Klasifikasi, Morfologi, dan Reproduksi Bakteri

Klasifikasi Bakteri

Klasifikasi bakteri didasarkan pada berbagi ciri, antara lain:

• Bentuk bakteri
• Kemampuan membentuk spora
• Cara memproduksi energi (anaerobik dan aerobik)
• Reaksi terhadap pewarnaan Gram (Gram positif/negatif).

Pewarnaan Gram ditemukan oleh Christian Gram (1884) seorang bakteriologist Denmark. Mula-mula sel diwarnai dengan pewarna ungu yang disebut violet kristal. Kemudian preparat diberi alkohol atau aseton, yang mencuci violet kristal dari sel-sel Gram negatif. Untuk dapat melihatnya perlu penggunaan warna tandingan dengan warna lain (misalnya merah jambu safranin). Bakteri yang tidak luntur warnanya oleh alkohol disebut Gram positif.

Gambar: Skema pewarnaan Gram (Ryan Kenneth, 2004)

Morfologi Bakteri

Ada tiga macam bentuk dasar bakteri, yaitu:

• Bentuk bulat (tunggal: coccus, jamak: cocci)
• Bentuk batang atau silinder (tunggal: baccilus, jamak: baccili)
• Spiral yaitu berbentuk batang melengkung atau melingkar-lingkar.

Gambar: Bentuk- bentuk bakteri (Ryan Kenneth, 2004)

1. Bentuk bulat (kokus)

Bentuk kokus umumnya bulat atau oval. Bila kokus membelah diri, sel-sel dapat tetap melekat satu sama lain.

Bentuk kokus dapat dibedakan lagi menjadi:

• Mikrokokus (bulat satu-satu)
• Diplokokus (bulat berpasangan dua-dua)
• Streptokokus (cocci yang membelah namun tetap melekat membentuk struktur menyerupai rantai)
• Tetrakokus (cocci yang membelah tersusun empat sel dan membentuk bujur sangkar)
• Staphylokokus (cocci yang membelah pada banyak bidang dan membentuk kumpulan menyerupai buah anggur)

2. Bentuk batang

Bakteri bentuk batang atau bacili membelah hanya melalui sumbu pendeknya dan sebagian besar bacilli tampak sebagai batang tunggal. Diplobacilli muncul dari pasangan bacilli setelah pembelahan dan streptobacilli muncul dalam bentuk rantai, serta beberapa bacilli menyerupai cocci disebut coccobacilli.

Gambar: Bentuk bakteri basil (Ryan Kenneth, 2004)

3. Bentuk spiral

Bentuk spiral bakteri memiliki satu atau lebih lekukan atau tidak dalam bentuk lurus. Bakteri berbentuk spiral dibedakan menjadi beberapa jenis. Bakteri yang berbentuk batang melengkung menyerupai koma disebut vibrio. Bakteri yang berpilin kaku disebut spirilla, sedangkan bakteri yang berpilin fleksibel disebut spirochaeta.

Umumnya bentuk bakteri memiliki hanya satu bentuk (monomorfik), namun ada bakteri tertentu yang memiliki banyak bentuk (pleimorfik). Pada bakteri terdapat membran sel yang melekuk ke dalam disebut involusi. Contoh bentuk involusi terdapat pada bakteri asam cuka (Acetobacter sp.) yaitu adanya bentuk seperti gada, bentuk tak teratur atau benang. Bentuk ini disebabkan oleh faktor lingkungan, seperti temperatur inkubasi, faktor makanan, umur, dan faktor lainnya yang tidak menguntungkan bakteri.

Reproduksi Bakteri

Bakteri tidak mengalami mitosis dan meiosis. Hal ini merupakan perbedaan penting antara bakteri (prokariot) dengan sel eukariot. Bakteri mengadakan pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan seksual. Pembiakan secara aseksual dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan seksual dilakukan dengan cara transformasi, transduksi, dan konjugasi.

Namun, proses pembiakan cara seksual berbeda dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada penyatuan inti sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa pertukaran materi genetika (rekombinasi genetik).

Berikut ini beberapa cara pembiakan bakteri dengan cara rekombinasi genetik dan membelah diri.

1. Rekombinasi Genetik

Adalah pemindahan secara langsung bahan genetik (DNA/ADN) di antara dua sel bakteri melalui proses berikut:

a. Transformasi

Transformasi adalah perpindahan materi genetik berupa DNA dari sel bakteri yang satu ke sel bakteri yang lain. Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung.

Cara transformasi ini hanya terjadi pada beberapa spesies saja. Contohnya: Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus, Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diduga transformasi ini merupakan cara bakteri menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah menjadi kebal antibiotik karena transformasi. Proses ini pertama kali ditemukan oleh Frederick Grifith tahun 1982.

Gambar: Transformasi genetik (Ryan Kenneth, 2004)

b. Transduksi

Transduksi adalah pemindahan materi genetik bakteri ke bakteri lain dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri).

Bila virus-virus baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang nonvirulen (menimbulkan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN inangnya. Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi.

Gambar: Trandusksi (Ryan Kenneth, 2004)

c. Konjugasi

Konjugasi adalah bergabungnya dua bakteri (+ dan –) dengan membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel bakteri penerima melalui ujung pilus. Ujung pilus akan melekat pada sel peneima dan ADN dipindahkan melalui pilus tersebut. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh faktor pemindahan (transfer faktor =faktor F)

Gambar: Konjugasi (Ryan Kenneth, 2004)

2. Pembelahan Biner

Pada pembelahan ini, sifat sel anak yang dihasilkan sama dengan sifat sel induknya. Pembelahan biner mirip mitosis pada sel eukariot. Bedanya, pembelahan biner pada sel bakteri tidak melibatkan serabut spindle dan kromosom.

Pembelahan biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu sebagai berikut:

• Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.
• Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.
• Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik.

Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.

Gambar: Pembelahan biner

Pada keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel. Tetapi pembelahan bakteri mempunyai faktor pembatas misalnya kekurangan makanan, suhu tidak sesuai, hasil eksresi yang meracuni bakteri, dan adanya organisme pemangsa bakteri. Jika hal ini tidak terjadi, maka bumi akan dipenuhi bakteri.