Prokariotik

2.1 Pengetian Prokaryotik

Sel prokaryotik merupakan sel yang tidak mempunyai membran nukleus sehingga substansi nukleusnya bercampur atau mengadakan hubungan langsung dengan sitoplasma.Daerah nukleus yang mengandung materi genetik disebut nukleoid.Contoh sel prokaryotic adalah bakteri dan sianobakteri. Istilah prokaryotik dan eukaryotik mula- mula digunakan oleh Hans Ris dalam tahun 1960-an.

Bagaimanapun kecilnya sebuah sel yang hidup, padanya selalu terdapat komponen-komponen berikut :

-          Membran plasma atau membrane sel yang merupakan pelindung bagi medium yang ada di sekitarnya.

-          Matriks sitoplasma

-          Materi genetik khususnya DNA

-          Ribosom, tempat berlangsungnya sintesis protein.

-          Mesin “biokimia “ untuk menghasilkan energy .Pada sel-sel eukariotik “mesin” tersebut adalah mitokondria , sedangkan pada sel-sel prokariotik “mesin “ yang demikian terdapat di dalam membrane plasmanya . Membran plasmanya sering menonjol sedikit kedalam sel membentuk mesosom seperti bakteri.

Gambaran Umum Bakteri : Bakteri, berasal dari kata Latin, bacterium (jamak, bacteria); adalah kelompok raksasa dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah “bakteri” telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka.

Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.

Bakteri sering dikaitkan sebagai penyebab penyakit manusia dan hewan (seperti,Leptospira, yang menyebabkan penyakit serius ternak). Namun, beberapa bakteri, Actinomycetes, menghasilkan antibiotik seperti streptomisin dan nocardicin; yang lainnya hidup bersimbiosis dengan hewan (termasuk manusia) atau tempat lain di tubuh mereka, atau pada akar tanaman tertentu, mengubah nitrogen menjadi bentuk yang dapat digunakan. Bakteri meletakkan tang dalam yogurt dan roti asam di penghuni pertama; bakteri membantu untuk menguraikan bahan organik mati; bakteri membentuk dasar jaringan makanan di banyak lingkungan. Bakteri semacam itu penting karena fleksibilitas mereka yang ekstrem, kapasitas untuk pertumbuhan cepat dan reproduksi, dan usia besar - fosil tertua yang dikenal, hampir 3,5 miliar tahun, adalah fosil bakteri-seperti organisme.

Bakteri termasuk dalam golongan prokariota yaitu merupakan bentuk sel yang paling

sederhana yang memiliki ukuran dengan diameter dari 1 hingga 10 µm. Ciri yang membedakan prokariotik dengan eukariotik adalah inti sel di mana sel prokariotik tidak mempunyai membrane inti sel atau nukleus yang  jelas. Bakteri memiliki 2 pembagian struktur yaitu :

1.      Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)

Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.

2.      Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) 

Meliputi: kapsul, flagelum, pilus(pili), klorosom, Vakuola gas dan endospora.

2.2 Morfologi dan Struktur Bakteri

a.      Morfologi dan struktur halus bakteri

            Pengetahuan mengenai morfologi dan struktur halus bakteri diperoleh dalam dua kurun waktu yang berbeda. Pengamatan –pengamatan yang dibuat oleh leeuwenhoek dengan mikroskopnya yang sederhana menampakan penampilan kasar mikroorganismenya yang sederhana menampakan penampilan kasar mikroorganisme, termasuk bakteri.Gambar –gambar yang telah dibuatnya dengan hati-hati mengenai apa yang kini kita kenal sebagai bakteri menampakan bentuk-bentuk sel yang bundar seperti batang, atau sepiral .Perbaikan –perbaikan selanjutnuya dalam mikroskopi cahaya, termasuk teknik-teknik pewarnaan , telah memungkinkan untuk mengamati lebih tepat bentuk khas sel-sel ini , ukurannya, sebagian dari ukuran luarnya , serta pola penataannya.ukuran ,bentuk , serta penataan merupakan ciri morfologi kasar sel suatu spesies bakteri.

b.      Morfologi kasar sel bakteri 

            Sel bakteri amat beragam panjangnya ;sel beberapa spesies dapat berukuran 100 kali lebih panjang dari pada sel spesies yang lain.

·         Ukuran

Satuan ukuran ialah micrometer (µm) ; yang setara dengan 1/1000 mm atau 10^-3 mm. Bakteri yang paling umum dipelajari di dalam praktikum mikrobiologi dasar berukuran kira-kira 0,5 – 1,0 x 2,0 -5,0 µm. sebagai contoh bakteri stafilokokus dan streptokokus yang berbentuk bola mempunyai diameter yang berkisar dari 0,75 sampai 1,25 µm.Bentuk batang yang berukuran rata-rata seperti bakteri tifoid dan disentri mempunyai lebar 0,5 sampai 1µm dan panjang 2 sampai 3 µm. Sel beberapa spesies bakteri amat panjang ;panjangnya dapat melebihi 100µm dan diameternya berkisar dari 0,1 sampai 0,2 µm. Sekelompok bakteri yang dikenal sebagai mikoplasma, ukurannya khas amat kecil-demikian kecilnya sehingga hampir –hampir tak tampak dibawah mikroskop cahaya. Mereka juga pleomorfik; yaitu morfologinya amat beragam. Ukurannya berkisar dari 0,1 sampai 0,3 µm.

Bentuk

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. Sebagaimana disebut dibawah kokus muncul dalam beberapa penataan yang khas bergantung pada spesiesnya.

Gambar 1.1 bentuk – bentuk bakteri kokus

-          Monokokus,berbentuk bulat, satu – satu, contohnya Monococcus gonorhoe.

-          Diplokokus, bentuknya bulat bergandengan dua – dua, misalnya Diplococcus pneumonia.

-           Streptokokus, memiliki bentuk bulat bergandengan seperti rantai, sebagai hasil pembelahan sel kesatu atau dua arah dalam satu garis.

-           Tetrakokus, berbentuk bulat terdiri 4 sel yang tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah.

-           Sarkina, berbentuk bulat terdiri atas 8 sel yang tersusun dalam bentuk kubus sebagai hasil pembelahan sel ketiga arah, contohnya Sarcia sp.

-           Stafilokokus, berbentuk bulat, tersusun seperti kelompok buah anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.

Sel bakteri berbentuk silindris atau seperti batang dinamakan basilus.Ada banyak perbedaan dalam ukuran panjang dan lebar diantara berbagai spesies basilus. Ujung beberapa basilus tampak persegi, yang lain bundar, dan yang lain lagi meruncing atau lancip seperti ujung cerutu.Kadang –kadang basilus tetap saling melekat satu dengan yang lainnya, ujung dengan ujung, sehingga memberikan penampilan rantai.

                                                Gambar 1.2 Bentuk-bentuk bakteri basil

-          Basil tunggal, berupa batang tunggal, contohnya Escherchia coli dan Salmonella typi.

-           Diplobasil; berbentuk batang bergandengan dua – dua.

-           Streptobasil; berupa batang bergandengan seperti rantai, contohnya Streptobacillus moniliformis dan Azotobacter sp.

Bakteri berbentuk spiral atau spirilum terutama dijumpai sebagai individu-individu sel yang tidak saling melekat.Tercakup dalam kelompok morfologis ini ialah spiroketa,beberapa diantaranya menyebabkan penyakit yang gawat pada manusia. Individu-individu sel dari spesies yang berbeda-beda menunjukkan perbedaan-perbedaan yang mencolok dalam hal panjang, jumlah,dan amplitudo spiralnya ,serta kekakuan dinding selnya.

Gambar 1.3 Bentuk –bentuk Bakteri Spirilia

-          Koma (vibrio); berbentuk lengkungan kurang dari setengah lingkaran, contohnya Vibrio coma, penyebab penyakit kolera

-          Spiral; berupa lengkunagn lebih dari setengah lingkaran , contohnya Spirillium minor yang menyebabkan demam dengan perantara gigitan tikus atau hewanpengerat lainnya.

