Bakteri memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. Berukuran sangat kecil, uniseluler, dan berbentuk berbagai bentuk seperti batang, bola, dan spiral 2. Memiliki struktur seperti dinding sel, membran sel, kapsul, flagela, dan pili yang membedakannya dari organisme lain 3. Tersebar luas di berbagai habitat dan memiliki peran penting dalam siklus hayati bumi

1. 16
BAB 3.1. BAKTERI
Kompetensi
Dasar
: Dapat menerangkan ciri utama dan cara hidup bakteri
Indikator
:
Mhs dapat menerangkan ciri-ciri utama dari bakteri, meliputi:
1. Ciri dan karakteristik bakteri
2. Habitat dan penyebaran
3. Peranan bakteri
4. Pengelompokan bakteri
5. Contoh species bakteri yang penting secara ekonomi
Sub Pokok
Bahasan
1. Ciri dan karakteristik bakteri
2. Anatomi sel bakteri
3. Habitat dan penyebaran
4. Peranan bakteri
5. Pengelompokan bakteri
Sumber Bahan /
Bacaan
: 1. Timotius, H. 1982. Mikrobiologi dasar:6-25
2. Bibiana W Lay & Sugyo Hastowo, 1992.
Mikrobiologi27-50
3. Dwidjoseputro, D. 1978. Dasar dasar mikrobiologi
4. Pelczar, MJ. & Chan, ECS. 1986. Dasar dasar
mikrobiologi: 99-130
5. Berbagai sumber di internet
PENGANTAR
Nama bakteri berasal dari kata ‘bakterion’ (Yunani) yang berarti tongkat
atau batang. Meskipun demikian saat ini nama itu digunakan untuk menyebut
sekelompok mikroba dengan ciri-ciri seperti diuraikan di bawah.
Bakteri adalah jasad hidup yang dominan di muka bumi, dan diperkirakan
telah mengisi sejarah kehidupan selama kurun tiga per empat (¾) umur bumi.
Bakteri mampu beradaptasi pada hampir semua habitat hidup yang tersedia,
sehingga dapat dijumpai, seringkali dalam jumlah yang sangat banyak, pada
hampir semua lingkungan di alam, seperti tanah, air, tubuh jasad hidup
lainnya dan udara,
Kajian tentang hubungan antara berbagai group bakteri yang berbeda pada
saat ini telah menghantarkan manusia sampai pada pandangan tentang dari
mana asal kehidupan di bumi dan juga tentang bagaimana arah perkembangan
dari evolusi biologi yang terjadi.
Sebagai sebuah kelompok, bakteri menunjukkan kemampuan meta-
bolisme yang beragam dan menggunakan hampir semua jenis senyawa
organic. Oleh karenanya bagi manusia kehadiran bakteri dapat merugikan atau
sebaliknya menguntungkan.
Beberapa jenis bakteri adalah penyebab penyakit pada manusia, binatang
atau tumbuhan, tetapi kebanyakan tidak berbahaya atau secara ekologi justeru
banyak memberi manfaat. Tanpa bakteri yang bergiat di dalamnya kondisi
tanah tidak akan subur, dan seresah atau sisa-sisa jasad hidup yang mati akan
menumpuk memenuhi permukaan bumi karena mengalami proses
‘pembusukan’ yang lambat (proses dekomposisi-nya berlangsung lama).
Beberapa jenis bakteri kini telah digunakan dalam industri makanan
(vitsin), minuman (yogurt), farmasi, (antibiotik, insulin), dan kimia (asam
laktat, asam asetat), bidang pertanian (penyubur tanah: Rhizobium spp.,
Acetobacter spp.; pestisida: Bacillus thuringiensis), dan bahkan di bidang
pertambangan, sebgai agen pelarut logam mulia.
Bakteri kini juga digunakan dalam bio-teknologi, misalnya sebagai
wahana untuk rekayasa genetika dalam upaya mendapatkan varitas tanaman
yang unggul. Contohnya adalah bakteri Agrobacterium tumefaciens
CIRI DAN KARAKTERISTIK SEL BAKTERI
 Bakteri adalah makhluk hidup bersel tunggal (uniseluler).
 Berukuran sangat kecil, sehinggai hanya dapat diamati dengan mikroskop.
Ukurannya berkisar antara 0,5-5 μm. Bakteri terbesar yang pernah
ditemukan adalah Thiomargarita dengan lebar mencapai 750 μm (0,75
mm), sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang.
Jenis Lebar (µm) Panjang (µm)
Staphylococcus lactis
Mycobacterium tuberculosis
Salmonella typhosa
Clostridium tetani
Escherichia coli
Bacillus subtilis
Treponema pallidum
0.6-1.0
0.3-0.5
0.8-1.0
0.3-0.5
0.5
0.7-0.8
0.2
2.0-4.0
1.0-3.0
2.0-4.0
1.0-3.0
2.0-3.0
8.0-14.0
 Sekumpulan sel bakteri sejenis dapat membentuk koloni.

2. 17
 Sel bakteri tidak mengandung klorofil sehingga tidak dapat membuat
makanan sendiri
 Bentuk sel bakteri bermacam-
macam. Bentuk sel menunjukkan
karakteristik spesies bakteri terse-
but, dapat bervariasi tergantung
kondisi partum-buhannya. Secara
umum bentuk sel bakteri adalah
batang, bola dan spiral dengan
beberapa variasi dalam aransemen-
nya. Selain itu terdapat bentuk
filament pada species tertentu.
