenesis. Penguraian asam lemak menjadi asetil ko-A selanjutnya berubah menjadi oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Asam sitrat yang terbentuk akan diubah menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi enzimatis yang terdapat di dalam glioksisom. h. Ribosom
Ribosom merupakan salah satu organel tidak bermembran yang ditemukan pada semua sel, baik sel prokariotik maupun eukariotik. Pada eukariotik , organel ini terdapat pada sitoplasma, menempel pada permukaan luar retikulum endoplasma, didalam metriks mitokondria dan didalam stroma kloroplas. Ribosom terdiri atas dua sub unit yaitu sub unit besar darn sub unit kecil. Kedua sub unit ini akan berfusi jika proses trnaslasi berlangsung.Sub unit ribosom dinyatakan dengan satuan S (Svedberg) yang merupakan nama penemunya, satuan ini menunjukkan kecepatan pengendapan pada saat sub
unit tersebut disentrifugasi,
misalnya sub
unit kecil dan
sub
unit
besar ribosom pada eukariotik adalah 40S dan 60s. Komponen penyusun besar ribosom terdiri atas protein ribosom dan ARN ribosom (ARN-r). Protein ribosom disintesis oleh bebas yang terdapat di dalam sitoplasma, sedangkan ARN-r
ditranskripsi
di
dalam
anak
inti
(nukleous).
Organel ini merupakan tempat berlangsungnya penerjemahan (translasi) kodon (kode genetik) yang dibawa ARN-duta (ARN-d). Hasil translasi ini adalah polipeptida. Polipeptida hasil translasi pada RER akan dikirim dan diolah di dalam AG menjadi protein membran, dan enzim lisosom, atau disekresikan
ke
luar
sel
melalui
vesikel.
Sedangkan
polipeptida
hasil translasi pada ribosom bebas dikirim ke mitokondria, sebagai enzim peroksisom, atau sebagai protein ribosom.
i.
Sitoskeleton
Di dalam sitosol juga ditemukan adanya sitoskeleton yang tersusun atas mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediat. Sitoskeleton berfungsi untuk menyokong bentuk sel dan memungkin terjadinya gerakan-gerakan organel di dalam sitoplasma. Mikrotubulus ada yang Ietaknya terbenam di dalam sitosol, dinamakan mikrotubulus sitoplasmik dan ada juga yang berfungsi sebagai penyusun organel , sepe'rti silia, flagela, dan sentriol. Mikrofilamen merupakan protein kontraktil yang berfungsi untuk pergerakan di dalam sitoplasma, misalnya aliran sitoplasma di dalam sel tumbuhan dan gerak amoeboid pada leukosit. 1. Mikrotubulus
Mikrotubulus tersusun atas molekul protein tubulin. Ada dua jenis protein tubulin penyusun tubulin, yaitu tubulin
dan tubulin
Setiap
mikrotubulus tersusun atas 13 protofilamen yang tersusun paralel mengelilingi suatu sumbu. Ada dua macam mikrotubulus di dalam sel yang dibedakan atas stabilitasnya, yaitu mikrotubulus stabil dan mikrotubulus labil. Contoh mikrotulus stabil adalah pembentuk silia dan flagela. Sedangkan mikrotubulus labil contohnva mikrotubulus pembentuk gelendong pembelahan. Mikrotubulus sitoplasmik didalam sel berfungsi sebagi keranga dalam yang menetukan bentuk sel dan untuk transfer molekul di dalam sel. Mikrotubulus ini berbentuk serabut tunggal dengan diameter lebih kurang 25 nanometer. Beberapa organel yang tersusun dari mikrotubulus adalah sentriol, silia dan flagella. 2. Mikrofilamen Mikrofilamen biasanya banyak terdistribusi dibawah permukaan membrane plasma. Panjang mikrofilamen bervariasi, dengan diameter lebih kurang 7 µm. Mikrofilamen tersusun atas protein, terutama aktin dan miosin. Hampir semua jenis sel hewan mengandung aktin. Aktin dan miosin banyak ditemukan terutama pada sel otot, dengan komposisi miosin yang lebih sedikit dibandingkan aktin. Kedua jenis protein ini berperan untuk pergerakan, misalnya aliran sitoplasma pada sel tumbuhan (siklosis), dan gerak amoeboid pada Protozoa. 3. Filamen lntermediet Filamen intermediet memiliki diameter antara 8-10 pm, berbentuk pembuluh, tersusun atas 4-5 protofilamen yang tersusun melingkar, bersifat liat, stabil, dan tersusun atas protein fibrosa. Sebagaian besar filamen intermediet berfungsi untuk menyokong sel dan inti sel. Letak filamen inibiasanya terpusat disekitar inti. Pada sel epitel, filamen intermediet membentuk anyaman yang berfungsi untuk menahan tekanan dari luar. Contoh filamen entermediet antara lain adalah kertin, vimentin, neurofilamen, lamina nuclear, dan keratin.
j.
Inti Sel (Nucleus)
gambar:NUKLEUS Pada sel eukariotik, materi intinya telah diselubungi oleh suatu membran dan membentuk struktur inti sel atau nukleus. Bagian –bagian yang menyusun inti sel antara lain adalah membran inti, pori membran,matriks inti sel (matriks), kromatin atau kromosom, dan anak inti (nukleolus).
Pada
umumnya, inti sel berbentuk bulat, tetapi ada juga yang bentuknya seperti gelendong. Sel eukariotik umumnya memiliki satu inti sel, tetapi ada juga beberapa jenis sel yang memiliki inti lebih dari satu. Berikut ini uraian tentang bagian-bagian penyusun inti sel. 1) Membran inti Membran inti terdiri atas dua lapis, yaitu membran luar (membran sitosolik) dan membran dalam (membran nukleo-plasmik). Di antara kedua membran tersebut terdapat ruangan antar membran (perinuklear space) selebar 10-15 nm. Membran luar inti bertautan dengan membran ER. Pada membran inti juga terdapat enzim-enzim seperti yang terdapat pada membran ER, misalnya sitokrom, transferase, dan glukosa-6-fosfatase. Permukaan luar membran inti juga berikatan dengan filamen intermediet yang
menghubungkannya
dengan
membran
plasma
sehingga
inti
terpancang pada suatu tempat di dalam sel. 2) Pori Membran Inti Pada membran inti terbentuk pori-pori sebagai akibat pertautan antara membran luar dan membran dalam inti. Diameter pori berkisar antara 40 - 100 nm. Jumlah pori membran inti bervariasi tergantung dari
jenis sel dan kondisi fisiologi sel. Fungsi pori membrane inti ini, antara lain sebagai jalan keluar atau masuknya senyawa – senyawa dari inti dan menuju inti, misalnya tempat keluarnya ARN – duta dan protein ribosom. Pori membran inti dikelilingi oleh bentukan semacam cincin (anulus) yang bersama-sama dengan pori membentuk kompleks pori. Bagian dalam cincin membentuk tonjolan-tonjolan ke arah lumen pori. Pada bagian tengah pori terdapat sumbat tengah (central plug). 3) Matriks Inti (nukleoplasma) Komponen utama dari matriks inti adalah protein vang kebanyakan berupa enzim dan sebagian adalah protein structural inti. Matriks inti diduga ikut berperan dalam proses proses pada materi inti, misalnya transkripsi, replikasi DNA, dan proses –proses lainva di dalam inti. 4) Materi Genetik Bagian utama dari sebuah inti sel adalah materi genetik. Semua aktivitas di dalam sel dikendalikan oleh materi genetik. Pada waktu interfase, materi genetik dinamakan kromatin. Benang benang kromatin ini akan mengalami pemampatan (kondensasi) pada saat sel akan membelah. Kromatin yang mengalami kondensasi ini dinamakan kromosom. Hasil analisis kimia menunjukkan, bahwa kromatin tersusun atas DNA, RNA, protein histon dan protein nonhiston. 5) Anak Inti (Nukleolus) Nukleolus banyak ditemukan pada sel-sel yang aktivitas . sintesis proteinnya tinggi, misalnya pada neuron, oosit, dan kelenjar. Di dalam inti, nukleolus tampak sebagai suatu struktur yang merupakan tempat pembentukan dan penyimpanan prekusor ribosom dan pembentukan sub unit ribosom. Selain itu, struktur ini merupakan tempat terjadinya proses transkripsi gen ARN ribosom (ARN-r). k. Sentriol
Sentriol merupakan organel sel berbentuk silindris dengan diameter lebih kurang 2 pm (mikrometer) dan panjang lebih kurang 4 ptm. Di dalam
setiap sel mengandung sepasang sentriol yang letaknya saling tegak lurus dekat inti sel. sentriol berfungsi sebagai bahan pembentuk sillia dan flagella , persis dengan sentriol. Jadi, selain sebagai komponen penyusun sentrosom, sentriol berfungsi sebagai tubuh basalis. l.