-           Spiroooseta; berupa spiral yang halus dan lentur, contohnya Treponema pallisum, penyebab penyakit sifilis.

c.       Struktur Halus Sel Bakteri

Pemeriksaan sel bakteri dengan teknik mikroskopik modern menyingkapkan adanya struktur-struktur di luar dinding sel. Strtuktur atau tubuh-tubuh lain di jumpai terbungkus didalam dinding sel. Beberapa bagian struktural umum dijumpai pada semua sel, seperti dinding sel dan membran sitoplasma. Struktur –struktur lain hanya ada pada atau di dalam sel spesies tertentu.

d.      Struktur di Luar Dinding Sel

Andaikanlah dengan bantuan mikroskop berkekuatan tinggi anda memfokuskan satu sel bakteri tunggal. Struktur utama diluar dinding sel yang anda lihat ialah flagella,pili,dan kapsul.

Gambar 2.1 Struktur – struktur utama di luar dinding sel bakteri

·         Flagellum. Embel-embel seperti rambut yang teramat tipis mencuat menembus diding sel dan bermula dari tubuh dasar , suatu struktur granula tepat dibawah membran sel di dalam sitoplasma disebut flagellum (jamak, flagella). Flagelum menyebabkan motilitas (pergerakan ) pada sel bakteri.Bakteri pada umumnya bergerak secara pasif. Flagellum terdiri dari tiga bagian : tubuh dasar, struktur seperti kait , dan sehelai filament panjang diluar dinding sel.Panjang flagellum biasanya beberapa kali lebih panjang dari selnya, namun diameter selnya, misalnya 10 sampai 20 nm. Flagellum dibuat dari subunit-subunit protein ;protein ini disebut fllagelin.Tidak semua bakteri mempunyai fllagelum ; banyak spesies basiluus  dan spirilum memilikinya, tapi flagellum jarang dijumpai pada kokus. Bagi bakteri-bakteri berflagelum ,pola pelekatan serta banyaknya yang melekat (lihat gambar 2.2), digunakan untuk mengklasifikasikan bakteri kedalam kelompok taksonomi tertentu.Sebagai contoh diantara bakteri berbentuk batang gram negatif , genus Pseudomonas dicirikan oleh fllagelum  yang terikat di ujung sel (flagella monotrikus atau lofotrikus )dan genus Escherichia oleh flagella di seputar sel (flagella peritikus).

Gambar 2.2 Jumlah dan posisi flagellum pada bakteri

Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu

-          Monotrik         :bila flagellum hanya berjumlah satu di salah satu ujung

-          Lofotrik           :bila banyak flagellum disatu sisi

-          Amfitrik          : bila banyak flagellum dikedua ujung

-          Peritrik            : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri

Contoh :

·         Pili(fimbriae) Banyak bakteri gram negatif mempunyai embel-embel seperti filament yang bukan flagella . Apendiks ini, yang disebut pilus (jamak, pili )atau fimbria (jamak , fimbriae) berukuran lebih kecil, lebih pendek  dan lebih banyak dari pada flagella.Pili hanya dapat dilihat dengan mikroskop electron; tidak berfungsi untuk pergerakan ,dijumpai baik pada spesies yang nonmotil maupun yang motil . Namun ada beberapa fungsi yang berkaitan dengan tipe pili yang berbeda-beda.yang dikenal sebagai pilus F( atau pilus seks) berfungsi sebagai pintu gerbang bagi masuknya bahan genetik selama berlangsungnya masa perkawinan antara bakteri . Beberpa pili berfungsi sebagai alat untuk melekat pada berbagai permukaan .Kemampuan pili ini untuk melekat pada permukaan itu penting. Ini membatu beberapa bakteri untuk melekatkan dirinya pada jaringan-jaringan hewan atau tumbuhan yang merupakan sumber nutriennya.

·         Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air. Beberapa sel bakteri seperti misalnya pneumokokus yang menyebabkan pneumonia , dikelilingi oleh suatu lapisan bahan kental ynag disebut kapsul atau lapisan lendir. Ukuran kapsul sangat dipengaruhi oleh medium tempat ditumbuhkannya bakteri itu.Pada beberapa kejadian tebalnya  kapsul  hanya satu persekian diameter selnya dalam kasus-kasus lain ukuran kapsul jauh lebih besar dari pada selnya. Kapsul bakteri penting artinya baik bagi bakterinya maupun organisme lain . Bagi bakteri ,kapsul merupakan penutup,pelindung dan juga berfungsi sebagai gudang makanan cadangan. Kapsul bakteri –bakteri penyabab penyakit tertentu menambah kemampuan bakteri tersebut untuk menginfeksi. Bila bakteri itu kehilanggan kapsulnya sama sekali , maka ia dapat kehilangan virulensinya dan dengan demikian kehilangan kemampunanya menyebabkan infeksi.

·         Selongsong .Beberapa spesies bakteri terutama dari lingkungan air tawar dan marin , terbungkus di dalam selongsong. Selongsong tersebut terdiri dari senyawa- senyawa logam tak larut , seperti feri dan mangan okside , yang mengendap di sekelililng sel sebagai produk kegiatan metaboliknya.

·         Tangkai. Spesies –spesies bakteri tertentu dicirikan oleh pembentukan suatu embel-embel setengah kaku yang disebut tangkai yang memanjang dari sel.Diameter apendiks itu lebih kecil dari pada diameter sel yang menghasilkannya . Bakteri bertangkai dijumpai pada lingkungan air tawar dan marin di lingkungan –lingkungan semacam itu kemampuan untuk melekat pada permukaan padat amatlah penting bagi pertumbuhan dan ketahannan hidupnya.

·         Dinding Sel. Dinding sel merupakan struktur yang kaku pada sel dan memberikan bentuk pada bakteri karena kekakuannya. Kekakuan dinding sel dapat dibuktikan dengan meletakkan bakteri tersebut dibawah tekanan tinggi, suhu rendah kemudian melihat fisik aslinya sebelum dan sesudah bakteri diperlakukan dengan tekanan tinggi atau suhu rendah. Tebal dinding bakteri berkisar antara 10 hingga 25 nm, namun ada beberapa bakteri yang memiliki dinding sel yang amat tebal. Dinding sel sangat berguna bagi bakteri dalam pertumbuhan dan pembelahannya.

            Komposisi kimia yang menyebabkan dinding sel bakteri kaku adalah peptidoglikan. Selain peptidoglikan dinding sel juga mengandung kandungan kimia lain seperti asam tekoat, protein, polisakarida, lipoprotein, dan lipopolisakarida yang terikat pada peptidoglikan. Peptidoglikan bersama-sama dengan dua komponen lain dinding sel yaitu asam diaminopimelat dan asam tekoat hanya dijumpai pada prokariota. Namun susunan kimiawi serta serta struktur peptidoglikan bervariasi antara spesies satu dengan spesies yang lainya. Dengan mengetahui perbedaan komposisi kimiawi dan struktur dinding sel maka akan mempermudah dalam memperlakukan bakteri seperti melakukan pewarnaan dan yang lainnya karena pewarnaan gram didasarkan pada struktur dan komposisi dinding sel bakteri.

Struktur sebelah dalam dinding sel.

• Membran sitoplasma.

o   Dibawah dinding sel terdapat sitoplasma yaitu sebuah membran tipis yang disebut dengan membran sitoplasma, membran protoplasma, membran plasma yang diperkirakan memiliki tebal sekitar 7,5 nm. Membran plasma sangat berguna bagi kehidupan sel karena berfungsi untuk lalu-lalangnya substansi kimiawi dalam larutan atau keluar masuk dari dalam sel, menjaga keseimbangan nutrien yang terdapat didalam sel. Membran sitoplasma juga menyediakan peralatan biokimiawi yang berguna untuk memindahkan ion ion, mineral, gula, asam-asam amino, elektron, serta metabolit-metabolit lain melintasi membran. Pemindahan substansi-substansi tersebut dilakukan dengan cara :

• Difusi pasif (osmosi) yaitu pemindahan substansi yang berkonsentrasi tinggi menuju konsentrasi rendah.
• Angkutan aktif yaitu kemampuan menghimpun nutrien secara selektif untuk kepentingan sel dalam pertumbuhan dan perkembangannya.

