bab 4 archaea, bakteria dan virus

W-,+ BABa?;

ffi

ffi4ARCHAEA,

BAKTERIA DAN VIRUS

4"L PENGENATAN

Archaeabacteria (arkea) dan eubacteria (bakteria) dahulunya termasuk didalam kumpulan bakteria. Dalam sistem pengelasan lima alam. kedua-duajenis bakteria ini di kelaskan ke dalam satu alam iaitu alam monera. Alammonera kerap juga dipanggil alam prokariot. Namun, dalam sistempengelasan yang terkini iaitu enam alam, bakteria dipisahkan kepadadomain archaea dan domain bacteria ataupun lebih dikenali sebagai alamareheabacteria dan alam eubakteria. Perbincangan alam prokariot, kerap.iuga memasukkan virus sebagai organisma tambahan walaupun ianya tidakdapat dikelaskan ke dalam alam tersebut atau pun mana-mana alam. Statusvirus masih tidak jelas samada ianya organisma hidup atau pun bukan,organisma ini boleh membiak bila berada di dalam perumahnya.Perbincangan tentang virus dikemukakan di bahagian akhir topik ini.

Antnrus*s Furyt,rytrffio*Try*&du, t, *i j i-ffiff?surturbe$re#sPlsfihn \F* r i r

\-,iJ,: "/ R -. -

Fif\KFr#**s*f# f Y***drwhffibc**li*-*" d EI "f g*,:4'.+5* }*-* jd--- Frmobgffif**

*w'}af,***#{}**'',**'""1** ."3' *-t*X.*x*ggm$wgffi'

l \.* dE--__ *g,*n**g*#**.$**e*{ss* &m*s}

4 S4

H*rrywrr *wt* -*sf \ w,tts**S*txtte#

&n$S*re**vgsP*w*s *ts€,*

Rajah 4.1: Pokok filogenetik menunjukkan hubungan di antara Archaea dandornain yang lain. Crenarchaeota, Nanoarchaeota dan Euryarchaeota adalahArchaea, Protozoa hingga Fungi adalah Eukaryotes dan yang lain-lain adalahdomain Bacteria. (http : //en.wikipedia. or.g/wiki lArchaea)

TC BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS

Archaea, bakteria dan eukariot mempunyai hubungan filogenetik yang agakrapat dalam.sistem organisma hidup. Rajah 4.1 menunjukkan hubunganfilogenetik di antara archaea, bakteria dan organisma eukariotik.

4.2 ARCHAEA

4.2.L Pengenalan

Archaea dahulunya dikenali sebagai archaeabacteria adalah organisma satusel yang boleh hidup dalam keadaan persekitaran yang melampau. Archaeaadalah bentuk hidupan pertama yang ditemui di muka bumi.

4.2.2 Bentuk Dan Struktur Sel

Struktur sel dan metabolisma archaea adalah menyamai bakteria. Ciri utamayang membezakan di antara archaea dan bakteria ialah seperti berikut;1. archaea tidak mempunyai peptidoglycan pada dinding sel2" archaea tidak mempunyai RNA polymerase enzime3. archaea ditemui mendiami di persekitaran melampau

Umumnya, archaea adalah menyamai eukariotik dalam "mentranskrip" dan"mentranslasi" bahan genetik. Kedua-dua mekanisma ini terlibat dalammensintesis protein. "Transkripsi" merupakan proses menyalin urutan DNAdengan polymerase RNA untuk menghasilkan RNA komplimentari.Sementara itu, "translation" merupakan proses menukarkan maklumat yangdikandungi dalam RNA komplimentari kepada urutan asid amino.

4-2.3 Pembiakan

Archaea membiak secara aseksual melalui pembelahan berganda,pemecahan atau penunasan. Proses meiosis tidak berlaku. Archaea tidakboleh membentuk spora sebagaimana bakteria yang mempunyai keupayaanuntuk membentuk spora dorman selama beberapa tahun. Dalampembahagian selnya, selepas kromosom sel direplikasi sel membahagikepada dua sel anak yang berasingan. Proses replikasinya menggunakanpolymerase DNA yang menyerupai enzim yang digunakan oleh organismaeukariotik. Walau bagaimanapun, komponen-komponen yang dibina oleharchaea hampir menyamai dengan bakteria.

4"2.4 Nutrisi

Archaea menunjukkan kepelbagaian tindakbalas kimia dalam metabolismadengan menggunakan banyak sumber tenaga. Tindakbalas ini dikelaskanrnengikut kumpulan nutrisi yang bergantung kepada jenis sumber tenaga

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS ildan karbon. Sebagai contoh, Archaea yang mendapatkan tenaga daripadasebatian bukan organik seperti sulfur atau ammonia, dikenali sebagaiarchaea lithotrophs. Archaea ini termasuk nitrifiers, methanogens agenpengoksidaan metana dan anaerobic. Dalam proses tindakbalas(pengoksidaan - tindakbalas redok), satu komponen elektron dilepaskanuntuk aktiviti sel bahan bakar. Satu sebatian bertindak sebagai pendermaelektron dan satu lagi sebagai penerima elektron. Tenaga yang dibebaskanmenghasilkan adenosin trifosfat (ATP) melalui proses "chemiosmosis,,.Proses ini berlaku sama seperti di dalam mitokondria sel eukariotik.Kumpulan-kumpulan archaea yang lain dalam tindakbalas metabolismanyamenggunakan sumber tenaga matahari dikenali sebagai archaeaphototrophs atau pun sebatian organik dikenali sebalai archaeaorganotrophs. Jadual 4.1 menunjukkan senarai jenis nutrisi archaea.

