0
BIO 30271
PTA
PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI
2011/2012
Dra. SITARESMI, M.Sc.
FMIPA UI
Drs. IMAN SANTOSO, M.Ph!.
LAPORAN PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI MIKROBIOLOGI PENGE"ATAN MORFOLOGI SEL BAKTERI
NAMA
# MU$AMAD K$AERULLO$
NPM
# 0%0&&32%'3
KELOMPOK
# III (TIGA) B
TANGGAL NGGAL PRAKTI PRAKTIKUM KUM # 1% OKT OKTOB OBER ER 2011 2011 ASISTEN
# GRAND SEPTIA *AMA OKTARINA SUMANDARI
UNI+ERSITAS INDONESIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETA$UAN ALAM DEPARTEMEN BIOLOGI DEPOK 2011
1
PENGE"ATAN MORFOLOGI SEL BAKTERI
I.
TUUAN
1. Mengamati dan mempelajari mofologi sel bakteri 2. Memahami dan mengetahui teknik pengecatan bakteri II.
TEORI
Bakteri merupakan salah satu mikroorganisme. Berdasarkan atas struktur atau komponen membran intinya bakteri tergolong dalam prokariotik. Berbeda dengan organisme eukariotik, organisme prokariotik tidak memiliki me mbran inti dan nukleolus. Namun, seperti organisme lainnya, bakteri juga memiliki organelorganel sel sebagai tempat untuk melaksanankan aktiitas metabolismenya !Mc"ane # "andel 1$$%& %%'. (da tiga bentuk dasar sel bakteri yaitu bulat !coccus', batang !bacillus' dan spiral !vibrion, spiril dan spirochaeta'. Beberapa bakteri ada yang berbentuk atipikal, seperti& persegi empat ! Arcula sp.', bintang !Stella sp.', pleumorphic ! Mycoplasma sp.', filamen ! Actinomycetes sp.' dan susunan kompleks !Simonsiella sp.' !Mc"ane # "andel 1$$%& %)'. *alah satu komponen utama yang dimiliki bakteri adalah dinding sel. +ungsi utama dinding sel adalah menyediakan komponen struktural yang kaku dan kuat yang dapat menahan tekanan osmosis yang tinggi yang disebabkan oleh kadar kimia tinggi ion anorganik dalam sel. anpa dinding sel, dalam kondisi lingkungan yang normal, bakteri akan menyerap air dan membran sel bakteri akan pecah !olk # heeler 1$$0& /0'. inding sel bakteri merupakan suatu struktur yang mengelilingi membran plasma. (ntara dinding sel dan membran plasma terdapat daerah yang disebut periplasma. (danya dinding sel tersebut memberikan bentuk yang khas pada setiap bakteri !Mc"ane # "andel 1$$%& %'. 1
2
*usunan kimia dinding sel terutama tersusun dari makromolekul yang dikenal dengan nama peptidoglikan !murein, mukopeptida, atau mukokompleks'. eptidoglikan tersusun dari monomer-monomer yang dinamakan tetrapeptida glikan. etrapeptida glikan terdiri dari gula 3at asam amino !N-asetil gukosamin dan N-asetil muramat' dan beberapa asam amino. aling sedikit ada empat macam asam amino, yaitu 4-alanin, -glutamat, asam mesodiamonopimelat atau 4-lisina, dan -alanin !imotious 1$$2& $'. Banyak bakteri mampu mengeluarkan bahan yang menempel pada sel bakteri dan membentuk suatu lapisan permukaan tambahan. Bahan tersebut akan menjadi menebal yang jelas mengelilingi tiap sel atau pasangan sel. Bahan tersebut disebut kapsul !Mc"ane # "andel 1$$%& )/'. Bahan yang menyusun kapsul adalah polisakarida !olk # heeler 1$$0& 5$'. +ungsi kapsul pada bakteri antara lain& - "apsul yang tebal akan melindungi beberapa tipe sel dari dehidrasi. - "apsul melindungi bakteri patogen terhadap kerusakan oleh sel darah putih, oleh karena itu memberikan kemampuan kepada organisme bakteri untuk menyebabkan penyakit. - Beberapa bakteri menempel pada permukaan target dengan menggunakan kapsulnya sebagai suatu 6perkaitan7 yang sesuai dengan molekul tertentu pada permukaan target. !Mc"ane # "andel 1$$%& )%'. *truktur lain dari bakteri adalah flagel yang berfungsi sebagai alat gerak. 8rgan tersebut tersusun atas protein yang disebut flagelin. (da beberapa tipe flagel berdasarkan letaknya yaitu atrik !tidak berflagel', monotrik !flagel disalah satu kutub', amfitrik ! satu flagela pada kedua kutub', lopotrik ! banyak flagela pada slsh satu kutub', peritrichous !+lagela pada selutuh permukaan tubuh' !Black 1$$$& )/'. Bakteri dapat dibagi menjadi dua kelompok besar berdasarkan teknik pe9arnaan diferensial yaitu :ram positif dan :ram negatif. inding sel bakteri :ram positif terdiri atas %0--)0; peptidoglikan dan memiliki polimer lurus asam N-asetil muramat dan N-asetilglukosamin. Beberapa organisme :ram positif juga mengandung substansi dinding sel yang disebut asam teikat yang dikaitkan pada
