Pertumbuhan artinya pertambahan substansi hidup yang tidak reversibel biasanya disertai pertambahan ukuran dan pembelahan sel. Pada organisme bersel banyak, ukurannya bertambah sedangkan pada organisme bersel satu jumlah selnya yang bertambah. Meskipn demikian pada organisme yang bersel satu harus dibedakan pertambahn jumlah atau bertambahnya massa sel.

1. MIKROBIOLOGI DASAR
PERTUMBUHAN MIKROBA
Riski Primadevi
Aji Sanjaya
Sunaryo .
.
Rofida

3. PERTUMBUHAN MIKROBA
Pertumbuhan artinya pertambahan substansi hidup yang
tidak reversibel biasanya disertai pertambahan ukuran dan
pembelahan sel. Pada organisme bersel banyak,
ukurannya bertambah sedangkan pada organisme bersel
satu jumlah selnya yang bertambah. Meskipn demikian
pada organisme yang bersel satu harus dibedakan
pertambahn jumlah atau bertambahnya massa sel.
(Baskoro, 1994)

5. Pertumbuhan individu adalah bertambahnya ukuran
tubuh seperti panjang, luas, berat, volume, maupun
kandungan tertentu.
Kuantitas atau ukuran pertumbuhan mikroorganisme dapat diukur
dari segi pertambahan dimensi satu, misalnya : panjang, diameter,
jari-jari, dan jumlah sel ; segi pertambahan dimensi dua, misalnya :
luas, dan segi pertambahan dimensi tiga, misalnya : volume, berat
segar, berat kering.
Pertumbuhan individu

6. Bertambahnya kuantitas individu dalam suatu populasi atau
bertambahnya ukuran koloni.
Pertumbuhan koloni
• Pada umumnya bakteri dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner, yaitu
dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru, maka pertumbuhan dapat diukur dari
bertambahnya jumlah sel.
• Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna
disebut waktu generasi.
• Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali
jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktu penggandaan.
• Waktu penggandaan tidak sama antara berbagai mikrobia, dari beberapa menit,
beberapa jam sampai beberapa hari tergantung kecepatan pertumbuhannya.
• Kecepatan pertumbuhan merupakan perubahan jumlah atau massa sel per unit
waktu.

8. Fase lag
Jika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mulamula
akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan
kondisi lingkungan di sekitarnya
Fase lag
Jika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mulamula
akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan
kondisi lingkungan di sekitarnya
Medium dan lingkungan pertumbuhan
Jumlah inokulum

9. Fase log
Pada fase ini mikroba membelah
dengan cepat dan konstan
mengikuti kurva logaritmik. Pada
fase ini kecepatan pertumbuhan
sangat dipengaruhi oleh medium
tempat tumbuhnya seperti pH dan
kandungan nutrient, juga kondisi
lingkungan termasuk suhu dan
kelembaban udara. Pada fase ini
mikroba membutuhkan energi
lebih banyak dari pada fase
lainnya. Pada fase ini kultur
paling sensitif terhadap keadaan
lingkungan.
Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan
populasi menurun dikarenakan
Nutrien di dalam
medium sudah
berkurang
Adanya hasil
metabolisme yang
mungkin beracun
atau dapat
menghambat
pertumbuhan
mikroba

10. Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh
sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih
kecil karena sel tetap membelah meskipun zat zat nutrisi sudah habis.
Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi
yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik.
Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas,
dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.
Fase stationer

11. Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian
karena beberapa sebab yaitu:
Fase kematian
1. Nutrien di dalam medium sudah habis.
Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan,
dan jenis mikroba.
2. Energi cadangan di dalam sel habis.

13. FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
MIKROBA
Faktor Abiotik yang
Mempengaruhi Mikroba
Faktor-faktor Alam Faktor-faktor Kimia
1. Pengaruh Temperatur
2. Pengaruh Kebasahan
dan Kekeringan
3. Pengaruh Perubahan
Nilai Osmotik
4. Pengaruh Sinar
1. Penggunaan Antiseptik dan
Disinfektan
2. Beberapa Disinfektan dan
Antiseptik
• Logam-logam Berat
• Fenol dan Senvawa-senyawa
Sejenis Fenol (asam karbol)
• Alkohol
• Aldehid
• Yodium
Faktor- faktor biologi
A. Netralisme
B. Komensalisme
C. Sinergisme
D. Mutualisme (Simbiosis)
E. Kompetisi
F. Amensalisme
(Antagonisme)
G. Parasitisme
• Klor dan Senyawa Klor
• Peroksida
• Zat Warna
• Deterjen
• Suifonamida
• Antibiotikadf