Jadual 4.1: Jenis nutrisi dalam metabolisma archaea

Jenis nutrisi dalam metabolisma archaea

Jenis nutrisi Sumbertenaga Sumber karbon Contoh

Phototrophs

Lithotrophs

Cahayamatahari

Sebatianbukanorganik

Sebatianorganik

Sebatianorganik

Sebatian organikatau penetapankarbon

Sebatian organikatau penetapankarbon

Halobacteria

Ferroglobus, Methanobacteria ar.au Pyrolobus

Pyrococcus, SulfolobusatauMethanosarcinales

Organotrophs

4"2.5 Kepentingan Ekonomi

Eanyak kepentingan archaea yang telah pun dapat dikenalpasti. Antaranyaktlmpulan archaea yang boleh menghasilkan gas metana telah dieksploitasidalam industri biodegradasi sisa-sisa buangan seperti sisa industritermasuk sisa ternakan haiwan. Hasilan gas metananya pula digunakanuntuk menjana tenaga etektrik.

Selain itu, archaea juga penting di dalam sistem ekologi dunia. Sesetengaharchaea terlibat di dalam kitaran nutrien. Umpamanya archaea methanogentenlibat di dalam penyingkiran hidogen berlebihan di persekitaran.

TE BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS

4.2.6 Pengelasan

Archaea dikelaskan kepada tiga filum iaitu Crenarchaeota, Nanoarchaeota(Korarchaeota) dan Euryarchaeota. Walau bagaimanapun archaea juga kerap

dikelaskan mengikut habitat atau fisiologi masing-masing. Filum

Crenarchaeota merupakan archaea termofilik dan hyperthermophiles yang

bergantung kepada sulfur dan acidophiles. Filum Euryarchaeota termasuk

archaea yang hidup dalam kawasan pencerriaan haiwan yang menghasilkangas metana dan tinggal dalam kepekatan garam yang melampau. Sementara

filum Korarchaeota walau pun telah dapat dikesan tetapi masih gagal

dikulturkan. Berdasarkan habitatnya archaea telah dibahagikan kepada tiga

kumpulan iaitu Methanogens (Archaea yang hidup dalam persekitaran

anaerobik dan menghasilkan gas metana), Halophiles (Archaea yang hidup

dalam persekitaran yang sangat masin) dan Thermophiles (Archaea yang

hidup dalam persekitaran suhu yang tinggi).

4.2.6.1 Methanogens

Organisma ini menghasilkan gas metana sebagai produk akhirnya. Ia hidupdalam persekitaran yang bebas daripada oksigen seperti tinggal dalam

tanah yang dalam, sedimen marin dan air tawar, kawasan usus haiwan dan

manusia, air kumbahan dan paya. Organisma ini tidak boleh hidup dalam

kehadiran oksigen. Ia menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbon

dan hidrogen sebagai sumber tenaga.

Methanogens penting dalam sistem ekologi dunia kerana ia membantu

menyingkirkan hidrogen berlebihan daripada persekitaran melalui proses

metabolisma methanogen dengan menghasilkan gas asli yang boleh

digunakan oleh manusia untuk keperluan domestik dan industri. Pada masa

ini, penghasilan gas metana daripada najis haiwan dan air sisa buangan

industri juga menggunakan organisma ini sedang giat diusahakan

terutamanya untuk menjana sumber tenaga elektrik baru.

4.2.6,2 Halophiles

Halophiles merupakan archaea yang boleh hidup dalam persekitaran garam

yang tinggi. Kebanyakan organisma ini adalah aerobik dan bolehberfotosentisis kerana mempunyai pigmen fotosentisis. Organisma inimempunyai kebolehan untuk mengimbangi tekanan osmotik dan menentang

kesan kemusnahan oleh garam. Bahan kimia seperti kalium, alkohol dan

asid amino boleh mengimbangi kesan tekanan osmosis. Halohiles yang

rnelampau boleh tinggal dalam air sehingga 10 kali kemasinan air laut biasa.

Garam diperlukan di dalam pertumbuhannya. Sesetengah halophiles

naelampau menyesuaikan diri untuk persekitaran garam tinggi dengan

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS il

mempunyai pigmen ungu dalam membran plasma. Pigmen boleh bertindakbalas dengan cahaya untuk membentuk ATP (adenosin trifosfat). Sesetengahhalophiles digunakan untuk membaiki tanah yang tidak sesuai untuktanaman"

4.2.6.3 Thermophiles

Thermophiles adalah organisma yang dapat hidup dan berkembang dalampersekitaran suhu yang sangat panas. Ia boleh hidup dalam suhu yangtinggi antara 60"C hingga 100"C dan persekitaran yang sangat berasid diantara pH t hingga 2. Ia mempunyai struktur membran dan protein yangberkeupayaan untuk menahan suhu melampau. Walau baagimanapun, iatidak boleh hidup di persekitaran suhu di bawah 20'C. Thermophilesbiasanya mendiami secara semulajadi di persekitaran panas seperti airsulfur panas dan tapak pelupusan sampah. Sesetengah thermophilesdigunakan dalam pengesanan cap jari kerana keupayaannya membekalkanenzim, pembersih biologi dan menukar bahan organik kepada nutrien untuktumbuh-tumbuhan.