Bentuk basil
Kata basil berasal dari bacillus
yang berarti batang. Bentuk basil
dapat pula dibedakan atas:
1. Basil tunggal yaitu bakteri yang hanya berbentuk satu batang tunggal,
misalnya Salmonella typhi, penyebab penyakit tipus.
2. Diplobasil yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan dua-
dua.
3. Streptobasil yaitu bakteri berbentuk batang yang bergandengan
memanjang membentuk rantai misalnya Bacillus anthracis penyebab
penyakit antraks.
Bentuk bola
Bakteri berbentuk bola dikenal sebagai coccus, bakteri ini juga dapat
dibedakan atas:
1. Monokokus, yaitu bakteri berbentuk bola tunggal, misalnya Neisseria
gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.
2. Diplokokus, yaitu bakeri berbentuk bola yang bergandengan dua-dua,
misalnya Diplococcus pneumonia penyebab penyakit pneumonia atau
radang paru-paru.
3. Sarkina, yaitu bakteri berbentuk bola yang berkelompok empat-empat
sehngga bentuknya mirip kubus.
4. Streptokokus, yaitu bakteri bentuk bola yang berkelompok meman-
jang membentuk rantai.
5. Stafilokokus, yaitu bakteri berbentuk bola yang berkoloni membentuk
sekelopok sel tidak teratur sehingga bentuknya mirip dompolan buah
anggur.
Bentuk spiral
Ada tiga mcam bentuk spiral:
1. Spiral, yaitu golongan bakteri yang bentuknya seperti spiral misalnya
Spirillum.
2. Vibrio, ini dianggap sebagai bentuk spiral tak sempurna, misalnya
Vibrio cholera penyebab penyakit kolera.
3. Spiroseta yaitu golongan bakteri berbentuk spiral yang besifat lentur.
Pada saat bergerak, tubuhnya dapat memanjang dan mengerut.
Contohnya, Spirochaeta palida.
ANATOMI SEL BAKTERI
 Bakteri berukuran sangat kecil sehingga struktur tubuhnya sulit untuk
diamati.
 Tubuh bakteri berupa sel tunggal, tersusun atas dinding sel dan isi sel. Di
sebelah luar dinding sel terdapat selubung atau kapsul.

3. 18
 Di dalam sel bakteri
tidak terdapat membran
dalam (endomembran)
dan organel bermembran
seperti kloroplas dan
mitokondria.
 Struktur sel bakteri dapat
dibagi menjadi struktur
di permukaan luar sel,
pembungkus sel dan
struktur bagian dalam
sel.
Struktur di permukaan luar sel, terdapat kapsul, flagella dan pili
1) Kapsul dan lapisan lendir
 Di sebelah luar dinding sel terdapat lapisan lender, yang merupakan bahan
kental tersusun atas persenyawaan antara protein dan glikogen yaitu
glikoprotein (glycocalyx), yang menyelubungi permukaan luar sel bakteri.
Jika lapisan itu tebal biasanya tampak seperti kapsul.
 Kapsul berfungsi melindu-
ngi bakteri dari suhu atau
kondisi lingkungan yang
ekstrem, dan sebagai pe-
nyimpan cadangan makan-
an. Kapsul juga berfungdi
untuk melindungi sel dari
kekeringan. Pada bakteri
penyebab penyakit, kapsul
dapat berfungsi meningkatkan kemampuan bakteri dalam menginfeksi
inangnya atau dengan kata lain meningkatkan daya virulensi. Kapsul
berfungsi untuk mempertahankan diri dari antibodi yang dihasilkan sel
inang.
 Tidak semua sel bakteri memiliki kapsul. Hanya bakteri patogen yang
berkapsul.
2) Flagela
 adalah struktur kompleks yang tersusun atas bermacam-macam protein
termasuk flagelin yang membuat flagela berbentuk seperti tabung cambuk
dan protein kompleks yang memanjangkan dinding sel dan membran sel
untuk membentuk motor yang menyebabkan flagela berotasi. Flagela
digunakan bakteri sebagai alat gerak.
 Flagela berbentuk seperti cambuk.
 Bentuk yang umum dijumpai
meliputi:
A. Atrik, tidak mempunyai flagel.
B. Monotrik, mempunyai satu flagel
pada salah satu ujungnya.
C. Lofotrik, mempunyai sejumlah
flagel pada salah satu ujungnya.
D. Amfitrik, mempunyai satu flagel
pada kedua ujungnya
E. Peritrik, mempunyai flagel pada
seluruh permukaan tubuhnya
3) Pili dan fimbria
 Fimbria adalah tabung protein yang menonjol dari membran pada
banyak spesies dari Proteobacteria. Fimbria umumnya pendek dan
terdapat banyak di seluruh permukaan sel bakteri. Struktur pili mirip
dengan fimbria dan ada di permukaan sel bakteri namun tidak banyak.
Pili berperan dalam konjugasi bakteri. Fimbria hanya ditemukan pada
bakteri gram negatif, dimana bakteri tersebut memiliki lapisan
peptidoglikan yang tipis pada dinding selnya.