<
asam muramat dari lapisan peptidoglikan. (sam teikoat terdapat dalam dua bentuk utama, yaitu asam teikoat ribitol dan asam teikoat gliserol. +ungsi asam teikoat dalam sel bakteri gram positif adalah mengatur pembelahan sel yang normal !olk # heeler 1$$0& /1--/2'. inding sel bakteri :ram negatif mengandung lebih sedikit peptidoglikan !10--20; bobot kering dinding sel', tetapi di luar lapisan peptidoglikan, ada struktur 6membran7 kedua yang tersusun dari protein, fosfolipida, dan lipopolisakarida. "omponen lipopolisakarida tersebut sangat penting karena toksisitasnya pada he9an dan material tersebut merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari sel bakteri sehingga disebut endotoksin !olk # heeler 1$$0& /2'. Biological dye !cat biologis' adalah suatu senya9a organik yang mempunyai gugus chromofor dan gugus auxochrom yang terikat dalam suatu cincin ben3ena. :ugus chromofor merupakan gugus yang dapat memberikan 9arna pada molekul cat, sedangkan gugus auxochrom yang dapat memberikan disosiasi elektrolit-elektrolit pada molekul cat sehingga cat bersifat lebih mudah bereaksi. +ungsi pengecatan terutama untuk memberi 9arna pada sel atau bagian bagiannya sehingga menambah kontras dan tampak lebih jelas. *elain itu, pengecatan dapat menunjukkan bagian-bagian struktur sel, menunjukkan distribusi dan susunan kimia bagian-bagian sel, membedakan mikroorganisme satu dengan yang lain, menentukan p= dan potensial oksidasi-reduksi ekstraselular dan intraselular !>utono dkk . 1$%& /2 -- /<'. Berdasarkan sifat kimianya, cat biologi dikelompokkan menjadi& 1. ?at basa@ bila cat tersebut memiliki muatan positif pada gugus khromofornya sehingga cat ini me9arnai struktur sel yang bersifat asam. ?ontoh cat basa adalah metilen blue, safranin dan kristal iolet. 2. ?at asam@ bila cat tersebut memiliki muatan negatif pada gugus khromofornya sehingga cat ini me9arnai struktur sel yang bersifat basa. ?ontoh cat asam adalah eosin, tinta india atau tinta cina. !>utono dkk . 1$%& 5<'. (da beberapa macam pengecatan yaitu& 1. engecatan Negatif
5
engecatan dilakukan untuk me9arnai latar belakang preparat dan bakteri itu sendiri tidak ter9arnai. 2. engecatan *ederhana engecatan dilakukan dengan memakai satu macam larutan cat. *el bakteri akan ber9arna sesuai dengan jenis cat yang dipakai. <. engecatan iferensial engecatan dilakukan dengan memakai beberapa macam larutan cat. =asil dari pengecatan diferensial mengelompokkan bakteri ke dalam kelompokkelompok tertentu. !:andjar dkk . 1$$2& 2$'.
III. 1.
2.
$ASIL PENGAMATAN P--c-a -a-
Mikroorganisme &
Bacillus cereus
erbesaran
&
Amur biakan
& 25 jam
e9arnaan
& tinta cina
P--c-a s--rhaa
Mikroorganisme erbesaran Amur biakan e9arnaan
& Bacillus subtilus & & 25 jam & "ristal iolet
3. P--c-a s--rhaa
Mikroorganisme erbesaran Amur biakan e9arnaan
& Micrococcus sp. & & 25 jam & "ristal iolet
/
. P--caa ra4 56s
Nama biakan & Bacillus subtilus Amur biakan & 25 jam e9arnaan & kristal iolet, 4ugols iodin, alkohol aseton # safranin erbesaran &
'. P--caa ra4 -a
Nama biakan & E. coli Amur biakan & 25 jam e9arnaan & kristal iolet, 4ugols iodin, alkohol aseton # safranin erbesaran &
I+.
