Morfologi Bakteri

Bakteri merupakan mikroba prokariotik uniselular yang berkembang biak secara aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa yang bersifat fotosintetik. Bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasit, saprofit, patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Bakteri tersebar luas di alam, dalam tanah, atmosfer (sampai + 10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan di laut. Bakteri mempunyai bentuk bulat, batang, dan lengkung, namun bentuk bakteri juga dapat dipengaruhi oleh umur. Bakteri dapat mengalami perubahan bentuk yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan, juga dapat mengalami pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur walaupun ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai. Umumnya bakteri berukuran 0,5-10 μ (Regobiz, 2010).

Sel-sel individu bakteri dapat berbentuk seperti elips, bola, batang (silindris) atau spiral (heliks). Masing-masing ciri ini penting dalam mencirikan morfologi suatu spesies. Sel bakteri yang berbentuk seperti bola atau elips dinamakan kokus. Bakteri ini terdapat dalam beberapa pola atau pengelompokan yang berbeda, dan karena pengelompokkan  sel yang khusus ini mungkin merupakan ciri marga tertentu maka pengetahuan tentang pengelompokan ini akan membantu dalam mengidentifikasi organisme tidak dikenal. Beberapa kokus secara khas hidup sendiri-sendiri, yang lain dijumpai dalam pasangan, kubus atau rantai panjang tergantung caranya membelah diri dan kemudian melekat satu sama lain setelah pembelahan kokus yang membelah dalam satu bidang namun tidak memisahkan diri sering membentuk rantai kokus merupakan sifat khas marga Streprococus. Kokus yang membelah ke dalam 3 bidang yang tegak lurus satu sama lain membentuk pakek kubus, cara pembelahan ini dijumpai pada marga sarana. Kokus yang membelah dalam dua bidang untuk membentuk empat sel terdapat pada marga Pediococus. Kokus yang membelah dalam dua bidang untuk membentuk gugusan yang tidak teratur diklasifikasikan dalam marga Staphylococcus (Volk dan wheeler, 1988).

Bentuk dan ukuran bakteri dapat diamati dengan cara yaitu mengamati sel-sel dengan pewarnaan. Menurut Sutedjo (1991), tujuan dari pewarnaan yaitu :

  1. Untuk memudahkan melihat bakteri dengan mikroskop
  2. Memperjelas ukuran dan bentuk sel
  3. Melihat struktur luar dan dalam bakteri seperti dinding sel dan vakuola
  4. Menghasilkan sifat-sifat fisik dan kimia yang khas daripada bakteri dengan zat warna.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pewarnaan bakteri yaitu fiksasi, peluntur warna, substrat, intensifikasi pewarnaan dan penggunaan zat warna penutup. Suatu preparat yang sudah meresap suatu zat warna, kemudian dicuci dengan asam encer maka semua zat warna terhapus. sebaliknya terdapat juga preparat yang tahan terhadap asam encer. Bakteri-bakteri seperti ini dinamakan bakteri tahan asam, dan hal ini merupakan ciri yang khas bagi suatu spesies (Regobiz, 2010).

Ada berbagai macam jenis pengecatan yaitu pengecatan sederhana yang hanya menggunakan 1 cat saja, pengecatan bertingkat yaitu pengecatan dengan lebih dari satu jenis cat. Pengecatan bertingkat misalnya pengecatan gram, dan pengecatan bakteri tahan asam atau Ziehl Nellsen. Pengecatan gram terdiri dari 4 tahap, tahap pertama adalah pengecatan dengan cat utama yaitu Kristal violet, lalu cat diintensifkan menggunakan larutan iod, tahap ketiga menggunkana alcohol untuk melunturkan cat pertama, tahap yang terakhir adalah pengecatan dengan cat penutup yaitu safranin. Gram positif menunjukan warna ungu, gram negatif menunjukan warna merah dari safranin. Untuk pengecatan Ziehl Nellsen cat pertama menggunakan carbolfuchsin, lalu dilunturkan dengan alcohol asam, setelah itu ditutup dengan cat penutup methylen blue. Untuk yang tahan asam warnanya biru. Dengan pengecatan gram kita bisa menentukan sifat bakteri apakah parasit atau tidak. Sedangkan dengan cat ZN kita dapat tahu sifat bakteri apakah tahan asam atau tidak (Salle, 1961).