• Mesosom.

o   Membran plasma dengan cara melipat kearah dalam atau invaginasi kedalam sitoplasma membentuk struktur yang disebut mesosom. Mesosom melekat pada daerah nukleus dan berguna untuk sintesis dinding sel dan pembelahan nukleus.

• Sitoplasma

o   Sitoplasma dapat dibagi menjadi daerah sitoplasma, daerah kromatin atau nukleus, bagian zat alir.

• Daerah sitoplasma

§  Didalam daerah sitoplasma terdapat partikel-partikel RNA-protein yang disebut ribosom.

• Daerah nukleus

§  DNA didalam sel bakteri menempati posisi dekat pusat sel dan terikat pada sistem mesosom membran sitoplasma. Bahan ini merupakan seluruh alat genetik atau genom bakteri yang terdiri dari kromosom tunggal dan merupakan tempat semua gen berpautan. Bahan nukleus bakteri ini disebut tubuh kromatin, nukleoid, atau krmosom bakteri.

• Inklusi sitoplasma

§  Berbagai macam substansi kimiawi dapat menumpuk dan membentuk granul serta globul didalam sitoplasma yang disebut tubuh inklusi. Tubuh inklusi lain yang ditemukan pada bakteri terdiri dan polifosfat, lipid, glikogen.

• Protoplas dan sferoplas

o   Jika dinding sel suatu bakteri dibuang maka yang tersisa terbungkus oleh membran sitoplasma rapuh yang biasanya akan meletus oleh perbedaan yang besar antara konsentrasi substansi terlarut didalam dan diluar bakteri (renjatan osmotik). Protoplas berbentuk meyerupai bola karena tidak memiliki dinding sel luar yang kaku dan memiliki ciri-ciri seperti : tidak memiliki dinding sel, tidak bergerak, berbentuk bola, tidak mampu membelah diri, tidak mampu menghasilkan dinding sel, dan tidak rentan terhadap infeksi bakteriofage.

• Spora

o   Spesies-spesies tertentu dapat menghasilkan spora baik endospora maupun eksospora.

• Eksospora merupakan spora yang dihasilkan diluar sel vegetatif. Misalnya  Streptomyces menghasilkan serantaian spora yang disebut dengan konidia.
• Endospora merupakan spora yang dihasilkan didalam sel vegetatif. Bakteri yang menghasilkan endospora dapat tumbuh dan bereproduksi selama banyak generasi sebagai sel vegetatif karena bakteri yang mampu menghasilkan endospora umumnya memiliki tubuh yang mempunyai dinding sel tebal dan dihasilkan oleh semua spesies Bacillus, Clostridium, dan Sporosarcina. Langka-langkah pembentukan spora yaitu :
• Penjajaran bahan DNA menjadi filamen dan invaginasi membran sel didekat satu ujung sel untuk membentuk suatu struktur yang disebut bakal spora.
• Pembetukan sederetan lapisan yang menutupi bakal spora yaitu korteks spora dan diikuti dengan selubung spora berlapis banyak.
• Pelepasan spora yang bersamaan dengan lisisnya sel induk.

§  Semua endospora bakteri mengandung sejumlah besar asam dipikolinat yaitu substansi yang tidak terdeteksi pada sel vegetatif, asam ini hanya berjumlah 5 hingga 10 persen dari berat kering endospora. Selain asam dipikolinat, didalam endospora juga terdapat kalsium dan ada dugaan bahwa lapisan korteks terbuat dari kompleks Ca⁺  atau asam dipikolinat-peptidoglikan.

§  Spora yang telah matang memiliki kemampuan bereproduksi seperti halnya sel vegetatif. Letak endospora serta ukuranya didalam sel tidak sama pada semua spesies, ada yang sentral yaitu dibentuk ditengah-tengah sel contohnya Bacillus cereus, terminal dibentuk di ujung sel contohnya Clostridium tetani, dan subterminal yang terletak dekat dengan ujung sel contohnya Clostridium terminale. Letak serta ukuran endospora sangat bermanfaat dalam mengklasifikasikan dan identifikasi bakteri.

§  Dibandingkan dengan sel vegetatif, spora sangat resisten terhadap kondisi fisik yang kurang menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan, dan bahan-bahan kimia seperti desinfektan.

2.3  KULTIVASI, REPRODUKSI DAN PERTUMBUHAN BAKTERI

Persyaratan Nutrisi

   Semua bentuk kehidupan dari mikroorganisme sampai manusiamempunyai persamaan dalam hal persyaratan nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan. Berbagai pengamatan menampakkan keragaman yang amat besar dalam hal tpe nutrisi yang dijumpai di antara bakteri.

a.  Semua organisme hidup membutuhkan sumber energi. Beberapa makhluk hidup seperti tumbuhan hijau dapat menggunakan energi pancaran atau cahaya yang disebut dengan fototrof. Sedangkan hewan hanya tergantung pada oksidasi senyawa-senyawa kimia untuk memperoleh energinya, dimana disebut dengan kemotrof. Semua organisme hidup terbagi menjadi fototrof dan kemotrof dan kedua tipe nutrisi ini dijumpai diantara bakteri.

b. Semua organisme hidup membutuhkan karbon (karbondioksida) dalam jumlah sedikit, nitrogen, belerang, fosfor, unsur logam, natrium, kalium, kalsium, magnesium, mangan, besi, seng, tembagadan kobalt. Selain itu juga membutuhkan vitamin, yang berfungsi membentuk substansi yang mengaktivasi enzim.

c.  Semua organisme mebutuhkan air untuk fungsi-fungsi metabolik dan pertumbuhannya.

Tipe-tipe nutrisi bakteri

TIPE	SUMBER ENERGI UNTUK PERTUMBUHAN	SUMBER KARBON UNTUK PERTUMBUHAN	CONTOH GENUS
Fototrof -          Autotrof -          Heterotrof	Cahaya Cahaya	CO2 Senyawa organik	Chromatium Rhodopseudomonas
Kemotrof -          Autotrof -          Heterotrof	Oksidasi senyawa anorganik Oksidasi senyawa organik	CO2 Senyawa organik	Thiobcillus Eschericia

Media bakteriologis

·    Tipe media

          Keragaman yang luas dalam hal tipe nutrisi di antara bakteri diimbangi oleh tersedianya berbagai mediauntuk kultivasinya. Macam media yang tersedia dapat dikelompokkan dengan berbagai cara. Komposisi media yang digunakan seperti pepton, ekstrak daging, dan kadang-kadang ekstrak khamir dilarutkan dalam air dengan jumlah yang bermacam-macam, sehingga menghasilkan media yang menunjang pertumbuhan berbagai macam bakteri dan mikroorganisme lain. Bila menggunakan medium padat maka dipergunakan agar sebagai bahan pemadat. Contoh medium cair dan padatyang relatif sederhana yang menunjang pertumbuhan banyak heterotrof yang umum adalah kaldu nutrien dan agar nutrien.

Ciri-ciri beberapa bahan kompleks yang digunakan sebagai bahan pembuat media

BAHAN MENTAH	CIRI	NILAI NUTRISI
Ekstrak daging sapi	Suatu ekstrak cair jaringan daging sapi yang empuk, dikonsentrasikan menjadi pasta	Mengandung substansi jaringan hewan yang dapat larut dalam air, meliputi karbohidrat, senyawa nitrogen organik, vitamin yang dapat larut dalam air dan garam-garaman.
Pepton	Produk yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung protein seperti daging, kasein dan gelatin; pencernaan bahan-bahan protein dicapai dengan asam atau enzim. Banyak pepton yang berbeda-beda ( bergantung pada protein yang digunakan dan metode pencernaannya) tersedia digunakan dalam media bakteriologis. Pepton berbeda-beda dalam kemampuannya untuk menunjang pertumbuhan bakteri.	Sumber utama nitrogen organik, dapat pula mengandung vitamin dan kadang-kadang karbohidrat, bergantung kepada jenis bahan berkandungan protein yang dicernakan.
Agar	Suatu karbohidrat kompleks yang diperoleh dari algae marin tertentu; diolah untuk membuang substansi yang tidak dikehendaki.	Digunakan sebagai bahan pemadat media; agar yang lebur, dalam larutan cair akan membentuk gel bila suhu dikurangi sampai dibawah 450C; agar tidak merupakan sumber nutrien bagi bakteri
Ekstraks khamir	Suatu ekstrak cair sel khamir, tersedia secara komersial dala bentuk bubuk.	Suatu sumber yang kaya akan vitamin B; juga mengandung nitrogen organik dan senyawa-senyawa karbon.