14. Faktor Alam 1. Suhu / Temperatur

16. 2. Pengaruh Kebasahan dan Kekeringan
Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora,
konidia atau dapat membentuk kista.
Tanah yang cukup basah baiklah bagi kehidupan bakteri. Banyak bakteri
yang mati jika terkena udara kering.
Meningococcus, yaitu bakteri yang menyebabkan meningitis, itu mati dalam
waktu kurang daripada satu jam, jika digesekkan di atas kaca obyek.
Sebaliknya,spora-spora bakteri dapat bertahan beberapa tahun dalam
keadaan kering.
Pada proses pengeringan, air akan menguap dari protoplasma. Sehingga
kegiatan metabolisme berhenti. Pengeringan dapat juga merusak
protoplasma dan mematikan sel. Tetapi ada mikrobia yang dapat tahan
dalam keadaan kering, misalnya mikrobia yang membentuk spora dan dalam
bentuk kista

17. •Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan
menjadi : (1) mikroba osmofil, (2) mikroba halofil, (3) mikroba halodurik,
3. Pengaruh Perubahan Nilai Osmotik
•Tekanan osmosis sebenarnya sangat erat hubungannya dengan
kandungan air.
•Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan
mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari
dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada
larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu
pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan
akhirnya pecah

18. 4. Kadar Ion Hidrogen (pH)
• Mikroorganisme yang alkalifilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada
pH antara 8,4-9,5
•Atas dasar daerah-daerah pH bagi kehidupan mikroorganisme
dibedakan menjadi 3 golongan besar yaitu:
•Mikroorganisme yang asidofilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada
pH antara 2,0-5,0
•Mikroorganisme yang mesofilik (neutrofilik), yaitu jasad yang dapat
tumbuh pada pH antara 5,5-8,0

20. Pengaruh sinar
Dengan penyinaran pada jarak dekat sekali, bakteri bahkan
dapat mati seketika, sedang pada jarak yang agak jauh
mungkin sekali hanya pembiakannya sajalah yang terganggu.
Spora-spora dan virus lebih dapat bertahan terhadap sinar
ultra-ungu.
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotosintesis,
bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi kehidupannya

21. Faktor – faktor kimia yang mempengaruhi
pertumbuhan mikroorganisme
C. Depresi dan ketegangan permukaan
Sabun dapat mengurangi ketegangan permukaan oleh karena itu dapat menyebabkan hancurnya
bakteri.
Pada umumnya kerusakan bakteri dapat dibagi menjadi 3 golongan yaitu :
A. Oksidasi
Zat zat seperti H2O2,Na2BO4 mudah benar melepaskan O2 untuk menimbulkan oksidasi. Klor didalam
air menyebabkan bebasnya O2, sehingga zat ini merupakan desinfektan.
B. Koagulasi atau penggumpalan protein
Zat seperti perak, tembaga dan zat-zat organik seperti fenol, etanol menyebabkan terjadinya
penggumpalan protein. Dan protein yang menggumpal itu telah mengalami denaturasi dan tidak
dapat berfungsi lagi.

22. Metode-metode untuk Mengukur Pertumbuhan Mikroba
METODE PENERAPAN
Hitungan mikroskopik Perhitungan bakteri dalam susu dan vaksin
Hiitungan cawan Perhitungan bakteri dalam susu,air,makanan,tanah,biakan dll
Membran atau filter molekular Perhitungan bakteri dalam susu,air,makanan,tanah,biakan dll
Pengukuran kekeruhan Uji mikrobiologis, pendugaan hasil panen sel dalam kaldu,
biakan, ata suspensi berair
Penentan nitrogen Penentuan panen sel dari suspensi biakan kental untuk
digunkan pada penelitian mengenai metabolisme
Penentuan berat Penentuan panen sel dari suspensi biakan kental untuk
digunkan pada penelitian mengenai metabolisme
Pengukran aktivitas biokimiawi Uji mikrobiologis

23. Penghitungan Waktu Generasi
• Dari hasil pembelahan sel secara biner:
• 1 sel menjadi 2 sel
• 2 sel menjadi 4 sel 21 menjadi 22 atau 2x2
• 4 sel menjadi 8 sel 22 menjadi 23 atau 2x2x2
• Dari hal tersebut dapat dirumuskan menjadi:
• N = N02n
• N: jumlah sel akhir, N0: jumlah sel awal, n: jumlah generasi
• Waktu generasi = t / n ,
• t: waktu pertumbuhan eksponensial, n: jumlah generasi

