dasar-dasar mikrobiologi

MIKROBIOLOGI

❶ PENDAHULUAN & PENGANTAR

❷ PENGETAHUAN DASAR MIKROBIOLOGI

❸ PERANAN/APLIKASI MIKROBA PAKAN & TERNAK

❹ PERANAN/APLIKASI MIKROBA TANAH & TANAMAN

❺ PERANAN/APLIKASI MIKROBA PANGAN

MIKROBIOLOGI❶ PENDAHULUAN & PENGANTAR (RM)

❷ PENGETAHUAN DASAR MIKROBIOLOGI (SAN)

2.1. DASAR-DASAR MIKROBIOLOGI

2.2. PERTUMBUHAN MIKROBA

2.3. METABOLISME MIKROBA

2.4. BUDIDAYA MIKROBA

DASAR-DASAR MIKROBIOLOGI

❶ RUANG LINGKUP MIKROBIOLOGI

❷ KEDUDUKAN MIKROBA DALAM DUNIA KEHIDUPAN

❸ KLASIFIKASI MIKROBA

❹METODE DALAM MIKROBIOLOGI

❺ PEWARNAAN STRUKTUR SEL

❻MEDIUM BIAKAN

❼ TEKNIK BIAKAN MURNI

ORIENTASITERHADAP:

DISIPLIN & KETERANGAN

TAKSONOMI 1. Virologi2. Bakteorologi3. Mikologi4. Fikologi (Algologi)5. Protozoologi

HABITAT 1. Mikrobiologi Air2. Mikrobiologi Tanah & Tanaman3. Mikrobiologi Udara4. Mikrobiologi Rumen/Ternak/Pakan/Pangan

PROBLEMA (DASAR) 1. Ekologi Mikroba2. Fisiologi Mikroba3. Kimia/Biokimia Mikroba4. Genetika Mikroba

PROBLEMA (TERAPAN)

1. Mikrobiologi Kesehatan2. Mikrobiologi Industri3. Mikrobiologi Makanan (Pangan)4. Mikrobiologi Lingkungan5. Mikrobiologi Geologi/Tambang6. Mikrobiologi Pertanian (Tanaman/Pakan/Ternak)7. Mikrobiologi Kesenjataan8. Mikrobiologi Analitik

❶R

UA

NG

LING

KU

P

MIK

RO

BIO

LOG

I

❷K

EDU

DU

KA

N M

IKR

OB

AD

ALA

M D

UN

IA K

EHID

UPA

N

Prokarya Eukarya

❷K

EDU

DU

KA

N M

IKR

OB

AD

ALA

M D

UN

IA K

EHID

UPA

N

Pengelompokan dunia kehidupan

1. Animalia (Hewan)

2. Plantae (Tumbuhan)

3. Protista (prokarya; eukarya)

4. Virus

Kingdom

Berdasarkan Struktur Sel dan Evolusi (SSE)Tiga garis evolusi jasad hidup:

3 Domain:

• Archea : dunia Archaea ( 2 Phylum)

• Bacteria : dunia Bacteria (23 Phylum)

• Eukarya (sse maju) : 4 dunia

Fungi : 4 Phylum

Protista : (Protozoa, Algae, Slime molds, Water molds)

Plantae : Tumbuhan

Animalia : Hewan

Prokarya (sse primitif)

SEL PROKARYOT

•

Sel mikrobia tanpa organel: Bakteria dan Arkhaea (Prokaryotic)

Struktur & fungsi penyusun sel:

• Membran sitoplasma

• Dinding sel

• Flagela dan silia

• Kapsul dan slime layer

• Nukleoid

• Khromosom (bakteri, arkhaea),

• Ribosom (70S)

• Endospora dan eksospora

Flagella

Pili

Bahan genetik Bacteria & Archaea

SEL EUKARYOT

Sel Eukariot

Protein synthesis

Eucaryotic genome

Fungal Cell wall

Fungal cell

Fungsi organela pada mikrobia eukaryotik: Protozoa, Fungi dan Algae

Organela Keterangan

Nukleus Penyimpanan informasi genetik

Mitokondria Tempat pembentukan ATP secara respirasi aerobik

Kloroplas Tempat pembentukan ATP secara fotosintetsik

RE Tempat sisntesis protein

App. Golgi Pemaketan materi yang ditransfer ke luar sel

Vakuola Penyimpanan materi, alat pencernaan dan

pemompaan air

Lisosom Penyimpan enzim digestif

Mikrobodi Mengandung enzim degradatif

JENISMIKROBA

KATAGORI/DIVISI/KELOMPOK/KELAS

BAKTERI-4 Katagori-35 Group

1. Katagori I (Eubacteria Gram Negatif + Dinding Sel): 1-162. Katagori II (Eubacteria Gram Positif + Dinding Sel): 17-293. Katagori III (Eubacteria Tanpa Dinding Sel): 304. Katagori IV (Archeobacteria): 31-35