·    Penyiapan media

          Media alamiah, misalnya susu, tidak menimbulkan masalah di dalam penyiapannya sebagai media (hanya semata-mata dituang ke dalam wadah yang sesuai seperti tabung reaksi atau labu dan disterilkan sebelum digunakan. Media dalam bentuk kaldu nutrien  atau yang mengandung agar disiapkan dengan cara melarutkan masing-masing bahan yang dibutuhkan atau dengan menambahkan air pada suatu produk berbentuk medium bubuk yang sudah mengandung semua nutrien yng dibutuhkan. Pada praktisnya smua media tersebut secara komersial dalam bentuk bubuk dan juga dalam bentuk siap pakai di dalam cawan-cawan petri, tabung atau botol.

          Penyiapan media bakteriologis mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:

1. Setiap komponen atau medium terdehidrasi yang lengkap, dilarutkan dalam air suling dengan volume yang sesuai.

2. pH medium fluida ditentukan dan disesuaikan dengn nilai yang optimum bagi pertumbuhan bakteri yang akan dikultivasi. pH ditentukan dengan menggunakan indikator pH.

3. Medium tersebut dituang kedalam wadah yang sesuai seperti tabung, labu, atau botol dan ditutup dengan sumbat kapas atau tutup plastik atau logam sebelum disterilisasi.

4. Medium itu disterilkan, biasanya dengan  menggunakan autoklaf, proses ini menggunakan panas di bawah tekanan uap.

·    Kondisi fisik yang dibutuhkan untuk pertumbuhan

          Selain menyediakan nutrien yang sesuai untuk kultivasi bakteri, juga perlu disediakan kondisi  persyaratan nutrisinya tetapai juga menunjukan respons yang berbeda-beda terhadap kondisi fisik di dalam lingkungannya. Untuk berhasilnya kultivasi berbagai tipe bakteri, dibutuhkan suatu kombinasi nutrien serta lingkungan fisik yang sesuai.

·    Suhu

          Semua proses pertumbuhan bergantung pada reaksi kimia dan karena laju reaksi-reaksi kimia ini dipengaruhi oleh suhu, maka pola pertumbuhan bakteri sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu juga mempengaruhi laju pertumbuhan dan jumlah total pertumbuha organisme. Keragaman suhu juga dapat juga mengubah proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel.

          Setiap bakteri tumbuh pada suatu kisaran tertentu, yang diklasifikasikan sebagai psikrofil, yang tumbuh pada 0 sampai 30⁰ C; mesofil, tumbuh pada suhu 25 sampai 40⁰ C dan termofil, yang tumbuh pada suhu 50⁰ C atau lebih.

·    Atmosfer gas

          Gas-gas yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri ialah oksigen dan karbondioksida. Bakteri memperlihatkan keragaman yang luas dalam hal respons terhadap oksigen bebas. Atas dasar tersebut  bakteri dikelompokkan menjadi empat yaitu: aerobik ( organisme yang membutuhkan oksigen ), anaerobik ( tumbuh tanpa oksigen molekular ), anaerobik fakultatif (tumbuh pada keadaan aerobik dan anaerobik), dan mikroaerofilik (tumbuh bila ada sedikit oksigenatmosferik).

·    Keasaman atau kebasaan (pH)

          pH optimum pertumbuhan bagi kebanyakan bakteri terletak antara 6,5 dan 7,5. Namun, beberapa spesies dapat tumbuh dalam  keadaan sangat masam atau sangat alkalin. Bagi kebanyakan spesies, nilai pH minimum dan maksimum adalah antara 4 dan 9.

          Bila bakteri di kultivasi di dalam suatu medium yang mula-mula disesuaikan pH-nya, misalnya 7, maka mungkin sekali pH ini akan berubah sebagai akibat adanya senyawa-senyawa asam atau basa yang dihasilkan selama pertumbuhannya. Pergeseran pH dapat dicegah dengan menggunakan larutan penyangga dalam medium. Larutan penyangga ialah senyawa atau pasangan senyawa yang dapat menahan perubahan pH. Suatu kombinasi garam-garam fosfat seperti KH₂PO₄ dan K₂HPO₄, digunakan secara luas dalam media bakteriologis untuk tujuan ini. Beberapa bahan nutrisi medium, seperti pepton, juga mempunyai kapasitas penyangga. Perlu atau tidaknya suatu medium diberi larutan penyangga bergantung kepada maksud penggunaannya dan dibatasi oleh kapasitas menyangga yang dimiliki senyawa-senyawa yang digunakan.

BAKTERI	KISARAN pH UNTUK PERTUMBUHAN
	Batas Bawah	Optimum	Batas atas
Thiobacillus thiooxidans	0,5	2,0-3,5	6,0
Acetobacter aceti	4,0-4,5	5,4-6,3	7,0-8,0
Stophylococcus aureus	4,2	7,0-7,5	9,3
Azotobacter sp.	5,5	7,0-7,5	8,5
Chlorobium limicola	6,0	6,8	7,0
Thermus aquaticus	6,0	7,5-7,8	9,5

·    Kondisi lain-lain.

          Suhu, lingkungan, gas, dan pH adalah faktor-faktor fisik utama yang harus dipertimbangkan didalam penyediaan kondisi optimum bagi pertumbuhan kebanyakan spesies bakteri. Beberapa kelompok bakteri mempunyai persyaratn tambahan. Sebagai contoh, organisme fotoautotrofik (fotosintetik) harus di sumber pencahayaan, karena cahaya adalah sumber energinya. Pertumbuhan bakteri dapat dipengaruhi oleh keadaan tekanan osmotik (tenaga atau tegangan yang terhimpun ketika air berdifusi melalui suatu membran) atau tekanan hidrostatik (tegangan zat alir). Bakteri tertentu, yang disebut bakteri halofilik dan dijumpai di air asin, wadah berisi garam, makanan yang diasin, air laut dan danau air asin, konsentarsi natrium kloridanya dapat mencapai 25%.

          Beberapa kelompok bakteri mempunyai persyaratan tambahan, diantaranya suhu, lingkungan, gas dan pH. Sebagai contoh, organisme fotoautotrofik (fotosintetik) harus diberi sumber pencahayaan, karena cahaya adalah sumber energinya. Pertumbuhan bakteri juga dapat dipengaruhi oleh keadaan tekanan osmotic atau tekanan hidrostatik. Bakteri tertentu, yang disebut bakteri halofilik dan dijumpai di air asin, wadah berisi garam, makanan yang diasin, air laut dan danau air asin, hanya tumbuh bila mediumnya mengandung konsentrasi garam yang tinggi. Mikroorganisme yang membutuhkan  NaCl untuk pertumbuhannya disebut halofil obligat, mereka tidak akan tumbuh kecuali bila konsentrasi garamnya tinggi. Yang dapat tumbuh dalam larutan kloride tetapi tidak mensyaratkannya disebut halofil fakultatif, mereka tumbuh dalam kondisi lingkungan berkonsentrasi garam tinggi atau rendah.

Pilihan media dan kondisi inkubasi

Dari deskripsi yang singkat ini mengenai ciri-ciri nutrisi bakteri, haruslah dikena dua langkah penting bagi kultivasinya dilaboratorium : (1) inokulasi (penanaman) bakteri pada suatu medium dengan kandungan nutrisi yang sesuai, dan (2) inkubasi medium yang sudah di inokulasi pada keadaan fisik yang sesuai.

