Dokumen ini membahas tentang prokariotik, khususnya kelompok bakteri dan archaea, serta struktur dan karakteristiknya. Bakteri dikelompokkan menjadi berbagai bentuk dan struktur sel, seperti dinding sel yang terbuat dari peptidoglikan dan kehadiran kapsul, flagela, dan spora. Archaea dibedakan dari bakteri lainnya dengan karakteristik unik, termasuk variasi pada membran plasma dan dinding sel yang berbeda.

1. BAKTERI DAN ARCHAEA
Muhammad Iqbal Filayani S.Si., M.Si.

2.  Organisme prokariotik dikelompokkan
menjadi 2:
 Eubakteria
 Archaeabakteria

3. BAKTERI
 Morfologi Bakteri
o Coccus (Bulat)
o Bacillus (Batang)
o Berfilamen
o Vibrio
o Bakteri bertsngkai

5. 4
3
2
1
1. Bacillus
Salmonella typhimurium
B. anthracis
2. Coccus
Staphylococcus aureus
Sarcina
3. Spiral
Spirillum
Vibrio

6. 2. Other shapes
Streptomyces (filamentous)
Leptothrix
(sheathed)
Prosthecomicrobium (star-
shaped)
Yersinia pestis
(pleumorfic)
Alysiella filiformis
(tricome-shaped)
Galionella
Square
bacteria

7. Struktur sel bakteri
 Sebuah membran sel, yang selalu dikelilingi
dinding sel dan kadang-kadang oleh lapisan
luar tambahan
 Sitoplasma internal dengan ribosom, daerah
inti, dan ada beberapa yang memiliki granul
atau vesikula
 Berbagai ragam struktur luar seperti kapsul,
flagela dan pili

9. Dinding sel
1. Peptidoglikan (murein) polimer besar disakarida
yang dihubungkan oleh ikatan kovalen
 Tersusun atas monosakarida N-
acetylglucosamine (NAG) dan N-acetylmuramic
(NAM)
 NAG dan NAM melekat pada suatu peptida yang
terdiri dari 4 asam amino (L-alanin, D-alanin,
asam D-glutamat, (lisin atau asam
diaminopimelat)) saling berikatan dengan ikatan
β-1-4-glukosida membentuk rantai tetrapeptida

11.  Dinding sel bakteri Gram positif mengandung
banyak lapisan peptidoglikan (tebal dan
kaku), serta mengandung asam teikoat
(gliserol atua robitol dan fosfat)
 Asam teikoat ada 2 macam: asam lipoteikoat
dan wall teichoid acid
 Dinding sel bakteri Gram negatif
mengandung satu atu beberapa lapis
peptidoglikan dan outer membrane

12.  Peptidoglikan terikat pada lipoprotein pada
membran luar
 Terdapat daerah periplasma yang berisikan
enzim degradasi konsentrasi tinggi serta
protein-protein transpor
 Dinding sel bakteri Gram negatif tidak
mengandung asam teikoat

14.  Bakteri genus Mycoplasma tidak memilki
dinding sel dan tersusun atas sterol saja
untuk melindungi dari lisis

15. Membran Luar
 Pertama kali ditemukan pada bakteri Gram
negatif, membran berlapis dua
 Membentuk lapisan terluar dari dinding sel
dan melekat pada peptidoglikan
 Bertindak sebagai penyaring dan
memberikan kontrol terhadap gerakan
substansi yang keluar masuk sel
 Memiliki antigen permukaan dan reseptor

16.  Lipopolisakarida (LPS) dipakai untuk
mengidentifikasi bakteri Gram negatif
 LPS terdiri dari polisakarida dan Lipida A
 Karakteristik lain yg membedakan bakteri
adalah adanya celah diantara membran sel
(Ruang Periplasmik)

17.  Membran sel yang terletak di bawah
dinding sel
 Fungsi : mengendalikan lalu lalang sistem
kimiawi (ion-ion mineral, gula, asam
amino, elektron, metabolit lain) dalam sel
 Cara : difusi pasif dan transport aktif
Membran Plasma

18. MESOSOM
 Lanjutan membran sitoplasma ke arah dalam
/invaginasi ,membran sel kedalam sitoplasma
 Fungsi : sintetis dinding sel dan pembelahan
 Dijumpai bermula pada titik tempat membran
mulai invaginasi sebelum terjadinya pembelahan
 Melekat pada nukleus

19. Struktur di dalam sitoplasma
 Bahan yang dikandung dalam sitoplasma
 1. daerah sitoplasma
Granuler, kaya akan RNA
 2. daerah kromatin/nukleus
Kaya akan DNA
 3. tubuh inklusi

