Pengantar kuliah
Mikrobiologi
bakteriologi, virologi, mikologi dan parasitology
dr.Enty Sp.MK (K)
Dipresentasikan pada peserta didik Stikes HUSADA
18 Mei 2022
Perkembangan
ilmu
mikrobiologi
Klasifikasi dan
taksonomi
bakteri
Eukariota dan
Prokariota
Teknik
pewarnaan
bakteri
Identifikasi
bakteri
Mikrobiologi
• Salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari kehidupan mikroorganisme yang kadang
disebut “mikroba”.
• Interaksi mikroba dan manusia, dan mikroba dan lingkungan.
• Mikroorganisme:
• Virus
• Archaebacteria
• Eubacteria
• Jamur mikroskopik
• Protozoa
• Alga mikroskopis
• Cacing parasit mikrokopis.
MIKROBIOLOGI KEDOKTERAN
• Cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang mikroorganisme yang
menyebabkan suatu penyakit
• Terdapat teori Germ Theory of Disease yang dicetus oleh Louis Pasteur
bahwa mikroorganisme dapat menyebabkan suatu penyakit
• Setelah teori tersebut dikemukakan, ahli mikrobiologi bernama Anton Van
Leeuwinhoek mulai mengamati mikroorganisme dengan mikroskop
sederhana
• Hingga saat ini, ilmu mikrobiologi kedokteran memiliki peran penting
dalam mempelajari lebih lanjut tentang mikroorganisme
Hippocrates
orang pertama yang menganggap penyakit sebagai fenomena alamiah, bukan fenomena supernat
ural. Sehingga memisahkan pengobatan dari takhayul.
Contohnya seperti karakterisasi demam dan pembengkakan sebagai bagian dari respon imun dan
munculnya berbagai jenis infeksi secara musiman.
orang pertama yang mendeskripsikan manifestasi penyakit (misalnya: menonjolnya splenomegali)
Parotitis, sindrom terakurat dari hippocrates.
Setiap penyakit memiliki sifat tersendiri dan timbul dari penyebab eksternal
Mengembangkan pengobatan naturalistik baik penyakit menular atau tidak
GENERATIO SPONTANEOUS
• Aristoteles (384-322 SM) Teori ambiogenesis, bahwa bawasannya makhluk hidup itu timbul dari
benda mati.Pemikiran ini tidak memiliki pembuktian secara ilmiah. Para petani percaya bahwa
jamur merang timbul secara tiba-tiba di merang padi.
• Anthonie Van Leeuwenhoek (abad ke 17), penemu mikroskop juga mendukung teori ini.
Leeuwenhoek meneliti air rendaman jerami dengan mikroskop buatannya, ternyata terdapat
protozoa. Leeuwenhoek juga berpendapat hal tersebut terjadi begitu saja.
• Fransesco Fredi (1626-1697), melakukan percobaan pada tahun 1668:
 Ia meninggalkan daging dalam enam wadah. Dua terbuka di udara, dua ditutup dengan kain
kasa, dan dua di tutup rapat.
 Hipotesisnya didukung dengan berkembangnya belatung di toples yang terbuka tetapi tidak
pada toples lain.
 Ia menyimpulkan bahwa belatung hanya bisa terbentuk kalau lalat bertelur di dagingnya, dan
belatung merupakan keturunan lalat, bukan produk generasi spontan.
GENERATIO SPONTANEOUS (2)
• Louis Pasteur (1822-1895) membuat labu dengan leher
panjang dan bengkok seperti huruf U (labu "leher angsa"),
dimana ia merebus kaldu untuk mensterilkannya. Bentuknya
memungkinkan udara dari dalam bertukar dengan udara luar.
Tetapi, bentuknya juga dapat mencegah masuknya
mikroorganisme yang terbawa oleh udara.
• Mikroorganismenya akan tersangkut di lekukan leher
labu. Prediksi beliau tepat kaldu yang disterilkan di dalam
labunya akan tetap steril selama leher angsanya tetap ada dan
mikroorganisme tidak masuk.
Anton van Leeuwenhoek
Dutch Scientist (1632—1723)
• Ilmuan asal Belanda yang dikenal sebagai bapak mikrobiologi.
• 1668—penemuan mikroskop sederhana dan mikroorganisme
• Observasi air danau dan menemukan organisme yang sangat kecil di
dalamnya (bakteri).
• Menemukan banyak protista termasuk siliata, seperti Vorticella pada
air.
• Orang pertama yang melihat foraminifera secara mikroskopik
• Penemu nematoda dan rotifera
• Orang pertama yang mengajukan hipotesis bahwa fertilisasi terjadi k
etika sperma melakukan penetrasi ke ovum.
Louis Pasteur
French Biologist (1822-1895)
v Bersama Robert Koch -
> menunjukkan mikroba adalah penyebab
penyakit
v Berkontribusi pada karya Lister tentang anti
septik
v Bekerja dalam pembuatan bir dan produksi
anggur, identifikasi penyakit ulat sutera,
memberi wawasan ilmiah.
Louis Pasteur
French Biologist (1822-1895)
 Tahun 1875-1876 -
> meneliti mikroorganisme dalam pembuatan alkohol
 Menurut pengamatannya sebagian dari sel khamir kedudukannya diganti
sel lain yang berbentuk bulat dan batangnya
berukuran lebih kecil sehingga proses fermentasi alkohol didesak -
> fermentasi asam laktat
 Setiap proses fermentasi tertentu disebabkan oleh aktivitas mikroba terte
ntu.
 Contoh : fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asam laktat oleh bakt
eri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur Aspergillus
 Tahun 1881, ia mengambil bagian dalam uji coba publik vaksinnya
terhadap antraks pada hewan peliharaan tentang pengetahuannya
terhadap rabies.
 Pasteur membuat kontribusi besar untuk
pemahaman tentang peran mikroba d
alam anggur & pembentukan bir.
 Ia menemukan pasteurisasi dan menye
lesaikan beberapa studi yang menunjuk
an bahwa penyakit manusia timbul dari i
nfeksi.
 Salah satu eksperimennya yang
terkenal adalah eksperimen
menggunakan bejana leher angsa.
 Bejana ini diisi kaldu dan dipanaskan,
udara bebas melewati tabung tapi tidak
ditemukan mikroorganisme karena
mengendap di lengkungan tabung.
 Ketika tabung ditidurkan, maka
mikroorganisme akan masuk serta
dapat dilihat pada kaldu tadi.
Joseph Baron Lister
“ father of antiseptic”
• Ahli bedah inggris
• Mengembangkan dan mencetuskan prinsip dan praktik antisepsis dalam operasi
• Dicetuskan karena tingginya infeksi paska operasi
• “ on the antiseptic principle in the practice of surgery”- British medical journal
• Prinsip dan praktik pencegahan infeksi luka operasi (ILO)/ Infeksi daerah operasi (IDO)
Lister membuat makalah berjudul “illustrations of the antiseptic system of treatment in surgery” menganjurkan penggunaan asam karbol
atau fenat (agen antibakteri dan anti jamur yang kuar) untuk membunuh flora kontaminan dan mencegah konstipasi lebih lanjut.
- Lister menyarankan balutan asam karbolat untuk luka sayatan, luka terbuka atay terkoyak dapat disembuhkan dengan penyembuhan
luka sekunder dan abses yang dikeringkan.
- Dengan cara penggantian balutan biasa atau penambahan asam karbolat segar ke pembalut untuk memastikan antisepsis tetap ada
Robert (Postulat) Koch
Memiliki pendapat :
1. Mikroba harus ada pada semua kasus penyakit
2. Mikroba harus diisolasi dari inang yang sakit
3. Mikroba harus dapat dipulihkan dari inang yang terinfeksi
4. Penyakit harus berkembang biak jika biakan murni dimasukan ke dalam inang yang tidak rentan terhadap penyakit
Menemukan :
1. Penyebab tuberculosis adalah Mycobacterium tuberculosis -> Koch Pulmonum
2. Penyebab kolera adalah Vibrio Cholera
Pedoman molekuler untuk pembentukan
penyakit mikroba (Molecular Koch postulat)
• 1. Urutan asam nukleat dari pathogen dalam penyakit menular dimana patologi
harus terlihat jelas dan lebih anatomis
• 2. Urutan asam nukleat dari pathogen yang tidak semestinya berada di peserta sehat
• 3. Salinan urutan asam nukleat pathogen harus dikurangi atau menjadi tidak terdeteksi
• 4. Adanya urutan asam nukleat pathogen dalam memprediksi perkembangan penyakit
• 5. Sifat pathogen dari asam nukleat harus konsisten dengan biologis. Signifikansi dari urutan
mikroba akan meningkat Ketika genotype mikroba memprediksi morfologi mikroba, patologi,
fitus klinis penyakit, dan respon host.
Penemuan virus
 Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron karena ukurannya yang
ultramikroskopik (sekitar 2-100 nm)
 Penemuan Karakteristik Virus pertama kali :
o Dmitry Ivanovsky dan Martinus Beijernick tahun 1987 -> penyakit tembakau
disebabkan oleh Tobacco Mosaic Virus (TMV)
o Menemukan tembakau akan tertular penyakit jika ia menghancurkan daun mati
sekitar tanah tanaman tembakau, tetapi tidak jika ia menanam tanaman sakit di
sebelah tanaman sehat
 3 pernyataan utama dalam tesis Ivanovsky (1902) tentang TMV, yaitu:
o Getah tanaman yang sakit menular
o Ketika getah yang terinfeksi dipanaskan, getah tidak lagi menular
o Dengan tidak adanya jamur dan parasit lain, infeksi melalui bakteri
Penemuan virus
 Setelah kemajuan teknologi di awal hingga pertengahan abad ke-20,
para ilmuan dapat menangkap gambar pertama dari virus.
 Dari penemuan para ahli, disimpulkan bahwa :
o Virus mahluk yang sangat kecil
o Virus tidak dapat bergerak atau berkembang biak tanpa bantuan inang yang hidup
o Virus dalam keadaan tidak aktif atau “inert” ketika tidak menginfeksi inangnya
o Virus memiliki genom yang mengkode informasi bersama dengan lapisan genetik ya
ng melindungi informasi genetik, yang disebut kapsid
o Virus menginfeksi inangnya dengan memasukkan sel dan memasukkan Gen sendir
i ke dalam genom inang, kemudian virus memasuki fase tidak aktif, menggunakan su
mber daya inangnya untuk membuat lebih banyak virus.
Vaksinasi
• Berkeley, Inggris  Orang yang meminum susu sapi terkena cacar relatif
kebal terhadap penyakit cacar.
• 14 Mei 1796  Vaksin dianggap efektif setelah James Phipps, usia 8 tahun,
disuntikan nanah dari lesi cacar sapi berhasil terhindar dari penyakit cacar.
• 1798  Vaksin dipublikasikan
• Vaksin dapat diberikan secara injeksi dan oral.
• 1800  Benjamin Waterhouse memperkenalkan vaksin di New England
dan membujuk Thomas Jefferson untuk mencoba vaksin
• National Vaccine Institute  Organisasi program vaksinasi nasional di
Amerika.
Penemuan antibiotik
Paul Ehrlich
o Ide "magic bullet" yang secara selektif membunuh penyakit, bukan sel inang
o Pendapat bahwa senyawa kimia dapat disintesis & bekerja eksklusif pada parasit
o Memulai program skrinning untuk melawan sifilis pada 1904
o Bersama Alfred Bertheim & Sahachiro Hata pada 1909, obat sifilis ditemukan bernama Salvarsan dan Neosalvarsan (lebih larut &
kurang toksik), berasal dari senyawa obat Axotyl
o Pendekatan skrinning menghasilkan penemuan obat-obat baru :
 sulfonamidochrysoidine (KI-730, Prontosil)
 kuinolon (seperti ciprofloxacin)
 oksazolidinon (seperti linezoild).