Bungkus Sel: tediri atas dinding sel dan membran sel
A. Dinding sel
 Dinding sel tersusun dari makromulekul yang disebut peptidoglikan,
yakni polisakarida yang berikatan dengan protein (murein, mukopeptida
dan mukokompleks). Peptidoglikan memberi kekerasan pada dinding sel
dan memberikan bentuk sel. Tebal didnding sel antara 10-23 µm, dan
beratnya sekitar 20% dari total berat kering sel.

4. 19
 Fungsi dinding sel adalah memberi bentuk dan melindungi sel, serta
mengatur pertukaran zat dari dan ke dalam/luar sel.
 Berdasarkan struktur protein dan polisakarida yang terkandung di dalam
dinding sel ini, bakteri dapat dibedakan menjadi bakteri gram positif dan
gram negatif.
 Bakteri gram positif mempunyai peptidoglikan di luar membran plasma.
Pada bakteri gram negatif, peptidoglikan terletak di antara membran
plasma dan membran luar, dan jumlahnya lebih sedikit.
 Bakteri gram-positif dinding selnya terdiri 40-50% peptidoglikan, dan
semua bakteri gram-positif memiliki polimer lurus asam N-asetil muramat
dan N-asetil glukosamin. Dinding sel beberapa bakteri gram positif
mengandung substansi asam teikoat yang dikaitkan pada asam muramat
dari lapisan peptidoglikan. Apabila dicat Gram menghasilkan warna
ungu.
 Bakteri gram-negatif dindingnya mengandung 5-20 % peptidoglikan, di
luar lapisan peptidoglikan ada struktur membran yang tersusun dari
protein fostolipida dan lipopolisakarida. Apabila dicat Gram meng-
hasilkan warna merah.
Gambar susunan didnding sel bakteri Gram Positif dan Gram Negatif
B. Membran sel
 Membrane sel tersusun atas molekul lemak dan protein, seperti halnya
membran sel organisme yang lain.
DAFTAR Senyawa penyusun dinding sel Bakteri Garam Positif dan Gram
Negatif
Senyawa Gram positif Gram Negatif
Peptidoglikan
Asam teikoat
Lipopolisakarida
Protein
lipid
40-50%
Ada
Tidak ada
10%
2%
5-20%
Tidak ada
Ada
60%
20%
 Membrane sel bersifat semipermiable dan berfungsi mengatur keluar
masuknya zat keluar atau ke dalam sel.
 Membran sel mempunyai fungsi:
1) Memelihara tekanan osmosis – penyangga osmosis
2) System transport aktif yang bekerja dalam mengeluarkan enzim
ekstraseluler dan bahan-baha untuk pembentukan didinding sel, serta
mengatur pemasukan garam-garam esensial, asam amino dan gula.
3) Menyediakan tempat untuk reaksi utama enzim
4) Tempat pangkalan flagela
Mesosom
 Pada tempat tertentu terjadi penonjolan membran sel kearah dalam atau ke
sitoplasma. Tonjolan membrane ini berguna untuk menyediakan energi
atau pabrik energi bakteri. Organ sel (organel) ini disebut mesosom.
 Selain itu mesosom berfungsi juga sebagai pusat pembentukan dinding sel
baru diantara kedua sel anak pada proses pembelahan.
Lembar fotosintetik
 Khusus pada bakteri berfotosintesis, terdapat pelipatan membrane sel ke
arah sitoplasma. Membrn yang berlipat-lipat tersebut berisi klorofil,
dikenal sebagai lembar fotosintetik (tilakoid).

5. 20
 Lembar fotosintetik berfungsi untuk fotosintesis contohnya pada bakteri
ungu. Bakteri lain yang tidak berfotosintesis tidak memiliki lipatan
demikian.
C. Struktur dalam sel bakteri
Isi sel berupa protoplas dengan membran plasma dan sitoplasma. Di
dalam sitoplasma tersebar butiran-butiran nukleotida yang mengandung
DNA, tidak terdapat membran inti, plastida dan zat warna. Beberapa
species bakteri mempunyai karotenoida.
Sitoplasma
 Sitoplasma adalah cairan yang berada di dalam sel (cytos = sel, plasma=
cairan). Sitoplasma tersusun atas koloid yang mengandung berbagai
molekul organik seperti karbohidrat, lemak, protein, mineral, ribosom,
DNA, dan enzim-enzim. Sitoplasma merupakan tempat berlangsungya
reaksi-reaksi metabolism.
DNA
 Asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, disingkat DNA),
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 (double stranded) polinukleotida berpilin.
 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 merupakan pengontrol sintesis protein bakteri, dan merupakan zat
pembawa sifat atau gen.
Plasmid
 Selain DNA kromosom, bakteri juga memiliki DNA nonkromosom,
berbentuk sirkuler dan terletak di luar DNA kromosom, dikenal sebagai
plasmid.
 Ukuran plasmid sekitar 1/1000 kali DNA kromosom. Plasmid mengan-
dung gen-gen tertentu misalnya gen kebal antibiotik, gen patogenik.
 Plasmid mampu melakukan replikasi dan membentuk replika dirinya
dalam jumlah banyak. Dalam sel bakteri dapat terbentuk 10-20 plasmid.
Ribosom
 Ribosom merupakan organel yang berfungsi sebagai pabrik protein.
 Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak ber-membran, berbeda
ukuran dan kepadatannya. Ada yang berukuran 70 da 80S. Ribosom
tersusun atas protein dan RNA, sebagian besar rRNA.
