Morfologi dan Struktur Bakteri

Bakteri merupakan prokariotik. Ciri utama dari prokariotik adalah tidak memiliki membran inti.

Morfologi Bakteri

Bakteri mempunyai berbagai variasi bentuk atau morfologi. Berikut beberapa morfologi bakteri 

Bentuk batang (Basil)

1.  Monobasil

Monobasil adalah bakteri yang berbentuk satu batang tunggal.

Contoh: Escherichia coli, Salmonella typhosa (penyebab penyakit tifus), dan Lactobacillus.

2 Diplobasil

Diplobasil adalah bakteri yang berbentuk batang dan bergandengan dua-dua. Contoh: Reribacterium salmoninarum

3.Streptobasil

Streptobasil adalah bakteri yang berbentuk batang dan bergandengan seperti rantai. Contoh: Streptobacillus moniliformis, Bacillus anthracis, dan Azobacter sp.

Gambar 1. Morfologi Bakteri bentuk batang (Basil)

Bentuk bulat (Kokus)

1.  Monokokus

Monokokus adalah bakteri berbentuk bulat tunggal.

Contoh: Monococcus gonorrhoeae.

2. Diplokokus

Diplokokus adalah bakteri berbentuk bulat bergandengan dua-dua.

 Contoh: Diplococcus pneumoniae

3. Tetrakokus

Tetrakokus adalah bakteri berbentuk bulat terdiri dari 4 bakteri yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar.

4. Streptokokus

Streptokokus adalah bakteri berbentuk bulat yang berkelompok memanjang seperti rantai.

Contoh: Streptococcus Pyogenes.

5. Stafilokokus

Stafilokokus adalah bakteri yang berbentuk bulat dan bergerombol seperti buah anggur.

 Contoh: Staphylococcus Aureus.

6. Sarkina

Sarkina adalah bakteri yang berbentuk bulat dan berkelompok dimana setiap kelompok terdiri dari 8 bakteri yang membentuk susunan seperti kubus.

Contoh: Sarcina sp.

Gambar 2. Morfologi Bakteri bentuk bulat (kokus)

Bentuk Spiral (Spirilium)

1.  Spiral

Bakteri dengan morfologi spiral adalah bakteri yang berbentuk lengkung lebih dari setengah lingkaran.

 Contoh: Spirilium minor

2.  Spiroseta

Bakteri dengan morfologi spiroseta adalah bakteri yang berbentuk spiral halus dan lentur.

Contoh: Treponema pallidum dan Spirocheata palida

3.  Vibrio

Bakteri dengan morfologi Vibrio adalah bakteri berbentuk koma yang dianggap spiral tak sempurna.

Contoh: Vibrio coma

Gambar 3. Morfologi Bakteri bentuk Spiral  (Spirilium)

Struktur Bakteri

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa bakteri merupakan prokariotik sehingga mempunyai perbedaan struktur dengan eukariotik. Perbedaan yang mendalam antara prokariotik dan eukariotik adalah prokariotik tidak memiliki selaput inti dan turunannya, yaitu retikulum endoplasma dan badan golgi. Berikut adalah struktur penyusun bakteri :

1. DNA inti

DNA inti dari bakteri dikemas dalam kromosom. Kromosom yang terletak dalam suatu yang disebut dengan nucleoid. Nukleoid berisi gen yang penting untuk pertumbuhan bakteri. Gen bakteri terdapat dalam molekul DNA tunggal (haploid). Berbentuk sirkuler, panjangnya ± 1mm, beratnya 2-3% dari berat kering satu sel, disusun sekitar 4 juta kpb DNA, makromolekul yang sangat banyak ini dikemas agar tidak berubah dalam bentuk superkoil (± 70-130 superkoil domain) Jumlah nukleoid dalam sel bakteri dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan pertumbuhan dan ukuran sel.

2. DNA plasmid

Selain mempunyai DNA inti, bakteri juga mempunyai DNA plasmid. Plasmid merupakan materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal). Tersebar luas dalam populasi bakteri.Terdiri dari beberapa – 100 kpb, beratnya ± 1-3 % dari kromosom –bakteri. Berada bebas dalam sitoplasma bakteri. Kadang-kadang dapat bersatu dengan kromosom bakteri. Dapat berpindah dan dipindahkan dari satu spesies ke spesies lain.Jumlahnya dapat mencapai 30 atau dapat bertambah karena mutasi.