Penemuan antibiotik
• Alexander Fleming
o Penemu penisilin
o Teknik skrinning efektif & sumber daya sedikit, sehingga menjadi fondasi skrining
• Penemuan ketiga anti-mikroba : Salvarsan, Protonsil, dan Penisilin menjadi fondasi untuk
penemuan obat di masa depan
• Tahun 1950-1970 disebut golden period dari penemuan antibiotik
Klasifikasi dan taksonomi bakteri
Acuan Klasifikasi dan Taksonomi Bakteri
Kunci Dikotomis
Klasifikasi menggunakan metode pembagian menjadi beberapa sub-grup
yang lebih kecil berdasarkan ada/tidaknya karakter diagnostik.
Taksonomi Numerik
Klasifikasi menggunakan ukuran aktivitas biokimia. Koloni bakteri diisolasi
dan diukur reaksi biokimianya. Digunakan untuk membedakan strain dari
jenis bakteri yang sama.
Taksonomi Berbasis Asam Nukleat
Klasifikasi menggunakan DNA. Analisis profil plasmid, analisis endonuklease
fragmen restriksi, analisis urutan berulang, ribotyping, dan sekuensing
genom.
Contoh Klasifikasi Bakteri
Streptococcus pyogenes
• Kingdom: Eubacteria
• Filum: Firmicutes
• Kelas: Bacilli
• Ordo: Lactobacilles
• Famili: Streptococcaceae
• Genus: Streptococcus
• Species: Streptococcus pyogenes
Contoh Klasifikasi Bakteri
Salmonella typhimurium
• Kingdom: Bacteria
• Filum: Proteobacteria
• Kelas: Gamma proteobacteria
• Ordo: Enterobacteriales
• Famili: Enterobacteriaceae
• Genus: Salmonella
• Species: Salmonella typhimurium
Contoh Klasifikasi Bakteri
Escherichia coli
• Kingdom : Eubacteria
• Filum : Proteobacteria
• Kelas : Gamma proteobacteria
• Ordo : Enterobacteriales
• Famili : Enterobactericeae
• Genus : Eschericia
• Spesies : Eschericia coli
• Varian /strain / galur : …..
Contoh Klasifikasi Bakteri
Streptococcus pneumonie
• Kingdom : Bacteria
• Filum : Firmicutes
• Kelas : Diplococcic
• Ordo : Lactobacillales
• Famili : Streptoccoceae
• Genus : Streptococcus
• Spesies : Streptococcus pneumoniae
• Varian /strain / galur : ….. …….
Contoh Klasifikasi Bakteri
Cutibacterium acnes
• Kingdom : Bacteria
• Filum : Actinobacteria
• Kelas : Dicotyledonae
• Ordo : Actinomycetales
• Famili : propionibactericeae
• Genus : prepionibacterium
• Spesies : P. acnes
• Varian /strain / galur : …..
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
• Awalnya bakteri diklasifikasikan menurut morfologi, habitat, growth characteristics.
• Sekarang, dalam mengklasifikasikan bakteri pada tingkat genus dan spesies, diilhat morfologi
(mikroskopik/makroskopik), fisiologi/biokimia bakteri, analisis serologi, sampai tahap / level genetik
lalu dilakukan cross-section dari data tersebut.
Klasifikasi Bakteri
Berdasarkan:
• Pewarnaan diferensial: P. Gram
• Morfologi / bentuk sel
• Flagel
• Suhu
• Kebutuhan oksigen dan atau karbondioksida
• Kecepatan pertumbuhan
• Uji biokimia
• Contoh : lactose fermenter dan non lactose fermenter
• Serologi: komposisi antigen, mis. Antigen O dan H pada
Enterobacteriaceae
• Uji faga (bacteriophage)
• Profil asam lemak
• Susunan DNA
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
1. Pewarnaan diferensial / Berdasarkan sifat gram
Gram positif
Golongan ini memiliki peptidoglikan setebal 20-80 nm dengan komposisi terbesar teichoic, asam
teichuroni, dan berbagai macam polisakarida. Asam Teikhoat berfungsi sebagai antigen permukaan
pada Gram positif. Memiliki 40 lembar peptidoglikan pada dinding selnya,dinding sel yang sangat
tebal, dapat bertahan dari aktivitas cairan empedu di dalam usus. Contoh bakteri gram positif
adalah Clostridium perfringens, Staphylococcus aureas, Streptococcus pneumoniae dan Bacillus
subtilis.
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
1. Pewarnaan diferensial / Berdasarkan sifat gram
Gram negatif
Golongan ini hanya memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis (5-10 nm) dengan komposisi utama:
lipoprotein, membran luar dan lipopolisakarida. Membran luar pada Gram negatif juga memiliki
sifat hidrofilik, namun komponen lipid pada dinding selnya justru memberikan sifat hidrofobik.
Selain itu, terdapat saluran spesial terbuat dari protein yang disebut Porins yang berfungsi sebagai
tempat masuknya komponen hidrofilik seperti gula dan asam amino yang penting untuk kebutuhan
nutrisi bakteri. Contoh bakteri gram negatif adalah Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas,
Moraxella, Eschericia coli, Neisseria gonnorrhoaeae, Vibrio cholerae, dll
Klasifikasi Berdasarkan Struktur Dinding Bakteri
Mims’ medical microbiology, 5th ed., 2007
2. Berdasarkan bentuk / morfologi sel
Bakteria dapat diklasifikasi berdasarkan bentuknya, ada 2 kelompok besar yaitu:
Cocci (Bulat)
• Sesuai dengan namanya, bakteri jenis ini berbentuk bulat dan memiliki berbagai variasi jenis bentuk. Jika tunggal disebut coccus namun
jika membentuk rantai maka akan disebut dengan streptococcus. Bakteri jenis cocci ini juga akan membentuk kelompok empat atau
tetracoccus dan kelompok yang berbentuk anggur atau staphycoccus.
Bacillus (Batang)
• Seperti bakteri cocci, bakteri basilus terdiri dari beberapa variasi jenis bentuk. Jika tunggal maka akan disebut streptobacillus.
Selain dua kelompok utama ini terdapat beberapa jenis bentuk lainnya yaitu:
• Coccobacillus – gabungan antara bentuk coccus dan baccilus
• Appendage
• Fibrio (Comma-shaped)
• Box-shaped
• Fillamentous
• Spiral
• Pleomorphic
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
Klasifikasi Berdasarkan Bentuk
Morfologi Sel Bakteri
• Bentuk:
• Batang
• Kokus
• Spiral
• Filamen
• Populasi /susunan sel
bakteri
• Individual
• Diplo-
• Staphylo-
• Strepto-
• Filamen
G+ G- Acid Wall Intra
fast less cellular
Bacteria
Rod Cocci Rod Cocci Spiral
3. Berdasarkan jumlah flagella
Flagela bakteri adalah organel motil yang terdiri dari ribuan subunit
protein. Bagian berserabut yang memanjang dari membrane sel
disebut struktur aksial yang terdiri dari 3 bagian besar, yaitu filamen,
hook, rod dan komponen minor lainnya. Tentunya, jumlah flagela
pada setiap jenis bakteri berbeda, sehingga dapat juga digunakan
sebagai klasifikasi bakteri.
• Atrichos: jenis bakteri ini tidak memiliki flagela, contohnya:
Corynebacterium diphterae
• Monotrichous: satu flagela melekat pada salah satu ujung sel
bakteri, contohnya: Vibro cholerae
• Lophotrichous: sekelompok flagela menempel pada salah satu
ujung sel bakteri, contoh: pseudomonas
• Amphitrichous: flagela terdapat pada kedua ujung sel bakteri,
contoh: Rhodospirillum rubrum
• Peritrichous: flagela tersebar merata pada di seluruh sisi sel
bakteri, contoh: Bacillus
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
4. Berdasarkan kebutuhan oksigen
Anaerob
• Bakteri anaerob secara fakultatif dapat tumbuh pada oksigen tinggi atau oksigen
rendah. Bakteri seperti bacteroides yang ditemukan di usus besar adalah contoh
dari bakteri anaerob.
Aerob
• Bakteri aerob tumbuh hanya dalam lingkungan beroksigen. Aerob yang ketat
hanya tumbuh jika ada oksigen dalam jumlah yang signifikan.
• Pseudomonas aeruginosa, suatu patogen oportunistik, adalah contoh dari suatu
aerob yang ketat. Bakteri mikroaerofilik tumbuh dalam kondisi oksigen tereduksi
dan terkadang juga membutuhkan peningkatan kadar karbon dioksida. Spesies
Neisseria (misalnya, penyebab Gonore) adalah contoh bakteri mikraerofilik
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
5. Berdasarkan Suhu
Bakteri dapat tumbuh pada berbagai suhu, dari sangat dingin hingga sangat panas
Mesofil (20°-45°C)
• Tumbuh paling baik pada suhu sedang
• Semua patogen manusia
Ekstremofil (Suhu ekstrem)
• Menyukai lingkungan yang ekstrem
Psikrofilik (<10°C)
• Lebih menyukai lingkungan dingin
Termofilik/termotrof (45°-122°C)
• Lebih menyukai suhu hangat
Hipertermofilik (60°C ke atas)
• Bertumbuh di lingkungan yang sangat panas
Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
6. Berdasarkan Kebutuhan O2
• Aerob obligat: O2 - 21%
• Anaerob obligat: O2 - 0-3%
• Anaerob fakultatif: ada O2 atau tidak
• Mikroaerofilik: O2 – 5-10%
7. Kecepatan pertumbuhan
• Tergantung nutrisi di lingkungan
• Doubling time
• E.coli: waktu pembelahan sel
20-30 menit di dalam medium
yang kaya nutrisi
• M.tuberculosis : 16-24 jam
FAST AND SLOW GROWER BACTERIA
Kurva Pertumbuhan Bakteri
Cara Penulisan Nama Bakteri
Dibagi menjadi 2 kategori :
1.Nama Informal (vernacular names)
digunakan dalam menamakan penyakit, nomor strain, varian antigenik
serta simbol pada variasi genetik. Contohnya : Designsi K12
pada sebuah strain bakteria
2.Nama saintifik dari sebuah taksonomi (taxon)
Di dalam penamaan ini, ada 2 peraturan yang diterapkan :
• Latinisasi
• Memiliki sebuah posisi definitif dalam hirarki taksonomi
Latinisasi
• Digunakan untuk penamaan saintifik,
• Ditulis menggunakan format latin (kata ditulis dalam bentuk italik ataupun digarisbawahi).
• Penamaan bakteri terbagi atas 2 bagian:
1. Binomen (nama genus)
Ejaan diawali huruf kapital
2. Epitet spesifik
Ejaan diawali huruf kecil
• Contoh, Mycobacterium tuberculosis, epitet tuberculosis merujuk pada arti sebuah tuberkel, sehingga
arti dari penamaan tersebut adalah sebuah mikobakterium pada (penyakit) tuberkulosis.
• Jika penulisan pertama nama bakteri, maka selanjutnya dapat disingkat. contoh, Mycobacterium
tuberculosis dapat ditulis sebagai M. tuberculosis.
• Pada penulisan spesies tanpa nama, maka abreviasi “sp.” dapat digunakan. Sebagai
contoh, penulisan Moraxella sp. digunakan untuk penulisan sebuah spesies Moraxella
yang tidak memiliki nama.
Hirarki Taksonomi
• Penamaan suatu bakteri harus dilakukan secara berurutan sesuai den
gan subdivisi serta sub-spesiesnya.
• Contohnya,
salah satu subspesies dari Lactobacillus casei adalah Lactobacillus cas
ei subsp. biovar rhamnosus. (casei merupakan epitet spesifik sedangk
an rhamnosus merupakan epitet subspesifik)
Struktur sel prokariota dan
eukariota
Sel prokariota
• Sel prokariot berasal dari bahasa Yunani yaitu : ‘pro’ artinya
sebelum dan ‘karyon’artinya biji.
• Pada sel prokariot, tidak ada membran yang memisahkan DNA dari
bagian sel lainnya.