4.3 BAKTERIA

4.3.I Pengenalan

Bakteria dahulunya dikenali sebagai eubacteria merupakan organisma yangkecil, biasanya berukuran tidak melebihi 10 um, bersel tunggal, dalambentuk koloni atau filemen. Ia paling banyak ditemui di dalam tanah, air danudara.

4.3.2 Bentuk Dan Struktur Sel

Bakteria merupakan organisma prokariot yang organelnya sepertirnitokondria dan kloroplas tidak dibatasi oleh membran. Bentuk luaranbakteria merupakan salah satu kriteria yang paling penting dalam mengenalpasti spesies bakteria. Bakteria mempunyai pelbagai bentuk termasukbacillus (bentuk rod), coccus (bentuk sfera), spirilla (bentuk heliks) danvibrio (bentuk keluk). Bakteria biasanya dinamakan berdasarkan kepada ciri-ciri morfologi dengan diberi nama,awalan khas seperti Diplo, Streptococcusdan staphylo. Rajah 4.2 di bawah menunjukkan bentuk-bentuk bakteria.

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS

2J"

4.

5"

6.

]ri

fll'frlili- iit

ffillrl[.:ti: tr

l:l'|t. ;

Mli .

gp[fi

rllt frfit tr

ffitl rl

il::lit'

llli

ffilill

;l

$lriiiill

$ltt

iiil

.li.

$t

Y1l

$l

llrl

$1,

I

ili

fil:

Ni

tiliu

1l

li

]{

li1:

:

llill

$

il

llr

il:N:

iljt

li

tl,

[,

liil

il

ll'

iiiil

Li,IIil

il

lll

il,ifilj

Illi

il

i,^lLsl1r Kri n

p

$*rh&{br*sk&*M#$ Mpk&tk*ffiltbl$rr

Rajah 4.2: Bentuk-bentuk bakteria

a. Bakteria bentuk bulat

(h!Ip; //www. ardianri so i. c om)

Bakteria berbentuk bulat dikenal sebagai basil. Kata basil berasaldari bacillus yang

bererti batang. Pelbagai bentuk basil adalah seperti berikut;l" Basil tunggal iaitu bakteria yang hanya berbentuk satu batang tunggal,

misalnya Salmonella typhi, penyebab penyakit tipus.2" Diplobasil iaitu bakteria berbentuk batang yang bergandingan dua-dua.3- Streptobasil iaitu bakteria berbentuk batang yang bergandingan

memanjang membentuk rantai misalnya Bacillus anthracis penyebabpenyakit antraks.

b. Bakteria bentuk bola

Bakteria berbentuk bola dikenali sebagai coccus. Bakteria ini adalah sepertiberikut;1. Monokokus, iaitu bakteria berbentuk bota tunggal, misalnya Neisseria

gonorrhoeae, penyebab penyakit kencing nanah.2- Diplokokus, iaitu bakteria berbentuk bola yang bergandingan dua-dua,

misalnya Diplococcus pneumonia penyebab penyakit pneumonia atauradang paru-paru.Sarkina, iaitu bakteria berbentuk bola yang berkelompok empat-empatsehingga bentuknya mirip kubus.Streptokokus, iaitu bakteria bentuk bola yang berkelompokmemanjang membentuk rantai.Stafilokokus, iaitu bakteria berbentuk bola yang berkoloni membentuksekelompok sel tidak teratur sehingga bentuknya mirip-sekelompokbuah anggur.Tetracoccus, iaitu berbentuk 4 sel membentuk seperti bujur sangkar

Benfu ft €ontuf Bitt*{l $plrtlla

ffiffi--w.strrr! * Vlbds

$tu*ffi,

WWWA%p

ffi-i

ffiMN*S

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS f,fl

c. Bakteria bentuk spiral

Ada tiga mcam bentuk spiral, iaitu1. Spiral, iaitu golongan bakteria yang bentuknya seperti spiral misalnya

Spirillum.2. Vibrio, ini dianggap sebagai bentuk spiral tak sempurna,

misalnya Vibrio cholera penyebab penyakit kolera.3. Spiroseta, iaitu golongan bakteria berbentuk spiral yang besifat lentur.

Pada masa bergerak, tubuhnya dapat memanjang dan mengecut.

Struktur luaran bakteria kerapkali mengandungi matriks bendalir, kapsul,dinding sel, flagelum dan fimbria (pilus), sementara struktur dalamannyaialah protoplas. Dalam struktur dalamannya sitoplasma dikelilingi olehmembran sitoplasma yang mengandungi protein dan lipid. Sebahagianbakteria mempunyai struktur gelembung daripada lengokan membransitoplasma yang dipanggil mesosom. Zarah yang paling kerap ditemuidalam sel bakteria ialah volutin fasad metakron) dan glikogen (makanansimpanan). Bakteria tidak mempunyai mitokondria, plastid, badan golgi,vakuol dan nukleus jati. Nukleusnya tidak mempunyai nukleolus tetapirnasih mengandungi DNA (gen). Nukleusnya tidak selengkap organisma lainmenyebabkan bakteria tidak pernah mengalami proses pembahagianmeiosis dan mitosis.