ALGA-7 Divisi

1. Divisi I (Cyanophyta, alga hijau-biru)2. Divisi II (Chlorophyta, alga hijau)3. Divisi III (Euglenophyta)4. Divisi IV (Pyrrophyta, alga api)5. Divisi V (Chrysophyta, alga kemasan/persik)6. Divisi VI (Phaeophyta)7. Divisi VII (Rhodophyta, alga merah)

JAMUR-2 Divisi

1. Divisi Myxomycophyta2. Divisi Eumycophyta

PROTOZOA 1. Kelas Rhizopoda2. Kelas Mastigophora3. Kelas Ciliata4. Kelas Sporozoa

VIRUS 1. Kelompok Virus ADN2. Kelompok Virus ARN

❸K

LASIFIK

ASI

MIK

RO

BA

are classified into the kingdoms of

live in harsh

environments such as

include a variety of

lifestyles such as

Bacteria

Eubacteria Archaebacteria

Infecting

large

organisms

Thick mudLiving in

soil

Animal

digestive

tracts

Salty lakes Hot springs

1. Protista rendah (prokaryotik)

1.1. Bakteri

1.2. Rickettsia dan Chlamidia

1.3. Micoplasma

1.4. Arkhebakteri (metanogen, halofil,ekstrim, thermo asidofil)

2. Protista tinggi (eukaryotik)

2.1. Algae

2.2. Protozoa

2.3. Jamur

2.4. Jamur berlendir

Protista tinggi (Eukaryot)a. Inti sel diselubungi oleh membran nukleus,

nukleolus,nukleoplasma,kromosom, dan kromatin.

b. Retikulum endoplasma halus (Tempat sintesa lemak)

c. Retikulum endoplasma kasar(tempat sintesa protein)

d. Badan golgi (Tempat penyempurnaan protein)

e. Lysosom (Tempat menyimpan protein)

f. Mitokondria (Tempat respirasi sel/penyedia energi ATP)

g. Sitoplasma

h. Uniselluler dan multiselluler

i. Sudah ada kompartemensasi

Struktur sel lebih sederhana

Inti sel tidak diselubungi oleh membran inti

Inti sel terdiri dari kromosom tunggal yang panjangnya kira-kira 1 mm dalam keadaan terbuka

Sitoplasma di dalamnya tidak terdapat organella yang lengkap seperti sel eukaryotik

Uniselluler

Bentuk dan susunan sel bakteri

Ultra struktur bakteri

Reaksi Pewarnaan Gram

Dinding sel bakteri

Pembentukan spora

Termasuk prokaryot (tidak mempunyai inti sejati, karena

tidak adanya membran inti, inti sel hanya merupakan

daerah di dalam sitoplasma dengan kekentalan yang

berbeda

Ukuran diameter 500-750 nm dan panjang 1000-6000nm

Uniselluler (satu sel)

Dinding sel tegar

Memperbanyak diri dengan pembelahan biner (satu sel menjadi dua, dua jadi empat, empat jadi delapan)

Beberapa dapat bergerak dengan flagel

1. Kokus (bulat)

a) Bergerombol seperti buah anggur (stafilococcus) contoh spesiesnya: Staphylococcus aureus

b) Berderet seperti rantai (Streptokokus), contoh spesiesnya : Streptococcus pyogenes

c) Dua-dua seperti biji kopi, contoh spesiesnya; Neisseria gonorhoeae

d) Dua-dua seperti lanset; contoh spesiesnya: Diplococcus pneumoniae

2. Basil (batang)a) Soliter, contoh spesiesnya Salmonella typhi (

menimbulkan typus)b) Berderet, contoh spesiesnya Bacillus antraxis(

menimbulkan penyakit antraks)c) Basil Tahan Asam, contoh spesiesnya : Mycobacterium

tuberculosis ( menimbulkan TBC) Mycobacterium leprae(menimbulkan leprae)

3. Batang bengkok, contoh spesiesnya: Vibrio cholerae (menimbulkan kolera), Campylobacter (menimbulkan keracunan makanan)

4. Spirochaeta, sangat kecil, lentur dan berbentuk spiral, contoh spesiesnya: Treponema pallidum (menyebabkan penyakit sipilis)

Bakteri bersifat prokaryotik

Kromosom yang mengandung bahan genetik

terdapat di dalam sitoplasma, demikian juga

ribosom (tempat pembentukan protein) dan

granula penyimpan.