• Kebanyakan prokariota → organisme uniseluler dengan sel
berukuran kecil (berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm3)
serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma,
nukleoid, dan beberapa struktur lain.
Gambar skematik sel prokariota
Sel prokariota
karakteristik
• Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran
selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang
terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein,
peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel.
• Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi
lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel
dari protein. Selubung sel prokariota → mencegah sel pecah akibat
tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih
rendah daripada isi sel.
Sel prokariota
karakteristik (2)
• Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang disebut kapsul.
Fungsi kapsul:
1. Membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain
2. Membantu sel bakteri menghindar dari sel imun tubuh manusia
Prokariot juga memiliki :
1. Satu molekul dna dengan struktur lingkar
2. Sering memiliki bahan genetik tambahan disebut plasmid → untuk resistansi
terhadap antibiotik
3. Protein struktural disebut sitoskeleton yang awalnya dianggap hanya ada di
eukariot → untuk meregulasi pembelahan sel dan menentukan bentuk sel
Bakteri
Prokariot atau Eukariot ?
Prokariot
Bakteri
DNA menyatu dalam sitoplasma
Eukariot
Algae, protozoa, fungi, slime mold
Ukuran lebih besar
Terdapat mitokondria, inti sel
Mims’ medical microbiology, 5th ed., 2007
SEL Eukariota
• Sel eukariotik adalah hasil penggabungan dua sel prokariotik, sel ini
terus berkembang dan beberapa koloni menjadi terspesialisasi atau
beradaptasi melakukan fungsi tertentu.
• Sel-sel organisme eukariotik sangat bervariasi dan karena organel
sel eukariotik memiliki kompleksitas dan kompartementalisasi yang
jauh lebih besar dari sel prokariotik.
Sel eukariota
Eukariota
Organel eksternal
Flagela dan Silia
Silia dan flagela digunakan untuk motilitas yang membantu menemukan
nutrisi dan berimigrasi menuju rangsangan serta menghindari zat maupun
rangsangan bahaya.
Glikokaliks
Glikokaliks adalah batas terluar yang bersentuhan langsung dengan
lingkungan, yang terdiri dari polisakarida dan berbentuk jaringan serat, lapisan
lendir atau kapsul.
Berfungsi untuk pengembangan biofilm, menerima reseptor dan membantu
dalam komunikasi serta melindungi dari perubahan lingkungan.
Eukariota
Batas sel
Dinding sel
Dinding sel kaku dan memberikan dukungan struktural dan
bentuk tetapi komposisi kimianya berbeda.
Membran Sitoplasma
Merupakan lapisan ganda fosfolipid dimana tertanam molekul
protein serta mengandung berbagai sterol.
Kekakuan relatifnya memberikan stabilitas dan berfungsi
sebagai penghalang selektif permeabel dalam transportasi. Sel
eukariotik diliputi membran sebanyak 60-80% dari volumenya
EUKARIOTA
ORGAN INTERNAL
● Nukleus
Inti mengandung nukleolus, tempat sintesis ribosom. DNA diatur menjadi
kromosom di dalam nukleus.
● Retikulum Endoplasma
Berfungsi dalam sintesis dan penyimpanan. Terdapat dua jenis RE yaitu RE
halus (SER) dan RE kasar (RER).
SER memiliki fungsi dalam sintesis protein, penyimpangan dan transportasi
serta sebagai tempat detoksifikasi berbagai produk metabolisme.
Sedangkan RER nampak kasar karena ribosom yang menempel pada
permukaan yang akan mensintesis protein dan mengangkut ke dalam rongga
retikulum.
EUKARIOTA
ORGAN INTERNAL (2)
Apparatus Golgi
• Tempat dimana protein dikumpulkan dan dikemas
untuk dipindahkan. Badan golgi akan menerima bahan dari
RE yang akan membentuk vesikel di sekitarnya untuk
disimpan atau diangkut ke membran sel untuk sekresi.
Mitokondria
• penghasil energi sel yang jika dilihat menggunakan
mikroskop cahaya mitokondria akan tampak seperti
partikel bulat atau memanjang yang tersebar di sitoplasma.
EUKARIOTA
ORGAN INTERNAL (3)
● Kloroplas
Organel yang mampu mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia melalui fotosintesis serta menjadi
produsen utama nutrisi organik.
● Ribosom
Merupakan partikel kecil pada sitoplasma, didistribusikan dengan tersebar bebas
pada sitoplasma dan sitoskeleton dan terikat dengan RER. Ribosom merupakan
area untuk sintesis protein.
● Sitoskeleton
Memiliki fungsi sebagai organel penahan, memberi dukungan dan
memungkinkan perubahan bentuk dan pergerakan di beberapa sel.
Sitoskeleton memiliki dua jenis elemen yaitu mikrofilamen dan
mikrotubulus.
PERBEDAAN PROKARIOT & EUKARIOT
PROKARIOTIK EUKARIOTIK
Inti Sel Mempunyai sebuah membran inti atau disebut juga nukleus
tidak nyata dan dapat tersebar dalam sitoplasma
Mempunyai sebuah inti sel yang nyata, karena
mempunyai sebuah membran inti
Ukuran Sel 0,2 – 2,0 µm 10 – 100 µm
Flagela Mempunyai kandungan dua protein penyusun Flagelanya disusun atas banyaknya mikrotubula
Membran Sel Mempunyai membran sel yang tidak mengandung
karbohidrat dan kurang memiliki kandungan sterol
Mempunyai kandungan sterol dan karbohidrat
yang berguna sebagai reseptor
Ribosom Ukuran ribosom cenderung kecil Ukuran ribosom yang lebih besar dari sel
prokariotik
Reproduksi Seksual Tidak dapat melakukan meiosis, tetapi dapat melakukan
konjugasi
Dapat melakukan sebuah meiosis
PERBEDAAN PROKARIOT & EUKARIOT
PROKARIOTIK EUKARIOTIK
Susunan Kromosom
(DNA)
Memiliki kandungan kromosom sirkular, tetapi tidak
mempunyai kandungan histon
Memiliki bentuk multiple linear dan
mempunyai kandungan histon
Sitoplasma Tidak mempunyai sitoskeleton Mempunyai sitoskeleton dan akiran sitoplasma
Dinding Sel Mempunyai sebuah dinding sel yang cukup kompleks dan
memiliki kandungan peptidoglycan
Dinding selnya hanya mempunyai bentuk
komposisi kimia yang sederhana.
Permeabilitas
Membran Inti
Bersifat selektif Tidak bersifat selektif
Pembelahan Sel Membelah diri dengan cara binari sisi Mitosis
PERBEDAAN PROKARIOT & EUKARIOT
PROKARIOTIK EUKARIOTIK
Organel Terbungkus
Membran
(Untuk perbedaan
organel terbungkus
membran, hanya
terdapat pada jenis sel
eukariotik)
Semua organelnya terbungkus membran,
seperti mitokondria, retikulum endoplasma,
lisosom, dan organel sel lainnya
Glikokaliks Mempunyai glikokaliks pada bentuk sebuah kapsul atau
lapisan lendir
Terdapat sebuah sel, tetapi tidak mempunyai
sebuah dinding sel
Ukuran
https://askabiologist.asu.edu/bacteria-overview
Resolusi / magnification
https://www.westlab.com/blog/2018/01/09/what-
magnification-do-i-need-to-see-bacteria
Contoh PROKARIOT
Staphylococcus
aureus
Streptococcuss
pneumoniae Cyanobacteria
Eubacteria
Salmonella enterica
Archaebacteria
Contoh PROKARIOT
Eschericia coli Lactobacillus
Myobacterium
tuberculosa
Myobacterium leprae Salmonella typhii Shigella desentriae
MIKROORGANISME
PROKARIOT
Pasteurella pestis
Neisseria gonorrhoeae
Clostridium botulinum
Treponema pallidum
Streptococcus neumoniae
=pneumokok
Bakteri tanpa dinding sel (pleurobacteria)
● Memiliki kemampuan untuk bertahan dengan hidup di sel
inang lain
● Berbentuk seperti bola
● Di lingkungan dengan konsentrasi garam yang terlalu
tinggi/rendah -> mudah terbunuh
● E.g: mycoplasma, ureaplasma
Bakteri
Intrasel obligat
● Tidak dapat hidup diluar sel inangnya
● Tidak dapat dikembangbiakan menggunakan media buatan
(agar / kaldu)
● E.g. Rickettsia & Chlamydia
Naegleria fowleri
( Slime Molds )
Macrocystis pyrifera
(algae)
Toxoplasma gondii
( Protozoa )
Saccharomyces
cereviciae, Candida
sp. ( Fungi )
Contoh
Eukariot
PEWARNAANGRANULA
METAKROMATIK
- Mengapa disebut metakromatik ? pewarnaan ini
menunjukkan hasil warna yang berbeda dengan
zat warna yangdigunakan.
- Letaknya ada pada sitoplasma bakteri dan memliki
afinitas yang tinggi pada zat warna yang sifatnya
basa.
- Pewarnaan Neisser juga dapat juga dapat
digunakan untuk melihat Corynebacterium
diphtheriae.
- Pewarnaan ini akan menunjukkan warna kuning
tengguli disertai titik ungu tua
PEWARNAANGRANULA
METAKROMATIK
METODE ALBERT
- Pewarnaan Albert dilakukan untuk
mewarnai granula metakromatik
Corynebacterium diphtheriae.
- Hasil dari pewarnaan Albert akan
memberikan biru kehijauan
- Biru toluidin :granula metakromatik
- Hijau metilen :badan sel
- Pemberian lugol iodine dalam pewarnaan
Albert berfungsi untuk memperkuat
ikatan pigmen pada objek yangingin
diwarnai
● Genusbakteri tertentu dapat membentukendospora untuk
melindungibakteri dari lingkungansekitarnya
● Dinding endospora sangat tebal dan rapat →tahan terhadap
tekanan, perubahansuhuextreme, danbahan kimia
● Dalam endospora →genomebakteri,organel,dan sedikit
sitoplasma
● Jenis pewarnaan spora:
Klein→spora berwarna merah &badan bakteri berwarna biru
Schaeffer-Fulton →spora berwarna hijau & badan bakteri
berwarna merah
PEWARNAAN
SPORA
PEWARNAAN
SPORA
PEWARNAANKAPSUL
- Kapsul bakteribergunauntukmelindungi diri terhadap proses
fagositosis
- Kapsul tidaknampakpadapewarnaan sederhana
• maupunpewarnaan gram
- Terdapatteknikpewarnaankhusus(teknik Gin) dikenal
jugasebagai tekniknegative staining.
PEWARNAANKAPSUL
PEWARNAANFLAGELLA
- Flagella merupakan struktur bakteri yang
berfungsi dalam motilitas
- Struktur flagella sangat halus,sulit dilihat
dengan mikroskop cahaya sehingga perlu
pewarnaan khusus:
- Gray
- Leifson
- Contoh bakteri:
Helicobacterpylori,Salmonella Typhi
PEWARNAANFLAGELLA
• Gram Positif (biru) /
Gram negatif
(merah)
Basic Lab Procedures in Clinical Bacteriology 2nd ed (WHO, 2003),
Gram Stain dr Barron [Internet]. [cited 2017 Aug 3]. Available from:
http://www.scacm.org/free/Gramstains%20complete%20%20copyrighted%20Dr%20Baron2009.pdf
Pewarnaan Gram
Pewarnaan Gram: Manfaat
Terhadap spesimen
• Menilai kualitas spesimen , cth. sputum
• Epitel > 10 (perbesaran 100x) kontaminasi saliva
• Kecurigaan infeksi (lekosit), cth. sputum
• Leukosit sputum > 25 (perbesaran 100x) [Scand J Prim Health Care. 2009; 27(2): 70–73]
• Membantu menentukan pilihan antibiotik empirik
• Tidak dianjurkan untuk darah, feses
Pada isolat
• Kemurnian isolat
• Menentukan uji lanjutan untuk identifikasi secara fenotip biokimia
Identifikasi bakteri
Mims’ medical microbiology, 5th ed.