 Di dalam sel bakteri Escherichia coli terkandung 15.000 ribosom, atau
kira-kira ¼ masa sel bakteri tersebut. Ini menunjukkan bahwa ribosom
memiliki fungsi yang penting bagi bakteri.
Endospora
 Jika keadaan lingkungan buruk, banyak bakteri yang mampu bertahan
dengan sel membentuk dinding yang lebih tebal dan menjadi dorman.
Struktur seperti ini disebut kista.
 Kista berfungsi melindungi diri dari pengaruh lingkungan yang buruk.
Bakteri dalam bentuk kista berada dalam keadaan istirahat (dorman). Pada
keadaan tersebut, bakteri membentuk spora yang tahan terhadap
desinfektan, sinar UV, kekeringan, panas, ataupun dingin sehingga dapat
bertahan selama bertahun-tahun.
 Beberapa jenis bakteri menghasilkan spora, baik di luar sel (eksospora)
maupun di dalam sel (endospora).
 Spora merupakan sel bakteri yang tidak aktif. Jika kondisi lingkungan
telah sesuai, spora akan berke-cambah dan menghasilkan sel bakteri
seperti sel asalnya.
 Contoh bakteri yang menghasilkan endospora adalah Bacillus dan
Clostridium.

6. 21
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 memben-tuk 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 sel bakteri dalam waktu 24 jam.
 Selain dengan pembelahan biner bakteri juga dapat berkembangbiak
secara paraseksual, yaitu bukan melalui peleburan gamet jantan dan gamet
betina, tetapi berupa pertukaran materi genetik yang disebut dengan
rekombinasi genetik. DNA yang terbentuk dinamakan gen rekombinan.
Rekombinasi genetik ini dibedakan menjadi tiga cara, yaitu: transformasi,
transduksi, dan konjugasi.
1. Transformasi
 Proses transformasi ini diketahui pertama kali oleh Frederick Griffith.
Dengan ditemukannya transformasi pada bakteri dapat dibuktikan bahwa
DNA merupakan bahan genetik. Selanjutnya penemuan ini menjadi kunci
dalam biologi molekuler dan genetika modern.
 Pada proses transformasi fragmen DNA donor dimasukkan ke dalam sel
bakteri resepien (penerima), selanjutnya fragmen DNA ini bersatu dengan
genom resepien.
 Mekanisme transformasi sebagai berikut DNA donor ditarik oleh sel
resepien, kemudian DNA donor terpisah menjadi dua, DNA resepien
sebagian lepas meninggalkan tempatnya, selanjutnya DNA donor
menggantikan tempat DNA resepien yang ditinggalkannya tersebut.
Sehingga terbentuklah DNA rekombinan hasil hibrid antara DNA donor
dengan DNA resepien. Selanjutnya DNA rekombinan melakukan
replikasi untuk berkembang biak.
 Hanya strain-strain kompeten dari genera bakteri tertentu yang dapat
ditransformasikan, yaitu sel bakteri yang dapat mengambil suatu molekul
DNA dan mentransformasikannya, misalnya: Streptococcus pneumonia,
Bacillus, Haemopphilus, Neisseria dan Pseudomonas.
2. Transduksi
 Proses transduksi ini diketemukan oleh Norton Zinder dan Joshua
Lederberg pada tahun 1952. Reproduksi bakteri cara ini tidak melalui
kontak langsung dua bakteri, tetapi diperlukan adanya materi sebagai
perantara yaitu virus yang hidup pada inang bakteri (Bacteriofage).
3. Konjugasi
 Pada proses konjugasi diperlukan kontak langsung antara sel donor
dengan sel resepien agar terjadi pemindahan bahan genetik. Pada proses
konjugasi dapat dipindahkan bahan genetik yang lebih panjang.
 Kemampuan untuk bertindak sebagai donor atau resepien ditentukan oleh
materi genetik yang disebut faktor kelamin (“faktor seks”) atau faktor F.
Sel resepien dinyatakan dengan F.
 Proses konjugasi hanya dapat ditunjukkan pada bakteri Gram negatip,
misalnya: Escherichia, Shigella, Salmonella, Pseudomonas aeruginea.
HABITAT DAN PENYEBARAN
Bakteri merupakan mikroba ubiquitous, yang berarti melimpah dan banyak
ditemukan di hampir semua tempat.
 Habitatnya sangat beragam; lingkungan perairan, tanah, udara, permukaan
daun, dan bahkan dapat ditemukan di dalam organisme hidup

Diperkirakan total jumlah sel bakteri yang mendiami muka bumi ini
adalah 5x1030
 Bakteri dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam
saluran pencernaan yang jumlah selnya 10 kali lipat lebih banyak dari
jumlah total sel tubuh manusia. Oleh karena itu, kolonisasi bakteri
sangatlah mempengaruhi kondisi tubuh manusia

7. 22
Bakteri – lingkungan ekstrem
 Pertumbuhan bakteri dipengaruhi beberapa faktor antara lain: suhu,
kelembaban, cahaya matahari, zat kimia, ketersediaan cadangan makanan
dan zat sisa metabolisme.
 Beberapa kelompok bakteri ini mampu hidup di lingkungan yang tidak
memungkinkan organisme lain untuk hidup. Kondisi lingkungan yang
ekstrim ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme, dan daya
tahan sel yang unik. Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah
satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu
60-80o
C.
 Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan
pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin. Pseudomonas
extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0o
C.