Bakteria boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu bakteria Grampositif dan bakteria Gram negatif berdasarkan perbe zaan antara strukturdinding selnya selepas didedahkan kepada pewarna Gram. Bakteria Grampositif mempunyai dinding sel yang terdiri daripada lapisanpeptidoglikan yang tebal "murein" serta asid teikoik, sedangkan bakteriaGram negatif mempunyai selaput luar yang mengandungi{ipopolisakarida serta selapis peptidoglikan yang nipis yang terletak diclalam periplasma (kawasan antara selaput luar dan selaput sitoplasma).Kumpulan bakteria Gram negatif adalah lebih patogen berbanding kumpulan'bakteria

Gram positif.

Rajah 4.3 menunjukkan struktur asas bakteria. Sementara Jadual 4.2menunjukkan perbezaan ciri-ciri bakteria Gram positif dan Gram negatif.


ffi@

'r ' Homogen dan tebal tzO-so ;;l: ' lserta sebahagian besar

Dindin! ser : ;:Tl"TJ,,1Tiff 1.:X""1i:" "

. : :teikoat dapat ikut menyusundinding sel.

W

Dapat memiliki pili, fimbriae, tangkai

Gram negatif

t;piil;iik.; ir-l ;tii";.;;;' -

membran dalam dan luar, serta adanyamembran luar (7-8 nm tebalnya) yangterdiri dari lipid, protein, danlipopolisakarida

tu**ws{l

@effi&{qqw}M

W{*i*ffiMW *

Jadual 4.2: Perbezaan bakteria Gram positif dan Gram negatif(http : //id,wikipedia. orglwiki/Gram-ne gatif)

Ciri.ciri

Bentuk sel

Endospora

Bulat, batang atau filamen Bulat, oval, batang lurus atau melingkarseperti tand koma, heliks atau filamen;beberapa mempunyai selubung atau

r Reproduksi

i Metabolisma

: Motiliti ,

Pembelahan dua

kemoorganoheterotrof

kapsul

Pembelahan dua, kadang-kadangpertunasan

, Fototrof, kemolitoautotrof, ataukemoorganoheterotrof

Kebanyakan nonmotil, bila Motil atau nonmotil. Benruk flagela dapatmotiltipeflagelanyaadalah :bervariasi-polar, lopotrikuspetritrikus (petritrichous) (Iophtrichous), petritrikus (petritrichous).

Anggota tubuh Biasanya tidak memiliki(apendase) apendase

Beberapa kumpulan dapat :Tidak dapat membentuk endosporamembentuk endspora

Rajah 4.3: Struktur asas bakteria

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS re[

4.3.3 Pembiakan

Bakteria membiak dengan cepat secara aseksual melalui pembelahan dua,penunasan dan pemecahan, ia juga mempunyai keupayaan unik untukmembentuk spora kekal dorman selama beberapa tahun. Pembiakan dalambakteria membawa maksud kepada pertambahan bilangan sel bakteria.Pertumbuhan atau pertambahan sel bakteria berlaku dalam tiga fasa iaitufasa lag apabila sel-sel menyesuaikan diri dengan persekitaran baru, fasalog yang menandakan pertumbuhan eksponen dan fasa pegun apabilanutrien semakin berkurangan.

4.3.4 Nutrisi

Bakteria memerlukan bahan organik yang terdiri daripada karbon untukhidup dan membiak. Berdasarkan kepada keperluan dan kemampuanrnensentisis makanan, bakteria dibahagikan kepada dua kelompok iaitubakteria litotrophs dan bakteria organotrophs.


Eakteria mempunyai banyak kepentingan bukan sahaja memberi keroskankepada umat manusia menerusi penyakit yang disebarkannya tetapi ada.iuga yang memberi kebaikan. Di antara peranan utamanya ialah;1". agen pereputan bahan organik contohnay actinomycetes2. berperanan dalam kitaran nutrien alam semulajadi seperti dalam kitar

nitrogen dan oksigen-3 penghasilan utama fotosentisis4. membawa penyakit seperti Streptococcus sp - batuk, Tuberculossis sp -

TB

4.3"6 Pengelasan

Bakteria dikelaskan kepada beberapa kumpulan mengikut pokok filogenetik.Fllumnya ialah Acidobacteria (Acidobacterium), Actinobacteria{Actinomyces), Caldisericia (Caldisericum), Elusimicrobia (Elusimicrobium),$;usobacteria (Fusobacterium), Thermodesulfobacteria(-[hermodesulfobacterium), Thermotogae (Thermotoga), AquificaeiAquifica), Chlamydiae (Chlamydia), Chloroflexi (Chloroflexus),Chrysiogenetes (Chrysiogenes), Gemmatimonadetes (Gemmatimonas) danDeferribacteres (Deferribacter). Walau bagaimanapun dalam topik inikuinpr.rlan bakteria yang dianggap penting dan utama sahaja yang akan,dihincangkan iaitu Proteobacteria, Cyanobacteria, Gram-Positive Bacteria,Chlarnydias dan Spirochetes.

ffire BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS

4.3.6.1 Proteobakteria

Proteobactlria adalah filum yang paling pelbagai di kalangan domainEubacteria. Kebanyakan mikroorganisma dalam kumpulan ini adalah jenispatogen seperti Escherichia, Salmonella dan Vibrio. Ia dikategorikan sebagaiorganisma Gram-negatif. Proteobacteria bergantung kepada flagella untukpergerakannya. organisma proteobacteria dibahagikan kepada tigasubkumpulan utama.1. Bakteria Ungu: organisma photoautotrophic atau photoheterotrophic

organisma. Kebanyakan spesiesnya adalah anaerobik dan bolehdidapati di sedimen kolam, tasik dan lumpur.