Gambar 4. Struktur DNA inti dan DNA plasmid bakteri

3. Sitoplasma

Sitoplasma adalah bagian semi cair di dalam sel bakteri yang tersusun dari 80% air, protein, asam nukleat, lemak, karbohidrat, ion anorganik, dan kromatofora

4. Membran plasma

Sama seperti eukariotik, membran plasma dari bakteri tersusun dari lapisan fosfolipid dan protein yang dikenal dengan fosfolipid bilayer. Membran plasma berfungsi untuk mengatur pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya. Pembahasan lebih lengkap tentang membran plasma dapat dibaca dalam postingan Postingan tentang membran plasma

5. Dinding sel

Dinding sel prokariotik adalah bagian yang menyelubungi membran plasma dan berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel, melindungi sel dan mencegah terjadinya lisis sel karena lingkungan hipotonik. Berbeda dengan dinding sel pada sel tumbuhan dan sel jamur yang tersusun dari kitin atau selulosa, dinding sel bakteri tersusun dari peptidoglikan. Peptidoglikan adalah polisakarida yang tersusun dari turunan gula yaitu asam-N-asetil glukosamin dan asam N-asetilmuramat yang dihubungkan ikatan β-1,4 dan sebuah rantai peptida pendek. Berdasarkan letak dan keberadaan peptidoglikan bakteri dibedakan menjadi dua, yaitu bakteri gram postif (+) dan bakteri gram negatif (-). Dinding sel bakteri gram postif (+) tersusun dari lapisan peptidoglikan dengan ketebalan 20 – 80 nm dibagian luar membran plasma. Sedangkan bakteri gram-negatif  (-) memiliki struktur yang lebih kompleks dari pada bakteri gram postif (+) yaitu tersusun dari lapisan peptidoglikan tipis (2-7 nm) dan dikelilingi oleh membran luar. Para ahli seringkali menyebut membran luar pada bakteri gram-negatif  (-) dengan sebutan selubung sel. Pada bakteri gram-negatif  (-) terdapat ruang antar membran sel dan membran luar (selubung sel) yang disebut dengan lapisan periplasma. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa lapisan periplasma pada bakteri gram-negatif  (-) berisi peptidoglikan dengan stuktur yang longgar dan lebih menyerupai gel.

Pengecatan / Pewarnaan Gram

Cara paling mudah untuk membedakan antara bakteri bakteri gram postif (+) dan bakteri gram negatif (-) adalah dengan suatu teknik yang disebut dengan pengecatan gram. Langkah pertama, sampel bakteri diwarnai dengan pewarna crystal violet dan iodin lalu dicuci dengan alkohol, kemudian diwarnai dengan safranin (pewarna merah).

Pada bakteri gram postif (+), crystal violet dan iodin membentuk ikatan complex. Ikatan complex tersebut tidak dapat menembus dinding sel ketika dilakukan pencucian dengan alkohol yang disebabkan karena ikatan complex crystal violet – iodin tidak dapat melewati lapisan peptidoglikan yang tebal dan ketika diwarnai lagi dengan safranin, bakteri bakteri gram postif (+) tidak mengikat safranin karena sel sudah jenuh sehingga saat diamati melalui mikroskop, akan terlihat bakteri berwarna ungu violet.

Pada bakteri gram postif (-), Ikatan complex crystal violet – iodin akan larut dan keluar dari sel ketika sampel dicuci dengan alkohol. Ketika sampel diwarnai lagi dengan safranin, safranin akan masuk ke dalam sel sehingga saat diamati melalui mikroskop, akan terlihat bakteri berwarna merah muda (warna safranin).

Gambar 5. Perbedaan dinding sel bakteri gram positif (+) dan gram negatif (-)

6. Ribosom

Ribosom adalah organela sel yang tersusun dari RNA dan protein yang berfungsi dalam sintesis protein. Ribosom prokariotik seringkali disebut dengan 74S ribosom yang terdiri dari dua sub unit yaitu sub unit 50S dan 30 S. Rangkaian sintesis protein oleh ribosom dapat dilihat dalam postingan tentang Kode Genetik, Central Dogma (Tanskripsi dan Translasi).

Gambar 6. Struktur ribosom pada bakteri

7. Mesosom

Mesosom adalah invaginasi dari membran plasma dalam bentuk vesikel, tubulus, atau lamellae. Mesosom berfungsi sebagai pusat pembentukan dinding sel baru, dan pembelahan sel.

8. Kapsul

Kapsul adalah lapisan tipis yang menyelimuti dinding sel. Kapsul bakteri kebanyakan tersusun dari polisakarida namun ada beberapa kapsul bakteri yang tersusun dari komponen lain. Seperti pada bakteri Bacillus anthracis. Fungsi dari kapsul adalah untuk melindungi diri dari pathogen atau dari sel imun inang.