 Di samping pengaruh ekstrim temperatur, bakteri juga dapat hidup pada
berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya
kehidupan (lingkungan steril). Halobacterium salinarum dan Halococcus
sp. adalah contoh dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam
(NaCl) yang sangat tinggi (15-30%).
 Tedapat beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi
(kelompok osmofil), kadar air rendah (kelompok xerofil), derajat
keasaman pH sangat tinggi, dan sangat rendah.
 Beberapa komunitas bakteri dapat bertahan hidup di dalam awan dengan
ketingian hingga 10 kilometer. Sebuah tim peneliti menggunakan
laboratorium terbang berhasil menggambil sampel sejumlah bakteri di
awan dalam kondisi badai. Bakteri yang hidup dalam nukleasi es terbawa
badai dan bertahan dalam ionisasi awan.
PERAN BAKTERI
Bidang lingkungan
 Keanekaragaman bakteri dan jalur metabolismenya menyebabkan bakteri
memiliki peranan yang besar bagi lingkungan.
 Beberapa jenis bakteri, terutama bakteri heterotrof, mampu mendegradasi
senyawa organik dan menggunakannya untuk pertumbuhan-nya. Mereka
mendekomposisi misalnya protein, karbohidrat dan senyawa organik lain
diurai menjadi karbon dioksida (CO2), gas amoniak, dan senyawa-
senyawa lain yang lebih sederhana. Bakteri pengurai ini tergolong bakteri
saprofit karena menguraikan sisa-sisa organisme.
 Beberapa jenis bakteri pengurai mampu membentuk senyawa NH3 dari
proses dekomposisi biomolekul protein melalui proses amonifikasi. Gas
tersebut kemudian masuk dalam daur nitrogen. Oleh karena itu,
keberadaan bakteri ini berperan cukup besar dalam siklus unsur organik
dalam suatu biosfer. Proteus dan Clostridium merupakan contoh bakteri
pengurai yang umum ditemukan.
 Tidak hanya berperan sebagai pengurai senyawa organik, beberapa
kelompok bakteri saprofit juga merupakan patogen oportunis. Clostridium
tetani pada umumnya ditemukan di tanah sebagai pengurai senyawa
organik, namun dapat masuk ke dalam tubuh manusia dan menjadi agen
penyakit tetanus.
 Kelompok bakteri lainnya berperan dalam siklus nitrogen, adalah bakteri
nitrifikasi, yang menyusun nitrat dari amonia yang berlangsung secara
aerob di dalam tanah. Di bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntung-
kan karena menghasilkan nitrat diperlukan oleh tanaman.
Sebaliknya ada kelompok bakteri yang terlibat pada proses denitrifikasi
yaitu reaksi reduksi anaerobik nitrat diubah menjadi nitrogen bebas (N2),
yang tidak tersedia langsung bagi tanaman.
 Di bidang pertanian dikenal kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis
dengan tanaman kacang-kacangan membentuk nodul atau bintil akar.
Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah rhizobia,
termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium,
Mesorhizobium, Photorhizobium, dan Sinorhizobium.
Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman legume
adalah Rhizobium leguminosarum, yang hidup di dalam nodul atau bintil-
bintil akar.
Bidang pangan
 Terdapat beberapa kelompok bakteri yang mampu melakukan proses
fermentasi dan hal ini telah banyak diterapkan pada pengolahan berbagi
jenis makanan.
 Bahan pangan yang telah difermentasi pada umumnya akan memiliki
masa simpan yang lebih lama, juga dapat meningkatkan atau bahkan
memberikan cita rasa baru dan unik pada makanan tersebut.
 Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroba yang berperan:

8. 23
No. Nama
produk
Bahan
baku
Bakteri yang berperan
1. Yoghurt susu Lactobacillus bulgaricus
Streptococcus thermophilus
2. Mentega susu Streptococcus lactis
3. Terasi ikan Lactobacillus sp.
4. Asinan buah-
buahan
buah-buahan Lactobacillus sp.
5. Sosis daging Pediococcus cerevisiae
6. Kefir susu Lactobacillus bulgaricus
Streptococcus lactis
 Beberapa spesies bakteri pengurai dan patogen dapat tumbuh di dalam
makanan. Kelompok bakteri ini mampu memetabolisme berbagai
komponen di dalam makanan dan kemudian menghasilkan metabolit
sampingan yang bersifat racun. Clostridium botulinum, menghasilkan
racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan dan kini
senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar botox.
Beberapa contoh bakteri perusak makanan:
 Burkholderia gladioli (sin. Pseudomonas cocovenenans), menghasilkan
asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
 Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan, penurunan
pH, dan pembentukkan gas.
Bidang kesehatan
 Tidak hanya di bidang lingkungan dan pangan, bakteri juga dapat
memberikan manfaat dibidang kesehatan. Antibiotik merupakan zat yang
dihasilkan oleh mikroba dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan
mikroba lain dan senyawa ini banyak digunakan dalam menyembuhkan
suatu penyakit.
 Beberapa contoh bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
JENIS Antibiotic Yang Dihasilkan
Streptomyces griseus streptomycin
Streptomyces aureofaciens tetracycline
Streptomyces venezuelae chloramphenicol
Bacillus polymyxa polymixin.