2. Proteobacteria chemoautotrophic: Ia ada yang hidup bebas dan adayang bersimbiotik. Ia berperanan penting dalam kitaran nitrogen suatuekosistem.

3. Proteobacteria Chemoheterotrophic: Ia mendiami kawasan usushaiwan. ia merupakan bakteria fakultatif anaerobik dan majoritidaripadanya berbentuk rod.

4"3.6.2 Cyanobacteria

Cyanobacteria adalah organisma photoautotrophic yang bermaksudorganisma ini menggunakan cahaya matahari untuk menjana makanan.Istilah ini biasanya dikaitkan dengan tumbuh-tumbuhan hijau.Cyanobacteria menggunakan mekanisma photosystem untuk memecahkanmolekul air. Ia mempunyai pigmen seperti pigmen klorofil-a, karotenoid danphycobilins dan melepaskan gas oksigen sebagai produk. Makanansimpanan utama Cyanobacteria adalah produk glikogen. Cyanobacteriamempunyai dinding sel yang tebal dan berbentuk agar-agar. Ia tidakmempunyai flagella. Sesetengah filamen Cyanobacteria adalah mobil dengancara meluncur atau berputar. Sesetengah Cyanobacteria adalah unicellular,manakala sebahagiannya mempunyai filamen bercabang. Beberapa daripadamereka juga membentuk koloni yang tidak teratur.

Biasanya, sel-sel cyanobacteria membahagi dengan cara pembelahanpenduaan. Kadang-kadang, filamen boleh memecah membentuk serpihanyang membentuk bakteria baru. Ini dipanggil hormogonia. Sesetengahfilarnen Cyanobacteria boleh menetapkan nitrogen. Ini sering berlaku dalamheterocysts, khusus sel bakteria bagi penetapan nitrogen. Sesetengah spesisbakteria boleh membentuk akinetes, iaitu spora yan mempunyai ketahanantinggi seperti ketahanan terhadap haba, pembekuan dan kekeringan.Cyanobacteria tersebar secara meluas di dalam air segar walaupunsesetengahnya boleh didapati di dalam ekosistem marin. Contoheyanobacteria yang biasa ialah Oscillatoria (spesies filamen biasa di airtawar), Nostoc dan Anabaena (spesies penetapan nitrogen) dan Arthrospira

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS il

platensis (atau lebih dikenali sebagai Spirulina) yang kerap digunakan dalammakanan tambahan manusia.

4.3.6.3 Bakteria Gram-Positif

Majoriti bakteria gram-positif adalah chemoheterotrophs walaupunsesetengah spesies adalah fotosintesis. Bakteria Gram-positif termasukaktinomiset, asid laktik bakteria, mycobacteria, streptococci, staphylococcidan clostridia. Actinomycete adalah spesis bakteria berfilamen. Aktinomisetmenghasilkan kulat seperti spora dan majoriti daripadanya merupakanorganisma saprotroph (saprophytes). Ia adalah penting dalam penguraianbahan-bahan di dalam tanah. Beberapa spesies aktinomiset adalah jugapenting dalam pengeluaran antibiotik. Rasa ciri-ciri susu yogurt, jeruk danacidophilus adalah disebabkan oleh tindakan bakteria asid laktik.

4.3.6.4 Chlamydias

Chlamydias adalah parasit intrasel haiwan. Chlamydias adalah bergantungsepenuhnya kepada perumahnya untuk medapatkan tenaga. Dinding selChlamydias kurang dengan peptidoglycan. Ini adalah salah satu ciri-ciripenting yang diperhatikan dalam spesies chlamydias. Penyakit yang palingterkenal disebabkan oleh chlamydias adalah penyakit Chlamydia. Ia adalahsejenis penyakit kelamin. Chlamydia boleh merosakkan organ-organpembiakan perempuan dan menyebabkan pneumonia kepada bayi yang barulahir melalui ibu yang dijangkiti.

4.3.6"5 Spirochetes

Spirochetes chemoheterotroph mempunyai bentuk seperti lingkaran. Iamernpunyai struktur nipis dan bergerak melalui filamen paksi(endoflagella). Filamen flex atau memutar menyebabkan sel-sel bergerakdalam gerakan gabus seperti skru. Spirochetes boleh membantu ataurnerosakkan perumahnya contohnya, sesetengah Spirochetes membantuXembu dalam memproses selulosa dan sesetengahnya menyebabkanbeberapa penyakit seperti sifilis dan penyakit Lyme.

Secara ringkas kumpulan bakteria dan ciri-cirinya ditunjukkan seperti dalamJadual 4.3 di bawah.