Silia dan Flagela
Kedua organel ini berfungsi sebagai alat pergerakan sel yang letaknya berada pada permukaan luar membran sel. Baik silia maupun flagella memiliki struktur yang sama, yaitu memiliki sumbu yang dinamakan aksonem. Struktur aksonem sangat kompleks karetra tersusun atas mikrotubulus dan protein. Jumlah silia pada umumnya banyak, sedangkan jumlah flagela hanya satu atau dua. Silia berukuran lebih halus dan lebih pendek dari pada flagela. Berbeda dengan sentriol, silia dan flagella dibungkus oleh membran. Membran silia dan flagela merupakan perluasan dari membran sel. Contoh sel-sel bersilia adalah lapisan epitel saluran telur (oviduct) pada wanita, epitel saluran sperma (epididimis) pada lakilaki, pada organisme eukariotik uniseluler misalnya Paramaecium caudatum. Sedangkan flagela dapat ditemukan pada spermatazoa dan beberapa organisme eukariotik uni seluler misalnya Euglena viridis dan lain-lain.
gambar:NUKLEUS Gbr. a. Ultrastruktur Sel Hewan, b. Ultrastruktur Sel Tumbuhan Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain:
Retikulum endpla sma, Ribosom, Mitokondria, Badan golgi, Lososom, dll yang akan kita pelajari lebih dalam setelah ini.
Selain organel, terdapat pula vakuola, butir-butir tepung, butir silikat dan
berbagai produk sekunder lain. Vakuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula ‘cairan sel’. Cairan yang mengisi vakuola berbeda -beda, tergantung letak dan fungsi sel. yang menjadi tempat organel-organel sel.
Gbr. Penampang Sel. Sitoplasma ditunjukkan berwarna pink, Nukleus
Nukleus ini umumnya paling mencolok pada sel eukariotik. Rata-rata diameternya 5 µm. Nukleus memiliki membran yang menyelubunginya yang disebut membran atau selubung inti. Membran ini memisahkan isi nukleus dengan sitoplasma. Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung
ini masing-masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel). Selain pori, sisi dalam selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan susunan
mirip jaring yang terdiri dari filamen protein yang mempertahankan bentuk nukleus.
Di dalam nukleus terdapat:
1) Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin. 2) Nukleoplasma (cairan inti) merupakan zat yang tersusun dari protein. 3) Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel tidak membelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benang yang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein. Membran Sel
Membran sel sering juga disebut membran plasma. Membran sel
merupakan bagian paling luar yang membatasi isi sel dengan sekitarnya (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih terdapat dinding sel atau
cell wall). Membran sel berupa lapisan luar biasa tipisnya. Tebalnya kira-kira 8
nm. Dibutuhkan 8000 membran sel untuk menyamai tebal kertas yang biasa kita pakai untuk menulis.
Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama dari membran,
meskipun karbohidrat juga merupakan unsur penting. Gabungan lipid dan protein dinamakan lipoprotein. Saat ini model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekultersebut dalam membran ialah model mosaik fluida. Pada 1895, Charles Overton mempostuatkan bahwa membran terbuat
dari lipid, berdasarkan pengamatannya bahwa zat yang larut dalam lipid memasuki sel jauh lebih cepat dari pada zat yang tidak larut dalam lipid. 20 tahun kemudian, membran yang diisolasi dari sel darah merah dianalisis secara kimiawi ternyata tersusun atas lipid dan protein, yang sekaligus membenarkan postulat dari Overton. Fosfolipid merupakan lipid yang jumlahnya paling melimpah dalam
sebagian besar membran. Kemampuan fosfolipid untuk membentuk membran disebabkan oleh struktur molekularnya. Fosfolipid merupakan suatu molekul amfipatik, yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik (menykai air) maupun daerah hidrofobik (takut dengan air). Berdasar struktur tersebut maka membran sel bersifat semi permeable atau
selektif permeable yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel. Plastida Plastida adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan.
Plastida dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu: 1) Leukoplas Plastida ini berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan,
terdiri dari:
Amiloplas (untuk menyimpan amilum)
Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak).
Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2) Kloroplas Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau. Kloroplas yang
berkembang dalam batang dan sel daun mengandung pigmen hijau yang dalam fotositesis menyerap tenaga matahari untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula, yakni sumber energi kimia dan makanan bagi tetumbuhan. Kloroplas memperbanyak diri dengan memisahkan diri secara
bebas
dari
pembelahan
inti
sel.
Plastida
ini
berfungsi
menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. 3) Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya :
Fikosianin menimbulkan warna biru misalnya pada Cyanophyta.
Fikoeritrin menimbulkan warna merah misalnya pada Rhodophyta.
Karoten menimbulkan warna keemasan misalnya pada wortel dan
Chrysophyta. Xantofil menimbulkan warna kuning misalnya pada daun yang tua.
Fukosatin menimbulkan warna pirang misalnya pada Phaeophyta. Kloroplas dan plastida lainnya memiliki membran rangkap. Membran
dalam melingkupi matriks yang dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat berpasangan yang disebut lamela. Secara berkala lamella ini membesar sehingga membentuk gelembung pipih terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini tersusun dalam tumpukan mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan granum. Pada tilakoid terdapat unit fotosintesis yang berisi molekul pigmen seperti klorofil a, klorofil b, karoten, xantofil.
Gambar. Kloroplas (merupakan salah satu jenis plastida pada tumbuhan).
Kandungan kimiawi kloroplas adalah protein, fosfolipid, pigmen
hijau dan kuning, DNA dan RNA.
Dinding Sel Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel itu tipis,
berlapis-lapis, dan pada tahap awalnya lentur. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agaragar mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, tiap belahan baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa. (Sumber: Time Life, 1984).
Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang
disebut noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat. Sebagian besar isi dari sel berupa air. Tekanan air atau isi sel terhadap
dinding sel disebut tekanan turgor. Dinding sel dan vakuola berperan dalam turgiditas sel.
Gambar. Sel Tumbuhan dengan Dinding Sel diperbesar
Gambar. Model Dinding Sel
Pertanyaan : staphylococcus sp A. Kalasifikasi Staphylococcus
Genus Staphylococcus mencakup 32 spesies. Kebanyakan tidak berbahaya dan tinggal di atas kulit dan selaput lendir manusia dan organisme lainnya. Mereka juga menjadi mikroba tanah. Genus ini dapat ditemui di seluruh dunia. Kingdom
:
Moner A
Divisio
: Firmicutes
Class
: Bacilli
Order
:
Bacillales
Family
:
Sthapylococcacae
Genus
:
Staphyloccocus
Spesies
:
Staphylococcus aureus Staphylococcus citerus Staphylococcus albus Staphylococcus epidermidis Staphylococcus saprophyticus (Cahtim dkk, 1993)
B. Morfologi dan Fisiologi Morfologi
Bentuk : bulat, ukuran 1 mikron. Tidak membentuk spora. Tidak mempunyai flagela. Letak sel satu sama lain yang karakteristik bergerombol seperti buah anggur. Sifat karakteristik ini dipakai sebagai pemberian nama Staphylococcus. Tetapi kadang-kadang ada yang letaknya tersebar atau terpencar. Pengelompokan ini akan terlihat baik pada pengamatan penanaman dalam media padat. Pasangan atau rantai pendek lebih sering terlihat dalam smear nanah dan kultur dalam kaldu. Sifat pewarnaan : pada kultur muda bersifat Gram (+), sedang pada kultur tua bersifat Gram (-). Koloni micrococci tumbuh cepat pada media agar pada suhu normal 0
(37 ), dan biasanya bergaris tengah 1-2 mm setelah inkubasi 24 jam. Koloni tadi halus, basah, menonjol dengan tepi bulat dan berwarna, yaitu pada
varietas albus berwarna putih, varietas citreus berwarna kuning jernih dan varietas aureus berwarna kuning emas. (Jawtez, 1996) Fisiologi 0
0
Micrococci tumbuh paling baik pada suhu 22 – 37 . Umumnya dapat tumbuh dalam lingkungan aerob maupun anaerob. Produksi warna terlihat baik pada situasi aerob dan terlihat paling baik pada kultur yang tumbuh pada suhu rendah. Produksi toksin pada semua strain terlihat pada penanaman dalam media sederhana yang berisi asam-asam amino, garam glukosa dan faktor pertumbuhan yaitu thiamin dan asam nicotinat. Dalam garis besarnya strain aureus lebih aktif metabolismenya dari pada strain albus. Dalam media kaldu yang berisi dekstrosa, sukrosa, maltosa, dan manitol akan terjadi pemecahan karbohidrat menjadi asam tanpa gas. (Jawetz, 1996) C. Patogenitas
Staphylococcus merupakan penyebab terjadinya infeksi yang bersifat poogenik. Untuk pembuatan kultur dapat diambil bahan dari pernanahan kecil, bisul kecil, bisul besar, dan abces diberbagai bagian tubuh. Bakteri ini dapat masuk ke dalam kulit melalui folikel-folikel rambut, muara kelenjar keringat dan
luka-luka
kecil.
Kemampuan
yang
menyebabkan
penyakit
dari
staphylococcus adalah gabungan dari efek yang ditimbulkan oleh produkproduk ekstraseluler, daya infasi kuman dan kemampuan untuk berkembang biak.
Staphylococcus patogen mempunyai sifat sebagai berikut: Dapat menghemolisa eritrosit Menghasilkan koagulasi’dapat membentuk pigmen (kuning keemasan) Dapat memecah manitol menjadi asam
Diantara staphylococcus yang mempunyai kemampuan besar untuk menimbulkan
penyakit
nonpatogen bersifat: Non hemolitik
ialah
Staphylococcus
aureus.