Mesosom, suatu lipatan ke dalam dari membran luar, tempat respirasi,analog dengan mitokondria

Pilli atau fimbriae: tonjolan-tonjolan mirip rambut yang digunakan untuk alat perlekatan, alt pertukaran bahan genetik pada proses konjugasi. Konjugasi adalah perpindahan bahan genetik (Plasmid) dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lain melalui pilli

Plasmid :

DNA ekstra kromosom yang bentuknya sirkuler (melingkar) yang mengkode protein fungsional

Dinding sel: merupakan penunjang dan pelindung bagi isi, terdiri dari mukopeptida yang kaku. Dinding sel semacam ini tidak dijumpai pada sel Eukaryotik

Kapsul mukosa : terdiri dari polisakarida, tidak semua bakteri memiliki. Contoh spesie berkapsul: Klebsiella

Flagella: alat gerak tetapi tidak semua bakteri mempunyai flagel

1. Dinding sel bakteri Gram positip

a. Peptidoglikan dan asam teikhoatb. Peptidoglikan terdiri dari N-

asetilglukosamin dan N-asetil muramathe , serta beberapa asam amino(alanin, asam glutamat dan lisin)a

c. 90% dari dinding selnya terdiri daripeptidoglikan sedangkan lapisan tipis lainnya adalah asam teikoat

d. Asam teikhoat mengandung unit gliserole. Asam teikhoat bermuatan negatip, yang akan

mempengaruhi muatan negatip pada permukaan sel

5-20% dari dinding

selnya terdiri dari

peptidoglikan

Lapisan lainnya terdiridari

protein,

Lipo Polisakarida (LPS)

lipoprotein

METODE MACAM

STERILISASI 1. Sterilisasi Secara Fisik 1.1. Pemanasan Basah dgn: Otoklaf;

Tyndalisasi; Pasteurisasi.1.2. Pemanasan Kering dgn: Oven,

Pembakaran1.3. Penyinaran dgn Gelombang Pendek

2. Sterilisasi Secara Kimia (Antiseptik dgn: alkohol dll.)

3. Sterilisasi Secara Mekanik (Penyaringan)

MIKROSKOPI 1. Mikroskop Cahaya (Pembesaran 1000-2000x)1.1. Mikroskop Medan Terang1.2. Mikroskop Fase Kontras1.3. Mikroskop Medan Gelap1.4. Mikroskop Flouresensi

1. Mikroskop Elektron (Pembesaran 200.000-1jutax)

❹M

ETOD

E DA

LAM

M

IKR

OB

IOLO

GI

METODE PEWARNAAN

MACAM

SPORA Pewarnaan Berbasis Terbentuknya Spora:

1. Tipe Endospora2. Tipe Eksosporas

KAPSULA Pewarnaan Berbasis Adanya Kapsula/Lap.Luar

1. Pewarnaan (Gram) Negatif2. Pewarnaan (Gram) Positif

FLAGELLA Pewarnaan Berbasis Adanya Flagella

BADAN INKLUSI Pewarnaan Berbasis Adanya Sintesis Granula

❺P

EWA

RN

AA

N

STRU

KTU

R SEL

Pembentukan spora

• Di bawah keadaan yang tidak menguntungkan beberapa bakteri membentuk spora

• Bakteri tersebut antara lain: Clostridium tetani, Bacillus anthracis

• Sel menjadi terbungkus oleh kapsul tebal protektif dan metabolismenya melambat

• Spora sangat resisten terhadap panas dan dapat hidup dalam jangka lama.

• Dalam keadaan menguntungkan spora mengalami germinasi dan membebaskan bakteri

Selapis tipis spesimen diusapkan ke permukaan kaca obyek yang telah dibersihkan hingga bebas kotoran dan lemak, sediaan ini disebut smear

Smear dilewatkan di atas api spiritus 3-4 kali untuk memfiksasi (mematikan) mikroorganisme

Smear digenangi dengan Gram A(kristal violet) selama 4 menit, kemudian cat dibuang.

Sediaan dicuci air mengalir Sediaan digenangi dengan Gram B ( lugol) selama 1

menit, kemudian lugol dibuang Sediaan dicuci air mengalir Sediaan dicuci dengan Gram C (decoloriser)

alkoholasam selama 45 detik, kemudian Gram C dibuang

Sediaan dicuci air mengalir Sediaan digenangi dengan Gram D (Safranin) selama 4

menit, kemudian Gram D dibuang Sediaan dicuci air mengalir, dikering anginkan Ditetesi minyak imersi, dilihat dengan mikroskop

dengan perbesaran 1000 kali

Bakteri Gram Positip Bakteri Gram Negatip

Staphylococcus Escherichia coli

Streptococcus Salmonella

Bacillus Vibrio

Clostridium Klebsiella

Corynebacterium Proteus

Branhamella Shigella

Haemophillus

Dalam keadaan alami bakteri tidak berwarna. Reaksi

pewarnaan gram digunakan sebagai langkah pertama

dalam identifikasi di dalam laboratorium, selain itu

dengan diketahuinya sifat dinding sel bakteri

berdasarkan pewarnaan Gram dapat untuk

menentukan jenis antibiotik untuk pengobatan.