;E BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS

Jadual 4'3: Kumpulan Filum Bakteria dan ciri-cirinya berdasarkan kesamaanDNA

f lr','Prllil l llP t g'-'pyltl :ebanyakanpesies adalah

Chromatium,Rhodospirillum

Bakteria unggu anaerobik, tinggal I

di kolam, tasikdan sedimen

l*- -: i lphotoautotrophs,

l

Bakteria l_ ._-,-- - , ikebanvakanDembentukan l---- -Uf am- ! - lr hemnhator

L,ernDenruKan I ltanah dan perUt tBaCiIIuS,'(rranl- * re i:-l"T"n".tttotro.phs' il;;;':positif iendospor JmembentuK enoospora I lClostridium

I i lsemasa sekitaran yang

i j jtidak sesuaii --:;**--* j:*:lrrym::"ilil1n, kr,. {,::yI:: :r-.'.^--- , :sebahagianf ipembentukar jl:,?::1a]<an3athol"nt' jt"nur,, u"u., ---W;1"**

: iLukan endospore j::?:*1?11ff,';'it",,' l-"u"'".,.-u.""

t:tilf!"'fi,,,',X;

l--""""-"*.-'-.:I j lmembentuk koloniI I fbercabane, sesetensah I 'i lpercabangan II : 'spesres ot;i'"i":'l't"il ltanatr' akuatik i::::"::#;:;t'i * _ i _,jp"ngt'asilanantibiotik I i

'chlamydiasl, ---- p'*1t" it't*i"ir"rut i*l;;r,-;h ^ ^lcniiiaio",

, I ;::*;:li];,il;^*_._::.:r:ri;.ri*... ,...:.:rrr.r:.1

litl,Treponemalj I I i(satu sPesie'

I

Spirocheles itiada ltseperti skrew), :parasir pada isyphyllis), i{ ; jkebanyakan pathogens :haiwan ltsorrelia II I I ; ,(saruspesies I

, : i ,i jmenyebabkan I

j*** I ilvme) i

photoautotrophs atauphotoheterotrophs,

teriochlorophylldalam membran sel,menggunakan bahanbukan organik sepertiH,S sebagai penderma

ll ffi i-j lchemoautotrophic ldan bersimbiotik, '

lta.rurr, tumbuhan lRhizobium,

I lproreobacreria lsebahagiannya penring ldun p.rut haiwan ,1:;:l::#"^,I _ l9lgTqgn.,1pun_ry,.,1. .i'"":""""':'@F*., .r:-i'l^, Chemoheterorrophic lfacultatifanaerobik, itanah, tumbuhan lEscherichiaproteobacteria Jsebahagiannya adalah idun p".rt haiwan lsarmonellai

lpatogen utama l tl

: lLhemoheterotrophic lfacultatif anaerobik, ftanah, tumbuhan lEscherichia,! lproteobacteria lsebahagiannya adalah ldan perut haiwan lsalmonellai :l i-

- . - -'--.-- rsu' PLr qr

'qr"q' i

r ,! ,lpatogen utama l l

: I |th;toautotrophs f- f**j I lseperri rumbuhan I I

icu"r,n_ I jberforosentisis, i ., I

l;l:#;" itiud" l;;;;;;;,1.,'., i::*:!oh1'_^,^- lono'uacre'a i laaatat'-N'';t"o'-

-- |marin

dan d

I I isebahagiannya I| , ,jberkoloni il

I

I

I

am, l.n daratan lAnabaena, Nostoc

Itruuq'q'rr?'(I ,, lsebahagiannyaj : ,berkoloni

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS Eil

4.4 VIRUS

4.4.I Pengenalan

Virus berasal daripada perkataan Latin yang bererti "racun". Perkataan inidikaitkan dengan kemampuan virus yang boleh menyebabkan penyakit. Asalusul virus tidak diketahui dengan jelas.Virus hanya mula diketahui padatahun L796 apabila Dr Edward Jenner berjaya melakukan pemvaksinanpenyakit cacar. Perkembangan bidang berkaitan virus iaitu virologi semakinpesat sejak kebelakangan ini terutamanya dengan penemuan mikroskopelektron, teknik fisiologi dan serologi terkini.

Pengetahuan tentang virus ini perlu didedahkan kerana ia memainkanperanan yang sangat penting dalam tumbuhan dan haiwan. Walaubagaimanapun, persoalan yang kerap dilontarkan mengenai virus ialahsamada virus itu benda hidup atau benda mati. Ada dua pandanganmengenai virus. Sebahagian mengatakan virus adalah benda mati keranabelum mencukupi sifat-sifat asas benda hidup. Virus dikatakan sebagaisekumpulan bahan organik yang sangat kompleks kerana mempunyai beratmoiekul yang tinggi dan boleh dihablurkan. Virus tidak mempunyai sistemenzim khas, maka boleh dikatakan bahawa virus tidak akan hidup di luar selperumahnya. Sesetengah pendapat menyatakan virus adalah benda hidup. Iamerupakan benda hidup yang paling ringkas. Pendapat ini berdasarkankepada kebolehannya menyebabkan penyakit pada sel hidup, mempunyaienzim dan boleh membiak hanya semasa berada dalam sel perumah yangirieiup. Virus tidak boleh ditumbuhkan dalam sebarang medium bukan selfridup, selalunya virus dipelihara di dalam embrio ayam, kulit arnab, daunrembakau, bakteria atau tisu-tisu hidup yang lain.

