ULTRASTRUKTUR
S E L
BAKTERI


 Pengamatan Leeuwenhoek (1675)
dg mikroskop sederhananya baru dapat menunjukkan penampilan kasar
dari mikroorganisme

 Awal 1940-an
mulai ada mikroskop elektron
dengan resolusi
jauh lebih tinggi mampu menunjukkan struktur halus mikroorganisme

 Struktur halus mikroorganisme memberikan kemajuan tidak ternilai bagi pengetahuan mikrobiologi
mengenai :
komponen sel
komposisi kimiawi
sifat
fungsi
sitologi biokimiawi
telaah penggunaan
pengendalian kuman, dsb.
Walaupun bakteri amat kecil namun mudah diukur dengan tepat dengan mikroskop yang dilengkapi dengan mikrometer okular
.
 Mikrometer pentas diletakkan di atas pentas di bawah obyektif dan mikrometer okular disisipkan di dalam lensa mata,
pada perbesaran kuat tampak kedua mikrometer itu berimpit atas bawah yang langsung bisa dibandingkan dan dihitung besarnya suatu sel dengan kalibrasi.


Ukuran sel bakteri
.




Sel prokariota
strukturnya
lebih sederhana
dari sel eukariota,
tetapi struktur
dinding selnya
lebih kompleks.
An animal cell






Struktur sel bakteri






Nukleus / inti
Dengan pewarnaan Feulgen (mewarnai molekul DNA) inti sel prokariota dapat dilihat dengan mikroskop cahaya
Dengan mikroskop elektron tampak inti tidak mempunyai membran inti, di dalamnya terdapat benang DNA (DNA fibril) yang bila diekstraksi berupa molekul tunggal/utuh dengan BM 2-3 x 109 , benang DNA atau kromosom ini panjangnya ± 1 mm.
Ekstraksi DNA dengan melisiskan dinding sel secara hati-hati, disentrifugasi, maka benang DNA akan terpisah dan dapat dimurnikan
Nukleus / inti
Sitoplasma
Sel prokariota tidak mempunyai mitokondria atau kloroplast, enzim-enzim untuk transport elektron bekerja pada lamellae di bawah membran sel.
Bakteri menyimpan makanan cadangan berupa granula sitoplasma, sebagai sumber karbon atau granula dikonversi menjadi sumber nitrogen bila protein berkurang jumlahnya.
Pada jenis bakteri tertentu granula sitoplasma menyimpan pula sulfur, fosfat inorganik (granula volutin), pada korinebakteria disebut granula metakromatik.
Membran sitoplasma
Struktur dari fosfolipid dan protein, membran sel prokariota tidak mengandung sterol kecuali genus Mycoplasma.
Pada tempat-tempat tertentu membran sel terdapat lekukan ke dalam (convoluted invagination) disebut “mesosom” :
1. Septal mesosom berfungsi dalam pertumbuhan sel, kromosom bakteri (DNA) melekat pada septal mesosom.
2. Lateral mesosom.
Membran sitoplasma
Membran sitoplasma
Membran sitoplasma
Membran sitoplasma
Fungsi membran sitoplasma

Sebagai tempat transport bahan makanan secara selektif
Pada jenis aerob sebagai tempat transport elektron dan oksidasi-fosforilasi
Tempat ekspresi eksoenzim hidrolitik
Mengandung enzim, molekul-molekul yang berfungsi pada biosintesa DNA, polimerisasi dinding sel dan lipid membran (fungsi biosintetik)
Mengandung reseptor dan protein untuk sistim kemotaktik
Dinding sel
Terdiri atas lapisan peptidoglikan/murein/ mukopeptida Meskipun tekanan osmotik tinggi (5-20 atm) tetapi sel kuman tidak pecah sebab dinding sel amat kuat. transport aktif yang meninggikan konsentrasi larutan dalam sel
Respon bakteri terhadap pewarnaan Gram dapat dibedakan positif Gram dan negatif Gram, mula-mula sel kuman diwarnai dengan ungu kristal, iodium, dan dicuci alkohol aseton. Bakteri Gram negatif kehilangan warna ungu sedangkan Gram positif tetap mempertahankan warna ungu.
Dinding sel
Dinding sel
Dinding sel
Komposisi kimiawi dinding sel
 Lapisan peptidoglikan terdiri atas polimer yang tersusun 3 bahan pembangun :
1. N-asetilglukosamin (AGA)
2. Asam N-asetilmuramat (AAM)
3. Peptida terdiri atas asam amino :
L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat,
lisin/asam diaminopimelat.
Fungsi lain dinding sel
1. Berperanan penting dalam proses
pembelahan sel
2. Tempat melaksanakan biosintesa
pembentukan dinding sel
3. Lapisan tertentu dinding sel merupakan
determinan dari antigen permukaan kuman
4. Pada kuman Gram negatif lapisan dinding sel
mengandung lipopolisakarida (LPS) yang
mempunyai aktivitas endotoksin, dimana
pada binatang LPS bersifat toksik
Dinding sel
Dinding sel
Dinding sel bakteri Gram positif dan negatif
Dinding sel bakteri Gram positif dan negatif
Kapsul
 Banyak sel bakteri mensintesa polimer ekstrasel (polisakarida) yang berkondensasi membentuk lapisan di sekeliling sel disebut kapsul.
 Pada medium agar kuman berkapsul tampak koloninya berlendir
 Kuman berkapsul lebih tahan terhadap fagositosis dari daya pertahanan tubuh hospes
 Kapsul kuman Streptococcus mutans dapat melekat erat pada gigi, memproduksi asam, menyebabkan karies gigi.
Capsules and slime layers
Kapsul
 Banyak sel bakteri mensintesa polimer ekstrasel (polisakarida) yang berkondensasi membentuk lapisan di sekeliling sel disebut kapsul.
 Pada medium agar kuman berkapsul tampak koloninya berlendir
 Kuman berkapsul lebih tahan terhadap fagositosis dari daya pertahanan tubuh hospes
 Kapsul kuman Streptococcus mutans dapat melekat erat pada gigi, memproduksi asam, menyebabkan karies gigi.
Flagel
Bagian kuman berbentuk benang terdiri atas protein flagellin, berdiameter 12-30 nm, sebagai alat gerak.
Bila suspensi kuman berflagel dikocok kuat maka flagel dapat rontok, tetapi akan tumbuh lagi dalam 3-6 menit.
Ada empat jenis flagel :
1. Monotrik : tunggal di bagian ujung kuman
2. Lofotrik : seberkas di satu ujung
3. Amfitrik : satu atau lebih di kedua ujung kuman
4. Peritrik : tersebar merata di kedua ujung kuman


Flagel
Flagel
Flagel sebagai motor penggerak bakteri
Flagel sebagai motor penggerak bakteri
Flagella
Pili / fimbria
Pili / fimbria
Pili (synonym: fimbriae)
E n d o s p o r a

E n d o s p o r a
E n d o s p o r a
E n d o s p o r a
E n d o s p o r a
Spora terdiri dari :
Peristiwa sporulasi
Peristiwa germinasi menjadi sel vegetatif
1. Aktivasi : diawali oleh adanya zat yang dapat dapat merusak coat seperti panas,
asam sulfihidril
2. Inisiasi : spora melakukan germinasi menggunakan sumber makanan
dari lingkungannya.
3. Outgrowth : terjadi degradasi korteks, sel vegetatif keluar dan hidup
seperti semula (normal).
Peristiwa germinasi menjadi sel vegetatif




Capsules and slime layers
Pili (synonym: fimbriae)
Flagella
An animal cell