Pernahkah kalian berpikir bahwa di
dalam tubuh kita ini terdapat berjuta-juta bakteri yang bersimbiosis
mutualisme, parasitisme, ataupun saprofit dengan tubuh kita? Bakteri
dapat kita jumpai di berbagai tempat. Di tubuh kita misalnya, bakteri
terdapat di permukaan kulit, dalam sistem pencernaan, dalam kotoran
gigi yang membusuk, ataupun di kulit kepala kita.
Tubuh bakteri yang sangat kecil dan
cara hidup yang beraneka ragam memungkinkan bakteri untuk hidup di mana
saja sehingga bakteri dapat ditemukan di mana-mana, misalnya, di dalam
tanah, dalam air, dalam sisa-sisa makhluk hidup, dalam tubuh manusia,
bahkan dalam sebutir debu. Luasnya distribusi bakteri ini menyebabkan
bakteri sering disebut juga dengan kosmopolit.
Pada umumnya, bakteri bersifat
heterotrof dan dapat hidup sebagai saprofit atau parasit. Ada juga
bakteri yang dapat membuat makanan sendiri yang disebut bakteri
autotrof. Untuk lebih jelasnya, marilah kita perdalam dengan kajian di
bawah ini.
1. Ciri-Ciri Bakteri
Bakteri merupakan makhluk hidup bersel satu yang berukuran sangat kecil
dan mempunyai bentuk yang beraneka ragam. Bakteri dapat berbentuk
batang, spiral, atau bola. Bentuk tubuh ini dapat dijadikan dasar
klasifikasi bakteri.
Ukuran bakteri yang paling besar kira-kira 100 m. Ada pula yang kurang
dari 1 m dan yang terkecil kira-kira berukuran 0,1 m (1 mikron = 0,001
mm). Bakteri hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop. Ukuran
bakteri yang lebih kecil dari 0,1 m hanya dapat diamati dengan
mikroskop elektron. Sekumpulan bakteri dapat membentuk koloni.
Contohnya, pada makanan yang telah busuk, koloni bakteri dapat terlihat
dalam bentuk cairan kental, lengket seperti lendir yang berwarna putih
kekuningan.
Bakteri tidak mengandung klorofil
sehingga tidak dapat membuat makanan sendiri. Berdasarkan sumber zat
makanannya, bakteri dibagi menjadi bakteri autotrofdan heterotrof.
Bakteri heterotrof terbagi menjadi bakterisaprofitdan parasit.
Berdasarkan kebutuhan oksigen-nya, bakteri dapat dibedakan menjadi
bakteri aerobdan anaerob.
2. Struktur Tubuh Bakteri
Bakteri berukuran sangat kecil sehingga struktur tubuhnya sulit untuk
diamati. Tubuh bakteri berupa sel tunggal, dinding selnya tersusun dari
hemiselulosa dan senyawa semacam pektin yang lebih mendekati pada sel
hewan. Dinding sel dilapisi selaput mirip gelatin yang menyebabkan
dinding sel berlendir. Isi sel berupa protoplas dengan membran plasma
dan sitoplasma. Di dalam sitoplasma tersebar butiran-butiran nukleotida
yang mengandung DNA, belum terdapat inti dengan membran inti seperti
pada sel umumnya. Belum terdapat plastida dan zat warna. Sebagian
bakteri ada yang mempunyai karotenoida.
Jika dilihat dari struktur luarnya,
bentuk bakteri akan beraneka ragam, yaitu berbentuk batang, spiral, dan
bola. Bentuk tubuh ini dapat dijadikan dasar klasifikasi bakteri. Jika
bakteri cocus membelah diri pada satu bidang dan tetap saling melekat
berpasangan dua dua, disebut diplococus, contohnya, Diplococus
bacillus. Jika selnya membelah diri pada satu bidang dan tetap melekat
berbaris seperti rantai, disebut streptococus, misalnya, Spirillum.Jika
selnya membelah diri pada dua bidang dan secara khas membentuk kelompok
terdiri dari empat sel, disebut tetracocus (Pediococcus cerevisiae).
Jika selnya membelah diri pada tiga bidang dalam suatu pola tak teratur
seperti anggur, disebut stafilcocus, misalnya, Staphylococcus aureus.
Jika selnya membelah diri pada tiga bidang dalam suatu pola teratur
membentuk penataan seperti kubus, disebut sarsina, misalnya, Sarcina
ventriculi. Bakteri yang berbentuk spiral biasanya tidak berkelompok.
Spirillum dibedakan menjadi (1) bentuk spiral (berupa lengkung lebih
dari setengah lingkaran), misalnya, Spirillum minor, (2) koma (berupa
lengkung kurang dari setengah lingkaran, pendek, dan tidak lengkap),
misalnya, Vibrio comma, dan (3) spiroseta (berupa spiral yang halus dan
lentur), misalnya, Treponema pallidium. Plasma bakteri banyak
mengandung vakuola-kecil yang berisi cadangan makanan, seperti
glikogen, amilosa, lemak, zat putih telur, dan vulotin.