Untuk dapat memilih dengan baik media dan kondisi fisik, haruslah dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan sebagai berikut :

1.      Apakah bakteri yang akan diisolasi itu aerobic atau anaerobic ?

2.      Apakah specimen itu mengandung bakteri autotrofik atau heterotrofik, dan bila demikian apakah kedua tipe tersebut akan dikultivasi ?

3.      Apakah specimen itu mengandung organisme termofilik, mesofilik, atau psikofilik ?

Adanya pengetahuan mengenai kelompok-kelompok bakteri, akan memudahkan kita untuk mengetahui jawabannya. Sebagai contoh, bakteri tifoid adalah heterotrofik, aerobic dan mesofilik. Persyaratan nutrisinya relative sederhana. Di pihak lain, bila masalahnya ialah ingin menumbuhkan semua bakteri yang ada di dalam specimen susu, maka haruslah disiapkan segala sesuatunya untuk  memenuhi kisaran persyaratan yang luas. Kondisi pembiakan haruslah disediakan untuk bakteri-bakteri aerobik, anaerobik, psikofilik, mesofilik, dan termofilik, dan juga heterotrofik, baik yang rewel (mempunyai persyaratan nutrisi yang rumit) maupun yang tidak rewel.

Reproduksi Bakteri

Bila bakteri diinokulasi ke dalam suatu medium yang sesuai dan pada keadaan yang optimum bagi pertumbuhannya, maka terjadi kenaikan jumlah yang amat tinggi dalam waktu yang relative pendek. Pada beberapa speies, populasi (panen sel terbanyak yang dapat diperoleh) tercapai dalam waktu 24 jam, populasinya dapat mencapai 10 sampai 15 milyar sel bakteri per milliliter. Perbanyakan seperti ini disebabkan oleh pembelahan sel secara aseksual.

Pembelahan sel  (pembelahan biner melintang)

Proses reproduksi paling umum di dalam daur pertumbuhan yang biasa pada populasi bakteri ialah pembelahan biner melintang. Pembelahan biner melintang adalah suatu proses reproduksi aseksual.

Pembagian sel dengan cara membelah umum terjadi pada semua sel yang sedang tumbuh aktif pada tumbuhan dan hewan. Namun, pada tumbuhan dan hewan multiselular, pembagian sel secara aseksual hanya mengakibatkan pertumbuhan individu tumbuhan atau hewan itu. Pada bakteri, proses tersebut mengakibatkan terbentuknya dua organisme baru, masing-masing lalu dapat mengulangi lagi proses tersebut, sebagaimana tampak pada gambar,

·         Proses-proses lain

Kebanyakan bakteri bereproduksi dengan pembelahan biner melintang. Namun, beberapa spesies dapat bereproduksi dengan proses tambahan, termasuk produksi spora reproduktif, fragmentasi pertumbuhan berfilamen, dengan masing-masing fragmen menghasilkan pertumbuhan dan penguncupan.

Pembentukan sel baru

Hasil-hasil penelitian mengenai proses pembelahan sel telah menampakkan hal-hal berikut :

a.       Terdapat kenaikan jumlah bahan inti, yang terpisah menjadi 2 unit, satu untuk masing-masing sel anak baru.

b.      Dinding sel dan membran sel tumbuh kea rah luar dan membrane sel tumbuh (meluas) ke dalam sitoplasma pada suatu titik di tengah-tengah sumbu panjang sel. Pada perbatasan tersebut disintesis dua lapisan bahan dinding sel.

c.       Pembentukan mesosom menjadi lebih jelas. Mesosom mempunyai kaitan dengan pembentukan septum (dinding sel yang membagi) dan juga memungkinkan perpautan dengan daerah inti.

Pertumbuhan Bakteri

·         Konsep pertumbuhan bakteri

Istilah pertumbuhan pada bakteri dan mikroorganisme lain biasanya mengacu pada perubahan di dalam hasil panen sel (pertambahan total massa sel) dan bukan perubahan individu organisme. Jadi bila kita mulai dengan satu bakteri tunggal, maka populasi bertambah secara geometric:
1          2          4          8          16        32        ….

Selang waktu yang dibutuhkan bagi sel untuk membelah diri atau untu populasi menjadi dua kali lipat dikenal sebagai waktu generasi. Akan tetapi, tidak semua spesies bakteri mempunyai waktu generasi yang sama.

·         Daur pertumbuhan normal (kurva pertumbuhan)

Andaikanlah satu bakteri tunggal diinokulasikan pada suatu medium dan memperbanyak diri dengan laju yang konstan. Kita dapat memetakan data tersebut dengan dua cara (logaritma jumlah bakteri terhadap waktu, dan jumlah bakteri terhadap waktu). Namun, ini tidak mewakili pola pertumbuhan yang normal, melainkan hanya merupakan satu bagian terpilih dari kurva pertumbuhan normal, yaitu fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma (biasanya disebut fase log). Disini, populasi bertambah secara teratur, menjadi dua kali lipat pada interval waktu tertentu (waktu generasi) selama inkubasi. Pertumbuhan ini disebut juga pertumbuhan seimbang.

·         Pengukuran kuantitatif pertumbuhan

Kita telah melihat bahwa istilah pertumbuhan sebagaimana digunakan pada bakteri mengacu pada perubahan dalam populasi total dan bukannya perubahan dalam suatu individu organisme saja.

Beberapa ciri pertumbuhan bakteri pada setiap fase pertumbuhan

FASE PERTUMBUHAN	CIRI
Lamban	Tidak ada pertumbuhan populasi Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi dan bertambah ukurannya;  substansi intraseluler bertambah
Logaritma atau eksponensial	Sel membelah dengan laju yang konstan Massa menjadi dua kali lipat dengan laju yang sama Aktivitas metabolic konstan Keadaan pertumbuhan seimbang
Statis	Penumpukan produk beracun dan/ atau kehabisan nutrient Jumlah sel hidup menjadi tetap
Penurunan atau Kematian	Sel menjadi mati lebih cepat daripada terbentuknya sel-sel baru Laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial

·         Pentingnya pengukuran pertumbuhan

Sebelum kita dapat menafsirkan atau mengevaluasi respons pertumbuhan bakteri dalam berbagai media atau pada kondisi yang berbeda-beda, kita harus dapat menyatakan pertumbuhan secara kuantitatif. Dalam mikrobiologi, istilah pertumbuhan ditafsirkan dengan beberapa cara.

Rangkuman metode-metode untuk mengukur pertumbuhan bakteri

METODE	BEBERAPA PENERAPAN
Hitungan mikroskopik	Penghitungan bakteri dalam susu atau vaksin
Hitungan cawan	Penghitungan bakteri dalam susu, air, makanan, tanah, biakan dan sebagainya
Membran atau filter molekuler	Sama seperti hitungan cawan
Pengukuran kekeruhan	Uji mikrobiologis, pendugaan hasil panen sel dalam kaldu, biakan, atau suspense berair
Penentuan nitrogen	Pengukuran panen sel dari suspense biakan kental untuk digunakan pada penelitian mengenai metabolisme
Penentuan berat	Sama seperti untuk penentuan nitrogen
Pengukuran aktivitas biokimia	Uji mikrobiologis

Sebagai contoh, bila pertumbuhan diukur pada waktu A, akan disimpulkan bahwa pertumbuhan terbaik dicapai dalam medium II ; bila diukur pada waktu B, pertumbuhan akan sama baiknya pada kedua medium; dan pada waktu C, pertumbuhan akan lebih baik dalam medium I. Jadi, bila kita menghendaki pertumbuhan awal yang cepat, maka kita akan memilih medium II; dan bila kita terutama menghendaki panen sel yang banyak, maka kita akan memilih medium I. Dengan demikian, dalam menilai memadai tidaknya suatu medium tertentu untuk menunjang pertumbuhan, maka istilah pertumbuhan mempunyai beberapa interpretasi.