Menurut Ahira (2010), ada 2 macam bakteri berdasarkan pewarnaan gram yaitu bakteri gram negatif dan bakteri gram positif. Perbedaan antara bakteri gram positif dan bakteri gram negatif berdasar pada struktur dinding sel keduanya. Bakteri gram positif hanya memiliki satu membran plasma dengan dinding sel yang tersusun atas peptidoglikan. Sebagian besar dinding sel bakteri memang dibangun dari peptidoglikan, sedangkan sebagian kecil terdiri atas asam teikoat. Sementara itu, bakteri gram negatif mempunyai susunan membran sel yang rangkap dua atau memiliki membran ganda. Selain terdiri atas peptidoglikan, membran pasmanya diselubungi oleh membran luar yang permeabel atau membran yang mudah dilewati oleh air.

Staphylococcus adalah bakteri Gram-positif yang berbentuk bola. Bakteri ini ada yang berkoloni dan berbentu seperti buah buah anggur. Pada tahun 1884, Rosenbach menjelaskan ada dua jenis warna staphylococci yaitu: Staphylococcus aureus yang berwarna kuning dan Staphylococcus albus yang berwarna putih. Beberapa karakterististik yang dimiliki Staphylococcus Aureus diantaranya hemolytic pada darah agar, catalase-oxidase-positif dan negatif, dapat tumbuh pada suhu berkisar 15 sampai 45 derajat dan lingkungan NaCl pada konsentrasi tinggi hingga 15 persen dan menghasilkan enzim coagulase. Selain itu,biasanya S. aureus merupakan patogen seperti bisul, styes dan furunculosis beberapa infeksi (radang paru-paru, radang kelenjar dada, radang urat darah, meningitis, saluran kencing osteomyelitis dan endocarditis serta menyebabkan keracunan makanan yaitu dengan melepakan enterotoxins menjadi makanan sehingga menjadi toksik dengan melepasan superantigens ke dalam aliran darah (Junaidi, 2010).

Bacillus subtilis merupakan bakteri gram-positif yang berbentuk batang,dan secara alami sering ditemukan di tanah dan vegetasi. Bacillus subtilis tumbuh di berbagai mesophilic suhu berkisar 25-35 derajat Celsius. Bacillus subtilis juga telah berevolusi sehingga dapat hidup walaupun di bawah kondisi keras dan lebih cepat mendapatkan perlindungan terhadap stres situasi seperti kondisi pH rendah (asam), bersifat alkali, osmosa, atau oxidative kondisi, dan panas atau etanol Bakteri ini hanya memilikin satu molekul DNA yang berisi seperangkat set kromosom. DNAnya berukuran BP 4214814 (4,2 Mbp) (TIGR CMR). 4,100 kode gen protein. Beberapa keunggulan dari bakteri ini adalah mampu mensekresikan antibiotik dalam jumlah besar ke luar dari sel (Junaidi, 2010)

Menurut Junaidi (2008), Escherichia coli termasuk dalam famili Enterobacteraceae yang termasuk gram negatif dan berbentuk batang yang fermentatif. E. coli hidup dalam jumlah besar di dalam usus manusia, yaitu membantu sistem pencernaan manusia dan melindunginya dari bakteri patogen. Akan tetapi pada strain baru dari E.coli merupakan patogen berbahaya yang menyebabkan penyakit diare dan sindrom diare lanjutan serta hemolitik uremic (hus). Peranan yang mengguntungkan adalah dapat dijadikan percobaan limbah di air, indikator pada level pencemaran air serta mendeteksi patogen pada feses manusia yang disebabkan oleh Salmonella typhi (Junaidi, 2010).

Bakteri yang digunakan dalam praktikum ini adalah Bacillus subtilis, E. coli, dan S. aureus. Berikut akan dijelaskan klasifikasi dari ketiga bakteri tersebut.

  1. E. coli
Filum : Proteobacteria

Ordo: Enterobacteriales
Famili: Enterobacteriaceae
Genus: Escherichia
Spesies: E. coli

 

Bakteri Escheria Coli merupakan kuman dari kelompok gram negatif, berbentuk batang dari pendek sampai kokus, saling terlepas antara satu dengan yang lainnya tetapi ada juga yang bergandeng dua-dua (diplobasil) dan ada juga yang bergandeng seperti rantai pendek, tidak membentuk spora maupun kapsula, dan berdiameter ± 1,1 – 1,5 x 2,0 – 6,0 µm.