Cleh kerana ciri virus sedemikian maka virus kerap dinamakan sebagaiparasit obligat kerana ia boleh memparasit atau menjangkiti sel hidupsahaja. Walaupun ia boleh membiak ia bergantung kepada sel hidup yanglain" Semasa membiak virus menggunakan asid nukleik perumahnya untukmembina asid nukleik dan bahagian-bahagian yang lain seterusnya untukmembentuk zarah virus yang baru.

4"4,2 Saiz, Bentuk Dan Struktur

Satu zarah virus yang boleh menjangkiti dipanggil viron. Saiznya sangatkecil antara 10 - 30 nm (nanometer), ini menyebabkan virus bolehrnenembusi alat penuras bakteria. Secara am virus terdiri daripada sejenisasid nukleik, samada asid ribonukleik (RNA) atau asid deoksiribonukleik{DNA) yang diselubungi oleh satu lapisan pelindung yang 'dinamakan

kapsid. Kapsid terdiri daripada banyak unit yang dipanggil kapsomer. Pada


dasarnya kapsomer tersusun dalam bentuk heliks atau ikasohedron. Setiapkapsomer terdiri daripada protein dan lipoprotein. Kadang-kadang terdapatkarbohidrat dan glikoprotein pada kapsid tersebut. Kapsid bertindaksebagai melekatkan zarah pada dinding sel perumah dan melindungi asidnukleiknya. Sebahagian virus mempunyai satu lapisan yang menyelubungikapsid dipanggil salut.

Virus mempunyai pelbagai bentuk; sfera - kumpulan virus selsema, heliks -anjing gila, batang - TMV, peluru - virus vesikal stomatitis, sigmoid - viruskuning bit dan sebagainya. Rajah 4.4 menunjukkan contoh virus HIV.

Rajah 4.4: Virus HIVh?

4.4.3 Pembiakan

Cara pembiakan virus adalah berbeza berbanding dengan sel hidup yanglain. oleh kerana virus tidak mempunyai sistem enzim, maka virusmemerlukan sistem enzim respirasi perumah untuk memperolehi tenagadalam aktiviti pembiakannya. Dalam pembentukan asid nukleik (reptikasi)dan bahan lain untuk virus yang infektif, virus hanya mengawal,mengarahkan dan menjadikan asid nukleik perumah kepada asid nukleikvirus. Mekanisma pembiakan virus boleh dilihat dalam pembiakanbakteriofaj. Peringkatnya meliputi penjerapan, kemasukan asid nukleik,replikasi dan pelepasan.

a. PenjerapanSerabut faj mencengkam dinding sel nbakteria yang akan dijankiti sehinggazarah faj terjerap pada dinding sel bakteria tersebut. Dengan bantuan enzimlisozim, faj akan mencernakan dan menghuraikan dinding sel perumahnyapada tempat jerapan tersebut. Proses penguraian dan pembocoran dindingsel bakteria dinamakan lisis

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS Elf

b. Kemasukan asid nukleikseteiah terjadinya lisis, selaput leher faj memendek dan selanjutnyamencengkam dinding sel perumah dengan lebih kuat lagi untukmemudahkan faj memasukkan asid nukleiknya ke dalam sel perumahtersebut.

c. ReplikasiFada masa ini asid nukleik faj mengawal kegiatan dan mengarahkan asidnukleik perumahnya untuk mensentisis asid nukleik faj. Bahan-bahan lainsperti kapsid, leher, serabut dan lain-lain yang diperlukan untuk membinazarah faj yang lengkap juga disentisiskan dengan cara yang sama.Pembinaan zarah faj yang lengkap berlaku di dalam perumah.

d. PelepasanDinding sel perumah akan pecah dan melepaskan zarah-zarah yang baruapabila bilangan faj mencukupi untuk meletus. Ini dikenali sebagaipeenbiakan lisis. Kejadian ini berlaku di dalam beberapa minit sahaja danmenyebabkan kemusnahan sel perumah. Kitar hidup ini biasanya berlakudisebabkan faj mempunyai genom aktif. Faj ini dikenali sebagai faj virulenatau mempunyai daya jangkitan.

Bagi virus yang tidak mempunyai faj genom aktif, asid nukleik virus yangmempunyai genom tak aktif tersebut masuk ke dalam badan perumah tetapitidak mengawal kegiatan asid nukleik perumah. Asid nukleik faj bergabungdengan asid nukleik perumah dan turut berada dalam sel anak perumahsetelah terjadi pembelahan dua. Ini secara tidak langsung asid nukleik fajrlttrut terbelah dua. Pola pembiakan ini dikenali sebagai lisogen dan fajnyactli<enali sebagai faj temperat iaitu faj yang kurang virulen kerana tidakrnematikan sel perumahnya. Faj temperat memasuki fasa baru dan terlibatrlengan pola kitar hidup secara lisis dengan adanya punca rangsanganlertentu seperti sinar ultra-ungu, bahan kimia atau perubahan fizik.

Bagi pembiakan virus tumbuhan, ringkasan di bawah boteh menjelaskankitar kehidupannya.1. jangkitan terhadap sel perumah2,. pemisahan satu bebenag RNA dari selaput protein:3. penggabungan RNA virus dengan ribosom perumah4. sintesis protein aruhan virus dengan sebahagiannya bersifat enzim

aktif5. transkripsi bebenang penggenap RNA6. penggabungan 2 bebenang penggenap RNA, bebenang asal yang

menembusi dan bebenang baru yang telah disentisis untukmembentuk molekul heliks ganda dua seperti DNA

7. replikasi 100-200 molekul seperti DNA

9.