Bakteri Gram positip berwarna violet

Bakteri Gram negatip berwarna pink

MEDIUM BIAKAN MACAM

MEDIA HIDUP Khusus untuk Virus

MEDIA MATI Selain Virus1. Media Cair2. Media Padat (Cair+Agar)3. Media Setengah Padat

❻M

EDIU

MB

IAK

AN

MEDIUM BIAKAN MACAM

MEDIA HIDUP Khusus untuk Virus

MEDIA MATI Selain Virus1. Media Cair2. Media Padat (Cair+Agar)3. Media Setengah Padat

❼TEK

NIK

BIA

KA

N

MU

RN

I

DA

SAR

-DA

SAR

M

IKR

OB

IOLO

GI

❶ RUANG LINGKUP MIKROBIOLOGI

❷ KEDUDUKAN MIKROBA DALAM DUNIA

KEHIDUPAN

❸ KLASIFIKASI MIKROBA

❹METODE DALAM MIKROBIOLOGI

❺ PEWARNAAN

❻MEDIUM BIAKAN

❼ TEKNIK BIAKAN MURNI

1. Pengertian Pertumbuhan

2. Faktor-faktor yang mempengaruhipertumbuhan, dan kurva pertumbuhan

3. Perkembangbiakan

Definisi Pertumbuhan

Pertumbuhan adalah pertambahan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup

1. Pada organisme multiselluler, pertumbuhan adalah: peningkatan jumlah sel dan peningkatan ukuran setiap sel

2. Pada organime uniseluler, pertumbuhan adalah peningkatan ukuran setiap sel dan sekaligus terjadi peningkatan jumlah sel yang berarti peningkatan jumlah organisme

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah:

1. Tersedianya nutrien

2. Tersedianya air, suhu, pH

3. Tersedianya oksigen

4. Adanya zat penghambat

5. Adanya jasad renik yang lain

Nutrien dibutuhkan sebagai: sumber carbon, sumber nitrogen, sumber energi, sebagai faktor pertumbuhan (vitamin dan mineral)

Nutrien dibutuhkan untuk aktivitas metabolisme

2. Tersediaanya air

air merupakan bagian terbesar dari komponen sel, selain itu air dibutuhkan sebagai reaktan dalam berbagai reaksi biokimia

Masing-masing jasad renik mempunyai suhu optimum, minimum dan maksimum untuk pertumbuhannya

Berdasarkan kisaranan suhu untuk pertumbuhannya jasad renik dapat dikelompokkan sbb: kelompok psikrofil, mesofil dan termofil

Nilai pH medium sangat mempengaruhi pertumbuhan jasad renik

Kebanyakan bakteri membutuhkan pH medium untuk pertumbuhannya adalah 6,5-7,5.

tumbuh Pada pH dibawah 5 dan di atas 8,5 bakteri tidak mampu dengan baik.

Sebaliknya Jamur mampu tumbuh dengan baik pada pH asam(4-5 dan dapat tumbuh pada kisaran pH 2,5-8,5

Pada orang hamil pH vagina cenderung asam oleh karena itu orang hamil banyak yang mengalami keputihan, karena melimpahnya jumlah Candida

Aerob obligat : apabila dalam pertumbuhan bakteri membutuh pasokan okigen dari lingkungan Pseudomonas

Anaerob obligat: apabila dalam pertumbuhannya bakteri tidak dapat menoleransi adanya oksigen

Clostridium tetani

Anaerob fakultatif: apabila dapat tumbuh dengan atau tanpa oksigen

Salmonella typhi

Mikroaerofilik

Sel bakteri ditumbuhkan pada suatu media kemudian diinkubasikan pada kaondisi optimum untuk pertumbuhannya

Pertumbuhan mikrobia di dalam kultur mempunyai kurva dalam bentuk genta

Sumbu X sebagai waktu inkubasi, dan sumbu Y sebagai Jumlah sel

• A. Fase adaptasi

• B. Fase pertumbuhan awal

• C. Fase loaritmik

• D. Fase pertumbuhan diperlambat

• E. Fase pertumbuhan statis

• F. Fase kematian