  1. Bacillus subtilis
Kingdom: Bacteria
Phylum: Firmicutes
Class: Bacilli
Order: Bacillales
Family: Bacillaceae
Genus: Bacillus
Species: Bacillus subtilis

 

  1. S. aureus
 
  1. Pengecatan Negatif

Pengecatan negatif menggunakan nigrosin atau tinta cina. Pengecatan ini termasuk pengecatan tidak langsung karena pengecatan dilakukan pada latar belakangnya agar gelap sehingga bakterinya yang tampak transparan dapat terlihat. Bakteri tampak transparan karena nigraosin tidak dapat melalui dinding sel bakteri. Nigrosin ini merupakan zat warna asam.

Bakeri yang digunakan pada percobaan ini adalah Escherichia coli dan  Bacillus subtilis. Setelah mengalami pegecatan dengan menggunakan nigrosin, latar belakangnya tampak gelap dan terlihat bakteri Escherichia coli ada yang berbentuk bulat / coccus dan batang pendek, sedangkan Bacillus sutilis  yang berbentuk batang panjang dan batang pendek.

  1. Pengecatan Gram

Pengecatan ini merupakan pengecatan langsung karena dilakukan pengecatan langsung pada bakterinya. Fungsi pengecatan gram adalah untuk mengetahui jenis bakteri, apakah temasuk gram positif atau gram negate. Pengecatan gram termasuk dalam pengecatan diferensial karena dapat membedakan kelompok bakteri tertentu dari kelompok lainnya, dalam hal ini membedakan gram negatif dan positif.

Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan mempertahankan warna ungu gelap setelah dicuci dengan alkohol, sementara bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatu pewarna penimbal (counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipe bakteri ini berdasarkan perbedaan struktur dinding sel mereka.

Bakteri yang digunakan dalam pengamatan ini adalah Escherichia coli dan Bacillus subtilis. Ada 4 Larutan yang digunakan dalam pengecatan ini yaitu Gram A yang terdiri dari larutan Hucker’s violet, gram B yang terdiri dari larutan lugul’s iodine,   gram C yang terdiri larutn acetone alcohol, gram B yang terdiri dari larutan safarin.

Pada pengamatan ini tahap awal dimulai dengan pengecatan menggunakan gram A yang merupakam larutan hucker’s violet cat utama berwarna ungu, kemudian dilanjutkan dengan gram B yang merupakan larutan  lugol’s iodine sebagai cat penguat dari warna car, kedua larutan tersebut  mampu menembus atau berikatan dengan dinding sel bakteri gram positif  maupun gram negatif. Selanjutnya pada saat pemberian aseton alkohol, warna ungu pada bakteri  Escherichia coli menjadi luntur, sebaliknya pada bakteri Bacillus subtilis warna ungu tidak meluntur. Hal ini jua yang menyebabkan pada pengecatan selanjutnya dengan larutan safranin, bakteri Escherichia coli  yang telah mengalami pelunturan warna ungu dapat mengikat warna merah dari safranin. Sedangkan bakteri Bacillus subtilis yang tetap berwarna ungu atau lebih terlihat sebagai warna biru pada mikroskop setelah  sample diberi aseton alcohol.

Bacillus subtilis termasuk ke dalam bakteri gram positif. Hal ini dapat dipastikan dengan hasil pengecatan yang ada menunjukan warna biru tua keunguan. Bakteri gram positif berwarna keunguan karena dinding selnya kandungan peptidoglikannya tinggi. Peptidoglikan terdiri dari molekul dengan berat molekul tinggi dan kaya akan gula. Selain itu struktur dari peptidoglican terdiri dari murein dan mukopeptida. Susunan peptidoglycan ini membuat peptidoglican dapat mengikat cat dengan kuat dan tidak mudah luntur.

Sedangkan untuk E. coli berdasarkan hasilnya termasuk gram negatif ditunjukan dengan warna hasil akhir berwarna merah. Bakteri ini pada awalnya berwarna ungu saat dilakukan pengcatan pertama. Tetapi sekalipun telah diintensifkan menggunakan larutan iod setelah ditambahkan alcohol warna tersebut luntur karena warna tersebut hanya diikat oleh lapisan tipis diluar peptidoglican. Gram negatif memiliki struktur membrane multilayer yang lebih komplek dibandingkan gram positif. Membrane paling luar bakteri gram negatif terdiri dari lipopolisakarida dan lipoprotein kompleks diluar peptidoglican. Lapisan ini mengandung lipid sekitar 20%. Lipid ini mengandung antigen dan endotoksin yang berfungsi sebagai barier terhadap enzim litik. Sehingga memungkinkan organism ini sebagai saprofit atau parasit. LPS atau membrane terluar dinding bakteri gram negatif inilah yang mengikat Kristal violet pada pengecatan pertama. Tetapi dinding ini akan ikut luntur ketika ditambahkan alcohol sehingga pada pengecatan kedua, cat kedualah yang warnanya terserap oleh lapisan dibawahnya yaitu peptidoglican.