Gambar 7. Struktur kapsul pada bakteri Streptococcus

9. Endospora

Endospora adalah struktur sel bakteri yang dibentuk pada kondisi lingkungan yang ekstrim, seperti lingkungan dengan nutrisi yang terbatas, suhu tinggi atau kondisi ekstrim lain. Ketika bakteri membentuk endospora, segala aktivitas metabolisme terhenti (dorman). Bakteri dapat bertahan dalam temperature tinggi saat membentuk spora. Bahkan untuk membunuhnya, dibutuhkan suhu sekitar 121⁰C disertai suhu yang tinggi.

Gambar 8. Bakteri Bacillus anthracis, bakteri penyebab penyakit anthrax yang sedang membentuk endospora 

10. Fimbriae

Fimbriae adalah organela panjang yang menyerupai rambut. Fimbriae tidak berfungsi untuk pergerakan namun fimbriae berfungsi untuk mempermudah menempel pada subtrat atau pada bakteri lain. Satu sel bakteri dapat diselimuti hingga 1000 fimbriae namun hanya terlihat jika diamati dengan mikroskop elektron. Fimbriae mempunyai diameter 3- -10 nm namun ada beberapa fimbriae yang berdiameter hingga beberapa mikrometer.

Gambar 9. Fimbriae bakteri yang berfungsi untuk mempermudah menempel pada substrat

11. Pili

Pili atau yang dikenal juga dengan sex pili adalah bagian sel yang hampir menyerupai fimbriae dan berfungsi untuk transfer DNA dari satu sel bakteri ke sel bakteri lain. Sex pili berukuran lebih besar daripada fimbriae yaitu berdiameter 9-10 nm.

12. Flagella

Flagella adalah bagian sel bakteri yang berfungsi untuk pergerakan. Flagella sangat tipis sehingga tidak bisa diamati secara langsung dengan mikroskop cahaya. Pengamatan flagella memerlukan teknis khusus. Flagella mempunya diameter 20 nm dengan panjang 15 hingga 20 nm. Dengan adanya flagella, bakteri dapat berpidah atau bergerak 50 µm / detik atau sekitar 50 kali panjang tubuhnya. Jika digambarkan dengan manusia yang memiliki tinggi 1,7 meter dapat pergerak / berpindah hingga 306 km/jam.

Berdasarkan jumlah dan letak flagella, bakteri diklasifikasi menjadi beberapa istilah, yaitu :

- Bakteri monotrichous

Bakteri monotrichous adalah bakteri yang mempunyai satu flagellum.

- Bakteri amphitrichous

Bakteri amphitrichous adalah bakteri yang mempunyai satu flagellum di masing – masing ujung kutubnya.

- Bakteri lophotrichous

Bakteri lophotrichous adalah bakteri yang mempunyai sejumlah flagella di satu atau kedua kutubnya.

- Bakteri peritrichous

Bakteri peritrichous adalah bakteri yang mempunyai flagella di seluruh permukaan selnya.

Dari pengamatan menggunakan mikroskop elektron, flagella bakteri mempunyai beberapa bagian, yaitu :

- Filamen

Filamen adalah struktur flagella yang memanjang seperti rambut. Filamen mempunyai diameter kurang lebih 20 nm dengan panjang bervariasi dari 1 nm hingga 70 nm

- Hook

Hook adalah bagian flagella yang mampir mirip dengan kail. Berperan menghubungkan antara filamen dan basal body.

- Basal body

Basal body adalah bagian flagella yang tertanam pada sel bakteri. Hook beserta filamen yang menancap pada basal body dapat berputar 360⁰ sehingga menyebabkan bakteri dapat berenang. Basal body merupakan bagian yang paling kompleks dari flagella.

Pada E. coli dan sebagian besar bakteri gram negatif (-), ada 4 cincin pada basal body, yaitu cincin L dan cincin P yang berada pada membran luar dan peptidoglikan serta cincin M dan cincin S yang berapa pada membran plasma. Sedangkan pada bakteri gram positif (+) hanya mempunyai 2 cincin yang menempel pada membran plasma. 

Gambar 10. Perbedaan flagella bakteri gram positif (+) dan bakteri gram negatif (-)

Baca Juga :
Struktur Virus

Kata Kunci Pencarian :

morfologi bakteri bentuk batang, morfologi bakteri bentuk kokus, morfologi bakteri bentuk spiral, DNA inti dan DNA plasmid bakteri, struktur Dinding sel bakteri, bakteri gram postif (+), bakteri gram negatif (-), ribosom dan sub unit ribosom, Struktur flagella bakteri gram positif dan bakteri gram negatif, Fimbriae Bakteri, fungsi pili pada bakteri, struktur kapsul pada bakteri, pengecatan gram, struktur endospora bakteri, Struktur fimbriae bakteri, struktur flagella bakteri gram positif (+) dan bakteri gram negatif (-)