Staphylococcus
Tidak menghasilkan koagulasi Koloni berwarna putih Tidak memecah manitol
Infeksi yang ditimbulkan oleh Staphylococcus dapat meluas ke jaringan sekitarnya, perluasannya dapat melalui darah atau limfe, sehingga pernanahan disitu bersifat menahun, misalnya sampai pada sumsum sehingga terjadi radang sumsum tulang (osteomyelitis). Perluasan ini dapat sampai ke paruparu, selaput otak dan sebagainya.
D. Toksin dan Enzim
Staphylococcus dapat menyebabkan penyakit karena kemampuannya berkembang biak dan menyebarluas dalam jaringan tubuh serta adanya beberapa zat yang dapat diproduksi olehnya, zat tersebut ialah: 1) Eksotoksin Bahan ini dapat diketemukan di dalam filtrat hasil pemisahan dari kuman dengan jalan menyaring kultur. Bahan ini bersifat tidak tahan pemanasan dan bila disuntikkan kepada hewan percobaan dapat menimbulkan kematian dan nekrose kulit. Eksotoksin ini mengandung hemolisin, yang dikenal dalam beberapa jenis: a) Alfa hemolisin
: ialah putih telur yang dapat menghancurkan
eritrosit kelinci dan dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah. b) Beta hemolisin
: ialah suatu putih telur yang dapat menghancurkan
eritrosit kambing (tetapi tidak pada eritrosit kelinci) dalam 1 jam pada suhu 37o c) Gama hemolisin
: bersifat antigen.
Eksotoksin ini bila ditambah formalin akan kehilangan sifat toksinnya dan terbentuk toksoid yang dapat digunakan untuk imunisasi, walaupun akhirnya tidak dipakai karena nilai imunitasnya tidak ternilai. (Lowy, F. 2003) 1) Leukosidin
Yaitu suatu suspensi yang dihasilkan oleh Staphylococcus yang bersifat membinasakan atau mematikan leukosit dari berbagai macam spesies binatang. Leukosidin juga suatu antigen tetapi lebih termolabil daripada eksotoksin. (Lowy, F. 2003) 2) Enterotoksin Yaitu suatu suspensi yang dihasilkan oleh jenis Staphylococcus tertentu, terutama bila ditanam pada media setengah padat dengan konsentrasi CO2 yang tinggi (30 %). Sifat-sifat enterotoksin: bersifat antigen Termostabil, tidak mengalami perubahan pada perebusan selama 30 menit. Merupakan salah satu penyebab gejala keracunan makanan dengan gejala berupa: lesu, kejang perut, berak-berak (diare), muntahmuntah, yang terjadi 1-6 jam setelah makan makanan yang mengandung enterotoksin. (Lowy, F. 2003) 3) Koagulase Yaitu suspensi seperti enzim yang terdiri atas putih telur yang dapat
mengendapkan
plasma
sitrat
atau
plasma
oksalat.
Staphylococcus patogen kebanyakan menghasilkan bahan ini. (Lowy, F. 2003) 4) Lain-lain produk ekstra seluler dari Staphylococcus : a) Stafilokinase yang dapat dengan lambat melarutkan fibrin seperti streptokinase. b) Penisilinase, yang dapat merusak penisilin G. c) Hialuronidase d) Proteinase e) Lipase (Lowy, F. 2003) E. Pemeriksaan Laboratorium
Untuk pemeriksaan staphylococcus secara laboratorium dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara. Bahan pemeriksaannya dapat berupa:
Nanah Darah Cairan otak Usapan luka
Pengambilan sampel untuk pemeriksaan mikrobiologi berneda dengan pemeriksaan laboratorium lainya. Pengambilan sampel untuk mikrobiologi harus dilakukan secar aseftik unuk mengindari adanya kuman bakteri lain yang tumbuh pada saat pembiakan pada media. Pengambilan sampel darah untuk mikrobiologi harus dilakukan dengan cara : 1. Tindakan asepsis kulit secara melingkar dengan iodophor dan alkohol 70% 2. Darah diambil dengan spuit secara steril 3. Tanpa antikoagulan atau dengan sodium polyanetholsulfonate (SPS) (Yellow-capped tube) dan pindahkan darah ke botol media kultur Pengambila sampel dari luka atau usapan luka : Cara : biopsi(jar. Luka diambil sedikit) (terbaik), aspirasi(disedot)(ex,
bisul yg tertutup), dan swab Anaerob : biopsi dan aspirasi Aspirasi untuk : Abses tertutup Luka bergaung dengan cairan di dalamnya yang tertutup debris
superfisial Swab : Pus diluar dibersihkan terlebih dahulu dengan swab yang telah
dicelupkan dengan NaCl steril dengan swab baru buat usapan dari dasar ulkus Tidak dianjurkan untuk mengambil pus yang berasal dari drain (Wahid, M.
H. 2007) F. Cara Kerja
Identifikasi dilakukan berdasarkan pada :
1. Pemeriksaan mikroskopik dengan pewarnaan gram Alat dan bahan : Alat :
Bahan :
-
Kaca obejek
-
ose
-
Lampu spirtus
-
Mikroskop
suspensi bakteri Staphylococcus sp
Cara kerja :
1) Buat apusan kering dari suspense bakteri yang tealh disediakan 2) Sedian yang telah difiksasi di bubuhi Kristal violet (1 menit) 3) Cuci dengan air mengalir, tetesi lugol (1 menit) 4) Cuci dengan air mengalir, tetesi alkolhol 96 % (20 – 30 detik) 5) Cuci dengan air mengalir, tetesi safranin (30 detik) 6) Cuci dengan iar mengalir, keringkan 7) Amati dengan mikroskop perbesaran 100X 2. Pembiakan (morfologi dan sifat koloni) Bahan pemeriksaan ditanam pada perbenihan media agar darah dan MSA (manitol salt agar), inkubasi pada suhu 37 ℃ selama 18 – 24 jam. Kemudian hari berikutnya lakukan pengamatan koloni pada media tersebut. Kemudian dilakukan kembali pewarnaan gram dari koloni yang tumbuh untuk di identifikasi jenis spesies Staphylococcus nya. 3. Uji katalase dan uji biokimia Uji
katale
untuk
membedakan
Staphylococcus
dengan
Streptococcus. Alat dan bahan : Alat :
Bahan :
-
Objek glass
-
Koloni bakteri tersangka
-
Ose
-
Larutan 2H2O
-
Lampu spirtus
Cara kerja : 1) Siapkan objek galss, ambil 1 ose koloni bakteri
2) Tetesi dengan 2H2O aduk dengan ose 3) Amati terbentuknya gelembung gas Uji bikomia dengan manitol untuk membedakan spesies dari bakteri
Staphylocccus sp. Alat dan bahan : Alat :
Bahan :
-
Ose
-
Koloni bakteri tersangka
-
Lampu spirtus
-
Media manitol
Cara kerja : 1) 1 ose koloni ditanam pada media manitol 2) Inkubasi pada suhu 37 ℃ selama 24 jam 3) Amati perubahan waran pada media 4. Uji plasma koagulase Uji plasma koagulase digunakan untuk mengetahui bakteri Staphylococcus yang pathogen. Alat dan bahan : Alat :
Bahan :
-
Ose
-
Plasma
-
Lampu spirtus
-
Koloni bakteri
-
Objek glass
Cara kerja : 1) 1 ose koloni bakteri di tempatkan pada objek glass 2) Tambahkan 1 tetes plasma sitrat manusia 3) Campur dan baca hasilnya, hasil positif akan di tandai dengan gumpalan putih. 5. Uji resistensi terhadap novobiosin Cara kerja : 1) Sediakan lempeng agar Mueller hinton, buat suspense kuman pada NaCl fisiologis sampai didapat kekeruhan 1 Mc farland 2) Tanam suspense kuman pada agar 3) Letakkan cakram antibiotic novobiosin
4) Inkubasi pada suhu 37
℃
selama 24 jam.
G. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil pengamatan
Hari I : 1. Hasil direct preparat dengan pewarnaan Gram Sampel : se
Bentuk
: coccus
Susunan
: bergerombol, satu
kokus, diplokokus
Sampel : sa
Sifat
: Gram positif
Tersangka
:Staphylococcus sp
Bentuk
: coccus
Susunan : bergerombol Sifat : gram positif Tersangka : Staphylococcus sp
Hari II : 1. Morfologi koloni Media Cirri-ciri koloni
Agar Darah
MSA
Koloni : se
Koloni : sa
Koloni : se
Bentuk koloni
Bulat
Bulat
Bulat
Diameter(mm)
3 mm
3 mm
0.1 mm
Warna
Putih
Putih
Putih
Elevasi
Convex
/ Convex
/ Convex
cembung
cembung
cembung
Permukaan
Molst / basah
Molst / basah
Molst / basah
Pinggiran
Rata
Rata
Rata
/
Sifat hemolisis*
-
Mempermentasi -
hemolisis
-
-
Tidak
manitol
memfermentasi manitol
2. Hasil pewarnaan Gram dari koloni tersangka media AD Sampel : se
Bentuk
: coccus
Susunan
: bergerombol,
satu kokus, diplokokus Sifat
: Gram positif
Tersangka
:Staphylococcus
sp Sampel : sa
Bentuk
: coccus
Susunan
: bergerombol,
satu kokus, diplokokus Sifat
: Gram positif
Tersangka
:Staphylococcus
sp 3. Hasil uji katalase
: koloni + H2O2
→
bergelembung,
katalase positif (+) Hari III : No.
