Biotek genetika

PENDAHULUAN

GENETIKA MIKROBA

M.RAKHMAN AZIZIDEWI OKTARIAARYANI DWI K.W

IIS SUMAEISIH

MELDA ARYANTIV

SUSI SUSANTIIHDA FEBRIANA SARI

PETA KONSEP

MORFOLOGI & STRUKTUR BENTUK DNA REPRODUKSI CARA MENCARI MAKAN

MORFOLOGI MAKROSKOPIK

MORFOLOGI MIKROSKOPIK

SEKSUAL ASEKSUAL

AUTOTROF HETEROTROF

STRUKTUR DASAR

STRUKTUR TAMBAHAN

Peranan Bakteri PERTUMBUHAN BAKTERI

STRUKTUR & MORFOLOGI

BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

GENETIKA MIKROBA

MORFOLOGI & STRUKTUR

BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

MORFOLOGI BAKTERIMorfologi makroskopik (Kolonial morfologi)

Karakteristik koloni : pengamatan pada plate agar Colony's Shape,Ukuran,Edge/Margin,Chromogenesis/pigmentasi,Opacity,ketinggian,Permukaan,Konsistensi,Emulsifiability, Bau

Morfologi mikroskopis (Seluler morfologi)Struktur sel bakteri : pengamatan di bawah mikroskop dinding sel, membran plasma,sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan, kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora

MORFOLOGI BAKTERIMORFOLOGI MAKROSKOPIK

Morfologi koloni dapat ditinjau dari berbagai aspek, yaitu :

Shape : BentukEdge : Tepi/pinggirElevation : KetinggianSize : Ukuran Surface : PermukaanConsistency : Kekentalan /kepadatanOdor : BauOpacity : TransparansiChromogenesis : Pigmentasi


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

MORFOLOGI BAKTERI

Gambar Macam-macam bentuk, tepi dan ketinggian bakteri


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

MORFOLOGI BAKTERIMorfologi mikroskopik

Morfologi mikroskopik adalah karakteristik bakteri yang dilihat melalui pengamatan dibawah mikroskop. Bentuk bakteri sangat bervariasi, tetapi secara umum ada 3 tipe, yaitu :.

1. Bentuk batang / basil

2. Bentuk bulat / kokus

3. Bentuk spiral / spirilium


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

MORFOLOGI BAKTERIBENTUK BASIL (BATANG)


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/basil.jpg

MORFOLOGI BAKTERIBENTUK BULAT (KOKUS)


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/kokus.jpg

MORFOLOGI BAKTERI

BENTUK SPIRALMORFOLOGI &

STRUKTUR

BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/spirilia.jpg

STRUKTUR BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

http://gurungeblog.files.wordpress.com/2008/11/struktur-bakteri1.jpg

STRUKTUR BAKTERIDINDING SEL.

• Dinding sel ini berfungsi sebagai pertahanan bakteri agar dapat bertahan hidup dalam lingkungannya serta mempertahan -kan tekanan osmotik bakteri.

• Tekanan osmotik di dalam bakteri berkisar antara 5-20 atmosfir.

• Dinding bakteri tersebut terdiri dari lapisan peptidoglikan yaitu susunan yang terdiri dari polimer besar dan terbuat dari N–asetil glukosamin dan asam N–asetil muramat yang saling berikatan silang (cross linking) dengan ikatan kovalen.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERIDENGAN ADANYA PEPTIDOGLIKAN INI, BAKTERI

TERBAGI DUA YAITU BAKTERI:

• Gram positif yaitu bakteri yang bila diwarnai dengan kristal ungu atau jodium lalu dicuci dengan alkoholakan tetap mempertahankan warna ungu setelah pewarnaan. Hal ini terjadi karena bakteri gram positip mempunyai lapisan peptidoglikan yang lebih tebal.

• Gram negatif yaitu kebalikan gram positip di mana bakteri tersebut akan kehilangan warna ungunya setelah dicuci dikarenakan peptidoglikan gram negatip lebih tipis


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERIFungsi dinding sel :

•Berperan dalam pembelahan sel.•Pelaksana biosintesa dinding sel itu sendiri.•Determinan antigen permukaan bakteri.•Pada gram(-) dinding sel mempunyai aktivitas endotoksin.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERIMembran plasma

• Tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein

• Selubung sel bakteri ini mengandung daerah transpor untuk untuk menutrisi daerah reseptor

• Membran Sel ini mempunyai sifat yang semipermeabel.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Gbr. Membran Plasma

STRUKTUR BAKTERIFungsi membran sel:

•Transpor bahan makanan secara selektif.•Pada spesies aerob merupakan tempat transport electron dan oksidasi-fosforlasi.•Tempat ekspresi bagi eksoenzim yang hidrolitik.•Menagndung enzim dan molekul-molekul yang berfungsi pada biosintsa DNA.•Mengandung reseptor protein untuk system kemotaktik


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERISITOPLASMA

Komponen-komponen Sitoplasma :

a. Materi inti

• Terdiri dari DNA dan RNA.