 Terlepas dari peranannya dalam menghasilkan antibiotik, banyak jenis
bakteri yang justru bersifat patogen. Pada manusia, beberapa jenis bakteri
yang sering kali menjadi agen penyebab penyakit adalah
 Salmonella enterica subspesies I serovar typhi yang menyebabkan
penyakit tifus,
 Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan penyakit TBC, dan
 Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus.
 Bakteri patogen juga dapat menyerang hewan ternak, seperti Brucella
abortus yang menyebabkan brucellosis pada sapi dan Bacillus anthracis
yang menyebabkan antraks.Untuk infeksi pada tanaman yang umum
dikenal adalah Xanthomonas oryzae yang menyerang pucuk batang padi
dan Erwinia amylovora yang menyebabkan busuk pada buah-buahan.
Peranan Bakteri Dalam kehidupan manusia
Secara umum bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang
merugikan.
Bakteri yang menguntungkan antara lain adalah:
1. Pembusukan (penguraian sisa-sisa organism contohnya Escherichia coli).
2. Pembuatan makanan dan minuman 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. Bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup
bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan, atau nonsimbiotik
seperti Azotobacter chlorococcum.
4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang
berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan
tanaman.

9. 24
5. Bacillus thuringensis, sebagai agensia pengendali hayati bagi tanaman
kobis, kapas, jagung, tembakau, dan pemberantasan nyamuk vektor
penyakit malaria dan demam berdarah.
6. 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.
7. Dalam pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh
Clostridium acetobutylicum
8. Berperan dalam proses pengomposan sampah organic dan kotoran hewan
sehinggga menghasilkan energi alternatif biogas metana. Contohnya
Methanobacterium
9. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang. Agrobacterium
tumefaciens untuk pembuatan tanaman transgenik, baik untuk tujuan
resistensi terhadap hama dan penyakit, daya simpan produk, maupun
untuk peningkatan nutrisi.
Bakteri yang Merugikan
Banyak bakteri yang bersifat merugikan karena menimbulkan penyakit pada
manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakteri juga menyebabkan banyak kerusakan
pada makanan, bahan pangan, dan menghasilkan toksin/racun.
1. Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum
2. Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis
(penyebab penyakit TBC), Vibrio cholerae (penyebab kolera atau
muntaber), Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra), Clostridium
tetani menyebabkan penyakit tetanus, Diplococcus pneumonia
menyebabkan penyakit pneumonia/radang paru-paru, dan Salmonella
typhi menyebabkan penyakit tifus
3. Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacillus antrachis (penyebab
penyakit antraks pada sapi).
4. Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas
solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung
dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada
tumbuhan), Erwinia tracheiphila menyebabkan penyakit busuk daun pada
tanaman labu.
PENGELOMPOKAN BAKTERI
 Bakteri dikelompokkan berdasarkan beberapa cara, tergantung faktor
yang dipertimbangkan. Dalam hal ini ada yang mengelompokkan
berdasarkan cara memperoleh makanan, kebutuhan oksigen, toleransinya
terhadap faktor-faktor lingkungan, seperti suhu, kadar garam, kadar gula,
dan lainnya. Dalam paper ini akan diuraikan pengelompokan tersebut
secara ringkas saja.
 Selain itu, pengelompokan juga berdasarkan ciri dan karakteristik
kekerabatan yang dimiliki.
Berdasarkan Cara Memperoleh Makanannya, bakteri dibedakan ke dalam:
Bakteri Autotrof
 Bakteri jenis ini dapat menyusun makanan untuk kebutuhannya sendiri
dengan cara mensintesis zat-zat anorganik menjadi zat organik.
 Jika energi untuk penyusunan tersebut bersumber dari cahaya matahari
maka bakteri tersebut disebut fotoautotrof dan apabila energi berasal dari
hasil reaksi kimia disebut kemoautotrof.
 Contoh bakteri fotoautotrof:
 Bakteri hijau, bakteri ini memiliki pigmen hijau yang dinamakan
bakterioviridin atau bakterioklorofil. Bakteri ungu, memiliki pigmen
ungu, merah atau kuning disebut bakterio-purpurin
Contoh bakteri kemoautotrof:
 Bakteri nitrifikasi, yang terdiri Nitrosomonas, Nitrosococcus,
Nitrobacter. – Nitrospira, Nitrosocystis.
Bakteri heterotrof
 Bakteri tipe ini tidak dapat mengubah zat anorganik menjadi zat organik,
sehingga untuk keperluan makannya bergantung pada zat organik yang
ada di sekitarnya.
 Bakteri heterotrof dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:
1) Parasit, bakteri yang kebutuhan zat makanan tergantung pada
organisme lain. Contoh: Treponema hidup pada manusia, Borrelia
hidup pada hewan dan manusia.

10. 25
2) Saprofit, bakteri yang memperoleh makanan dari sisasisa zat organik.
Bakteri jenis ini memiliki kemampuan untuk merombak zat organik
menjadi zat anorganik.
Contoh: Bakteri Escherichia coli yang hidup pada colon (usus besar)
manusia. Dalam keadaan tertentu dapat mengubah asam semut
menjadi CO2 dan H2O. Thiobacillus denitrificans dapat menguraikan
senyawa nitrat menjadi nitrit.
Berdasarkan Kebutuhan Oksigennya, bakteri dapat dibedakan menjadi:
1) Bakteri Aerob, adalah bakteri yang hidupnya memerlukan oksigen bebas.