Parameter pemeriksaan
Hasil
1.
Plasma koagulase
Negatif (-)
2.
Gula manitol
Negatif (-)
3.
Gula glukosa
Positif (+)
4.
Resistensi terhadap novobiosin
Sensitif (diameter 20 mm)
B. Pembahsan
Cara pemeriksaan bakteri tersangka dapat dilakukan dengan car : 1. Pemeriksaan langsung
Dari
bahan
dibuat
sediaan/preparat,
kemudian
diadakan
pewarnaan. Dapat dipakai zat warna sederhana, tetapi lebih baik dengan zat warna Gram. Umumnya bersifat gram positif. Secara mikroskopis tidak dapat dibedakan antara staphylococcus patogen dan yang non patogen. 2. Penanaman Kalau ditanam pada media agar darah selama 18 jam suhu 37 O C akan tumbuh koloni. Untuk melihat ada tidaknya hemolisin, atau terbentuknya pigmen. Pengeraman harus lebih lama lagi. Pada infeksi campuran penanaman pada media ditambah 75 % NaCl agar flora lain sukar tumbuh. 3. Tes Koagulase Plasma sitrat yang telah diencerkan 1:5 dicampur dengan pertumbuhan Staphylococcus dalam media cair dalam jumlah yang sama. Kemudian ditunggu selama 3 jam, apabila terjadi perjendelan berarti bahwa Staphylococcus tersebut menghasilkan koagulase. Semua staphylococcus aureus yang tes koagulase positif adalah bersifat patogen terhadap manusia, kecuali staphylococcus albus yang dapat menyebabkan endocarditis (radang selaput dalam jantung). 4. Tes Manitol Staphylococcus ditanam pada media cair (air pepton) + 5 % manitol + phenol merah (sebagai indikator). Setelah dieramkan 18-24 jam akan terjadi perubahan warna menjadi kuning; karena terbentuk asam.( Juuti, K. 2004) Sama halnya dengan pemeriksaan bakteri tersangka pada praktikum kali ini yaitu dengan cara : 1. Pemeriksaan mikroskopik Dari kedua sampel didapat : Bentuk koloni : coccus Susunan
: bergerombol diplokokus, satu kokus
Sifat
: gram positef
Tersangka
: Staphylococcus sp
2. Isolasi Sampel bahan pemeriksaan diisolasi dalam media dan diinkubasi dalam inkubator dengan suhu 37o C selama 24 jam. a. Biakan pada Agar Darah (BAP= Blood Agar Plate) Media
BAP
untuk
membedakan
bakteri
yang
menghemolisa darah dan non hemolisa. Pengamatan koloni pada media: Media Agar Darah : Koloni berwarna putih, halus, dan basah. Pada sampel sa di sekitar koloni menjadi jernih atau transparan pada terjadi hemolisis. Kemudian Yang tumbuh pada media BAP dengan koloni hemolisa positif kemudian dilakukan pembuatan preparat dan pewarnaan metode Gram ( karena Streptococcus juga hemolisa positif ). Hasil Pemeriksaan : Bentuknya Coccus/bulat, ungu gram positif. Susunannya bergerombol seperti buah anggur. b. Biakan pada MSA (Manitol Salt Agar). Media MSA : Koloni berwarna merah berarti tidak memecah manitol. c. Koloni pada subkultur dilakukan uji katalase dan parameter pemriksaan yang lain. Uji Katalase : 1 ose koloni + 1 ose H2O2 3%. Hasil positif dengan indikasi dengan terbentuknya gelembung. Tes katalase menentukan apakah organisme menghasilkan enzim katalase yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Parameter pemriksaan lain : No.
Parameter pemeriksaan
hasil
1.
Plasma koagulase
Negatif (-)
2.
Gula manitol
Negatif (-)
3. 4.
Gula glukosa
Positif (+)
Resistensi terhadap
Sensitif (diameter 20
novobiosin
mm)
H. Kesimpulan
Diagnostik bakteriologik : Dari bahan pemeriksaan dengan sampel se didapatkan bakteri
Staphylococcus epedermidis sedangkan dari sampel sa didapatkan bakteri Staphylococcus aureus.
Pertanyaan : Streptococcus
Klasifikasi Streptococcus sp
Kingdom
: Bacteria
Filum
: Firmicutes
Kelas
: Bacilli
Ordo
: Lactobacillales
Family
: Streptococcaceae
Genus
: Streptococcus
Spesies
: Streptococcus pneumonia
Streptococcus pyogenes Streptococcus agalactiae Streptococcus viridians Streptococcus anginosus Morfologi
Streptococcus berbentuk bulat atau oval, memanjang seperti rantai, bersifat gram positif, tidak bergerak, tidak membentuk spora atau kapsul dan bersifat fakultatif aerob. Diameter bakteri berukuran 0,7-1,4µm. Bakteri ini dapat hidup di air tawar dan air laut dengan kisaran suhu baginpertumbuhannya antara 1045ºC (Karantina, 2003).
Streptococcus adalah sel sferis, coccus tunggal berbentuk batang atau ovoid dan tersusun seperti rantai. Coccus membelah pada bidang yang tegak lurus sumbu panjang rantai. Panjang rantai bervariasi dipengaruhi oleh factor lingkungan. Streptococcus merupakan bakteri gram positif, namun pada biakan yang lama dan bakteri yang mati Streptococcus kehilangan gram positifnya dan terlihat seperti gram negatif. Hal ini dapat terjadi setelah inkubasi semalaman (Jawetz dkk, 2007 ). Selain itu, Streptococcus tidak motil, tidak dapat membentuk spora, dan ada yang berkapsul (Soemarno, 1962).
Biakan Selektif (Identifikasi)
Kebanyakan streptococcus tumbuh dalam
media padat sebagai koloni
discoid, biasanya berdiameter 1-2 mm. Strain yang menghasilkan bahan sampai kering membentuk koloni mukoid (Jawetz, 1986). Media yang dapat digunakan untuk menumbuhkan Streptococcus, yaitu sebagai berikut:
a) Blood Agar Plate (BAP) Koloni Streptococcus yang tumbuh pada media ini berukuran kecilkecil, bulat halus, berdiameter kurang dari 1 mm, pinggiran rata dan disekeliling koloni tampak zone : Bening : hemolisis total (Beta streptococcus) Jernih kehijauan : hemodigesti (Alpa Streptococcus) Tidak berubah sama sekali : Gamma Streptococcus b) Manit Salt Agar (MSA) Koloni Streptococcus pada media MSA berukuran kecil, smooth, bulat dan cembung-cembung. Warna koloni putih kekuningan, artinya bakteri mampu memfermentasikan bahan dalam media.
Gejala Klinis
Berbagai macam penyakit yang disebabkan oleh Streptococcus hemolitik kelompok A mungkin berkaitan dengan produk ekstraseluler yang dihasilkannya dalam jumlah yang besar. Lebih dari 20 macam senyawa dihasilkan sifatnya antigenik dan sebagian besar tampaknya berperan dalam menimbulkan penyakit. Produk-produk itu juga penting dalam diagnosis infeksi streptokokal (Irianto, 2006). Berbagai proses penyakit dihubungkan dengan infeksi Streptococcus. Sifat-sifat biologik organisme penginfeksi, sifat respon inang, dan jalan masuknya infeksi sangat mempegaruhi gambaran patologik.
Selain faringitis streptokokus (atau radang tenggorokan), spesies
Streptococcus tertentu
dapat menyebabkan meningitis, pneumonia bakteri,
endokarditis, api luka dan fasiitis nekrotikans (para 'pemakan daging' infeksi bakteri).However, many streptococcal species are non-pathogenic. Selain itu,
Streptococcus mutans juga menyebabkan karies gigi. Namun, banyak spesies streptokokus non-patogenik. Streptococci are also part of the normal of the mouth, skin, intestine, and upper respiratory tract of humans. Streptococcus juga merupakan bagian dari normal flora normal pada mulut, kulit, usus, dan saluran pernapasan bagian atas manusia (Wikipedia, 2010).
Antigen
Streptococcus hemolitik dapat dibagi dalam beberapa golongan serologi (A-U), dan golongan-golongan tertentu dapat dibagi lagi menjadi beberapa tipe. Beberapa zat antigen yang ditemukan: 1. Antigen dinding sel spesifik-golongan: karbohidrat ini terdapat dalam dinding sel banyak streptococcus dan merupakan dasar penggolongan serologik (golongan A-U Lancefield). 2. Protein M: zat ini adalah factor virulensi utama dari Spyogenes golongan A. Protein M nampak sebagai bentuk yang mirip rambut pada dinding sel
streptococcus. 3. Zat T: Antigen ini tidak mempunhyai hubungan dengan virulensi
streptococcus. Zat T
memungkinkan perbedaan tipe-tipe tertentu
streptococcus oleh aglutinasi dengan antiserum spesifik, sedangkan tipe lainnya mempunyai zat T yang sama. Antigen permukaan lainnya dinamakan protein R. 4. Nukleoprotein: Ekstraksi streptococcus dengan basa lemah menghasilkan campuran protein dan zat-zat lain dengan spesifitas serologik yang rendah, dan di namakan zat P. Zat ini mungkin merupakan sebagian besar badan sel streptococcus.