Dunia Prokariotae

            Bergey’s Manual, edisi ke 8, mengakui Prokatriota sebagai dunia yang mencangkup bakteri. Pengakuan terhadap organisasi sel prokariota ini merupakan alat untuk menetapkan perbedaan antara bakteri dari jasad-jasad renik yang lain. Ciri penyisih yang umum dalam dunia bakteri ialah struktur prokariotiknya.Prokariota adalah suatu dunia yang ditetapkan oleh ciri-ciri sel dan bukan oleh ciri-ciri organisme.Dunia ini dinagi menjadi dua divisi yaitu Cyanobacteria dan Bacteria.

·         Divisi Cyanobacteria

            Pada Bergey’s Manual sebelum edisi ke 8, divisi Cyanobacteria disebut algae hijau biru. Mereka itu prokariota fototrofik yang melangsungkan fotosintesis dengan cara yang serupa seperti yang digunakan tumbuhan hijau dan berlainan dengan cara yang dipakai oleh bakteri-bakteri sintetik lainnya: prosesnya aerobik dandonor electron disini adalah air. Fotofigmennya mencakup klorofil dan fikobiliprotein. Beberapa terdapat tunggal dan yang lain terdiri dari rantaian sel ataupun filamen yang lurus atau bercabang. Reproduksi dapat dengan pembelahan biner, dengan pembelahan bahurangkap, atau dengan pembebasan eksospora secara berturut-turut.Bentuk-bentuk seperti filamen dapat berkembangbiak dengan fragmentasi filamennya atau dengan pembebasan ujung rantai-rantai pendek sel-sel motil.

·         Divisi Bacteria

            Pada beberapa, motilitas disebabkan adanya flagella dan pada yang lain karena mekanisme lain. Endospore dihasilkan oleh beberapa spesies. Kecuali pada beberapa, sel-sel individu dikelilingi dinding sel yang kaku yang terbuat dari peptidoglikan.

            Dalam divisi Bacteria, proses itu anaerobik dan donor elektron dalam hal ini ialah suatu substansi yang bukan air. Juga terdapat perbedaan dalam macam pigmen fotosintetik yang terkandung di dalam sel kedua divisi ini yaitu : Cyanobacteria dan Bacteria. Untuk bakteri, pigmen fotosintetik yang umum ialah bakterioklorofil.

Kriteria untuk menentukan kelompok bakteri

            Bakteri yang diakui dalam edisi mutakhir Bergey’s Manual dikelompokkan menjadi 19 kelompok didasarkan pada beberapa kriteria yang dapat ditetapkan dengan mudah.

            Untuk memberi ciri pada kelompok itu perlulah dipahami bahwa semua ciri tidak sama pentingnya bagi semua kelompok. Untuk beberapa kelompok, sifat-sifat biokimiawi lebih berarti dari pada sifat morfologi. Karena itu, untuk mencirikan berbagai kelompok bakteri, janganlah mengharapkan sifat-sifat yang sama pada seperti yang digambarkandan digunakan secara seragam untuk setiap kelompok. Melainkan akan terlihat bahwa setiap kelompok itu dicirikan oleh sifat-sifat yang paling nyata untuk kelompok tersebut, yakni yang dengan segera memisahkan kelompok itu dari yang lainnya. Tambahan pula, Bergey’s Manual itu dapat digunakan untuk membantu mengidentifikasikan bakteri-bakteri yang baru ditemukan.

2.4   Kelompok-kelompok utama bakteri

Kelompok 1: Bakteri fototrofik

            Bakteri fototrofik ialah organisme yang berbeda secara morfologis dan semuanya mengandung pigmen seperti klorofil yakni Bakterioklorofil. Jasad renik ini melakukan fotosintesis. Pada bakteri, donor elektronnya bukan air. Mereka lebih banyak terdapat pada lingkungan akuatik.

Ciri-cirinya yaitu :

            Bentuk sel :bulat, batang, vibrio, atau spiral. Perkembangan dengan pembelahan biner. Bergerak dengan flagella atau nonmotil. Fotosintetik, proses terjadi dalam keadaan anaerobik dan tidak terbentuk oksigen. Bakterioklorofil, suatu pigmen fotosintetik, terdapat di dalam semua sel. Berpigmen ungu, merah, coklat-jingga, hijau. Habitatnya di lingkungan akuatik.

Kelompok 2 : Bakteri luncur

            Kelompok ini diwakili oleh beberapa tipe morfologi yang tidak umum. Satu macam, Mycobacteriales, juga dinamakan miksobakter menghasilkan apa yang disebut tubug buah (struktur yang membentuk spora) terdiri dari lendir dan sel. Tubuh buah ini sering kali berwarna cerah dan dapat tumbuh sampai mencapai dimensi makroskopik. Sel-sel individu dapat meluncur pada permukaan padat tetapi tidak mempunyai flagela. Mekanisme yang menghasilkan gerak ini belum diketahui. Macam lain, cytophagales, juga memperlihatkan bentuk gerak meluncur. Sel-sel berbentuk batang dan dapat dijumpai satu-satu atau sebagai filamen. Bakteri ini telah diteliti secara sporadic dan terbatas.

Ciri-cirinya yaitu :

            Bentuk sel : batang, bola, atau filamen. Gram negatif. Motil karena gerak luncur perlahan pada permukaan, tidak ada organel lokomotor. Sel-sel dapat terbenam dalam lendir. Beberapa membentuk tubuh buah. Habitat pada tanah, bahan tumbuhan membusuk, lingkungan akuatik.

Kelompok 3 : Bakteri berselongsong

            Bakteri ini bercirikan sel-sel berbentu batang yang dikelilingi selongsong, sehingga sel-sel individu tampaknya terkemas dalam tabung. Bahan yang menjadi selongsong itu berbeda-beda diantara spesies. Bakteri ini terdapat dalam air, limbah dan air buangan industri. Sebagaimana bakteri luncur,  banyak yang belum diketahui tentang bakteri ini.

Ciri-cirinya yaitu :

            sel terbungkus dalam selongsong yang terbuat  dari deposit senyawa-senyawa besi dan mangan yang tak larut. Bentuk selnya batang atau seperti filamen. Motil karena flagella atau nonmotil. Beberapa  membentuk pelekap (dasar pengisap) yang dipergunakan untuk menempelkan dari pada permukaan. Gram negatif. Habitatnya lingkungan akuatik dan lumpur.  

Kelompok 4 : Bakteri kuncup dan atau bakteri berapendiks

            Beberapa membentuk tonjolan yang berbentuk filamen yang disebut prosteka dari tubuh selnya. Perbanyakan dengan tunas (kuncup) terjadi pada ujung-ujung prosteka. Bakteri lain dalam kelompok ini membentuk pelekap. Struktur ini muncul pada satu ujung sel dan terdiri dari bahan dinding sel dan membran dengan bahan adhesif pada ujungnya. Alat ini memungkinkan bakteri ini melengketkan dirinya pada permukaan.

Ciri-cirinya yaitu :

            Sel dengan prosteka atau pelekap. Perbanyakan dengan berkuncup dan membelah. Beberapa spesies motil karena flagela kutub, spesies lain nonmotil. Bentuk sel menyerupai bola, oval, ginjal, batang dengan ujung meruncing, beberapa menunjukkan pertumbuhan sperti hifa (filament). Habitatnya pada tanah dan lingkungan akuatik.

Kelompok 5 : Spiroket

            Bakteri ini bercirikan sel-sel langsing, lentur, terpilin-pilin. Berbagai spesies mempunyai ukuran panjang yang berkisar antara 3 sampai 500 µm. dapat bergerak dengan berbagai cara. Beberapa adalah saprofit  dan yang lain parasit. Penyebab penyakit sifilis. Treponema pallidum termasuk kelompok ini. Treponema pallidum adalah parasit obigat yang hanya tumbuh pada jaringan hidup.