Mims’ medical microbiology, 5th ed.
Prinsip dasar diagnostik secara mikrobiologi 
IDENTIFIKASI MIKROORGANISME
Level / Batasan identifikasi bervariasi
Deteksi agen penyebab
– metode biakan cth:
Biakan (kultur)
bakteri aerob /
anaerob
Deteksi asam
nukleat spesifik
(Molekular)
Cth. PCR
Deteksi reaksi
spesifik
– antigen antibody
rx (Serologi)
Mikroskopik
Prinsip Dasar Tes Diagnostik Mikrobiologi
Mikroskopik
Biakan
/kultur
: isolasi, identifikasi &
uji kepekaan
antibiotik
Serologis/
immunological
assays
Deteksi asam
nukleat
KULTUR AEROB/
ANAEROB
Dengan/tanpa
otomatisasi
Tes molekuler = tes
biomolekuler, cth: PCR
, Hibridisasi,
sequencing,
genotyping, gen
spesifik, gen toksin dll
Deteksi agen
penyebab / specific
antigenic determinant
Deteksi agen
penyebab
Deteksi Reaksi
antigen-antibodi
Deteksi
antigen/antibodi
spesifik, deteksi
toksin,dll
Pewarnaan Gram,
Sputum
Pemeriksaan
mikroskopik
pada spesimen
langsung
Pewarnaan
umum: Gram ,
Pewarnaan
spesifik
contoh:
-Pewarnaan
Neisser/Albert
untuk Difteri
-Pewarnaan ZN:
untuk BTA,dll
1. Mikroskopik
Pewarnaan Ziehl neelsen / BTA,
Sputum
Pemeriksaan
mikroskopik pada
spesimen langsung
MIKROSKOPIK
• Identifikasi
spesimen 
diperlukan
minimal 105
organisme
permililiter
• Pewarnaan Gram,
Pewarnaan Kinyoun, Ziehl
Nelseen, dll
Picture : Microbiologionline.com
Salah satu limitasi
pemeriksaan
mikroskopik (P.
Gram/ pewarnaan
bakteri lain
2. Pemeriksaan kultur/biakan bakteri
Proses isolasi
HARI I
HARI II
Identifikasi bakteri
Konvensional /
automatic / RAPID
contoh dengan
MALDI TOFF
Pewarnaan Gram
Pewarnaan Gram
Uji kepekaan terhadap
bbg antibiotik
HARI III
Spesimen
IDENTIFIKASI BAKTERI,
IDENTIFIKASI JAMUR,
IDENTIFIKASI VIRUS,
Isolasi dan identifikasi
MORFOLOGI
IDENTIFIKASI
Identifikasi
Reaksi biokimia,
Semiautomatik
AUTOMATIC
IDENTIFIKASI BAKTERI DAN JAMUR
Mindray TDR 300b
Vitek
Maldi TOF MS
4-12 JAM
4-12 JAM < 15 MENIT
Termasuk uji kepekaan antibiotik
Belum termasuk uji
kepekaan antibiotik
Keterbatasan dan kelebihan pemeriksaan
biakan/kultur
•Lama/membutuhkan waktu > 2 hari (total 2-7 hari)
•Kompleks /tidious(dan membutuhkan pengalaman /
expert experience)
•Tidak dapat dlakukan rutin terhadap beberapa mikroba
misal virus/parasite dan beberapa bakteri yang sulit
ditumbuhkan (fastidious/ unculturable)
3.IDENTIFIKASI
SEROLOGI
SLIDE AGGLUTINATION
ELISA
WESTERN BLOT
SOUTHERN BLOT
DETEKSIREAKSI
SPESIFIK
• Deteksi. Antigen , Western
Blot Immunoassays
• Contoh : NS1, Deteksi antigen
streptoccus, Test Widal, IgM igG,
Typhidot
Uji serologi
Pemeriksaan Selain Kultur
• Molekular deteksi DNA atau RNA dengan Metode PCR
• Bakteri yang tidak tumbuh in vitro
• Bakteri yang tumbuh lama atau sulit tumbuh
• Virus
• Jamur
• Serologi untuk deteksi Antigen dan/atau Antibodi
akut dan konvalesens
JADE 2019
4.Pemeriksaanmolekular/Tesberbasisdeteksiasam
nukleat
Asam Nukleat PCR, dll
Dengan/
tanpa
hibridisasi
Contoh: Gen xpert™, DNA Flow technology
(Hybrispot™) , CLART™, BIOFIRE™ , dll
New strain / Variant are identified
• Evolutionary ability
• Molecular virology phase
• Genome isolation
• Sequencing
• Biotechnology Information tool: BLAST®, Clustal , Nextstrain,etc
• BLAST®: BASIC LOCAL ALIGNMENT SEARCH TOOL
• Compares one or more nucleotide query sequences to a subject nucleotide sequence or
a database of nucleotide sequences
• To determine the evolutionary relationships among different organisms
• Vary features: Primer-Blast, IgBLAST
BLAST®
DATA BASE OF BETACORONAVIRUS ARE READY
GAC CCC AAA ATC AGC GAA AT
Molecular Global Database of SARS CoV-2
1. International databases
2.1 The GISAID (Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data) platform
• The GISAID initiative is dedicated to providing a rapid data-sharing platform that includes a large proportion
of publicly available genomic data on influenza viruses and SARS-CoV-2. GISAID provides data on human-
associated viral genome sequences and some related clinical and epidemiological data, as well as data on
animal-associated viruses. On 10 January 2020, the first SARS-CoV-2 genomes were made publicly available
on GenBank and Virological.org and on GISAID.
• To date (6 February 2021), GISAID has recorded a total of 487 487 SARS-CoV-2 genome sequences from 238
countries and regions, as well as the metadata information corresponding to the sequences.
2.2 The International Nucleotide Sequence Database Collaboration
• The International Nucleotide Sequence Database Collaboration is an initiative between three which since
the 1980s has been providing support for molecular biology and genomics research: the NCBI, EMBL-EBI and
DDBJ. Through the agreement, the individual regional databases exchange released data on a daily basis.
• As a consequence, the three data centres share virtually the same data at any given time. The virtually
unified database is called the International Nucleotide Sequence Database (INSD). The individual
organizations have developed dedicated websites and data repositories specifically for COVID-19.
2. Databases related to SARS CoV-2 in China
1. Prayitno T, Hidayati N. Pengantar Mikrobiologi. 1st ed. Malang: Media Nusa Creative Publishings;
2017.
2. Goering R, Dockrell H, Zuckerman M, Chiodini P. Mims' Medical Microbiology E-Book. 6th ed.
Philadelphia: Elsevier; 2019.
3. Talaro KP, Chess B. Foundations in Microbiology. 9th ed. The McGraw-Hill Companies Inc., 2015.
4. Dingman J, Dingman J. How did we first discover viruses? [Internet]. Sciworthy.com. 2020 [cited
16 August 2020]. Available from: https://sciworthy.com/the-first-virus-discovered/
5. Glass G. Beyond antisepsis: Examining the relevance of the works of Joseph Baron Lister to the
contemporary surgeon-scientist. Indian Journal of Plastic Surgery [Internet]. 2014 [cited 16
August 2020];47(03):407-411. Available
from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4292121/
6. E-learning PUSDIK KP [Internet]. Pusdik.kkp.go.id. 2018 [cited 16 August 2020]. Available
from: http://www.pusdik.kkp.go.id/elearning/index.php/modul/read/181218-171843sejarah-c-
perkembangan-c-mikrobiologi
7. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) [Internet]. Antony van Leeuwenhoek. [cited 2020Aug16].
Available from: https://ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html
7. Aminov R. I. A Brief History of the Antibiotic Era: Lessons Learned and Challenges for the Future.
2010 [cited 16 August 2020]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3109405/
8. Riedel S. Edward Jenner and the History of Smallpox and Vaccination. Baylor University Medical Center
Proceedings. 18(1):21-25.Parke EC. Flies from meat and wasps from trees: Reevaluating Francesco Redi’s
spontaneous generation experiments. Studies in History and Philosophy of Science Part C: Studies in
History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 2014 Mar 1;45:34-42.
9. Maharani VA, Ilhaq NN. Asal Usul Kehidupan Di Bumi. Asal Usul Kehidupan Di Bumi. 2018.
10. Carroll KC, Butel JS, Morse SA, Mietzner TA. Jawetz, Melnick & Adelberg’s Medical Microbiology. 27th ed.
The McGraw-Hill Companies Inc., 2016.
11. Pappas, G., Kiriaze, I. J., Falagas, M. E. Insights Into Infectious Disease In The Era of Hippocrates.
International Journal of Infectious Diseases (IJID). 2008;12(4), 347-350. Available from:
https://doi.org/10.1016/j.ijid.2007.11.003.
12. Pitt D, Aubin J. Joseph Lister: father of modern surgery [Internet]. 2020 [cited 17
August2020].Availablefrom: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3468637/
Penugasan
Membuat ringkasan dalam bentuk poster/ppt maks 5 slide dan
makalah (word) mengenai topik berikut dalam 12 kelompok:
1. Jelaskan nama penyakit dan jenis transmisi/mode penularan penyakit yang disebabkan oleh agen infeksi a-
d serta vectornya(jika ada)
2. Jelaskan karakteristik morfologi dan pertumbuhan secara invitro masing-masing agen infeksi a-d.
3. Jelaskan proses infeksi/pathogenesis serta manifestasi klinis masing masing penyakit yang disebabkan oleh
agen infeksi a-d
• Jelaskan Faktor host/pejamu dan lingkungan yang mempengaruhi proses infeksi/pathogenesis masing
masing agen infeksi a-d.
4. Jelaskan kerentanan agen infeksi a-d terhadap factor fisika dan kimia (termasuk berbagai jenis
desinfektan/antiseptic
5. Jelaskan definisi infeksi oportunistik dan berikan contohnya
Agen infeksi
a. Bakteri (3 kelompok)
a. Staphylococcus, Streptococcus dan Enterococcus
b. Enterobacteriaceae (E.coli, Klebsiella, Salmonella, Shigella, Proteus, Morganella, Providencia, Enterobacter,
Citrobacter, dll), dan Yersinia
c. Campylobacter, Helicobacter dan Vibrio
d. Pseudomonads, Acinetobacter dan Moraxella
e. Mycobacteriaceae, Nocardia dan Streptomyces
f. Spirochaeta (Leptospira, Borellia, Spirillae, Treponema)
g. Mycoplasma dan Ureaplasma
h. Bacillus, Listeria, Erysipelothrix, Lactobacillus, Gardnerella dan Legionella
i. Corynebacterium diphteriae, Bordetella pertussis dan parapertusis, Pasteurella
j. Bakteri anaerob
k. Haemophylus influenza, Haemophylus ducreyi, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis
l. HACEK group
m. Ricketssia dan Chlamydia
b. Virus
a. Virus DNA (1 kelompok)
i. Adenoviridae
ii. Hepadnaviridae(Superficial)
iii.Herpesviridae(Superficial)
iv.Papillomaviridae
v. Polyomaviridae
vi.Poxviridae
vii.Parvoviridae
b.Virus RNA (2 kelompok)
i. Arenaviridae
ii. Astroviridae
iii.Bunyaviridae
iv.Caliciviridae
v. Coronaviridae
vi.Filoviridae
vii.Flaviviridae
viii.Orthomyxoviridae
ix.Paramixoviridae
x. Picornaviridae
xi.Reoviridae
xii.Retroviridae(Superficial)
xiii.Rhabdoviridae
xiv.Togaviridae
c. Jamur (2 kelompok)
a.Khamir (yeast)
b.Kapang (mould)
c.Mikosis superfisial
d.Mikosis Profunda
d. Parasit
a. Protozoa (2 kelompok)
i. Cilliata, flagellata tractus digestivus dan urogenital
ii. Flagelata darah dan jaringan
iii.Rhizopoda
iv.Sporozoa (malaria)
v. Sporozoa (Isospora, toxoplasma)
b. Helminthologi (2 kelompok)
i. Soil transmitted helminth
ii. Non soil transmitted helminth
iii.Filaria
iv.Trematoda
v. Cestoda
vi.Nematoda usus
Referensi utama
• Sumber bacaan utama untuk tugas:
• Carroll KC, Butel JS, Morse SA, Mietzner TA. Jawetz, Melnick & Adelberg’s Medical Microbiology. 27th ed. The
McGraw-Hill Companies Inc., 2016.