Pertanyaan : bagaimana bakteri gram positif dan bakteri gram negatif
GRAM POSITIF
Gram-positif adalah bakteri yang
mempertahankan zat
warna
kristal
violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop. Bakteri gram positif seperti Staphylococcus aureus (bakteri patogen yang umum
pada
manusia)
hanya
mempunyaimembran
plasma tunggal
yang
dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 persen dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat. Ciri-ciri bakteri gram positif yaitu:
Struktur dinding selnya tebal, sekitar 15-80 nm, berlapis tunggal atau monolayer.
Dinding selnya mengandung lipid yang lebih normal (1-4%), peptidoglikan ada yang sebagai lapisan tunggal. Komponen utama merupakan lebih dari 50% berat ringan.
Mengandung asam tekoat.
Bersifat lebih rentan terhadap penisilin.
Pertumbuhan dihambat secara nyata oleh zat-zat warna seperti ungu kristal.
Komposisi nutrisi yang dibutuhkan lebih rumit.
Lebih resisten terhadap gangguan fisik.
Resistensi terhadap alkali (1% KOH) larut
Tidak peka terhadap streptomisin
Toksin yang dibentuk Eksotoksin Endotoksin
GRAM NEGATIF
Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang
tidak
mempertahankan zat
warnakristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna merah bila diamati dengan mikroskop. bakteri gram negatif (seperti E. coli) memiliki sistem membran ganda di mana membran pasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel. Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya. Ciri-ciri bakteri gram negatif yaitu:
Struktur dinding selnya tipis, sekitar 10 – 15 mm, berlapis tiga atau multilayer.
Dinding selnya mengandung lemak lebih banyak (11-22%), peptidoglikan terdapat didalam
lapisan kaku, sebelah dalam dengan jumlah sedikit ± 10% dari berat kering, tidak mengandung asam tekoat.
Kurang rentan terhadap senyawa penisilin.
Pertumbuhannya tidak begitu dihambat oleh zat warna dasar misalnya kristal violet.
Komposisi nutrisi yang dibutuhkan relatif sederhana.
Tidak resisten terhadap gangguan fisik.
Resistensi terhadap alkali (1% KOH) lebih pekat
Peka terhadap streptomisin
Toksin yang dibentuk Endotoksin
KARAKTERISTIK GRAM POSITIF DAN NEGATIF Karakteristik Gram positif
Gram negatif
Homogen dan tebal (20-80 nm) Peptidoglikan (2-7 nm) di antara serta sebagian besar tersusun membran dam dan luar, serta Dinding sel
dari peptidoglikan. Polisakarida adanya membran luar (7-8 nm lain dan asam teikoat dapat ikut tebalnya) yang terdii dari lipid, menyusun dinding sel.
protein, dan lipopolisakarida
Bulat, batang atau filamen
Bulat, oval, batang lurus atau melingkar seprti tand koma, heliks atau filamen; beberapa
Bentuk sel
mempunyai
selubung
atau
kapsul Reproduksi
Metabolisme
Pembelahan biner
Pembelahan
biner,
kadang-
kadang pertunasan kemoorganoheterotrof
Fototrof, kemolitoautotrof, atau kemoorganoheterotrof
Kebanyakan
nonmotil,
bila Motil atau nonmotil. Bentuk
motil tipe flagelanya adalah flagela Motilitas
petritrikus (petritrichous)
dapat
bervariasi-
polar,lopotrikus (lophtrichous), petritrikus (petritrichous).
Anggota
Biasanya
tubuh
apendase
(apendase)
tidak
memiliki Dapat memiliki pili, fimbriae, tangkai
Endospora
Beberapa
grup
membentuk endspora
dapat Tidak
dapat
membentuk
endospora
Bakteri Gram Positif dan Negative Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan metoda pewarnaan gram menjadi
2 kelompok besar, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarnaan ini membedakan bakteri berdasarkan karakteristik fisik dan kimia dinding selnya. Pewarnaan Gram meliputi 3 proses utama, yaitu pengecatan dengan kristal violet, dekolorisasi (penghapusan warna)dengan etil alkohol atau aseton, kemudian counterstaining atau pemberian pewarna kontras menggunaan air fukhsin.
Bakteri gram positif
Bakteri gram negatif
Pada awal pengecatan, semua bakteri akan berwarna ungu, proses dekolorisasi dan pemberian warna kontraslah yang membedakan antara kedua jenis bakteri ini. Bakteri gram positif akan menunjukkan warna ungu karena memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menahan kristal violet selama pengecatan gram.Sedangkan pada bakteri gram negatif akan berwarna merah akibat tipisnya dinding peptidoglikan sehingga kristal violet terbuang selama proses dekolorisasi dan pemberian air fukhsin akan mengecat bakteri gram negatif menjadi merah.
Pewarnaan Gram
Reagen o
Kristal violet (pewarnaan primer)
o
Larutan lugol (untuk memfiksasi kristal violet di dinding sel)
o
Etil alcohol,aseton, alcohol 96% (untuk dekolorisasi)
o
Air fukhsin atau Safranin (pewarnaan kontras)
o
Air
Langkah kerja o
Suspensi kuman ( biakan kuman dalam tetesan garam fisiologis) disebarkan setipis mungkin dan melingkar diatas glass deck.
o
Biarkan mengering atau dapat dihangatkan di atas api.
o
Fiksasi suspensi dengan dilewatkan diatas api 3 kali.
o
Warnai kuman dengan kristal violet selama 5 menit.
o
Bersihkan kristal violet yang tidak terikat dengan bilasan air yang lembut (jangan melebihi 5 detik).
o
Beri larutan lugol, biarkan selama 1 menit untuk memfiksasi kristal violet).
o
Buang larutan lugol, bilas dengan etil alcohol atau alkohol 96% secara lembut hingga tidak ada zat warna yang mengalir lagi.Pada tahap ini bakteri gram negative akan tampak tidak berwarna ungu lagi.Sedangkan bakteri gram positif tetap berwarna ungu.
o
Bilas sampel dengan air, dan beri pewarnaan kontras dengan air fukhsin selama 1-2 menit. Bakteri gram positif tetap berwarna ungu dan bakteri gram negative akan menjadi merah akibat pewarnaan kontras.
o
Cuci sampel dan periksa dengan mikroskop.
Karakteristik bakteri gram positif :
Memiliki cytoplasmic lipid membrane
Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal o
Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi tipe tertentu.
Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida
Beberapa spesies memiliki flagellum o
Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin.
Karakteristik bakteri gram negative :
Memiliki Cytoplasmic membrane
Lapisan peptidoglikan tipis
Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang dipisahakan oleh spasium periplasmik.
Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid A, inti polisakarida, antigen O
Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.
Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran luar.
Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.
Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.
Lipoprotein merekat pada polisakarida.
Kebanyakan tidak mengalami sporulasi.
Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri gram positif dan bakteri gram negative adalah sebagai berikut : Pembeda
Bakteri gram positif
Bakteri gram negatif
Lapisan peptidoglikan
lebih tebal
lebih tipis
Kadar lipid
1-4 %
11-22%
Dinding sel :
Resistensi terhadap alkali tidak larut
larut
(1% KOH) Kepekaan
terhadap lebih peka
kurang peka
Iodium Toksin yang dibentuk Resistensi
eksotoksin
endotoksin
terhadap lebih tahan
lebih peka
tellurit Sifat tahan asam
ada yang tahan asam
tidak asam
ada
yang
tahan
kepekaan
terhadap lebih peka
kurang peka
terhadap tidak peka
peka
penisilin kepekaan streptomisin
Bakteri gram positif memiliki lapisan petidoglikan yang tebal tetapi tidak memiliki membranluar. Sedangkan pada bakteri gram negative, lapisan peptidoglikan
tipis
dan
memilki
membran
luar
yang
tersusun
atas
Lipopolisakarisa (LPS) dan protein.
Bakteri Gram Positif Berdasarkan klasifikasi phyla bakteri yang asli, bakteri gram positif
termasuk dalam filum Firmicutes. Didalamnya terdapat kelompok- kelompok bakteri yang sudah banyak dikenal, yaitu : Staphylococcus Streptococcus Enterococcus Bacillus Corynebacterium
Nocardia Clostridium Actinobacteria Listeria
Bakteri Gram Negatif
Bakteri
gram
negatif
termasuk
dalam
divisi
Gracillicutes.
Proteobacteria adalah grup mayor dalam kelompok bakteri gram negatif.Jenisjenisnya yaitu : Enterobacteriaceae o Escherichia Coli o Salmonella o Sigella Pseudomonas Moraxella Helicobacter Stenotrophomonas Bdellovibrio Bakteri asam asetat Legionella
Alpha-proteobacteria o Wolbachia Cyanobacteria Spirochaeta green sulfur & green non-sulfur bacteria.