Ciri-cirinya yaitu ;

            Dinding sel lentur (tidak kaku). Morfologi sel langsing, terpilin (spiral); ukuran, bentuk ujung dan derajat pilinnya merupakan ciri pembeda. Perbanyakan dengan pembelahan melintang. Motil karena rotasi cepat sepanjang sumbu panjang spiralnya ataupun karena lenturan sel-selnya. Banyak spesies gram negatif. Habitatnya yaitu : tanah dan lingkungan akuatik; setiap jaringan atau organ vascular pada tubuh, termasuk daerah genital (alat kelamin) dan saraf pusat pada manusia dan binatang lain.

Kelompok 6 : Bakteri spiral dan lengkung

            Bakteri ini sebagaimana spiroket, terpilin-pilin tetapi tidak lentur melainkan kaku. Eberapa spesies, Vibrio, mempunyai bentuk seperti koma. Beberapa hidup bebas dalam lingkungan akuatik. Yang lainnya saprofit atau parasit.Campylobater fetus adalah penyebab keguguran pada hewan ternak atau hewan lain dan dapat pula menjangkiti manusia.

Ciri-cirinya yaitu :

            Dinding sel kaku. Sel berbentuk batang terpilin-pilin, beberapa dengan satu atau lebih putaran lengkap. Motil karena flagella. Gram negatif. Habitatnya pada lingkungan akuatik, organ-organ reproduktif, saluran pencernaan, dan rongga mulut hewan (termasuk manusia). Bersifat patogenitas yaitu beberapa spesies patogenetik bagi binatang (termasuk manusia).

Kelompok 7 : Batang dan kokus aerobik gram negatif.

            Kelompok ini terdiri dari banyak sekali bakteri yang serupa dalam morfologi dan dalam reaksi gram serta aerobik namun sangat berlainan dalam ciri-ciri metaboliknya.  Dari segi morfologi mereka dapat dianggap mewakili sel bakteri yang khas yaitu sel-selnya tampak satu-satu dan berdimensi sekitar 0,5-1 x 1,5-4,0 µm. Karena banyak spesies dalam  kelompok ini morfologinya demikian serupa maka perlu digunakan sifat-sifat biokimiawi untuk pembedaanya. Beberapa spesies bersifat patogenik. Spesies Brucella menyebabkan keguguran pada hewan dan dapat juga menginfeksi manusia. Francisella tularensis, penyebab penyakit tularemia (demam kelinci) termasuk kelompok ini. Tularemia merupakan penyakit pada binatang pengerat (roden), dapat ditularka pada manusia dari kelinci, misalnya jika darah kelinci masuk ke dalam luka iris atau luka gores.

Ciri-cirinya yaitu :

            Bentuk sel menyerupai batang, lonjong, bola, dimensi khas untuk bakteri yaitu 0,5-1,0 µm x 1,5-3 µm. Motil karena flagella atau nonmotil. Bersifat aerobik. Gram negatif. Ciri-ciri metabolik khusus pada berbagai spesies yaitu beberapa dapat menambat nitrogen dari udara, beberapa dapat mengoksidasi seyawa-senyawa karbon satu, misalnya metan atau methanol, beberapa dapat menghancurkan berbagai macam senyawa. Habitatnya yaitu pada tanah dan lingkungan akuatik, air asin. Berberapa spesies bersifat pathogen pada binatang dan manusia.

Kelompok 8 : Batang anaerobik fakultatif gram negatif

            Salah satu spesies bakteri yang telah diteliti secara luas yaitu Escherichia coli, yang merupakan anggota kelompok ini. Bakteri ini karena merupakan penghuni normal dalam saluran pencernaan manusia dan hewan maka digunakan sebagai indicator pencemaran. Bakteri dalam kelompok ini juga dapat menyebabkan banyak infeksi pada saluran pencernaan makanan (enterik) manusia dan hewan, juga penyakit pada beberapa tanaman.

Ciri-cirinya yaitu :

            Morfologi sel berbentuk batang pendek (0,5-1,0 x 1,0-3,0 µm). Motil, sel-selnya peritrikus (yakni flagella secara merata tersebar diseluruh permukaan sel) atau nonmotil. Banyak sekali perubahan pada substrat, dan keterangan ini memberikan cara-cara dasar untuk pembedaan dan identifikasi spesies.Anaerobik fakultatif.Gram negatif.Habitatnya yaitu lingkungan akuatik, tanah, makanan, air seni, tinja.Banyak spesies patogenik bagi manusia dan hewan selain itu ada beberapa yang patogenik pada tumbuhan.

Kelompok 9 : Batang gram negatif anaerobik

            Sel-sel bakteri dalam kelompok ini rupa-rupanya muncul dalam banyak bentuk (pleomorfik).Juga mereka itu anaerob abligat.Berbagai spesies diisolasi dari pelbagai sumber misalnya rongga mulut manusia, saluran pencernaan makanan (mereka disini predominan) dan tinja manusia serta hewan, rumen hewan ternak biri-biri, juga dalam jaringa terinfeksi. Bakteri-bakteri ini, sebagai kelompok belum dicirikan secara terperinci seperti halnya kelopok-kelompok lain.

Ciri-cirinya yaitu :

            Morfologi selnya batang, lurus atau lengkung, mepelihatkan banyak sekali pleomorfisme. Motilitas, sel-selnya peritrikus atau monotrikus(satu flagellum) dan beberapa spesies nonmotil. Banyak sekali produk yang dihasilkan dari fermentasi glukosa.Bersifat anaerob obligat, beberapa spesies sangat peka terhadap oksigen bebas.Habitatnya yaitu rongga-rongga alamiah pada manusia dan hewan juga saluran pencernaan serangga.Beberapa spesies bersifat pathogen terhadap manusia dan hewan.

Kelompok 10 : Kokobasilus dan kokus gram negative

            Kelompok ini relatif kecil, dengan dua spesies patogenetik yang umum yaitu Neisseria gonorrhoeae, penyebab penyakit gonorea danNeisseria meningitides penyebab penyakit meningitis ( radang selaput otak). Reaksi gram dan morfologi sel merupakan ciri-ciri penting untuk mengidentifikasi bakteri ini.

Ciri-cirinya yaitu :

            Morfologi sel kokus, berpasangan (diplokokus) dan dalam masa , beberapa kokobasili (batang-batang pendek) terdapat tunggal dan berpasangan. Nonmotil.Gram negatif.Aerobik.Kemampuan yang terbatas untuk merombak berbagai senyawa.Habitatnya pada selaput lendir manusia dan hewan. Beberapa bersifat pathogen terhadap manusia terutama Neisseria gonorrhoeae dan Neisseria meningitides.

Kelompok 11 : Kokus anaerobik gram negatif

            Diameter sel untuk berbagai spesies berkisar antara 0,3-0,2 µm. Dianggap parasit pada manusia dari hewan, disitu terdapat dalam jumlah besar pada saluran-saluran pernafasan dan pencernaan manusia. Penetapan spesies di dalam kelompok ini terutama didasarkan pada ciri-ciri biokimiawi biakan. Bakteri-bakteri ini dianggap sebagai patogen.

Ciri-cirinya yaitu :

            Morfologi selnya sangat kecil (0,3-0,2µm) sampai sel-sel bulat yang lebih besar (2,5µm) berpasangan, dalam massa atau rantai. Nonmotil. Anaerobik. Merombak karbohidrat dan asam lemak. Habitatnya pada saluran pernafasan dan saluran pencernaan pada manusia dan hewan. Bersifat parasitik.

Kelompok 12 : Bakteri kemolitotrofik gram negatif

            Ciri-ciri khusus yang umum pada bakteri ini adalah kemampuannya menghasilkan energi dari oksidasi zat-zat kimia anorganik. Mereka disebut kemolitotrofik. Identifikasi anggota dalam kelompok ini didasarka pada macam senyawa yang dimanfaatkan untuk memperoleh energi, misalnya ammonia atau nitrogen nitrit, belerang atau senyawa-senyawa belerang, serta besi atau mangan.

            Bakteri ini semuanya gram negatif, tetapi morfologinya beragam. Bentuk sel dalam berbagai spesies dapat seperti batang, bola atau spiral. Beberapa motil dan yang lain nonmotil. Mereka terdapat di dalam tanah dan lingkungan akuatik secara luas serta teramat penting karena perubahan-perubahan biokimiawi dalam lingkungan-lingkungan tersebut. 