Terimakasih
E.coli streak on EMB agar and S. aureus on MSA

Materi IDK dr Enty.pptx

  • 1.
    Pengantar kuliah Mikrobiologi bakteriologi, virologi,mikologi dan parasitology dr.Enty Sp.MK (K) Dipresentasikan pada peserta didik Stikes HUSADA 18 Mei 2022
  • 2.
  • 3.
    Mikrobiologi • Salah satucabang ilmu biologi yang mempelajari kehidupan mikroorganisme yang kadang disebut “mikroba”. • Interaksi mikroba dan manusia, dan mikroba dan lingkungan. • Mikroorganisme: • Virus • Archaebacteria • Eubacteria • Jamur mikroskopik • Protozoa • Alga mikroskopis • Cacing parasit mikrokopis.
  • 4.
    MIKROBIOLOGI KEDOKTERAN • Cabangilmu biologi yang mempelajari tentang mikroorganisme yang menyebabkan suatu penyakit • Terdapat teori Germ Theory of Disease yang dicetus oleh Louis Pasteur bahwa mikroorganisme dapat menyebabkan suatu penyakit • Setelah teori tersebut dikemukakan, ahli mikrobiologi bernama Anton Van Leeuwinhoek mulai mengamati mikroorganisme dengan mikroskop sederhana • Hingga saat ini, ilmu mikrobiologi kedokteran memiliki peran penting dalam mempelajari lebih lanjut tentang mikroorganisme
  • 5.
    Hippocrates orang pertama yangmenganggap penyakit sebagai fenomena alamiah, bukan fenomena supernat ural. Sehingga memisahkan pengobatan dari takhayul. Contohnya seperti karakterisasi demam dan pembengkakan sebagai bagian dari respon imun dan munculnya berbagai jenis infeksi secara musiman. orang pertama yang mendeskripsikan manifestasi penyakit (misalnya: menonjolnya splenomegali) Parotitis, sindrom terakurat dari hippocrates. Setiap penyakit memiliki sifat tersendiri dan timbul dari penyebab eksternal Mengembangkan pengobatan naturalistik baik penyakit menular atau tidak
  • 6.
    GENERATIO SPONTANEOUS • Aristoteles(384-322 SM) Teori ambiogenesis, bahwa bawasannya makhluk hidup itu timbul dari benda mati.Pemikiran ini tidak memiliki pembuktian secara ilmiah. Para petani percaya bahwa jamur merang timbul secara tiba-tiba di merang padi. • Anthonie Van Leeuwenhoek (abad ke 17), penemu mikroskop juga mendukung teori ini. Leeuwenhoek meneliti air rendaman jerami dengan mikroskop buatannya, ternyata terdapat protozoa. Leeuwenhoek juga berpendapat hal tersebut terjadi begitu saja. • Fransesco Fredi (1626-1697), melakukan percobaan pada tahun 1668:  Ia meninggalkan daging dalam enam wadah. Dua terbuka di udara, dua ditutup dengan kain kasa, dan dua di tutup rapat.  Hipotesisnya didukung dengan berkembangnya belatung di toples yang terbuka tetapi tidak pada toples lain.  Ia menyimpulkan bahwa belatung hanya bisa terbentuk kalau lalat bertelur di dagingnya, dan belatung merupakan keturunan lalat, bukan produk generasi spontan.
  • 7.
    GENERATIO SPONTANEOUS (2) •Louis Pasteur (1822-1895) membuat labu dengan leher panjang dan bengkok seperti huruf U (labu "leher angsa"), dimana ia merebus kaldu untuk mensterilkannya. Bentuknya memungkinkan udara dari dalam bertukar dengan udara luar. Tetapi, bentuknya juga dapat mencegah masuknya mikroorganisme yang terbawa oleh udara. • Mikroorganismenya akan tersangkut di lekukan leher labu. Prediksi beliau tepat kaldu yang disterilkan di dalam labunya akan tetap steril selama leher angsanya tetap ada dan mikroorganisme tidak masuk.
  • 8.
    Anton van Leeuwenhoek DutchScientist (1632—1723) • Ilmuan asal Belanda yang dikenal sebagai bapak mikrobiologi. • 1668—penemuan mikroskop sederhana dan mikroorganisme • Observasi air danau dan menemukan organisme yang sangat kecil di dalamnya (bakteri). • Menemukan banyak protista termasuk siliata, seperti Vorticella pada air. • Orang pertama yang melihat foraminifera secara mikroskopik • Penemu nematoda dan rotifera • Orang pertama yang mengajukan hipotesis bahwa fertilisasi terjadi k etika sperma melakukan penetrasi ke ovum.
  • 9.
    Louis Pasteur French Biologist(1822-1895) v Bersama Robert Koch - > menunjukkan mikroba adalah penyebab penyakit v Berkontribusi pada karya Lister tentang anti septik v Bekerja dalam pembuatan bir dan produksi anggur, identifikasi penyakit ulat sutera, memberi wawasan ilmiah.
  • 10.
    Louis Pasteur French Biologist(1822-1895)  Tahun 1875-1876 - > meneliti mikroorganisme dalam pembuatan alkohol  Menurut pengamatannya sebagian dari sel khamir kedudukannya diganti sel lain yang berbentuk bulat dan batangnya berukuran lebih kecil sehingga proses fermentasi alkohol didesak - > fermentasi asam laktat  Setiap proses fermentasi tertentu disebabkan oleh aktivitas mikroba terte ntu.  Contoh : fermentasi alkohol oleh khamir, fermentasi asam laktat oleh bakt eri Lactobacillus, dan fermentasi asam sitrat oleh jamur Aspergillus  Tahun 1881, ia mengambil bagian dalam uji coba publik vaksinnya terhadap antraks pada hewan peliharaan tentang pengetahuannya terhadap rabies.
  • 11.
     Pasteur membuatkontribusi besar untuk pemahaman tentang peran mikroba d alam anggur & pembentukan bir.  Ia menemukan pasteurisasi dan menye lesaikan beberapa studi yang menunjuk an bahwa penyakit manusia timbul dari i nfeksi.  Salah satu eksperimennya yang terkenal adalah eksperimen menggunakan bejana leher angsa.  Bejana ini diisi kaldu dan dipanaskan, udara bebas melewati tabung tapi tidak ditemukan mikroorganisme karena mengendap di lengkungan tabung.  Ketika tabung ditidurkan, maka mikroorganisme akan masuk serta dapat dilihat pada kaldu tadi.
  • 12.
    Joseph Baron Lister “father of antiseptic” • Ahli bedah inggris • Mengembangkan dan mencetuskan prinsip dan praktik antisepsis dalam operasi • Dicetuskan karena tingginya infeksi paska operasi • “ on the antiseptic principle in the practice of surgery”- British medical journal • Prinsip dan praktik pencegahan infeksi luka operasi (ILO)/ Infeksi daerah operasi (IDO) Lister membuat makalah berjudul “illustrations of the antiseptic system of treatment in surgery” menganjurkan penggunaan asam karbol atau fenat (agen antibakteri dan anti jamur yang kuar) untuk membunuh flora kontaminan dan mencegah konstipasi lebih lanjut. - Lister menyarankan balutan asam karbolat untuk luka sayatan, luka terbuka atay terkoyak dapat disembuhkan dengan penyembuhan luka sekunder dan abses yang dikeringkan. - Dengan cara penggantian balutan biasa atau penambahan asam karbolat segar ke pembalut untuk memastikan antisepsis tetap ada
  • 13.
    Robert (Postulat) Koch Memilikipendapat : 1. Mikroba harus ada pada semua kasus penyakit 2. Mikroba harus diisolasi dari inang yang sakit 3. Mikroba harus dapat dipulihkan dari inang yang terinfeksi 4. Penyakit harus berkembang biak jika biakan murni dimasukan ke dalam inang yang tidak rentan terhadap penyakit Menemukan : 1. Penyebab tuberculosis adalah Mycobacterium tuberculosis -> Koch Pulmonum 2. Penyebab kolera adalah Vibrio Cholera
  • 14.
    Pedoman molekuler untukpembentukan penyakit mikroba (Molecular Koch postulat) • 1. Urutan asam nukleat dari pathogen dalam penyakit menular dimana patologi harus terlihat jelas dan lebih anatomis • 2. Urutan asam nukleat dari pathogen yang tidak semestinya berada di peserta sehat • 3. Salinan urutan asam nukleat pathogen harus dikurangi atau menjadi tidak terdeteksi • 4. Adanya urutan asam nukleat pathogen dalam memprediksi perkembangan penyakit • 5. Sifat pathogen dari asam nukleat harus konsisten dengan biologis. Signifikansi dari urutan mikroba akan meningkat Ketika genotype mikroba memprediksi morfologi mikroba, patologi, fitus klinis penyakit, dan respon host.
  • 15.
    Penemuan virus  Virushanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron karena ukurannya yang ultramikroskopik (sekitar 2-100 nm)  Penemuan Karakteristik Virus pertama kali : o Dmitry Ivanovsky dan Martinus Beijernick tahun 1987 -> penyakit tembakau disebabkan oleh Tobacco Mosaic Virus (TMV) o Menemukan tembakau akan tertular penyakit jika ia menghancurkan daun mati sekitar tanah tanaman tembakau, tetapi tidak jika ia menanam tanaman sakit di sebelah tanaman sehat  3 pernyataan utama dalam tesis Ivanovsky (1902) tentang TMV, yaitu: o Getah tanaman yang sakit menular o Ketika getah yang terinfeksi dipanaskan, getah tidak lagi menular o Dengan tidak adanya jamur dan parasit lain, infeksi melalui bakteri
  • 16.
    Penemuan virus  Setelahkemajuan teknologi di awal hingga pertengahan abad ke-20, para ilmuan dapat menangkap gambar pertama dari virus.  Dari penemuan para ahli, disimpulkan bahwa : o Virus mahluk yang sangat kecil o Virus tidak dapat bergerak atau berkembang biak tanpa bantuan inang yang hidup o Virus dalam keadaan tidak aktif atau “inert” ketika tidak menginfeksi inangnya o Virus memiliki genom yang mengkode informasi bersama dengan lapisan genetik ya ng melindungi informasi genetik, yang disebut kapsid o Virus menginfeksi inangnya dengan memasukkan sel dan memasukkan Gen sendir i ke dalam genom inang, kemudian virus memasuki fase tidak aktif, menggunakan su mber daya inangnya untuk membuat lebih banyak virus.
  • 17.
    Vaksinasi • Berkeley, Inggris Orang yang meminum susu sapi terkena cacar relatif kebal terhadap penyakit cacar. • 14 Mei 1796  Vaksin dianggap efektif setelah James Phipps, usia 8 tahun, disuntikan nanah dari lesi cacar sapi berhasil terhindar dari penyakit cacar. • 1798  Vaksin dipublikasikan • Vaksin dapat diberikan secara injeksi dan oral. • 1800  Benjamin Waterhouse memperkenalkan vaksin di New England dan membujuk Thomas Jefferson untuk mencoba vaksin • National Vaccine Institute  Organisasi program vaksinasi nasional di Amerika.
  • 18.