Bakteri Gram Positif Dan Gram Negatif
Gram negatif dan gram positif adalah klasifikasi bakteri yang dibedakan dari ciri- ciri fisik bakteri tersebut. perbedaan yang mendasar terdapat pada peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel kedua bakteri tersebut. pada bakteri gram positive lapisan peptidoglikannya lebih tebal, sedangkan pada gram negatif lapisan peptidoglikan lebih tipis. Sehingga saat identifikasi dengan pewarnaan bakteri gram positif akan berwarna sedangkan bakteri gram negatif warna akan hilang saat disiram etanol. Berikut penjabaran perbedaan karakteristik antara bakteri gram positif dan gram negatif: 1. Dinding sel -
Gram positif : homogen dan tebal ( 20-80 nm)sebagian besar tersusun dari peptidoglikan sebagian lagi terdiri dari polisakarida lain dan asam teikoat.
-
Gram negatif : terdiri lapisan membran luar dan membran dalam, diantaranya terdapat lapisan peptidoglikan setebal 2-7 nm, tebal membran luar 7-8 nm tersusun dari polisakarida, lipid, dan protein.
2. Bentuk sel
-
gram positif : bulat, batang atau filamen
-
gram negatif : bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti koma, heliks atau flamen, dan beberapa memiliki kapsul pelindung.
3. Reproduksi -
gram positif : pembelahan biner
-
gram negatif : pembelahan biner, kadang pertunasan
4. metabilosme -
gram positif: kemoorganoheterotrof
-
gram negatif :fototrof, kemolitoaotutrof, kemoorganoheterotrof
5. motilitas ( flagela/ alat gerak) -
gram positif :kebanyakan nonmitil, bila memiliki motil maka tipe falgelanya adalah petritrikus
-
gram negatif : motil dan non motil, bentuk flagela bervariasi, polar,iopotrikus dan petritrikus
contoh - contoh bakteri gram positif dan gram negatif serta perannya dalam kehidupan manusia. gram positif : Staphylococus
: penyebab impetigo, keracunan makanan, bronkitis
Streptococus
: penyebab pneumonia, meningitis, karies gigi
Enterococus
: penyebab enteritis
Listeria
: penyebab listeriosis
Basillus
: penyebab anthrax ( Basillus antharx)
Clostridium
: penyebab tetanus ( Clostridium tetani), botulisme
Mycobacterium : penyebab tuberkulosa, difteri Mycoplasma
: penyebab jerawat, peumonia
gram negatif : Salmonella
: penyebab thypus (Salmonella thyposa), salmonelosis
Escherichia
: penyebab gastroenteritis / radang saluran cerna ( Escherichia
coli)
Shigella
: penyebab disentri
Pseudomonas
: penyebab infeksi luka bakar
Hellicobacter
: penyebab tukak lambung
Haemophilus
: penyebab bronkhitis , pneumonia (Heumophilus influenzae)
Bordetella
: penyebab batuk rejan (Bordetella pertusis)
Chlamydia
: penyebab pneumonia, uretritis, trakoma
Bakteri gram negatif lebih berbahaya saat menimbulkan penyakit dibanding gram positif karena bakteri jenis gram negatif dapat menghasilkan endotoksin, dan memiliki enzym pada kapsula yang dapat menimbulkan resistensi terhadap antibiotik. Namun bakteri juga dapat memberikan manfaat bagi kehidupan mnusia ,contohnya: -
Escherichia coli yang benyak ditemukan di dalam usus besar berperan dalam pembusukan makanan dan penghasil vitamin K (gram negatif)
-
Rhizobium dapat menyuburkan tanah
-
Pseudomonas denitrificans dapat menghasilkan vitamin B12 (gram negatif)
-
Lactobasillus casei membantu dalam pembuatan keju (gram positif )
-
Lactobacillus bulgaris membantu pembuatan yoghurt (gram positif)
-
Acetobacer cylinum membantu pembuatan nata de coco (gram negatif)
-
Acetobacer membantu dalam pembuatan cuka (gram negatif)
-
Sterptococus griseus untuk pembuatan antibiotik (gram positif)
Pertanyaan : Langkah-langkah KOH
A. Pendahuluan
Bakteri mempunyai morfologi, struktur dan sifat-sifat yang khas. Bakteri merupakan mikroorganisme yang berukuran mikroskopik. Selain mikroskopik, bakteri juga hampir tidak berwarna atau transparan dan kontras dengan air. Sehingga melihat dan mengamati bakteri dalam kedaan hidup sangat sulit. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan suatu teknik pewarnaan sel bakteri. Ini merupakan salah satu cara yang paling utama dalam penelitian-penelitian mikrobiologi. Hal itu untuk mempernudah proses identifikasi bakteri. Banyak
metode
atau
tahapan
standar
yang
dilakukan
dalam
mengidentifikasi mikroba, salah satunya berdasarkan sifat kimiawinya. Sel terdiri dari berbagai bahan kimia. Bila sel mikroba diberi perlakuan kimiawi, maka sel ini memperlihatkan susunan kimiawi yang spesifik. Sebagai contoh disini adalah bakteri. Bakteri yang hidup hampir tidak berwarna dan kontras dengan air, dimanasel-sel bakteri tersebut disuspensikan. Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga berfungsi untuk mengetahui sifat fisiologisnya yaitumengetahui reaksi dinding sel bakteri melalui serangkaian pengecatan. Dalam taksonomi mikroba alat yang paling ampuh digunakan yaitu pewarnaan Gram (Gram Stain), yang dapat digunakan untuk memisahkan anggota- anggota dominan bakteria ke dalam dua kelompok berdasarkan perbedaan dinding selnya. Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana,dengan jumlah peptidoglikan yang relatif banyak. Dinding sel bakteri gram-negatif memiliki peptidoglikan yang lebih sedikit dan secara struktural lebih kompleks. Membran bagian luar pada dinding sel gram-negatif mengandung lipopolisakarida, yaitu karbohidrat yang terikat dengan lipid. Diantara bakteri patogen,yang menyebabkan penyakit, spesies gram-negatif umumnya lebih berbahaya dibandingkan dengan spesies gram-positif
Melihat dari berbagai devinisi yang telah disebutkan diatas maka kami sangat tertarik untuk melakukan pengujian guna untuk mengidentifikasi dan mengetahui morfologi dari bakteri utamanya pada bakteri yang ber gram positif dan gram negatif serta dapat mengetahui morfologi bakteri aerob dan anaerob dengan cara pewarnaan gram, uji KOH dan uji fisiologis mikroba.
B. Tinjauan
Mikroorganisme sulit dilihat dengan mikroskop cahaya, karena tidak mengadsorbsi atau pun membiaskan cahaya. Alasan inilah yang menyebabkan zat warna
digunakan
untuk
mewarnai
mikroorganisme
karena
zat
warna
mengadsorbsi dan membiaskan cahaya sehingga kontras mikroorganisme dengan lingkungannya ditingkatkan. Karakterisasi merupakan salah satu kegiatan yang dilakukan untuk mengobservasi bakteri maupun kapang hasil isolasi (isolat). Kegiatan karakterisasi dapat dilakukan berdasarkan sifat sitologi (bentuk sel, gerak atau motilitas, sifat Gram dan endospora), sifat morfologi, dan sifat fisiologi. Uji sifat morfologi mencakup sifat-sifat koloni, seperti ukuran, bentuk, warna dan tepian, sedangkan uji sifat fisiologi diantaranya uji hidrolisis pati, hidrolisis lemak, hidrolisis protein dan uji katalase (Subandi, 2009). Menurut Pelzar et al , macam-macam pewarnaan antara lain pewarnaan sederhana yaitu dengan menggunakan larutan tunggal suatu pewarna pada lapisan tipis yang sudah di fiksasi. Pewarnaan differentsial yaitu prosedur pewarnaan yang menampilkan perbedaan diantara sel-sel mikroba atau bagian bagian sel mikroba dari pewarnaan gram adalah teknik pewarnaan differensial digunakan untuk bakteri (Pelzar, 2005) Pewarnaan Gram dan spora dapat dilakukan dalam uji sifat sitologi suatu bakteri. Prinsip pewarnaan Gram adalah kemampuan dinding sel terhadap zat warna dasar (Kristal violet) setelah pencucian alkohol 96%. Bakteri Gram positif terlihat berwarna ungu karena dinding selnya mengikat Kristal violet lebih kuat, sedangkan sel Gram negatif mengandung lebih banyak lipid sehingga pori-pori mudah membesar dan Kristal violet mudah larut saat pencucian alkohol. Pewarnaan spora dilakukan untuk mengetahui ada atau tidaknya spora pada
bakteri. Spora dapat terbentuk saat kondisi tidak memungkinkan pertumbuhan bakteri. Spora juga mampu mengikat warna lebih cepat dan sukar melepaskannya (Fardiaz, 2007). Pewarnaan gram dilakukan bertujuan sama dengan uji gram yaitu untuk membedakan bakteri apakah gram positif atau gram negatif, bakteri dicampur dengan tetesan air steril pada gelas objek, kemudian disebarkan ditengah gelas obyek sehingga membentuk lapisan tipis dan difiksasi. Dengan kristal violet olesan bakteri digenangi selama dua menit, lalu dicuci dengan air mengalir, dan dikering anginkan. Diberi yodium selama dua menit, dicuci dengan air mengalir dan dikeringanginkan. Selanjutnya diberi larutan pemucat yaitu alkohol 95%, tetes demi tetes sampai zat warna ungu tidak terlihat lagi, lalu dicuci pada air mengalir dan dikeringanginkan. Kemudian dogenangi lagi dengna safranin selama 30 detik, lalu dicuci dan dibiarkan kering diudara. Warna merah pada olesan bakteri menujukkan bakteri gram negatif dan jika warna ungu menunjukkan bakteri gram positif (Michael, 2008).