20. DAERAH SITOPLASMA
 Banyak mengandung partikel RNA –
protein, ribosom terkemas padat di
seluruh daerah sitoplasma
 Fungsi : biosintesa protein

21. DAERAH NUKLEUS
 Bahan nukleus/DNA di dalam sel bakteri
menempati posisi : dekat pusat sel, terikat pada
sistem mesosom sitoplasma
 Merupakan alat genetik/genom bakteri, yang
terdiri dari : kromosom tunggal dan bundar,
tempat semua genom berpautan
 Bahan nukleus bakteri : tubuh kromatin,
nukleoid, kromosom bakteri

22. Plasmids

23. INKLUSI SITOPLASMA
 Kumpulan berbagai substansi kimiawi yang
menumpuk dan membentuk granula serta
globul di dalam sitoplasma
 Contoh : bakteri belerang mempunyai inklusi
belerang
 Inklusi bisa berisi : polifospat, lipid, glikogen,
pati

24. Inklusi

25. PROTOPLAS
 Protoplas adalah isi sitoplasma yang dikelilingi
oleh membran sitoplasma
 Ciri protoplas adalah :
 tidak mempunyai dinding sel,
 tidak dapat membelah diri,
 tidak membentuk dinding sel,
 tidak rentan terhadap infeksi oleh bakteriofage
 Protoplas mengambil bentuk bola, karena tidak
memiliki dinding sel luar

26. SFEROPLAS
 Sferoplas isi sitoplasma yang dikelilingi oleh
membran sitoplasma, tetapi masih belum
terbebas dari bahan dinding sel

27. SPORA
 Bagian sel bakteri yang secara metabolik dorman,
dihasilkan pada fase yang lanjut dari pertumbuhan
sel
 Pada kondisi yang sesuai akan berkecambah dan
menghasilkan sel yang sama seperti aslinya (sel
vegetatif)
 Spora bersifat tahan terhadap banyak bahan fisik
dan kimiawi
 Ada 2 bentuk :
 Di luar sel vegetatif (eksospora) : Streptomyces
 Di dalam sel vegetatif (endospora ) : Bacillus

28. EKSOSPORA
 Spora eksternal
 Misal : Streptomyces menghasilkan serantaian
spora (konidia) yang disangga di ujung hifa,
suatu filamen vegetatif
 Proses pembentukan spora baketri serupa
dengan pada beberapa cendawan

29. Streptomyces sp dan berbagai
kapang

30. ENDOSPORA
 Hanya terdapat pada baketri
 Merupakan tubuh berdinding tebal, sangat refraktif, dan
sangat resisten
 Dihasilkan oleh semua spesies Bacillus, Chlostridium, dan
Sporosarcina
 Semua endospora bakteri mengandung sejumlah besar
asam dipikolinat, suatu substansi yang tidak terdeteksi pada
sel-sel vegetatif, dan kalsium
 Asam dipikolinat merupakan 5 -10 % dari berat kering
endospora
 Diduga lapisan korteks endospora terbuat dari kompleks Ca-
asam dipikolinat-peptidoglikan

31. ENDOSPORA
 Letak endospora di dalam sel serta ukurannya
selama pembentukannya tidak sama bagi semua
spesies.
 Contoh :
 Bacillus cereus ( spora eliptical, sentral)
 Chlostridium tetani (spora bola, terminal)
 Chlostridium subterminal (ovoid, subterminal)
 Spora sangat resisten terhadap kondisi fisik yang
kurang menguntungkan seperti suhu tinggi dan
kekeringan serta bahan kimia

32. Endospore Production

33. Struktur Endospora
Various types endospore
in bacteria
1.Round; 2. Ellipsoidal;
3. Ova; 4.Cylindrical;
5. Kidney shaped 6.
Banana shaped

34. Endospora pada bakteri

35. Struktur luar Bakteri

36. Flagellum Structure Flagela :
Struktur granuler tepat dibawah
membran sel di dalam sitoplasma
Fungsinya untuk motilitas
Tersusun dari 3 bagian :
tubuh dasar, struktur seperti kait,
sehelai filamen panjang di luar sel
Terdiri dari protein (flagelin)
Jumlah dan pola perlekatannya
menjadikan dasar klasifikasi bakteri
Bisa dilihat di mikroskop dengan
pewarnaan khusus,
Diamati pergerakannya dengan
preparat basah