Umumnya, bakteri bergerak pasif, tetapi
ada juga yang dapat bergerak aktif dalam medium cair. Pada fase
tertentu, bakteri tersebut dapat membentuk rambut-rambut plasma yang
dapat menembus dinding plasma. Rambut plasma ini disebut bulu
cambukatau flagel. Jumlah flagel dapat berbeda-beda, misalnya,
monorik(satu flagel pada salah satu kutubnya), subpolar(dua flagel
masing-masing di bawah kutubnya), lofotrik(ada seberkas flagel pada
salah satu kutubnya), dan peritrik (flagel menyebar di seluruh
permukaan sel). Dengan mikroskop, terlihat tiga struktur utama di luar
dinding sel walaupun tidak semua bakteri memiliki ketiga struktur
tersebut. Ketiga struktur tersebut adalahflagel,pili, dan kapsul.
Mengenai flagel, telah dijelaskan di atas. Sekarang kalian juga perlu
mengetahui tentang pili dan kapsul. Pili (fimbriae),berupa filamen atau
benang, lebih kecil, lebih banyak, dan lebih pendek daripada flagel.
Pili hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron dan tidak
berhubungan dengan pergerakan. Fungsi pili adalah sebagai pintu gerbang
bagi masuknya materi genetik selama perkawinan dan berfungsi membantu
untuk melekatkan diri pada jaringan hewan atau tumbuhan yang merupakan
sumber nutriennya. Kapsul atau lapisan lendir merupakan bahan kental
yang mengelilingi dinding sel bakteri. Kapsul penting bagi bakteri
karena merupakan pelindung dan sebagai penyimpan cadangan makanan. Pada
bakteri penyebab penyakit, kapsul dapat berfungsi meningkatkan
kemampuan bakteri dalam menginfeksi inangnya atau dengan kata lain
meningkatkan daya virulensi.
Selain tiga struktur utama di luar
tubuh bakteri, terdapat struktur dalam tubuh bakteri. Setelah kapsul
ditemukan tubuh bakteri yang batas terluarnya adalah dinding sel,
kemudian di bawahnya terdapat membran sel. Membran sel pada bagian
tertentu membentuk mesosom, lalu bagian dalam tubuh terdapat sitoplasma
dan struktur-struktur di dalam sitoplasma.
3. Reproduksi Bakteri
Bakteri dapat berkembang biak secara aseksual dengan membelah diri pada
lingkungan yang tepat atau sesuai. Proses pembelahan diri pada bakteri
terjadi secara biner melintang. Pembelahan biner melintang adalah
pembelahan yang diawali dengan terbentuknya dinding melintang yang
memisahkan satu sel bakteri menjadi dua sel anak. Dua sel bakteri ini
mempunyai bentuk dan ukuran sama (identik). Sel anakan hasil pembelahan
ini akan membentuk suatu koloni yang dapat dijadikan satu tanda
pengenal untuk jenis bakteri. Misalnya, bakteri yang terdiri dari
sepasang sel (diplococcus), delapan sel membentuk kubus (sarcina), dan
berbentuk rantai (streptococus). Reproduksi bakteri dapat berlangsung
dengan sangat cepat. Pada keadaan optimal, beberapa jenis bakteri dapat
membelah setiap 20 menit. Dalam satu jam bakteri dapat berkembang biak
menjadi berjuta-juta sel. Coba kamu hitung kalau setiap 20 menit
bakteri dapat membelah, berapa jumlah bakteri yang dihasilkan dari 1
bakteri dalam waktu 24 jam. Diskusikan dengan guru dan teman-temanmu,
apa yang akan terjadi kalau perkembangbiakan bakteri ini terus-menerus
berlangsung tanpa ada faktor yang membatasinya?
Pada kondisi yang kurang menguntungkan,
sel-sel bakteri dapat mempertahankan diri dengan pembentukan spora.
Akan tetapi, ada pula jenis bakteri yang akan mati karena perubahan
faktor lingkungan. Faktor lingkungan ini adalah cahaya matahari yang
terus-menerus, kenaikan suhu, kekeringan, dan adanya zat-zat penghambat
dan pembunuh bakteri, seperti antibiotika dan desinfektan. Keadaan
tersebut juga menunjukkan bahwa meskipun populasi bakteri sangat besar,
tetap saja dapat dikendalikan oleh faktor-faktor penghambat sehingga
peranan bakteri di alam sebagai salah satu peng-urai dapat seimbang
dengan makhluk hidup produsen dan konsumen.
Dalam keadaan normal, spora akan tumbuh
kembali menjadi satu sel bakteri. Bakteri tidak melakukan pembiakan
seksual yang sebenarnya, seperti yang terjadi pada makhluk hidup
eukariot, karena bakteri tidak mengalami penyatuan sel kelamin.