C. Metodologi praktikum Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah : Lampu spritus, jarum ose, kaca benda, mikroskop, dan pipet. Bahan yang di gunakan pada praktikum ini adalah : biakan murni dan larutan KOH 3. Prosedur Kerja
Prosedur kerja pada praktikum ini adalah : - Uji larutan KOH 1.
Mengambil satu ose biakan bakteri bacillus dan campurkan 2 tetes larutan KOH 3%, di atas gelas objek.
2.
Mengaduk secara merata dengan jarum ose, tarik jarum ose ke atas gelas objek
dan
amati
mengindikasikan
pembentukan
bakteri
gram
lendir.
negatif
mengindikasikan bakteri gram positif (+).
(-),
Jika jika
terbentuk tidak
lendir
berlendir
3.
Lakukan hal yang sama (prosedur 1 dan 2) untuk isolat-isolat bakteri lainnya.
D. Hasil & Pembahasan Hasil
Hasil pengamatan pada praktikum ini di bentuk dalam tabel sebagai berikut : NO
Kode Isolat
Hasil Pengamatan Pewarnaan Gram
Uji KOH
Reaksi Gram
Bentuk Sel
1.
Koloni pertama
Positif
Tidak pecah
Tidak berlendir
2.
Koloni kedua
Negatif
Pecah
Berlendir
3.
Koloni ketiga
Positif
Tidak pecah
Tidak berlendir
4.
Koloni keempat
Negatif
Pecah
Berlendir
Pembahasan
Pewarnaan Gram atau metode Gram adalah suatu metode untuk membedakan spesies bakteri menjadi dua kelompok besar, yakni gram-positif dan gram-negatif, berdasarkan sifat kimia dan fisik dinding sel mereka. Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853–1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884 untuk membedakan antara pneumokokus dan bakteri Klebsiella pneumoniae. Dengan metode pewarnaan Gram, bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif berdasarkan reaksi atau sifat bakteri terhadap cat tersebut. Reaksi atau sifat bakteri tersebut ditentukan oleh komposisi dinding selnya. Oleh karena itu, pengecatan Gram tidak bisa dilakukan pada mikroorganisme yang tidak mempunyai dinding sel seperti Mycoplasma sp Contoh
bakteri
yang
tergolong
bakteri
tahan
asam,
yaitu
dari
genus
Mycobacterium dan beberapa spesies tertentu dari genus Nocardia. Bakteribakteri dari kedua genus ini diketahui memiliki sejumlah besar zat lipodial (berlemak) di dalam dinding selnya sehingga menyebabkan dinding sel tersebut relatif tidak
permeabel terhadap zat-zat warna yang umum sehingga sel bakteri tersebut tidak terwarnai oleh metode pewarnaan biasa, seperti pewarnaan sederhana atau Gram. Perbedaan dasar antara bakteri gram positif dan negatif adalah pada komponen dinding selnya. Bakteri gram positif lapisan peptidogliaknnya tebal sehingga tidak mengalami lisis atau kebocoran sel, sedangkan bakteri gram negative lapisan peptidoglikannya tipis sehingga mengalami lisis atau kebocoran sel akibatnya berlendir. Bakteri gram positif memiliki membran tunggal yang dilapisi peptidoglikan yang tebal (25-50nm) sedangkan bakteri negative lapisan peptidoglikogennya tipis (1-3 nm).
E. Kesimpulan
Gram memiliki dinding sel yang tebal dan lemak yang tipis sedangkan gram berlemak tebal dan berdinding sel tipis yang berada di ruang periplasma. penentuan sifat gram dengan KOH 3% (disebutKOH string test) memiliki hasil yang sama dengan pewarnaan gram. Semua bakteri memiliki enzim proteinase tapi tidak semuanya memiliki enzim proteinase ekstraseluler, aktivitas enzim ini juga dapat dibuktikan dengan adanya zona bening di sekeliling koloni. Jenis bakteri yang dapat menghidrolisis protein adalah bakteri yang memproduksi enzim proteinase ekstraseluler.
Lampiran :
Pertanyaan : Langkah-langkah Gram
Pada pewarnaan digunakan zat warna bersifat basa seperti methylen blue, methylviolet, fuchsin air, safranin. Zat warna bersifat basa ini bermuatan listrik positif (kation) sehingga mampu mewarnai sel kuman dikarenakan sel kuman banyak mengandung asam nukleat (nucleic acid) dan fosfat yang bermuatan negatif (anion). Zat warna asam umumnya tidak dapat mewarnai sel kuman. Ukuran bakteri sangat kecil sehingga setelah dilakukan pewarnaan maka untuk pengamatan dilakukan dibawah mikroskop dengan pembesaran 1000 kali. Adapun jenis pewarnaan adalah : -
Pewarnaan sederhana
-
Pewarnaan khusus
-
Pewarnaan diferensial
Prosedur Pembuatan Hapusan Bakteri : 1. Bersihkan gelas objek dengan kain bersih agar tidak berlemak, gelas objek
dilayang kan diatas nyala api 2. Setelah didinginkan, beri label dengan pensil kaca atau spidol 3. Teteskan satu tetes aquadest atau garam faal pada gelas objek 4. Pijarkan sengkelit kemudian dinginkan 5. Ambil sediaan yang hendak diwarnai dengan menggunakan sengkelit.
Pada saat mengambil sediaan, hanya ujung sengkelit yang menyentuh koloni.
6. Suspensikan sediaan tersebut pada tetesan aquadest pada gelas objek lalu sebarkan dengan gerakan memutar agar rata. Luas sediaan 1-2 cm 2 .
Pijarkan kembali sengkelit yang dipakai untuk mengambil sediaan yang mengandung bakteri tadi
7. Sediaan dibiarkan mengering di udara, kemudian lewatkan diatas nyala api sebanyak 3 kali agar sediaan melekat sempurna di atas permukaan gelas objek (sisi gelas objek yang mengandung sediaan menghadap keatas agar tidak terkena nyala api).
A. Pewarnaan Sederhana 1. Lakukan fiksasi dari koloni atau dari sediaan langsung 2. Lumuri dengan zat warna methylen blue sampai menutupi seluruh
permukaan sediaan selama 30-60 detik 3. Cuci dengan air untuk menghilangkan zat warna yang berlebihan 4. Keringkan di udara dengan bantuan nyala api dan kertas saring. 5. Sediaan siap untuk dilihat dibawah mikroskop.
B. Pewarnaan Diferensial I. Pewarnaan Gram
Pewarnaan diferensial
Gram sering dipakai pada pemeriksaan rutin .
Pewarnaan Gram (Dr. Hans Christian Gram , 1884) dapat membedakan bakteri atas 2 golongan besar yaitu : 1. Bakteri Gram positif, yaitu bakteri yang berwarna ungu (oleh karena mampu menahan zat warna ungu terhadap zat peluntur). 2. Bakteri Gram negatif, yaitu bakteri yang berwarna merah (warna counter stain) oleh karena zat peluntur melepaskan zat warna ungu
lalu
mengambil warna counter stain (fuchsin air, safranin).
Perbedaan ini berdasarkan perbedaan struktur dinding sel bakteri. Pada sel bakteri Gram positif, ikatan warna violet dengan jodium tidak dapat dilepaskan oleh peluntur alkohol atau aceton ; sedangkan pada bakteri yang Gram negatif, ikatan ini terlepas kembali sehingga protoplasma mengambil warna kedua ( counter stain).
Teknik Pelaksanaan Pewarnaan Gram :
1. Lakukan fiksasi ( seperti cara yang sudah diterangkan) 2. Tuang zat warna ungu kristal diatas sediaan : Jika memakai warna ungu kristal.....................................................1 menit Jika memakai karbol-gentian violet..................................................5 menit 3. Cuci sediaan dengan air kran.........................................................5-10detik
4. Genangi dengan larutan lugol.........................................................1 menit 5. Cuci sediaan dengan air kran.........................................................5-10 detik 6. Celup dan goyang dalam bak berisi alkohol 96%...........................30 detik Jika dalam aceton alkohol................................................................10 detik Jika dalam aceton.............................................................................3 detik 7. Cuci sediaan dengan air kran 8. Genangi dengan fuchsin-air ( safranin) selama..............................1-2 menit 9. Cuci kembali dengan air kran, lalu keringkan diudara 10. Setelah kering, lihat dibawah mikroskop
II . Pewarnaan Bakteri Tahan Asam
Bakteri tahan asam ( BTA ) sangat sukar diwarnai dengan zat warna anilin, akan tetapi dengan menggunakan larutan zat warna yang keras ( misalnya yang mengandung fenol) dan disertai pemanasan ( atau memasuki zat kimia tergitol), maka zat warna tersebut dapat masuk kedalam sel bakteri tersebut. Dan sekali zat warna memasuki sel bakteri tersebut maka zat warna sukar dilepaskan dengan menggunkana zat peluntur walaupun menggunakan pelarut yang kuat. Berdasarkan hal tersebut diatas, maka bakteri yang termasuk BTA , diwarnai dengan zat warna fuchsin basa ( basa fuchsin) yang mengandung fenol, kemudian dilunturkan dengan asam keras ( H2SO4 20% atau HCl 3% dalam alkohol 95% yang disebut asam alkohol). Hasilnya bakteri tidak tahan asam akan melepaskan zat warna lalu mengambil zat warna kedua ( zat warna kontras), sedangkan bakteri BTA akan mempertahankan zat warna.