    Penemuan antibiotik Paul Ehrlich oIde "magic bullet" yang secara selektif membunuh penyakit, bukan sel inang o Pendapat bahwa senyawa kimia dapat disintesis & bekerja eksklusif pada parasit o Memulai program skrinning untuk melawan sifilis pada 1904 o Bersama Alfred Bertheim & Sahachiro Hata pada 1909, obat sifilis ditemukan bernama Salvarsan dan Neosalvarsan (lebih larut & kurang toksik), berasal dari senyawa obat Axotyl o Pendekatan skrinning menghasilkan penemuan obat-obat baru :  sulfonamidochrysoidine (KI-730, Prontosil)  kuinolon (seperti ciprofloxacin)  oksazolidinon (seperti linezoild).
  • 19.
    Penemuan antibiotik • AlexanderFleming o Penemu penisilin o Teknik skrinning efektif & sumber daya sedikit, sehingga menjadi fondasi skrining • Penemuan ketiga anti-mikroba : Salvarsan, Protonsil, dan Penisilin menjadi fondasi untuk penemuan obat di masa depan • Tahun 1950-1970 disebut golden period dari penemuan antibiotik
  • 20.
  • 21.
    Acuan Klasifikasi danTaksonomi Bakteri Kunci Dikotomis Klasifikasi menggunakan metode pembagian menjadi beberapa sub-grup yang lebih kecil berdasarkan ada/tidaknya karakter diagnostik. Taksonomi Numerik Klasifikasi menggunakan ukuran aktivitas biokimia. Koloni bakteri diisolasi dan diukur reaksi biokimianya. Digunakan untuk membedakan strain dari jenis bakteri yang sama. Taksonomi Berbasis Asam Nukleat Klasifikasi menggunakan DNA. Analisis profil plasmid, analisis endonuklease fragmen restriksi, analisis urutan berulang, ribotyping, dan sekuensing genom.
  • 22.
    Contoh Klasifikasi Bakteri Streptococcuspyogenes • Kingdom: Eubacteria • Filum: Firmicutes • Kelas: Bacilli • Ordo: Lactobacilles • Famili: Streptococcaceae • Genus: Streptococcus • Species: Streptococcus pyogenes
  • 23.
    Contoh Klasifikasi Bakteri Salmonellatyphimurium • Kingdom: Bacteria • Filum: Proteobacteria • Kelas: Gamma proteobacteria • Ordo: Enterobacteriales • Famili: Enterobacteriaceae • Genus: Salmonella • Species: Salmonella typhimurium
  • 24.
    Contoh Klasifikasi Bakteri Escherichiacoli • Kingdom : Eubacteria • Filum : Proteobacteria • Kelas : Gamma proteobacteria • Ordo : Enterobacteriales • Famili : Enterobactericeae • Genus : Eschericia • Spesies : Eschericia coli • Varian /strain / galur : …..
  • 25.
    Contoh Klasifikasi Bakteri Streptococcuspneumonie • Kingdom : Bacteria • Filum : Firmicutes • Kelas : Diplococcic • Ordo : Lactobacillales • Famili : Streptoccoceae • Genus : Streptococcus • Spesies : Streptococcus pneumoniae • Varian /strain / galur : ….. …….
  • 26.
    Contoh Klasifikasi Bakteri Cutibacteriumacnes • Kingdom : Bacteria • Filum : Actinobacteria • Kelas : Dicotyledonae • Ordo : Actinomycetales • Famili : propionibactericeae • Genus : prepionibacterium • Spesies : P. acnes • Varian /strain / galur : …..
  • 27.
    Dasar Pembagian KlasifikasiBakteri • Awalnya bakteri diklasifikasikan menurut morfologi, habitat, growth characteristics. • Sekarang, dalam mengklasifikasikan bakteri pada tingkat genus dan spesies, diilhat morfologi (mikroskopik/makroskopik), fisiologi/biokimia bakteri, analisis serologi, sampai tahap / level genetik lalu dilakukan cross-section dari data tersebut.
  • 28.
    Klasifikasi Bakteri Berdasarkan: • Pewarnaandiferensial: P. Gram • Morfologi / bentuk sel • Flagel • Suhu • Kebutuhan oksigen dan atau karbondioksida • Kecepatan pertumbuhan • Uji biokimia • Contoh : lactose fermenter dan non lactose fermenter • Serologi: komposisi antigen, mis. Antigen O dan H pada Enterobacteriaceae • Uji faga (bacteriophage) • Profil asam lemak • Susunan DNA
  • 29.
    Dasar Pembagian KlasifikasiBakteri 1. Pewarnaan diferensial / Berdasarkan sifat gram Gram positif Golongan ini memiliki peptidoglikan setebal 20-80 nm dengan komposisi terbesar teichoic, asam teichuroni, dan berbagai macam polisakarida. Asam Teikhoat berfungsi sebagai antigen permukaan pada Gram positif. Memiliki 40 lembar peptidoglikan pada dinding selnya,dinding sel yang sangat tebal, dapat bertahan dari aktivitas cairan empedu di dalam usus. Contoh bakteri gram positif adalah Clostridium perfringens, Staphylococcus aureas, Streptococcus pneumoniae dan Bacillus subtilis.
  • 30.
    Dasar Pembagian KlasifikasiBakteri 1. Pewarnaan diferensial / Berdasarkan sifat gram Gram negatif Golongan ini hanya memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis (5-10 nm) dengan komposisi utama: lipoprotein, membran luar dan lipopolisakarida. Membran luar pada Gram negatif juga memiliki sifat hidrofilik, namun komponen lipid pada dinding selnya justru memberikan sifat hidrofobik. Selain itu, terdapat saluran spesial terbuat dari protein yang disebut Porins yang berfungsi sebagai tempat masuknya komponen hidrofilik seperti gula dan asam amino yang penting untuk kebutuhan nutrisi bakteri. Contoh bakteri gram negatif adalah Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas, Moraxella, Eschericia coli, Neisseria gonnorrhoaeae, Vibrio cholerae, dll
  • 31.
    Klasifikasi Berdasarkan StrukturDinding Bakteri Mims’ medical microbiology, 5th ed., 2007
  • 32.
    2. Berdasarkan bentuk/ morfologi sel Bakteria dapat diklasifikasi berdasarkan bentuknya, ada 2 kelompok besar yaitu: Cocci (Bulat) • Sesuai dengan namanya, bakteri jenis ini berbentuk bulat dan memiliki berbagai variasi jenis bentuk. Jika tunggal disebut coccus namun jika membentuk rantai maka akan disebut dengan streptococcus. Bakteri jenis cocci ini juga akan membentuk kelompok empat atau tetracoccus dan kelompok yang berbentuk anggur atau staphycoccus. Bacillus (Batang) • Seperti bakteri cocci, bakteri basilus terdiri dari beberapa variasi jenis bentuk. Jika tunggal maka akan disebut streptobacillus. Selain dua kelompok utama ini terdapat beberapa jenis bentuk lainnya yaitu: • Coccobacillus – gabungan antara bentuk coccus dan baccilus • Appendage • Fibrio (Comma-shaped) • Box-shaped • Fillamentous • Spiral • Pleomorphic Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
  • 33.
  • 34.
    Morfologi Sel Bakteri •Bentuk: • Batang • Kokus • Spiral • Filamen • Populasi /susunan sel bakteri • Individual • Diplo- • Staphylo- • Strepto- • Filamen G+ G- Acid Wall Intra fast less cellular Bacteria Rod Cocci Rod Cocci Spiral
  • 35.
    3. Berdasarkan jumlahflagella Flagela bakteri adalah organel motil yang terdiri dari ribuan subunit protein. Bagian berserabut yang memanjang dari membrane sel disebut struktur aksial yang terdiri dari 3 bagian besar, yaitu filamen, hook, rod dan komponen minor lainnya. Tentunya, jumlah flagela pada setiap jenis bakteri berbeda, sehingga dapat juga digunakan sebagai klasifikasi bakteri. • Atrichos: jenis bakteri ini tidak memiliki flagela, contohnya: Corynebacterium diphterae • Monotrichous: satu flagela melekat pada salah satu ujung sel bakteri, contohnya: Vibro cholerae • Lophotrichous: sekelompok flagela menempel pada salah satu ujung sel bakteri, contoh: pseudomonas • Amphitrichous: flagela terdapat pada kedua ujung sel bakteri, contoh: Rhodospirillum rubrum • Peritrichous: flagela tersebar merata pada di seluruh sisi sel bakteri, contoh: Bacillus Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
  • 36.
    4. Berdasarkan kebutuhanoksigen Anaerob • Bakteri anaerob secara fakultatif dapat tumbuh pada oksigen tinggi atau oksigen rendah. Bakteri seperti bacteroides yang ditemukan di usus besar adalah contoh dari bakteri anaerob. Aerob • Bakteri aerob tumbuh hanya dalam lingkungan beroksigen. Aerob yang ketat hanya tumbuh jika ada oksigen dalam jumlah yang signifikan. • Pseudomonas aeruginosa, suatu patogen oportunistik, adalah contoh dari suatu aerob yang ketat. Bakteri mikroaerofilik tumbuh dalam kondisi oksigen tereduksi dan terkadang juga membutuhkan peningkatan kadar karbon dioksida. Spesies Neisseria (misalnya, penyebab Gonore) adalah contoh bakteri mikraerofilik Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
  • 37.
    5. Berdasarkan Suhu Bakteridapat tumbuh pada berbagai suhu, dari sangat dingin hingga sangat panas Mesofil (20°-45°C) • Tumbuh paling baik pada suhu sedang • Semua patogen manusia Ekstremofil (Suhu ekstrem) • Menyukai lingkungan yang ekstrem Psikrofilik (<10°C) • Lebih menyukai lingkungan dingin Termofilik/termotrof (45°-122°C) • Lebih menyukai suhu hangat Hipertermofilik (60°C ke atas) • Bertumbuh di lingkungan yang sangat panas Dasar Pembagian Klasifikasi Bakteri
  • 38.
    6. Berdasarkan KebutuhanO2 • Aerob obligat: O2 - 21% • Anaerob obligat: O2 - 0-3% • Anaerob fakultatif: ada O2 atau tidak • Mikroaerofilik: O2 – 5-10%
  • 39.
    7. Kecepatan pertumbuhan •Tergantung nutrisi di lingkungan • Doubling time • E.coli: waktu pembelahan sel 20-30 menit di dalam medium yang kaya nutrisi • M.tuberculosis : 16-24 jam FAST AND SLOW GROWER BACTERIA Kurva Pertumbuhan Bakteri
  • 42.
    Cara Penulisan NamaBakteri Dibagi menjadi 2 kategori : 1.Nama Informal (vernacular names) digunakan dalam menamakan penyakit, nomor strain, varian antigenik serta simbol pada variasi genetik. Contohnya : Designsi K12 pada sebuah strain bakteria 2.Nama saintifik dari sebuah taksonomi (taxon) Di dalam penamaan ini, ada 2 peraturan yang diterapkan : • Latinisasi • Memiliki sebuah posisi definitif dalam hirarki taksonomi
  • 43.
    Latinisasi • Digunakan untukpenamaan saintifik, • Ditulis menggunakan format latin (kata ditulis dalam bentuk italik ataupun digarisbawahi). • Penamaan bakteri terbagi atas 2 bagian: 1. Binomen (nama genus) Ejaan diawali huruf kapital 2. Epitet spesifik Ejaan diawali huruf kecil • Contoh, Mycobacterium tuberculosis, epitet tuberculosis merujuk pada arti sebuah tuberkel, sehingga arti dari penamaan tersebut adalah sebuah mikobakterium pada (penyakit) tuberkulosis. • Jika penulisan pertama nama bakteri, maka selanjutnya dapat disingkat. contoh, Mycobacterium tuberculosis dapat ditulis sebagai M. tuberculosis. • Pada penulisan spesies tanpa nama, maka abreviasi “sp.” dapat digunakan. Sebagai contoh, penulisan Moraxella sp. digunakan untuk penulisan sebuah spesies Moraxella yang tidak memiliki nama.
  • 44.