PEMBA$ASAN
(. CN:C?((N NC:(D+ Baktei yang digunakan dalam pengecatan negatif adalah Bacillus cereus yang berumur 25 jam dengan pe9arnaan tinta cina. Biakan digunakan yang berumur 25 jam karena pada umur tersebut bakteri belum mengeluarkan metabolisme sekundernya, ketika diamati yang tampak hanya sel yang bebas dari metabolisme sekundernya, sehingga pengamatan menjadi lebih mudah. ada percobaan ini tidak dilakukan proses fiksasi karena tujuan pengecatan negatif melihat bakteri yang masih hidup !:andjar dkk . 1$$2& 2$'. engamatan terhadap pengecatan negatif pada Bacillus cereus menggunakan tinta cina karena mengandung asam eosinat yang kromofornya bermuatan negatif. *el bakteri mengandung asam nukleat dalam jumlah besar,
%
yang terdapat dalam protoplasma sel dan bermuatan negatif. >ika bakteri dicat dengan tinta cina yang bersifat asam dan bermuatan negatif, maka bakteri akan menolak tinta cina tersebut karena bakteri juga bermuatan negatif. =al tersebut mengakibatkan bakteri tidak ter9arnai, pe9arnaan hanya terjadi di daerah sekeliling bakteri !olk # heeler 1$$0& <1'. *el Bacillus cereus yang teramati melalui mikroskop berbentuk batang !basil'. =al tersebut sesuai dengan literatur yang menjelaskan mengenai bentuk sel Bacillus cereus adalah batang lurus, kadang-kadang juga tersusun berpasangan atau membentuk rantai dengan ujung yang membulat. *el tersebut merupakan aerobik atau fakultatif anaerob dengan keanekaan yang tinggi dari kemampuan fisiologi untuk merespon panas, p=, dan salinitas !=olt dkk . 1$$5& //$'. B. CN:C?((N *CCE=(N(
engecatan tersebut menggunakan biakan Bacillus subtilis dan Micrococcus sp. yang berumur 25 jam. e9arna yang digunakan dalam pengecatan sederhana adalah kristal iolet sehingga bakteri tersebut ter9arnai ungu. "ristal iolet merupakan 3at 9arna yang bersifat basa karena memiliki muatan pada bagian kationnya, sehingga 3at 9arna tersebut dapat me9arnai sel bakteri yang bersifat asam. engecatan sederhana proses fiksasi perlu dilakukan karena fiksasi berfungsi untuk melekatkan sel bakteri pada gelas objek sehingga bakteri tersebut tidak terba9a olah air yang mengalir karena setelah di9arnai preparat tersebut dicuci dengan air yang mengalir, selain itu fiksasi juga berguna untuk membunuh bakteri karena sel-sel yang mati lebih mudah untuk di9arnai, membuat sel-sel lebih kuat !keras', dan juga untuk mengubah afinitas !daya ikat' 3at 9arna. 8leh karena itu fikasasi merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi pengecatan secara sederhana !:andjar dkk. 1$$2& <1'.=asil pengamatan pengecatan sederhana menunjukan hasil bakteri setelah dilakukan pengecatan, bakteri tersebut ber9arna ungu yang berarti bakteri tersebut menyerap 3at 9arna cat tersebut sehingga terlihat diba9ah mikroskop.