• Materi inti dapat dilihat dengan mikroskop elektron.

• Di dalam DNA terdapat benang DNA yanmg disebut kromosom


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERIb. Ribosom

• Merupakan suatu partikel sitoplasma.• Ribosom bakteri terletak menyebar di sitoplasma,• Berfungsi dalam sintesis protein• Bentuknya berupa butir-butir kecil• Tidak diselubungi membran• Tersusun atas protein dan RNA


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

c. Granula Sitoplasma( Granula Penyimpanan)•sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan•Granula tersebar pada sitoplasma

STRUKTUR BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

d. Plasmid• Disebut juga DNA nonkromosom• Terletak di luar DNA kromosom• Berbentuk sirkuler• Ukurannya sekitar 1/1000 kali DNA kromosom.• Mengandung gen-gen tertentu misalnya gen kebal antibiotik, gen patogen.• Dalam sel bakteri dapat terbentuk 10-20 plasmid

STRUKTUR TAMBAHAN1. Kapsul

• adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu,.

• lapisannya tebal disebut kapsul .

• lapisannya tipis disebut lapisan lendir.

• Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas olisakarida dan air.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR TAMBAHAN2. Flagelum atau bulu cambuk

•struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. •Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 - 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR TAMBAHAN3. Pilus dan fimbria

•struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel,

• pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif.

•Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR TAMBAHAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR TAMBAHAN4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat

dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis. Dengan mengatur jumlah gas dalam vakuola gasnya, bakteri dapat meningkatkan atau mengurangi kepadatan sel mereka secara keseluruhan dan bergerak ke atas atau bawah dalam air.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

STRUKTUR TAMBAHAN6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari

beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

• Merupakan materi genetic bakteri yang terdapat di dalam sitoplasma• Bentuk DNA bakteri seperti kalung yang tidak berujung pangkal.• Bentuk demikian dikenal sebagai DNA sirkuler• DNA tersusun atas dua utas polinukleotida berpilin• DNA merupakan zat pengontrol sintesis protein bakteri, dan merupakanzat pembawa sifat atau gen• DNA ini dikenal pula sebagai kromosom bakteri• DNA bakteri tidak tersebar di dalam sitoplasma, melainkan terdapat pada daerah tertentu yang disebut daerah inti• Materi genetik inilah yang dikenal sebagai inti bakteri

DNA (DEOXYRIBONUCLEIC ACID)


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

DNA (DEOXYRIBONUCLEIC ACID)


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

REPRODUKSICara Perkembangbiakan bakteri:

1. Pada umumnya bakteri hanya mengenal 1 macam pembiakan yaitu aseksual (vegetatif), berlangsung secara cepat dengan cara pembelahan diri (pembelahan binet), yaitu sel induk membelah jadi 2 sel anak, kemudian sel anak membelah lagi dan seterusnya. Waktu yang diperlukan untuk membelah menjadi 2 sel baru disebut waktu generasi, dan waktu ini tergantung pada faktor-faktor antara lain, medium, spesies, dan umur bakteri.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

REPRODUKSIMORFOLOGI &

STRUKTUR

BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

REPRODUKSIMORFOLOGI &

STRUKTUR

BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Pembelahan sel dapat dibagi dalam 3 fase, yaitu:• Fase I : sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus pada arah yang memanjang.

• Fase II : sekat diikuti oleh dinding melintang dimana dinding tidak merupakan penyekat sempurna karena ditengahnya terdapat suatu lubang kecil dan protoplasma. Kedua sel baru masih dapat berhubungan, hubungan ini disebut plasmodesmida.

• Fase III : terpisahnya kedua sel.

REPRODUKSI2. Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.