    Hirarki Taksonomi • Penamaansuatu bakteri harus dilakukan secara berurutan sesuai den gan subdivisi serta sub-spesiesnya. • Contohnya, salah satu subspesies dari Lactobacillus casei adalah Lactobacillus cas ei subsp. biovar rhamnosus. (casei merupakan epitet spesifik sedangk an rhamnosus merupakan epitet subspesifik)
  • 45.
  • 46.
    Sel prokariota • Selprokariot berasal dari bahasa Yunani yaitu : ‘pro’ artinya sebelum dan ‘karyon’artinya biji. • Pada sel prokariot, tidak ada membran yang memisahkan DNA dari bagian sel lainnya. • Kebanyakan prokariota → organisme uniseluler dengan sel berukuran kecil (berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm3) serta umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan beberapa struktur lain.
  • 47.
  • 48.
    Sel prokariota karakteristik • Hampirsemua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. • Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Selubung sel prokariota → mencegah sel pecah akibat tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada isi sel.
  • 49.
    Sel prokariota karakteristik (2) •Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang disebut kapsul. Fungsi kapsul: 1. Membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain 2. Membantu sel bakteri menghindar dari sel imun tubuh manusia Prokariot juga memiliki : 1. Satu molekul dna dengan struktur lingkar 2. Sering memiliki bahan genetik tambahan disebut plasmid → untuk resistansi terhadap antibiotik 3. Protein struktural disebut sitoskeleton yang awalnya dianggap hanya ada di eukariot → untuk meregulasi pembelahan sel dan menentukan bentuk sel
  • 50.
    Bakteri Prokariot atau Eukariot? Prokariot Bakteri DNA menyatu dalam sitoplasma Eukariot Algae, protozoa, fungi, slime mold Ukuran lebih besar Terdapat mitokondria, inti sel Mims’ medical microbiology, 5th ed., 2007
  • 51.
    SEL Eukariota • Seleukariotik adalah hasil penggabungan dua sel prokariotik, sel ini terus berkembang dan beberapa koloni menjadi terspesialisasi atau beradaptasi melakukan fungsi tertentu. • Sel-sel organisme eukariotik sangat bervariasi dan karena organel sel eukariotik memiliki kompleksitas dan kompartementalisasi yang jauh lebih besar dari sel prokariotik.
  • 52.
  • 53.
    Eukariota Organel eksternal Flagela danSilia Silia dan flagela digunakan untuk motilitas yang membantu menemukan nutrisi dan berimigrasi menuju rangsangan serta menghindari zat maupun rangsangan bahaya. Glikokaliks Glikokaliks adalah batas terluar yang bersentuhan langsung dengan lingkungan, yang terdiri dari polisakarida dan berbentuk jaringan serat, lapisan lendir atau kapsul. Berfungsi untuk pengembangan biofilm, menerima reseptor dan membantu dalam komunikasi serta melindungi dari perubahan lingkungan.
  • 54.
    Eukariota Batas sel Dinding sel Dindingsel kaku dan memberikan dukungan struktural dan bentuk tetapi komposisi kimianya berbeda. Membran Sitoplasma Merupakan lapisan ganda fosfolipid dimana tertanam molekul protein serta mengandung berbagai sterol. Kekakuan relatifnya memberikan stabilitas dan berfungsi sebagai penghalang selektif permeabel dalam transportasi. Sel eukariotik diliputi membran sebanyak 60-80% dari volumenya
  • 55.
    EUKARIOTA ORGAN INTERNAL ● Nukleus Intimengandung nukleolus, tempat sintesis ribosom. DNA diatur menjadi kromosom di dalam nukleus. ● Retikulum Endoplasma Berfungsi dalam sintesis dan penyimpanan. Terdapat dua jenis RE yaitu RE halus (SER) dan RE kasar (RER). SER memiliki fungsi dalam sintesis protein, penyimpangan dan transportasi serta sebagai tempat detoksifikasi berbagai produk metabolisme. Sedangkan RER nampak kasar karena ribosom yang menempel pada permukaan yang akan mensintesis protein dan mengangkut ke dalam rongga retikulum.
  • 56.
    EUKARIOTA ORGAN INTERNAL (2) ApparatusGolgi • Tempat dimana protein dikumpulkan dan dikemas untuk dipindahkan. Badan golgi akan menerima bahan dari RE yang akan membentuk vesikel di sekitarnya untuk disimpan atau diangkut ke membran sel untuk sekresi. Mitokondria • penghasil energi sel yang jika dilihat menggunakan mikroskop cahaya mitokondria akan tampak seperti partikel bulat atau memanjang yang tersebar di sitoplasma.
  • 57.
    EUKARIOTA ORGAN INTERNAL (3) ●Kloroplas Organel yang mampu mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia melalui fotosintesis serta menjadi produsen utama nutrisi organik. ● Ribosom Merupakan partikel kecil pada sitoplasma, didistribusikan dengan tersebar bebas pada sitoplasma dan sitoskeleton dan terikat dengan RER. Ribosom merupakan area untuk sintesis protein. ● Sitoskeleton Memiliki fungsi sebagai organel penahan, memberi dukungan dan memungkinkan perubahan bentuk dan pergerakan di beberapa sel. Sitoskeleton memiliki dua jenis elemen yaitu mikrofilamen dan mikrotubulus.
  • 58.
    PERBEDAAN PROKARIOT &EUKARIOT PROKARIOTIK EUKARIOTIK Inti Sel Mempunyai sebuah membran inti atau disebut juga nukleus tidak nyata dan dapat tersebar dalam sitoplasma Mempunyai sebuah inti sel yang nyata, karena mempunyai sebuah membran inti Ukuran Sel 0,2 – 2,0 µm 10 – 100 µm Flagela Mempunyai kandungan dua protein penyusun Flagelanya disusun atas banyaknya mikrotubula Membran Sel Mempunyai membran sel yang tidak mengandung karbohidrat dan kurang memiliki kandungan sterol Mempunyai kandungan sterol dan karbohidrat yang berguna sebagai reseptor Ribosom Ukuran ribosom cenderung kecil Ukuran ribosom yang lebih besar dari sel prokariotik Reproduksi Seksual Tidak dapat melakukan meiosis, tetapi dapat melakukan konjugasi Dapat melakukan sebuah meiosis
  • 59.
    PERBEDAAN PROKARIOT &EUKARIOT PROKARIOTIK EUKARIOTIK Susunan Kromosom (DNA) Memiliki kandungan kromosom sirkular, tetapi tidak mempunyai kandungan histon Memiliki bentuk multiple linear dan mempunyai kandungan histon Sitoplasma Tidak mempunyai sitoskeleton Mempunyai sitoskeleton dan akiran sitoplasma Dinding Sel Mempunyai sebuah dinding sel yang cukup kompleks dan memiliki kandungan peptidoglycan Dinding selnya hanya mempunyai bentuk komposisi kimia yang sederhana. Permeabilitas Membran Inti Bersifat selektif Tidak bersifat selektif Pembelahan Sel Membelah diri dengan cara binari sisi Mitosis
  • 60.
    PERBEDAAN PROKARIOT &EUKARIOT PROKARIOTIK EUKARIOTIK Organel Terbungkus Membran (Untuk perbedaan organel terbungkus membran, hanya terdapat pada jenis sel eukariotik) Semua organelnya terbungkus membran, seperti mitokondria, retikulum endoplasma, lisosom, dan organel sel lainnya Glikokaliks Mempunyai glikokaliks pada bentuk sebuah kapsul atau lapisan lendir Terdapat sebuah sel, tetapi tidak mempunyai sebuah dinding sel
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.
    Contoh PROKARIOT Eschericia coliLactobacillus Myobacterium tuberculosa Myobacterium leprae Salmonella typhii Shigella desentriae
  • 65.
    MIKROORGANISME PROKARIOT Pasteurella pestis Neisseria gonorrhoeae Clostridiumbotulinum Treponema pallidum Streptococcus neumoniae =pneumokok
  • 66.
    Bakteri tanpa dindingsel (pleurobacteria) ● Memiliki kemampuan untuk bertahan dengan hidup di sel inang lain ● Berbentuk seperti bola ● Di lingkungan dengan konsentrasi garam yang terlalu tinggi/rendah -> mudah terbunuh ● E.g: mycoplasma, ureaplasma
  • 67.
    Bakteri Intrasel obligat ● Tidakdapat hidup diluar sel inangnya ● Tidak dapat dikembangbiakan menggunakan media buatan (agar / kaldu) ● E.g. Rickettsia & Chlamydia
  • 68.
    Naegleria fowleri ( SlimeMolds ) Macrocystis pyrifera (algae) Toxoplasma gondii ( Protozoa ) Saccharomyces cereviciae, Candida sp. ( Fungi ) Contoh Eukariot
  • 70.
    PEWARNAANGRANULA METAKROMATIK - Mengapa disebutmetakromatik ? pewarnaan ini menunjukkan hasil warna yang berbeda dengan zat warna yangdigunakan. - Letaknya ada pada sitoplasma bakteri dan memliki afinitas yang tinggi pada zat warna yang sifatnya basa. - Pewarnaan Neisser juga dapat juga dapat digunakan untuk melihat Corynebacterium diphtheriae. - Pewarnaan ini akan menunjukkan warna kuning tengguli disertai titik ungu tua
  • 71.
    PEWARNAANGRANULA METAKROMATIK METODE ALBERT - PewarnaanAlbert dilakukan untuk mewarnai granula metakromatik Corynebacterium diphtheriae. - Hasil dari pewarnaan Albert akan memberikan biru kehijauan - Biru toluidin :granula metakromatik - Hijau metilen :badan sel - Pemberian lugol iodine dalam pewarnaan Albert berfungsi untuk memperkuat ikatan pigmen pada objek yangingin diwarnai
  • 72.
    ● Genusbakteri tertentudapat membentukendospora untuk melindungibakteri dari lingkungansekitarnya ● Dinding endospora sangat tebal dan rapat →tahan terhadap tekanan, perubahansuhuextreme, danbahan kimia ● Dalam endospora →genomebakteri,organel,dan sedikit sitoplasma ● Jenis pewarnaan spora: Klein→spora berwarna merah &badan bakteri berwarna biru Schaeffer-Fulton →spora berwarna hijau & badan bakteri berwarna merah PEWARNAAN SPORA
  • 73.
  • 75.
    PEWARNAANKAPSUL - Kapsul bakteribergunauntukmelindungidiri terhadap proses fagositosis - Kapsul tidaknampakpadapewarnaan sederhana • maupunpewarnaan gram - Terdapatteknikpewarnaankhusus(teknik Gin) dikenal jugasebagai tekniknegative staining.
  • 76.
  • 77.
    PEWARNAANFLAGELLA - Flagella merupakanstruktur bakteri yang berfungsi dalam motilitas - Struktur flagella sangat halus,sulit dilihat dengan mikroskop cahaya sehingga perlu pewarnaan khusus: - Gray - Leifson - Contoh bakteri: Helicobacterpylori,Salmonella Typhi
  • 78.
  • 79.
    • Gram Positif(biru) / Gram negatif (merah) Basic Lab Procedures in Clinical Bacteriology 2nd ed (WHO, 2003), Gram Stain dr Barron [Internet]. [cited 2017 Aug 3]. Available from: http://www.scacm.org/free/Gramstains%20complete%20%20copyrighted%20Dr%20Baron2009.pdf Pewarnaan Gram
  • 80.
    Pewarnaan Gram: Manfaat Terhadapspesimen • Menilai kualitas spesimen , cth. sputum • Epitel > 10 (perbesaran 100x) kontaminasi saliva • Kecurigaan infeksi (lekosit), cth. sputum • Leukosit sputum > 25 (perbesaran 100x) [Scand J Prim Health Care. 2009; 27(2): 70–73] • Membantu menentukan pilihan antibiotik empirik • Tidak dianjurkan untuk darah, feses Pada isolat • Kemurnian isolat • Menentukan uji lanjutan untuk identifikasi secara fenotip biokimia
  • 81.
  • 82.
  • 83.
  • 84.