?. CN:C?((N :E(M
Bakteri yang digunakan dalam pengecatan tersebut adalah Bacillus subtilis dan Escherichia coli yang berusia 25 jam dengan larutan yang digunakan dalam pengecatan tersebut adalah kristal iolet yang berperan sebagai larutan utama, larutan 4ugols iodin, larutan alkohol aseton dan pe9arnaan se kunder atau counterstain yaitu safranin. !:andjar dkk . 1$$2& <<'. Beberapa factor-faktor yang mempengaruhi engecatan diferensial atau :ram antara lain& 1. erubahan p= (pabila p= turun kemungkinan bakteri :ram positif dapat berubah menjadi :ram negatif dan jika p= naik bekteri :ram negatif dapat berubah menjadi :ram positif. 2. enyimpangan prosedur pengecatan encucian yang terlalu lama dengan alkohol dapat meyebabkan bakteri :ram positif memberikan hasil seperti :ram negatif. <. erlakuan khusus Bakteri :ram positif yang bagian selnya !lipid, protein, dan karbohidrat' dihilangkan dengan melarutkan dalam air panas, eter, atau larutan ribonuklease dapat berubah menjadi :ram negatif. Bakteri :ram negatif bila ditambah dengan larutan pekat N( dapat berubah menjadi :ram positif. 5. +aktor medium Bakteri :ram positif yang lemah, bila terlalu lama ditumbuhkan dalam medium yang mengandung bahan yang mudah difermentasi dapat berubah menjadi :ram negatif. !>utono dkk . 1$%& 5$--/0'. engamatan pada pengecatan :ram positif terhadap Bacillus subtilus menunjukan sel ber9arna ungu. arna ungu membuktikan bah9a Bacillus subtilis merupakan bakteri :ram positif. inding sel organisme :ram positif cukup tebal !20--)0' dan terdiri atas %0 --100 ; peptidoglikan. *emua sel :ram positif memilki polimer lurus asam N-asetilmuramat dan N-glikosamin, namun
)
ada ariasi dalam panjang dan komposisi jembatan peptida yang mengaitkan tetrapeptida dari satu asam N-asetil muramat dengan polimer di sampingnya. Beberapa organisme :ram positif juga mengandung substansi dinding sel yang disebut asam teikoat !olk # heeler 1$$0& /0 --/1'. engamatan pada pengecatan :ram negatif terhadap bakteri E. coli menunjukkan sel ber9arna merah. arna merah membuktikan bah9a E. coli merupakan bakteri :ram negatif. inding sel bakteri :ram negatif mempunyai susunan kimia yang lebih rumit daripada bakteri :ram positif. inding sel bakteri :ram negatif mengandung lebih sedikit peptidoglikan !10 --20 ; bobot kering dinding sel', tetapi di luar lapisan peptidoglikan, ada struktur membran kedua yang tersusun atas protein, fosfolipid dan lipopolisaksarida !olk # heeler 1$$0& /2'.
+.
KESIMPULAN
1. ?iri morfologi sel bakteri dapat diamati dengan melakukan pe9arnaan menggunakan biologycal dye 2. erdapat tiga teknik pengecatan yang dilakukanpada praktikum yaitu teknik pengecatan sederhana, negatie dan diferensial
+I.
DAFTAR A"UAN
Black, >.:. 1$$$. Microbiology principles and explorations. >ohn iley # *ons, Dnc., Ne9 Fork& GGi H )% hlm. :andjar, D., D. M. "oentjoro, . Mangun9ardoyo # 4. *oebagya. 1$$2. Pedoman praktikum mikrobiologi dasar . >urusan Biologi +MD(-AD, epok& ii H ) hlm. =olt, >.:., N.E."neg, .=.(. *neath, >.. *taley, # *.. illiams. 1$$5. Bergeys manual of acterminative bacteriology. Cd. "e-$. illiams # ilkins, Baltimore& Giii H ) hlm. >utono, >. *oedarsono, *. =artadi, *. =aribun # *. . *oesanto. 1$%.
$
Pedoman praktikum mikrobiologi umum untuk perguruan tinggi. enerbit epartemen Mikrobiologi A:M, Fogyakarta& Gii H 2<2 hlm. Mc"ane, 4. # >. "andel. 1$$%. Microbiology! Essentials and applications. Cd. ke-2. Mc:ra9-=ill, Dnc., Ne9 Fork& GGii H )5< hlm. imotius, ". =. 1$)2. Mikrobiologi dasar . Aniersitas "risten *atya acana, *alatiga& iG H 1$) hlm. olk, . (. # M. +. heeler. 1$$0. Mikrobiologi. Cd."e-/. erj.dari Microbiology, oleh Markham. enerbit Crlangga, >akarta& Gii H <$% hlm.
LAMPIRAN
:ambar 1. Bacillus subtilis pengecatan sederhana I*umber& okumentasi pribadi.J
10
:ambar 2. Bacillus subtilis pengecatan diferensial :ram positif I*umber& okumentasi pribadi.J
:ambar <. C.coli pengecatan diferensial :ram negatif I*umber& okumentasi pribadi.J
:ambar 5. Bacillus cereus pengecatan negatif I*umber& okumentasi pribadi.J
11
:ambar /. Kat pe9arnaan bakteri I*umber& okumentasi pribadi.J
:ambar %. Biakan bakteri untuk pe9arnaan I*umber& okumentasi pribadi.J