10.


8. sintesis oleh molekul bebenang RNA yang direplikasi seiras denganbebenang yang menjalardi akhir replikasi, metabolisma sel perumah diaruh untukmenghasilkan selaput protein viruspenyatuan selaput protein dengan hasil replikasi bebenang yangmenjalar akan membentuk butir-butir virus baru


virus menjadi penyebab berlakunya beberapa jenis penyakit. Initermasuklah influenza, smallpox, hepatitis, demam kuning, polio, AIDSSARS dan sebagainya. kebanyakan virus bermula daripada satu organismakemudian ia menjangkiti yang lain dan menyebabkan penyakit.

4.4.5 Pengelasan

Walaupun, kedudukan virus sebagai benda hidup masih diragui olehkebanyakan saintis, sistem pengelasannya masih diperlukan terutamanyauntuk memudahkan pengurusan maklumat tentang setiap virus keranabilangan virus dijangka akan bertambah dari masa ke semasa. Beberapasistem pengelasan telah diperkenalkan antaranya pengelasan ringkasberdasarkan jenis perumahnya. Sistem ini diperkenalkan oleh Holmes(1948)" Ia dimasukkan dalam satu order sahaja dengan dibahagikan kepadatiga suborder iaitu Phagineae (virus bakteria), Phytophagineae (virusturnbuhan) dan Zoophagineae (virus haiwan). Sistem pengelasan terbarutelah mula diperkenalkan oleh International Committe on Nomenculture ofviruses (ICNV) adalah berdasarkan kepada gabungan ciri-ciri kimia dan fizikzarah virus, perumahnya, cara ditularkan dan sebaginya.

Dalam sistem pengelasan virus, terdapat 2 jenis penyebab penyakit yangdulunya dikelaskan sebagai virus tetapi kajian baru menunjukkan ia bukanvirus iaitu virod dan prion. Virod ialah penyebab penyakit dalam umbigelendong dalam kentang dan ia dinamakan dengan bererti seperti virus. Iamengandungi satu jenis asid nukleik iaitu RNA tanpa kapsid, bertali satudan genomnya kecil (<300 asid nukleik), Ia boleh bereplikasi denganperumahnya. Ia boleh menular melalui persentuhan dan benih. Sementaraprion pula ialah agen penyebab TSE (Transmissible spongiformEncephalopathies)

4.5 PENUTUP

Topik ini membincangkan alamutama organisma iaitu domain

monera yang mengandungi dua kumpulanArchaeabacteria dan Eubacteria yang pada

BAB 4: ARCHAEA, BAKTERIA DAN VIRUS ][

masa kini lebih dikenali sebagai Archaea dan bacteria.monera dapat dilihat seperti dalam Jadual 4.4 berikut.

Jadual 4.4: Pengelasan alam Monera

Virus tidak dikelaskan ke dalam sebarang alam keranamenentukan statusnya sebagai benda hidup atau bukan,dibincangkan bersama-sama dalam topik alam monera.

Secara ringkas alam

kesukaran dalamtetapi ianya kerap

Alam Domain Filum

Monera

Archaeabacteria(Archaea)

Crenarchaeota,Nanoarchaeota (Korarchaeota)Eurvarchaeota

Eubacteria(Bacteria)

Acidobacteria (Acidobacterium),Actinobacteria (Actinomyces),Caldisericia (Caldisericum),Elusimicrobia (Elusimicrobium),Fusobacteria (Fusobacterium),Thermod e sulf obacteria(Thermodesulfobacterium),Thermotogae (Thermotoga),Aquificae (Aquifica),Chlamydiae (Chlamydia),Chloroflexi (Chloroflexus),Chrysiogenetes (Chrysiogenes),Gemmatimonadetes (Gemmatimonas)Deferribacteres (Deferribacter).

1- Berikut adalah benar tentang archaea KECUALIAB

C

D

kurang peptidoglycanada archaea jenis halophilsebahagiannya menghasilkan gas metanabukti mencadangkan ia berkembang daripada eukaryotes

Bakteria mempunyai pelbagai bentuk KECUATIAB

C

D

bacillus (bentuk rod)coccus (bentuk sfera)spirilla (bentuk heliks)segmen (bentuk memanjang).

2.


3. Apakah perbezaan utama antara virus dan bakteria?A , sesetengah virus adalah parasitB tidak mempunyai RNAC tidak mempunyai organelD Semua di atas

4. Alam monera meliputi bakteria, eubakteria dan archea. Organisma inidianggap sebagai organisma yang paling primitif berbanding alamyang lain.a. Berikan 3 ciri bakteria yang boleh membezakannya dengan

alam lainb. Alga biru tidak dikelaskan sebagai protista tetapi dikelaskan

ke dalam alam monera. Kenapa?c. Berikan satu contoh bagaimana bakteria boleh terevolusi pada

masa kini.

5. Alam monera mempunyai kepentingan bukan sahaja kepada alamsekitar tetapi juga kepada umat manusia. Cadangkan tiga kebaikanarchaea dan bakteria kepada alam dan manusia.

bab 4 archaea, bakteria dan virus

Documents