  1. Pengecatan Tahan Asam

Pengecatan ini termasuk pengecatan langsung karena dilakukan pengecatan pada bakterinya. Tujuan dari pengecatan tahan asam adalah untuk mengetahui apakah bakteri tersebut merupakan bakteri yang tahan asam atau tidak. Cat yang digunakan adalah  cat Ziehl Nelsen (Zn) yang terdiri dari 3 larutan yaitu Zn A yang mengandung karbol fuksin yang bergungsi sebagai cat utama yang memberikan warna merah, Zn B  yang mengandung etanol sebagai peluntur, dan Zn C yang mengandung methylen blue yang digunakan sebagai larutan pembanding.

Bakteri yang digunakan pada pengamatan ini adalah S. aureus.  Pada pengecatan Zieh Neelsen, yang digunakan adalah reagen Ziehl Neelsen karbol fuksin (ZN A) yang memberi warna merah, Zn B (etanol) sebagai peluntur, dan Zn C (Methylen blue) sebagai larutan pembanding.  Pengecatan ini akan memberikan warna merah pada bakteri yang tahan asam dan warna biru pada bakteri yang tidak tahan asam. Pada bakteri tahan asam sel-selnya mengandung lemak atau lilin sehingga pewarna sukar menembusnya, tetapi dengan pemanasan yang ringan atau dengan deterjen yang dapat mengencerkan komponen lemak yang terdapat pada dinding sel, setelah sel diberikan etanol (ZN B) dan terjadi pelunturan warna merah (ZN A) dan setelah diberi ZN C (Methyle blue) berganti warna menjadi merah, maka bakteri ini adalah bakteri yang tahan asam. Jika bakteri mengalami pelunturan warna saat diberi etanol (ZN B) dan tetap berwarna biru (ZN A) setelah  diberikan methylen blue (ZN C), maka bakteri ini merupakan bakteri yang tidak tahan asam. Warna yang terlihat dibawah mikroskop adalah warna merah, sehingga bakteri S. aureus  ini merupakan bakteri yang tahan asam.

Fungsi pengecatan adalah memberi warna pada sel atau bagian-bagiannya sehinga terlihat kontras dan tampak jelas, menunjukkan bagian-bagian struktur sel, yang kemudian juga dapat mebedakan jenis bakteri yang satu dengan bakteri yang lainnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengecatan adalah :

1. Fiksasi

Fiksasi dilakukan sebelum pengecatan untuk mencegah mengkerutnya globula-globula protein sel, membuat sel-sel lebih kuat, melekatkan bakteri di atas gelas benda, merubah afinitas dan membuat lapisan suspensi bakteri diatas gelas obyek.

2. Substat

Pengambilan substrat diusahakan agar tidak terlalu tebal, karena substrat yang terlalu tebal akan sukar diamati dengan jelas dibawah mikroskop.

  1. Pelunturan cat : untuk mendapatkan kontras yang baik pada bayangan mikroskop.
  2. Cat penutup : memberikan kontras pada sel yang tidak mengikat cat utama seperti pada pengecatan tahan asam dan pengecatan gram.

DAFTAR PUSTAKA

Ahira, A. 2010. Identifikasi Bakteri Gram Negatif. http://www.anneahira.com/bakteri-gram-negatif.html/ 26 Februari 2011.
Junaidi, W. 2010. Makalah Tentang Pewarnaan Gram atau Pengecatan Bakteri – Makalah Biologi. http://wawan-junaidi.blogspot.com/2010/02/makalah-tentang-pewarnaan-gram-atau.html/ 26 Februari 2011.
Regobiz, R. 2010. Bakteri Gram dan Pewarnaannya. http://rudyregobiz.wordpress.com/bakteri-gram-dan-pewarnaannya-2/ 26 Februari 2011.
Salle, A. J. 1961. Fundamental Principles of Bacteriology 5th. McGraw-Hill Book. New York.
Sutedjo, M.M.,  Kartajapoetra, S.A. 1991. Mikrobiologi Dasar. Penerbit Rieka Cipta. Jakarta.
Volk and Wheeler. 1988. Mikrobiologi Dasar Edisi kelima. Erlangga. Jakarta.

2 thoughts on “Morfologi Bakteri

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s