Bakteri yang hidup secara aerob dapat memecah gula menjadi air, CO2,
dan energi. Bakteri aerob secara obligat adalah bakteri yang mutlak
memerlukan oksigen bebas dalam hidupnya, misalnya, bakteri
Nitrosomonas.
2) Bakteri Anaerob, adalah 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.
Berdasarkan kebutuhan suhu optimum, bakteri dibedakan menjadi:
1) Bakteri psikrofil, dapat tumbuh pada suhu 0°–30°C dengan suhu optimum
15°C. Contoh bakteri psikrofil adalah Pseudomonas, Flavobacterium,
Achromobacter, dan Alcaligenes.
2) Bakteri mesofil, dapat tumbuh pada suhu 25°–37°C dengan suhu
optimum 32°C. Umumnya bakteri jenis ini hidup di dalam alat
pencernaan. Beberapa jenis bakteri bahkan dapat hidup dengan baik pada
suhu sekitar 40°C. Semua jenis bakteri yang bersifat patogen pada hewan
merupakan bakteri mesofil.
3) Bakteri termofil, dapat tumbuh pada daerah yang suhunya tinggi, lebih
dari 40°C. Temperatur optimumnya antara 55–60°C. Bakteri ini dijumpai
pada sumbersumber air panas, kawah gunung berapi, geiser, dan
sebagainya. Contoh bakteri termofil adalah Thermus aquaticus,
Sulfolobus acidocaldarius, dan Chloroflexus.
Bahan-Ajar/ Bab 3-1/Mikrobiologi Pertanian/Arohyadi
KLASIFIKASI BAKTERI
Disebabkan ukurannya yang sangat kecil maka dalam melakukan
identifikasi dan klasisifikasi, tidaklah mungkin dilakukan pada individu sel
tetapi pada kumpulan atau yang disebut dengan biakan murni, kumpulan sel
yang berasal dari satu jenis bakteri saja. Biakan ini biasanya ditunjukkan
sebagai suatu koloni.
Beberapa sifat biakan murni yang dijadikan dasar pengelompokan atau
klasifikasi untuk bakteri adalah:
1. Morfologi: bentuk, ukuran, struktur, reaksi terhadap pengecatan,
pergerakan dan susunan flagella.
2. Susunan kimia sel:
3. Sifat biakan: menyangkut keperluan nutrisi dan lingkungan fisik, serta
sifat pertumbuhan.
4. Metabolisme: menyangkut bagaimana sel memperoleh dan menggunakan
energi, reaksi kimia sel dll.
5. Sifat antigenic: ini sangat berhubungan dengan antibody yang dihasilkan
ketika suatu bakteri disuntikkan ke dalam tubuh hospes. Sifat ini
karenanya sangat spesifik
6. Sifat genetika: berhubungan dengan komposisi DNA kromosomal
ataupun plasmid
7. Patogenesitas: kemampuan untuk menimbulkan penyakit
8. Sifat ekologi: habitat tempat hidup dapat sangat spesifik bagi suatu jenis
bakteri.
Khusus untuk bakteri, buku pegangan klasifikasi yang banyak digunakan
adalah: Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology.
Berikut hanya akan disebutkan sejumlah kelompok bakteri yang mempunyai
arti penting bagi manusia atau lingkungan.
ORDO I: PSEUDOMONADALES
Famili Nitrobacteriaceae
Berbentuk kokus, batang atau spiral. Tidak selalu mempunyai flagela.
Bersifat Gram negative. Tidak membentuk endospora, habitat: tanah dan air
tawar. Berperan dalam pembentukan nitrit dan nitrat.

11. 26
 Contoh. Genus pembentuk nitrit adalah Nitrosomonas dan Nitrosococcus;
sedangkan pembentuk nitrat adalah Nitrobacter dan Nitrocystis.
Famili Thiobacteriaceae
Sel berbentuk kokus, batang dan vibrio. Pengoksida belerang.
 Contoh adalah genus Thiobacillus: bakteri denitrifikasi. Th. thiooxidans
dapat mengoksidasi belerang dan sulfat menjadi asam belerang. Dapat
hidup pada lingkungan yang sangat asam (pH 2-3.5).
Famili Pseudomonadaceae
Sel berupa batang lurus, kadang eliptik. Bergerak dengan flagela mono
atau lopotrik. Ada species yang tak-bergerak, Gram positif, habitat tanah dan
air tawar. Banyak spesiesnya yang parasit pada tanaman.
Contoh:
 Genus Pseudomonas.
Yang menimbulkan penyakit pada tanaman adalah. P. solanacearum
seperti pada tanaman terung, tomat dan tembakau. Penyebab penyakit
pada manusia dan hewan adalah P. aeruginosa
Yang menguntungkan: P fluorescence dan P. putida, bekerja sebagai
antagonis terhadap banyak jenis jamur pathogen tanaman.
 Genus Xanthomonas, Banyak species yang parasit pada tanaman.
Contoh. X.campestris penyebab penyakit pada kubis.
 Genus Acetobacter: penghasil asam cuka
ORDO IV: EUBACTERIALES
Famili Azotobacteriaceae
Sel berupa batang, bola atau telur. Tidak membentuk endospora. Gram
negative, Aerob. Dapat mengikat N dari udara secara bebas.
 Contoh. Azotobacter chroococcum: hidup bebas di tanah, mengikat N,
aerob.