37. Fili
 Disebut philus (jamak) /fimbrae
 Ukuran lebih kecil, lebih pendek, lebih banyak dari
flagela
 Hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron
 Tidak berfungsi untuk motilitas
 Dijumpai pada spesies motil dan non
 Fungsi : melekat pada permukaan
Pintu gerbang masuknya bahan genetik

38. By genetically altering the
adhesive tips of their pili,
certain bacteria are able to:
1) adhere to and colonize
different cell types with
different receptors, and
2) evade antibodies made
against the previous pili
Pili

39. Kapsul • Lapisan kental/lendir yang
mengelilingi bakteri
• Ukuran bergantung pada media
dan kondisi lingkungan
• Disekresikan oleh sel bakteri
• Tidak mudah lepas dari sel
• Fungsi :
melindungi sel bakteri
cadangan makanan
Virulensi (menginfeksi)
Kapsul
S. pneumoniae

40. DAMPAK KEBERADAAN BAKTERI
BERKAPSUL
Menyumbat filter
Berkembangnya lapisan yang tidak
dikehendaki pada perangkat/pipa
Mempengaruhi kualitas produk akhir

41. Lapisan lendir

42. SELONGSONG
 Selubung sel yang terdiri dari senyawa logam yang
tidak larut seperti feri dan mangan oksida,
mengendap disekitar sel sebagai produk dari
kegiatan metabolik bakteri
 Dibentuk oleh sel bakteri dari senyawa besi dan
mangan terlarut yang ada di lingkungan
 Sel yang terbungkus merupakan sel –sel tunggal
tetapi menyerupai filamen
 Dijadikan dasar pengelompokan bakteri
 Bakteri selongsong ditemukan di perairan tawar
yang kaya bahan organik, air kotor

43. Genus :
Sphaerotilus,
Leptothrix,
Haliscomenobacter
,
Lieskeella,
Phragmidiothrix,
Crenothrix
Bakteri Berselongsong

44. TANGKAI
 Pembentukan asesori setengah kaku yang
memanjang dari sel
 Diameter lebih kecil dari sel
 Tangkai mempunyai substansi yang lengket di
ujung yang jauh, berfungsi untuk melekatkan
pada permukaan padat
 Habitat : di lingkungan air (tawar dan asin)
 Contoh : Caulobacter sp.

45. Caulobacter sp.
Caulobacter crescentus dividing into a stalk daughter
cell (top) and a motile daughter cell with a flagellum

46. ARCHAEA
 Dibedakan dari bakteri lain (eubakteria)
perbedaan fenotipe yang sangat terspesialisasi
 Halobacteria ex: Halobacterium, Haloferax,
Halococcus. Bersifat aerob dan heterotrof,
pertumbuhan optimal pada kadar garam 3,5-5 M
NaCl.
 Termoasidofilik ex: Thermoplasma acidophilus
tdk memiliki dinding sel, tumbuh optimum pada
suhu 59 0C dan pH 1-2. Thermoproteales
optimum pada suhu 85-105 0C. Sulfolobus sp. pH
optimum 2 suhu 70 0C.

47.  Metanogenik kelompok yang anaerob dan
menghasilkan metan genus
Methanobacterium.
 Bentuk Archaea menyerupai eubakteria, ada
beberapa genus memiliki bentuk yang tidak
biasa ex Pyrodictium abyssi berbentuk serupa
cakram dengan jalinan benang-benang
tubulus disekitarnya
 Beberpa digolongkan Gram negatif
selebihnya Gram positif

48. Membran Plasma
 Memiliki kandungan protein yang sangat
tinggi , bermacam macam jenis lipid
(fosfolipid, sulfolipid, glikolipid dan non polar
isoprenoid lipid)
 Membran plasma lipid bilayer tersusun atas
lipid gliserol dieter yang analog dengan
eukariotik, namun beberapa ada yang
monolayer yang tersusun atas lipid gliserol
tetraeter

49.  Gliserol pada Archaea merupakan
stereoisomer dari gliserol pada sel bakteri
 Membran plasma tersusun atan L-gliserol
 Rantai samping yang ditambahkan pada
gliserol Archaea terikat menggunakan ikatan
eter
 Rantai samping untuk membentuk fosfolipid
Arcahea tidak menggunakan asam lemak tapi
menggunakan 20 atom karbon isoprena

50. Dinding Sel
 Dinding sel terdiri dari pseudopeptidoglikan
substansi serupa peptidoglikan yang
mengandung N-acetyltalosaminuronic acid ,
metanokondritin, protein, glikoprotein
 Tidak peka terhadap antibiotik pinisilin dan
sefalosporin