    Prinsip dasar diagnostiksecara mikrobiologi  IDENTIFIKASI MIKROORGANISME Level / Batasan identifikasi bervariasi Deteksi agen penyebab – metode biakan cth: Biakan (kultur) bakteri aerob / anaerob Deteksi asam nukleat spesifik (Molekular) Cth. PCR Deteksi reaksi spesifik – antigen antibody rx (Serologi) Mikroskopik
  • 85.
    Prinsip Dasar TesDiagnostik Mikrobiologi Mikroskopik Biakan /kultur : isolasi, identifikasi & uji kepekaan antibiotik Serologis/ immunological assays Deteksi asam nukleat KULTUR AEROB/ ANAEROB Dengan/tanpa otomatisasi Tes molekuler = tes biomolekuler, cth: PCR , Hibridisasi, sequencing, genotyping, gen spesifik, gen toksin dll Deteksi agen penyebab / specific antigenic determinant Deteksi agen penyebab Deteksi Reaksi antigen-antibodi Deteksi antigen/antibodi spesifik, deteksi toksin,dll
  • 86.
    Pewarnaan Gram, Sputum Pemeriksaan mikroskopik pada spesimen langsung Pewarnaan umum:Gram , Pewarnaan spesifik contoh: -Pewarnaan Neisser/Albert untuk Difteri -Pewarnaan ZN: untuk BTA,dll 1. Mikroskopik
  • 87.
    Pewarnaan Ziehl neelsen/ BTA, Sputum Pemeriksaan mikroskopik pada spesimen langsung
  • 88.
    MIKROSKOPIK • Identifikasi spesimen  diperlukan minimal105 organisme permililiter • Pewarnaan Gram, Pewarnaan Kinyoun, Ziehl Nelseen, dll Picture : Microbiologionline.com Salah satu limitasi pemeriksaan mikroskopik (P. Gram/ pewarnaan bakteri lain
  • 89.
    2. Pemeriksaan kultur/biakanbakteri Proses isolasi HARI I HARI II Identifikasi bakteri Konvensional / automatic / RAPID contoh dengan MALDI TOFF Pewarnaan Gram Pewarnaan Gram Uji kepekaan terhadap bbg antibiotik HARI III Spesimen IDENTIFIKASI BAKTERI, IDENTIFIKASI JAMUR, IDENTIFIKASI VIRUS,
  • 90.
  • 91.
  • 92.
    AUTOMATIC IDENTIFIKASI BAKTERI DANJAMUR Mindray TDR 300b Vitek Maldi TOF MS 4-12 JAM 4-12 JAM < 15 MENIT Termasuk uji kepekaan antibiotik Belum termasuk uji kepekaan antibiotik
  • 93.
    Keterbatasan dan kelebihanpemeriksaan biakan/kultur •Lama/membutuhkan waktu > 2 hari (total 2-7 hari) •Kompleks /tidious(dan membutuhkan pengalaman / expert experience) •Tidak dapat dlakukan rutin terhadap beberapa mikroba misal virus/parasite dan beberapa bakteri yang sulit ditumbuhkan (fastidious/ unculturable)
  • 94.
  • 95.
    DETEKSIREAKSI SPESIFIK • Deteksi. Antigen, Western Blot Immunoassays • Contoh : NS1, Deteksi antigen streptoccus, Test Widal, IgM igG, Typhidot Uji serologi
  • 96.
    Pemeriksaan Selain Kultur •Molekular deteksi DNA atau RNA dengan Metode PCR • Bakteri yang tidak tumbuh in vitro • Bakteri yang tumbuh lama atau sulit tumbuh • Virus • Jamur • Serologi untuk deteksi Antigen dan/atau Antibodi akut dan konvalesens JADE 2019
  • 97.
    4.Pemeriksaanmolekular/Tesberbasisdeteksiasam nukleat Asam Nukleat PCR,dll Dengan/ tanpa hibridisasi Contoh: Gen xpert™, DNA Flow technology (Hybrispot™) , CLART™, BIOFIRE™ , dll
  • 98.
    New strain /Variant are identified • Evolutionary ability • Molecular virology phase • Genome isolation • Sequencing • Biotechnology Information tool: BLAST®, Clustal , Nextstrain,etc • BLAST®: BASIC LOCAL ALIGNMENT SEARCH TOOL • Compares one or more nucleotide query sequences to a subject nucleotide sequence or a database of nucleotide sequences • To determine the evolutionary relationships among different organisms • Vary features: Primer-Blast, IgBLAST
  • 99.
  • 100.
    DATA BASE OFBETACORONAVIRUS ARE READY GAC CCC AAA ATC AGC GAA AT
  • 101.
    Molecular Global Databaseof SARS CoV-2 1. International databases 2.1 The GISAID (Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data) platform • The GISAID initiative is dedicated to providing a rapid data-sharing platform that includes a large proportion of publicly available genomic data on influenza viruses and SARS-CoV-2. GISAID provides data on human- associated viral genome sequences and some related clinical and epidemiological data, as well as data on animal-associated viruses. On 10 January 2020, the first SARS-CoV-2 genomes were made publicly available on GenBank and Virological.org and on GISAID. • To date (6 February 2021), GISAID has recorded a total of 487 487 SARS-CoV-2 genome sequences from 238 countries and regions, as well as the metadata information corresponding to the sequences. 2.2 The International Nucleotide Sequence Database Collaboration • The International Nucleotide Sequence Database Collaboration is an initiative between three which since the 1980s has been providing support for molecular biology and genomics research: the NCBI, EMBL-EBI and DDBJ. Through the agreement, the individual regional databases exchange released data on a daily basis. • As a consequence, the three data centres share virtually the same data at any given time. The virtually unified database is called the International Nucleotide Sequence Database (INSD). The individual organizations have developed dedicated websites and data repositories specifically for COVID-19. 2. Databases related to SARS CoV-2 in China
  • 103.
    1. Prayitno T,Hidayati N. Pengantar Mikrobiologi. 1st ed. Malang: Media Nusa Creative Publishings; 2017. 2. Goering R, Dockrell H, Zuckerman M, Chiodini P. Mims' Medical Microbiology E-Book. 6th ed. Philadelphia: Elsevier; 2019. 3. Talaro KP, Chess B. Foundations in Microbiology. 9th ed. The McGraw-Hill Companies Inc., 2015. 4. Dingman J, Dingman J. How did we first discover viruses? [Internet]. Sciworthy.com. 2020 [cited 16 August 2020]. Available from: https://sciworthy.com/the-first-virus-discovered/ 5. Glass G. Beyond antisepsis: Examining the relevance of the works of Joseph Baron Lister to the contemporary surgeon-scientist. Indian Journal of Plastic Surgery [Internet]. 2014 [cited 16 August 2020];47(03):407-411. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4292121/ 6. E-learning PUSDIK KP [Internet]. Pusdik.kkp.go.id. 2018 [cited 16 August 2020]. Available from: http://www.pusdik.kkp.go.id/elearning/index.php/modul/read/181218-171843sejarah-c- perkembangan-c-mikrobiologi 7. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) [Internet]. Antony van Leeuwenhoek. [cited 2020Aug16]. Available from: https://ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html
  • 104.
    7. Aminov R.I. A Brief History of the Antibiotic Era: Lessons Learned and Challenges for the Future. 2010 [cited 16 August 2020]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3109405/ 8. Riedel S. Edward Jenner and the History of Smallpox and Vaccination. Baylor University Medical Center Proceedings. 18(1):21-25.Parke EC. Flies from meat and wasps from trees: Reevaluating Francesco Redi’s spontaneous generation experiments. Studies in History and Philosophy of Science Part C: Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 2014 Mar 1;45:34-42. 9. Maharani VA, Ilhaq NN. Asal Usul Kehidupan Di Bumi. Asal Usul Kehidupan Di Bumi. 2018. 10. Carroll KC, Butel JS, Morse SA, Mietzner TA. Jawetz, Melnick & Adelberg’s Medical Microbiology. 27th ed. The McGraw-Hill Companies Inc., 2016. 11. Pappas, G., Kiriaze, I. J., Falagas, M. E. Insights Into Infectious Disease In The Era of Hippocrates. International Journal of Infectious Diseases (IJID). 2008;12(4), 347-350. Available from: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2007.11.003. 12. Pitt D, Aubin J. Joseph Lister: father of modern surgery [Internet]. 2020 [cited 17 August2020].Availablefrom: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3468637/
  • 105.
    Penugasan Membuat ringkasan dalambentuk poster/ppt maks 5 slide dan makalah (word) mengenai topik berikut dalam 12 kelompok: 1. Jelaskan nama penyakit dan jenis transmisi/mode penularan penyakit yang disebabkan oleh agen infeksi a- d serta vectornya(jika ada) 2. Jelaskan karakteristik morfologi dan pertumbuhan secara invitro masing-masing agen infeksi a-d. 3. Jelaskan proses infeksi/pathogenesis serta manifestasi klinis masing masing penyakit yang disebabkan oleh agen infeksi a-d • Jelaskan Faktor host/pejamu dan lingkungan yang mempengaruhi proses infeksi/pathogenesis masing masing agen infeksi a-d. 4. Jelaskan kerentanan agen infeksi a-d terhadap factor fisika dan kimia (termasuk berbagai jenis desinfektan/antiseptic 5. Jelaskan definisi infeksi oportunistik dan berikan contohnya
  • 106.
    Agen infeksi a. Bakteri(3 kelompok) a. Staphylococcus, Streptococcus dan Enterococcus b. Enterobacteriaceae (E.coli, Klebsiella, Salmonella, Shigella, Proteus, Morganella, Providencia, Enterobacter, Citrobacter, dll), dan Yersinia c. Campylobacter, Helicobacter dan Vibrio d. Pseudomonads, Acinetobacter dan Moraxella e. Mycobacteriaceae, Nocardia dan Streptomyces f. Spirochaeta (Leptospira, Borellia, Spirillae, Treponema) g. Mycoplasma dan Ureaplasma h. Bacillus, Listeria, Erysipelothrix, Lactobacillus, Gardnerella dan Legionella i. Corynebacterium diphteriae, Bordetella pertussis dan parapertusis, Pasteurella j. Bakteri anaerob k. Haemophylus influenza, Haemophylus ducreyi, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis l. HACEK group m. Ricketssia dan Chlamydia
  • 107.
    b. Virus a. VirusDNA (1 kelompok) i. Adenoviridae ii. Hepadnaviridae(Superficial) iii.Herpesviridae(Superficial) iv.Papillomaviridae v. Polyomaviridae vi.Poxviridae vii.Parvoviridae b.Virus RNA (2 kelompok) i. Arenaviridae ii. Astroviridae iii.Bunyaviridae iv.Caliciviridae v. Coronaviridae vi.Filoviridae vii.Flaviviridae viii.Orthomyxoviridae ix.Paramixoviridae x. Picornaviridae xi.Reoviridae xii.Retroviridae(Superficial) xiii.Rhabdoviridae xiv.Togaviridae
  • 108.
    c. Jamur (2kelompok) a.Khamir (yeast) b.Kapang (mould) c.Mikosis superfisial d.Mikosis Profunda
  • 109.
    d. Parasit a. Protozoa(2 kelompok) i. Cilliata, flagellata tractus digestivus dan urogenital ii. Flagelata darah dan jaringan iii.Rhizopoda iv.Sporozoa (malaria) v. Sporozoa (Isospora, toxoplasma) b. Helminthologi (2 kelompok) i. Soil transmitted helminth ii. Non soil transmitted helminth iii.Filaria iv.Trematoda v. Cestoda vi.Nematoda usus
  • 110.
    Referensi utama • Sumberbacaan utama untuk tugas: • Carroll KC, Butel JS, Morse SA, Mietzner TA. Jawetz, Melnick & Adelberg’s Medical Microbiology. 27th ed. The McGraw-Hill Companies Inc., 2016.
  • 111.
    Terimakasih E.coli streak onEMB agar and S. aureus on MSA