Famili Rhizobiaceae:
Sel berupa batang, tidak berspora, bergerak dengan flagella peritrik, Gram
negative, aerob, simbion pada tanaman legum atau bersifat patogenik
 Contoh: Rhizobium leguminosarum. Pembentuk bintil akar pada legum
(kacang-kacangan) yang berperan pada pengikatan N.
 Agrobacterium tumefaciens penyebab penyakit pada akar tanaman.
Famili Enterobacteriaceae
Sel berupa batang, bergerak dengan flagella peritrik atau tidak bergerak.
Gram negative. Dapat menguraikan glukosa menjadi gas.
Contoh
 Escherichia coli dikenal sebagai penghuni usus tebal (kolon). Ditemukan
sebagai pencemar badan air tanah atau permukaan.
 Klebsiella pneumoniae penyebab penyakit sesak nafas (pneumonia)
 Erwinia amylovora, penyebab busuk basah pada buah dan sayuran
 Salmonella typhosa penyebab penyakit tipus; S. pullorum kontaminan
pada ayam potong.
 Shigella dysenteriae dan S. sonnei menyebabkan penyakit disentri.
Famili Lactobacillaceae
Sel berupa batang atau kokus yang bergandengan atau tetrad. Gram positif.
Umumnya saprofit, beberapa patogenik.
Contoh
 Diplococcus pneumoniae, penyebab radang paru-paru pneumonia
 Streptococcus lactis dan S. cremoris, penting dalam pembuiatan keju dan
mentega.
Famili Bacillaceae
Sel berbentuk batang, kadang sebagai streptobasil, membentuk endospora.
Flagella peritrik atau atrik. Gram positif, atau beberapa species Gram
negative. Bersifat parasit atau patogen pada serangga atau pada hewan dan
manusia.
Contoh
 Bacilus anthracis penyebab penyakit antraks.
 B. subtilis, penghasil antibiotic basitrasin dan subtilis.
 B. megaterium bakteri pelarut fosfat.
 B. cereus dan B. thuringiensis adalah pathogen serangga, telah dimanfaat-
kan sebagai agen pengendali hama tanaman.
 Clostridium pasteurianum, bakteri pengikat N bebas.
 C. botulinum perusak makanan, penghasil racun. C. titani penyebab
penyakit tetatus.

12. 27
ORDO V. ACTINOMYCETALES
Ordo ini diduga sebagai pendahulu dari golongan jamur, sehingga disebut
sebagai ‘bakteri tingkat tinggi’. Mempunyai sel-sel berupa filament (benang),
cenderung bercabang. Bersifat saprofitik pada sisa tanaman atau parasitic
pada tanaman atau hewan. Gram positif. Penghuni tanah.
Famili Mycobacteriaceae
Sel burupa batang-batang halus, lurus atau sedikit bengkok, tahan asam,
tidak bergerak, tidak mempunyai konidia. Aerob, sapropitik atau parasitic.
 Mycobacterium tuberculosis, M. leprae, keduanya patogen pada manusia,
yakni penyebab penyakit paru-paru dan lepra. M. avium pathogen pada
unggas.
Famili Actimycetaceae
Berbentuk miselium yang mula-mula tak-bersekat. Membentuk konidia
pada hifa yang menegak, saprofit atau parasit.
 Contoh: Actinomyces israelii penyebab penyakit kulit dan kaki gajah pada
manusia
Famili Streptomycetaceae
Konidia terbentuk pada sporofor. Saprofitik, sedikit yang parasitic.
 Genus Streptomyces, anggotanya adalah penghasil antibiotic. Misalnya S.
griseus penghasil streptomisin; S. venezuelae penghasil kloromisin
(kloramfenikol).
ORDO MYCOPLASMATALES
Sel berukuran sangat kecil (125-250 nm), tidak berdinding sejati. Sel-sel
terbungkus oleh 3 lapis membrane karenanya sangat pleomorfik artinya
bentuk mudah berubah; mudah rusak; tidak bergerak, tidak berspora.
Anaerobik fakultatif, Gram negative. Saprofitik, ada sebagian yang parasitic
baik pada manusia, hewan dan tumbuhan.
Contoh:
 .Mycoplasma mycoides penyebab pleuropneumonia pada hewan.
 M. hominis penyebab gangguan penyakit pada manusia.
SOAL-SOAL LATIHAN
1. Apa arti penting bakteri di alam dan apa manfaatnya bagi manusia?
2. Terangkan tentang ciri-ciri sel bakteri!
3. Gambarkan dan sebutkan organ-organ yang terdapat pada sel bakteri!
4. Mengapa dikatakan bahwa bakteri tidak mempunyai inti sejati
(prokariotik)?
5. Uraikan tentang dinding sel bakteri! Dan berdasarkan sifat dinding sel
tersebut terdapat dua tipe sel berdasarkan responnya terhadap
pengecatan Gram. Terangkan perbedaannya!
6. Apa yang dimaksud dengan sifat semipermeable dari membran sel?
Apa peran membran sel pada bakteri?
7. Terangkan cara bakteri memperbanyak dirinya?
8. Dengan cara bagaimana bakteri tersebar dan bertahan hidup di alam?
9. Bakteri dikelompokkan berdasarkan susunan atau letak dari flagella-
nya. Sebutkan!
10. Terdapat species bakteri yang merugikan dan yang menguntungkan
manusia. Berikan masing-masing 5 contohnya!
Bahan-Ajar/ Bab 3-1/Mikrobiologi Pertanian/Arohyadi