Rekombinasi Genetik di bagi menjadi 3:

1. Konjugasi2. Transformasi3. Transduksi


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

REPRODUKSI1. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik

berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

REPRODUKSI2. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN Bakteri

penerima

Rekombinan baru

REPRODUKSI3. Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri)


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

PERTUMBUHAN BAKTERI


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Pada mikroba, pertumbuhan individu dapat berubah langsung menjadi pertumbuhan populasi sehingga batas antara pertumbuhan sel sebagai individu merupakan satu kesatuan dengan populasi yang kadang-kadang terlalu cepat berkembangnya

Suatu bakteri yang dimasukkan ke dalam medium baru pada umumnya tidak segera membelah diri, tapi menyesuaikan diri dahulu dalam medium tersebut

KURVA PERTUMBUHAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Bila kita menginovulasikan (penanaman bakteri) sejumlah tertentu sel bakteri pada suatu media diinkubasikan pada kondisi optimum dalam waktu 18-24 jam, maka akan didapat kurva pertumbuhan jumlah sel bakteri yang hidup. Karena jumlah bakteri sangat banyak dan waktu generasi sangat pendek, maka dibuat suatu grafik dengan gambar sbb:

KURVA PERTUMBUHAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Fase Penyesuaian (Fase Lack/adaptasi)Lamanya fase penyesuaian ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:1. Media & lingkungan pertumbuhan sel2. Jumlah Inokulum (Penanaman bakteri)

Fase Logaritmik (Fase Eksponensial/sangat cepat) • Bakteri membelah cepat dan konstan

• Pertumbuhan sangat cepat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya, seperti pH, kandungan nutrien, kondisi lingkungannya, suhu, dan kelembapan udara.

• Pembelahan berlangsung terus sampai terjadi pertumbuhan hasil-hasil metabolisme yang bersifat racun dan menyebabkan pertumbuhan melambat.

KURVA PERTUMBUHAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Fase Pengurangan Pertumbuhan (Pertumbuhan lambat)Fase ini lambat disebabkan oleh :1. Zat nutrien di dalam media sangat berkurang.2. Keadaan media memburuk karena perubahan pH.3. Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun yang menghambat pertumbuhan bakteri.Fase Pertumbuhan Tetap (Statis)a. Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel

yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati sehingga jumlah sel konstan.

b. Ukuran pada fase ini menjadi kecil karena sel tidak lagi membelah, meskipun nutrisi pada fase ini sudah habis dan kelihatan mendatar pada grafik.

KURVA PERTUMBUHAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Fase Menuju Kematian (Mati)Pada fase ini mikroba mengalami kematian, dikarenakan:1. Nutrien di dalam media sudah habis.2. Energi cadangan dalam sel habis.

CARA MENCARI MAKANCara mendapatkan makan Bakteri meliputi:

Bakteri heterotrof• Bakteri yang tidak dapat mensintesis makanannya

sendiri• Kebutuhan makanan tergantung dari mahluk lain• Contohnya bakteri saprofit dan bakteri parasit.• Bakteri ini hidup dengan memperoleh makanan berupa

zat organik dari lingkungannya karena tidak dapat menyusun sendiri zat organik yang dibutuhkannya

• Zat organik diperoleh dari sisa-sisa organisme lain• Bakteri yang mendapatkan zat organik dari sampah,

kotoran, bangkai dan juga sisa makanan, kita sebut sebagai bakteri saprofit

• Bakteri ini menguraikan zat organik dalam makanan menjadi zat anorganik, yaitu CO2, H2O, energi dan mineral.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

CARA MENCARI MAKAN


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Salah satu contoh bakteri heterotrof adalah Escherichia Coli

CARA MENCARI MAKANBakteri Autotrof

Bakteri yang dapat menyusun zat makanan sendiri dari zat anorganik yang ada. Dari sumber energi yang digunakannya, bakteri autotrof (auto = sendiri, trophein = makanan) dibedakan menjadi dua golongan, yaitu: bakteri

1. fotoautotrof2. kemoautotrof


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

CARA MENCARI MAKAN1. Bakteri fotoautrotof

Bakteri fotoautrotof yaitu bakteri yang memanfaatkan cahaya sebagai energi untuk mengubah zat anorganik menjadi zat organik melalui proses fotosintesis.Contoh bakteri ini adalah


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN Gambar Bakteri Hijau Gambar Bakteri Ungu

CARA MENCARI MAKAN2. Bakteri kemoautrotof

Bakteri kemoautrotof adalah bakteri yang menggunakan energi kimia yang diperolehnya pada saat terjadi perombakan zat kimia dari molekul yang kompleks menjadi molekul yang sederhana dengan melepaskan hidrogen.Contoh bakteri ini adalah:


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN Nitrosomonas Nitrosocoocus NITROBACTER

PERANAN BAKTERI

1. Pembusukan (pengurerikut :aian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie)

2. Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya Acetobacter pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt, Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco dan Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt.

3. Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

PERANAN BAKTERI4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman.

5. Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,Streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri.

6. Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

PERANAN BAKTERI7. Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium

8. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.


BENTUK DNA

REPRODUKSI

CARA MENCARI MAKAN

Education

Biotek genetika