Pewarnaan Ziehl Neelsen (Pewarnaan BTA Menurut Ziehl Neelsen) Cara Membuat Sediaan Dahak
Pewarnaan Metode Ziehl Neelsen
Pewarnaan BTA menurut Tan Thiam Hok-Devulder
1. Buat sediaan, fiksasi seperti biasa 2. Genangi dengan larutan Kinyoun selama.........................................3 menit 3. Cuci dengan air selama....................................................................½ menit 4. Genangi dengan Larutan 5. Gabbet............................................................................................1-3 menit 6. Cuci dengan air dan kemudian dikeringkan
Larutan Kinyoun terdiri dari :
-
Basic fuchsin....................... 4 gr
-
Fenol...................................
-
Alkohol 95%....................... 20 cc
8 cc
-
Aquadest............................
100cc
Larutan Gabbet terdiri dari :
-
Biru metilin.............................. 1 gr
-
H2SO4 96%............................ 20 cc
-
Alkohol absolut....................... 30 cc
-
Aquadest .................................50 cc
C. Pewarnaan Khusus Tidak semua bakteri atau bagian-bagiannya dapat diamati dengan baik dengan pewarnaan sederhana atau pewarnaan gram. Untuk dapat mempelajari morfologi atau mengamati bagian-bagian tertentu bakteri maka harus dilakukan pewarnaan khusus. I . Pewarnaan spora menurut Schaefer Fulton
1. Buat sediaan dan fiksir pada gelas objek 2. Tuang dengan larutan malachite green 5% 3. Panaskan dibawah nyala api ( jangan mendidih ) selama 5 menit 4. Cuci dengan air 5. Genangi dengan safranin atau air fuchsin 0.05%... selama 30 detik 6. Cuci dengan air kran dan keringkan
II. Pewarnaan Kapsul menurut Gins-Burri ( modified)
1. Sediakan satu tetes suspensi bakteri yang akan diamati pada salah satu ujung gelas objek. Kemudian pada kiri dan kanannya diteteskan pula satu tetes tinta India dan satu tetes larutan glukosa 6%. 2. Campurkan ketiga tetesan tadi dengan ujung gelas objek tadi yang bersih dan dengan bantuan gelas objek tersebut dibuat sediaan hapus (seperti membuat sediaan hapus darah). 3. Keringkan sediaan hapus tersebut dan fiksir dengan cara menggenanginya dengan metilalkohol lalu keringkan hati-hati diatas nyala api. 4. Genangi dengan larutan kristal violet selama 1-2 menit.
5. Cuci dengan air, lalu keringkan. 6. III. Pewarnaan Flagella
Dikenal beberapa cara untuk pewarnaan flagella yaitu pewarnaan menurut Gray, menurut Leifson atau modifikasi Leifson. Agar hasil pewarnaan baik, digunakan kultur berusia 12-24 jam. 1. Buat suspensi bakteri dalam aquadest ( jangan NaCl) dari koloni hingga membentuk campuran yang tidak terlalu tebal ( cloudy). 2. Campurkan satu tetes suspensi diatas dengan satu tetes aquadest pada gelas objek yang bebas lemak. Gelas objek harus dibersihkan dengabn NaOH KOH agar lemak dapat dihilangkan dan cuci dengan asam chlorida encer lalu bilas dengan aquadest. 3. Letakkan satu tetes kultur yang akan diperiksa itu diatas objek gelas dan buatlah sediaan hapus yang tipis lalu keringkan dengan nyala api. Hati-hati sebab pemanasan dapat menghancurkan flagella. Digunakan mordant dari Gray dan Carbofuchsin sebagai zat warnanya.
Cara Gray
1. Sediaan pada objek gelas digenangi dengan mordant dari uan Gray selama 5-10 menit 2. Cuci dengan aquadest 3. Genangi dengan carbofuchsin selama 5-10 menit 4. Cuci dengan air kran 5. Keringkan dan periksa dibawah mikroskop
IV.Pewarnaan Giemsa Untuk Chlamydia
1. Buat sediaan pada gelas objek yang dikeringkan dalam udara ( jangan dipanaskan) 2. Fiksir sediaan tersebut dengan metanol absolut selama 5 menit 3. Genangi dengan larutan Giemsa yang dibuat baru dan biarkan selama 1 jam
4. Cuci segera dengan ethyl alkohol 95% untuk membuang kelebihan zat warna 5. Keringkan
V. Pewarnaan Gimenez Untuk Chlamydia
1. Buat sediaan hapus yang tipis pada gelas objek dan keringkan dalam udara ( jangan dipanaskan) 2. Genangkan dengan carbol basic fuchsin yang disaring dan biarkan selama 1-2 menit 3. Cuci dengan air kran hingga bersih 4. Genangi dengan malachit green selama 6-9 detik 5. Cuci dengan air kran 6. Keringkan dengan bantuan kertas hisap Hasil : elementary bodies berwarna merah dan warna dasar kehijauan VI. Pewarnaan Truant Auramine-Rhodamine
Merupakan
tekhnik
pewarnaan
mycobacteria
memakai
tekhnik
fluorescent, jadi hasil pewarnaan diamati dengan mikroskop fluorscent. Zat warna yang digunakan yaitu : a. Zat warna fluorescent
Auramine O ( C.I.41000)......
1,50 g
Rhodamine B ( C.I.749)......
0,75g
Glycerol................................ Phenol..................................
75.00 ml 10.00ml
Aquadest.............................
50.00ml
b. Decoloriser: 0.5% HCl dalam 70%ethyl alkohol c. Counter stain : potassium permanganas 0.5% dalam air
Teknik pewarnaan : 1. Buat sediaan hapus dan fiksir dengan dipanaskan 2. Genangi dengan zat warna fluorescent selama 15 menit, suhu 37 0C
3. Cuci dengan aquadest 4. Lunturkan dengan decoloriser selama 2-3 menit 5. Cuci dengan aquadest 6. Genangi dengan counterstain selama 2-4 menit 7. Cuci dengan air dan keringkan
DAFTAR PUSTAKA
1. Cahtim, A., dan Suharto. 1993. Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Bina Aksara Rupa. hal.39-52. 2. Jawetz, J. L. Melnick, E. A. Adelberg, G. F. Brooks, J. S. Butel and L. N. 3. Orston. 1996. Mikrobiologi Kedokteran. Edisi 20. Diterjemahkan oleh E. Nugroho & R.F. Maulany. Jakarta: Buku Kedokteran EGC. hal. 211-215.
4. Juuti, K. 2004. Surface protein Pls of methicillin-resistant Staphylococcus aureus role in adhesion, invasion and pathogenesis, and evolutionary aspects.
[Disertation].
Helinski:
Department
of
Biological
and
Environmental Sciences Faculty of Biosciences. p. 61-63.
5. Lowy, F. 2003. Gram positive : the example of Staphylococcus aureus. J Clinic Invest. 111(9): 1265-1273. 6. Wahid, M. H. 2007. Pengambilan specimen mikrobiologi . Dalam: Andra. Jakarta, 29 Juni-1 Juli. Jakarta: Farmacia. 7. Sitti Zuleiha, Penuntun Praktikum Mikrobiologi Kedokteran, Departemen Mikrobiologi FK USU Medan, 2005. 8. Levinson, W., Jawetz E., Medical microbiology & immunology :
examination & board review, International Edition, 7th edition, McGrawHill, USA, 2003. 9. Murray R.P , Rosenthal, K.S., Kobayashi G.S., Pealler M.A., Medical
microbiology , 4th edition, Mosby, Missouri, 2002. 10. Josodiwondo S., Kokus Negatif Gram, Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran Fakultas Kedokteran UI, Jakarta, Edisi Revisi, 1994. 11. Warsa UC, Kokus Positif Gram, Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran, Fakultas Kedokteran UI, Jakarta, Edisi Revisi, 1994. 12. Farrdiaz. 2007. Mikrobiologi Dasar Jilid I. Jakarta : Erlangga. 13. Michael. 2008. Microbiology 2nd Edition USA : WMC Brown Publisher. 14. Pelzar Et Al. 2005. Dasar- dasar Mikrobiologi. Jakarta: PT Penerbit Djambatan. 15. Subandi,U.2009. Mikrobiologi dasar Dalam Praktek. Gramedia. Jakarta.
16. Ballows A, Hausler WJ. Diagnostic Procedurs for Bacterial, Mycotic and Parasitic Infection.6th ed. Amer Public Health Assoc. Inc. Washington DC: 808-810, 1981 17. Frankel s, reitman S and Sonnenwith,AC: Grad wohl’s Clinical Laboratory Methods and Diagnosis. 7
th
ed. The Mosby .Co.Saint Louis 2: 1068-
76,1970 18. Iswara R. Buku Penuntun Praktikum Mikrobiologi Kedokteran, 9-13, 1987 19. Lennete EH, Balows A, Hausler WJ and Truant JP: Manual of Clinical Microbiology. 3th ed. Amer Society for Microbiol. Washington DC.10111024, 1980