Kelompok 12. Bakteri kemolitotropik gram negatif

            Kelompok bakteri ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan energi dari oksidasi zat – zat kimia anorganik. Bakteri ini juga disebut kemolitotropik. Identifikasi anggota dalam kelompok ini didasarkan pada macam senyawa yang dimanfaatkan untuk memperoleh energi.

Ciri - cirinya :

1.      Autotrofik

Energi diperoleh dari oksidasi senyawa – senyawa anorganik misalnya amonia dan nitrit, belerang dan senyawa – senyawa belerang tereduksi , dan besi

( mangan ).

2.      Morfologi Sel

Bulat, batang , spiral, membran berlapis banyak pada beberapa spesies, bakteri pengoksidasi belerang dapat menyimpan butir – butir belerang

3.      Motil karena flagela nonmotil

4.      Gram negatif

5.      Habitat

Tanah . limbah , lingkungan akuatik, lingkungan – lingkungan alamiah yang banyak mengandung belerang, besi ( mangan ) /sumber air panas belerang.

Kelompok 13. Bakteri penghasil metan ( metagonik )

Bakteri ini merupakan kelompok yang mampu menghasilkan metan yang di bentuk dalam keadaan anaerobik. Bentuk bakteri metagenik ini sangat bermacam – macam.

Ciri – cirinya :

a.       Autotrofik ( heterotrofik )

Energi dihasilkan dari oksidasi hidrogen dengan pembentukan metan dan CO₂

b.      Morfologi sel

Bola, batang , spiral

c.       Motil karena flagela kutub atau nonmotil

d.      Gram positif atau gram negatif

e.       Anaerobik , dan beberapa spesies termofilik

f.       Habitat

Saluran gastrointestinal pada binatang , endapan pada lingkungan akuatik, dan limbah

Kelompok 14. Kokus gram positif

            Kelompok bakteri ini  banyak spesies patogenik yang penting bagi manusia dan hewan. Semuanya berupa kokus gram positif tetapi menunjukkan perbedaan dalam penataan sel – selnya. Pemeriksaan mikroskopik preparat gram dari specimen klinis dapat berguna untuk identifikasi bakteri apa yang dapat menjadi penyebab suatu infeksi. Beberapa spesies penting dalam industri makanan dan persusuan.

Ciri – cirinya adalah :

a.          Morfologi sel

Kokus terdapat tunggal atau berpasangan , atau bergerombol

b.         Nonmotil

c.          Anaerobik fakulktatif atau mikroaerofilik

d.         Heterotrofik , persyaratan nutrien berkisar luas

e.          Habitat

Tanah , air tawar, kulit dan selaput lendir pada binatang berdarah panas termasuk manusia.

f.          Patogenisitas

Beberapa spesies merupakan patogen  penting pada hewan ( termasuk manusia ) dan banyak yang saprofitik

Kelompok 15 . Batang dan kokus pembentuk endospora

Bakteri ini memiliki kemampuan untuk membentuk endospora. Beberapa bakteri bersifat aerobik (genus Bassilus) dan yang lainnya anaerobik ( genus Clostridum ). Bakteri ini bersama endosporanya tersebar luas dalam tanah dan terbawa oleh partikel – partikel debu di udara. Karena endosporanya resistensinya yang tinggi terhadap panas sehingga dapat bertahan hidup yang lama.

Cirri – cirinya :

a.       Morfologi sel

b.      Batang , dan ada satu spesies berbentuk bulat dalam bentuk pekat.

c.       Motil karena flagella atau nonmotil

d.      Reaksi gram

e.       Kebanyak spesies gram positif

f.       Aerobik , anaerobik, fakultatif, anaerobik, atau mikroaerofilik

g.      Endospora dibentuk dalam semua spesies

h.      Habitat

i.        Tanah , air, lingkungan akuatik , saluran pencernaan hewan ( termasuk manusia )

j.        Patogenisitas

k.      Beberapa spesies patogenik bagi hewan ( termasuk manusia ) dan beberapa menyebabkan peracunan makanan.

Kelompok 16. Bakteri batang gram positif tak membentuk spora

            Kelompok bakteri ini hampir seluruhnya terdiri dari laktobasilus, yaitu bakteri berbentuk batang yang erat hubunganya dengan susu dan produk susu. Mereka mampu memfermentasi gula susu ( laktose ) menjadi asam laktat dan asam – asam lainnya.

Ciri – cirinya adalah :

a.       Morfologi sel

Basilus terdapat tunggal atau rantai

b.      Nonmotil

c.       Gram positif

d.      Anaerobik atau anaerobiK fakultatif

e.       Metabolik

Asam laktat merupakan produk akhir yang khas dari permentasi gula susu

( laktose ) menjadi asam laknat yang erat hubungannya dengan produk susu.

f.       Habitat

Produk persusuan, produk – produk dari daging dan butiran ( grain ) aina , air, limbah, serta produk fermentasi , rongga mulut, vagina, serta saluran pencernaan hewan ( termasuk manusia ).

Kelompok 17. Aktinomisetes dan organisme yang sekerabat

            Kelompok bakteri ini sangat besar dan beragam. Plemorfisme sel – selnya dan kecenderungan membentuk filamen ( hifa) bercabang. Pada beberapa kelompok taksonomi hifa – hifa ini bersatu membentuk miselium. Banyak spesies patogenik terdapat dalam kelompok ini termasuk,Corynebacterium diphteriae, Mycobakterium tubercolosis, dan Actinomyces israelii.

Ciri – cirinya :

a.       Morfologi sel

Sangat beragam dan plemorfik , bentuk batang tak beraturan , filamen dan filamen bercabang, struktur miselium. 

b.      Nonmotil

c.       Gram positif

d.      Aerobik, anaerobik fakultatif atau anaerobik

e.       Habitat

Tanah , lingkungan akuatik, air , dan binatang ( termasuk manusia )

f.       Patogenisitas

Banyak pathogen penting bagi hewan ( termasuk manusia )

dan tumbuhan .

Kelompok 18. Riketsia

            Bakteri ini termasuk bakteri yang paling kecil. Sifat parasitic obligat dan erat hubungannya dengan antropoda  pada bakteri ini penghisap darah misalnya caplak, kutu, dan tungau – tungau parasit lainnnya. Riketsia hanya tumbuh pada sel hidup lainnya( hewan dan serangga ). Bakteri ini menyebabkan berbagai penyakit yaitu, demam, tifus, demam bercak Rocky Mountain, dan demam Q.

Ciri – cirinya :

a.       Morfologi sel

Batang pendek, atau lonjong, pleomorfik, beberapa membentuk tubuh koloid ( tubuh elementer ) yang berkembang menjadi tubuh lebih besar dalam daur hidup yang khas.

b.      Gram negatif

c.       Nonmotil

d.      Parasit obligat intraselular ( kultivasi labotatoris dalam sistem kultur jaringan atau hewan )

e.       Habitat

a.       Serangga pembawa, burung , mamalia ( termasuk manusia )

f.       Patogenisitas

a.       Banyak patogen penting pada manusia dan hewan

Kelompok 19. Mikroplasma

            Bakteri ini tidak memiliki dinding sel sejati, dimana sel – selnya terbungkus oleh membran , tetapi membrane ini tidak mengandung satuan struktual, yaitu asam muramat dan asam diaminopimelat yang terdapat dalam dinding sel bakteri lainnya dan yang memberikan kekuatan pada dinding sel.

Ciri – cirinya adalah :

a.       Morfologi sel

Tidak ada dinding sel sejati, kandungan sel terbungkus oleh membran berlapis tiga yang tak laku, bebrapa sel sangat kecil, sangat pleomorfik.

b.      Nonmotil

c.       Gram negatif

d.      Anaerobik fakultatif

e.       Habitat

Selaput lendir, saluran pernafasan dan saluran alat kelamin bawah.

f.       Patogenisitas

Parasit dan patogen pada banyak macam mamalia dan burung , beberapa mungkin patogen tumbuhan.