Meskipun demikian, pada bakteri terjadi pertukaran materi genetikdengan
sel pasangannya. Oleh karena itu, perkembangbiakan bakteri yang terjadi
dengan cara ini disebut perkembangbiakan paraseksual. Perkembangbiakan
parasekual bakteri dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu
transformasi,konjugasi, dan transduksi.
a. Transformasi adalah pemindahan potongan materi genetik atau DNA dari luar ke sel bakteri penerima. Dalam proses ini, tidak
terjadi kontak langsung antara bakteri pemberi DNA dan penerima.
b. Konjugasiadalah penggabungan antara
DNA pemberi dan DNA penerima melalui kontak langsung. Jadi, untuk
memasukkan DNA dari sel pemberi ke sel penerima, harus terjadi hubungan
langsung.
c. Transduksi adalah pemindahan DNA
dari sel pemberi ke sel penerima dengan perantaraan virus. Dalam hal
ini, protein virus yang berfungsi sebagai cangkang digunakan untuk
pembungkus dan membawa DNA bakteri pemberi menuju sel penerima.
4. Macam-Macam Bakteri
Dalam subbab ini akan dibahas tentang bakteri berdasarkan cara memperoleh makanannya dan kebutuhan oksigennya.
a. Berdasarkan Cara Memperoleh Makanannya
1) Bakteri Heterotrof
Bakteri heterotrofadalah bakteri yang hidup dan memperoleh makanan dari lingkungannya karena tidak dapat membuat makanan
sendiri. Bakteri ini dapat hidup secara saprofit dan parasit. Bakteri
saprofitadalah bakteri yang hidup pada jasad yang sudah mati, misalnya,
sampah, bangkai, atau kotoran. Bakteri ini sering disebut sebagai
bakteri pembersih karena dapat menguraikan sampah-sampah organik
sehingga menguntungkan bagi manusia, contohnya, bakteri Eschericia coli
yang berperan sebagai pembusuk sisa makanan dalam usus besar dan
bakteri Lactobacillus garicusyang berperan dalam pembuatan yogurt.
Bakteri parasit adalah bakteri yang hidup menumpang pada makhluk hidup
lain. Bakteri ini biasanya bersifat merugikan makhluK hidup yang
ditumpanginya karena dapat menimbulkan penyakit. Contoh penyakit yang
disebabkan oleh bakteri ini, antara lain, kolera disebabkan oleh
bakteri Vibrio cholerae, TBC disebabkan oleh bakteri Mycobac-terium
tuberculosis, disentri disebabkan oleh bakteri Shigella dysenterriae,
sifilis disebabkan oleh bakteri Treponema pallidum, dan radang
paru-paru (pneumoniae) disebabkan oleh bakteri Diplococcus pneumoniae.
Penularan penyakit yang disebabkan oleh
bakteri dapat melalui makanan, minuman, pernapasan, ataupun kontak
langsung dengan penderita, baik secara langsung maupun tidak langsung.
2) Bakteri Autotrof
Bakteri autotrofa dalah bakteri yang dapat membuat makanannya sendiri.
Berdasarkan asal energi yang digunakan, bakteri autotrof dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu bakteri yang bersifat kemoautotrof dan
bakteri yang bersifat fotoatotrof. Bakteri kemoautotrof adalah bakteri
yang membuat makanannya dengan bantuan energi yang berasal dari
reaksi-reaksi kimia, misalnya,
proses oksidasi senyawa tertentu. Contohnya, bakteri nitrit dengan mengoksidkan NH3, bakteri nitrat dengan mengoksidkan HNO
2, bakteri belerang dengan mengoksidkan senyawa belerang, Nitosococcus, dan Nitrobacter.
Bakteri fotoautotrofadalah bakteri yang
membuat makanannya dengan bantuan energi yang berasal dari cahaya
matahari. Bakteri ini adalah bakteri yang mengandung zat warna hijau
sehingga dapat melakukan fotosintesis, seperti tumbuhan hijau.
Contohnya bakteri-bakteri yang mempunyai zat warna, antara lain, dari
golongan Thiorhodaceae(bakteri belerang berzat warna).
b. Berdasarkan Kebutuhan Oksigennya
Berdasarkan kebutuhan oksigennya, bakteri dapat dibedakan menjadi bakteri aerobdan bakteri anaerob.
1) Bakteri Aerob
Bakteri aerobadalah bakteri yang hidupnya memerlukan oksigen bebas.
Bakteri yang hidup secara aerob dapat memecah gula menjadi air, CO2 ,
dan energi. Bakteri aerob secara obligatadalah bakteri yang mutlak
memerlukan oksigen bebas dalam hidupnya, misalnya, bakteri Nitrosomonas.
2) Bakteri Anaerob
Bakteri anaerobadalah bakteri yang dapat hidup tanpa oksigen bebas,
misalnya, bakteri asam susu, bakteri Lactobacillus bulgaricus, dan
Clostridium tetani. Akan tetapi, jika bakteri tersebut dapat hidup
tanpa kebutuhan oksigen secara mutlak atau dapat hidup tanpa adanya
oksigen, bakteri itu disebut bakteri anaerob fakultatif.