24. • Dalam bentuk logaritma, rumus N = N02n menjadi:
log N = log N0+ n log 2
log N – log N0= n log 2
n = log N – log N0 = log N – log N0
log 2 0,301

25. • Contoh 1:
N = 108 , N0= 5x107 , t = 2
Dengan rumus dalam bentuk logaritma:
n = log 108– log (5x 107) = 8 – 7,6 =1
0,301 0,301
Jadi waktu generasi = t/n = 2/1 = 2 jam
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot
semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus,
slope = 0,301/ waktu generasi. Dari grafik pertumbuhan tersebut
diketahui bahwa slope = 0,15, sehingga juga diperoleh
waktu generasi = 2 jam

26. Analisis Pertumbuhan Eksponensial
Rumus matematika pertumbuhan menggunakan persamaan diferensial:
dX / dt = μX (1)
X: jumlah sel / komponen sel spesifik (protein)
μ: konstanta kecepatan pertumbuhan rumus yang menggambarkan
aktivitas populasi mikrobia dalam biakan sistem tertutup adalah:
ln X = ln X0+ μ(t) (2)
X0: jumlah sel pada waktu nol, X: jumlah sel pada waktu t, t: waktu
pertumbuhan diamati.
Dalam bentuk antilogaritma menjadi:
X = X0e μt (3)

27. Untuk memperkirakan kerapatan populasi pada waktu yang akan datang
dengan μ sebagai konstante pertumbuhan yang berlaku. Parameter penting
untuk konstante pertumbuhan populasi secara eksponensial adalah waktu
generasi (waktu penggandaan). Penggandaan populasi terjadi saat X / X0=2,
sehingga rumus (3) menjadi:
2 = e μ (t generasi) (4)
Dalam bentuk logaritma dengan bilangan dasar e:
μ= ln 2 / t generasi = 0,693 / t generasi (5)
Waktu generasi (t generasi) dapat digunakan untuk mengetahui parameter
lain, seperti k ( konstante kecepatan pertumbuhan) sebagai berikut:
k = 1 / t generasi (6)
Untuk biakan sistem tertutup, kombinasi persamaan 5 dan 6 menunjukkan
bahwa 2 konstante kecepatan pertumbuhan μdan k saling berhubungan:
μ= 0,693 k (7)

28. μdan k, keduanya menggambarkan proses pertumbuhan yang sama dari
peningkatan populasi secara eksponensial. Perbedaan diantaranya
adalah, μmerupakan konstante kecepatan pertumbuhan yang berlaku,
yang digunakan untuk memperkirakan kecepatan pertumbuhan populasi
dari masing-masing aktivitas sel individual dan dapat digunakan untuk
mengetahui dinamika pertumbuhan secara teoritis, sedang k adalah nilai
rata-rata populasi pada periode waktu terbatas, yang menggambarkan
asumsi rata-rata pertumbuhan populasi.

29. • Contoh perhitungan k
Bilangan dasar yang digunakan untuk kerapatan populasi sel adalah 10,
sehingga persamaan (3) apabila dirubah menjadi bentuk logaritma berdasarkan
bilangan 10 (log 10) dan k disubstitusi dengan μ, rumusnya menjadi:
k = log10Xt– X0
0,301 t
• Contoh 1: X0= 1000 = 103, log10 dari 1000 = 3
Xt= 100.000 = 105, log10 dari 100.000 = 5
t = 4 jam
k = (5-3) / (0,301 x 4) = 2/1,204 = 1,66 generasi / jam
waktu generasi (t generasi) = 0,60 jam = 36 menit
• Contoh 2: X0= 1000 = 103, log10 dari 1000 = 3
Xt= 100.000.000 = 108,log 10dari 100.000.000 = 8
t = 120 jam
k = (8-3) / (0,301 x 120) = 5/36,12 = 0,138 generasi / jam
waktu generasi (t generasi) = 7,2 jam = 430 menit

30. PERTUMBUHAN
Agar mikroorganisme dapat tumbuh dan berkembang dengan
baik di dalam media diperlukan persyaratan tertentu, yaitu:
 Bahwa di dalam media harus terkandung semua unsur hara
yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan
mikroorganisme.
 Bahwa media harus dalam keadaan steril.
MIKROBA

31. THANK YOU
THANK YOU
THANK YOU