KOLEJ ISLAM SAINS & TEKNOLOGI (KIST)

MIKROBIOLOGI PERSEKITARAN 1(KP 1013)

TOPIK 2:CIRI-CIRI ASAS BAKTERIA

PENGENALAN Bakteria dikelaskan sebagai mikroorganisma yang bersel (mempunyai organel). Dalam bidang biologi, sel didefinisikan sebagai unit asas kepada hidupan bagi semua

organisma.

Mikroorganisma

Selular

Sel EukariotSel prokariot

Archea BacteriaCyanobacteria

Algae ProtozoaFungi

Aselular

Viroid PrionVirus

PENCIRIAN SEL: SEL PROKARIOT & SEL EUKARIOT

Semua sel yang hidup dikelaskan sebagai prokariot dan eukariot.

› Daripada perkataan Greek “Pro” = before, sebelum and “karyon” = nukleus “Eu” = true, sebenar and “karyon” = nukleus.

Sel prokariot:

› tiada nukleus sel atau struktur yang melitupi.

› DNA terletak di dalam kawasan nukleus dan tidak dikelilingi oleh struktur membran.

Sel eukariot:

› Mempunyai struktur membran nukleus.

PENCIRIAN SEL: SEL PROKARIOT & SEL EUKARIOT

1. Sel prokariot

Sel haiwan Sel tumbuhan

SEL E

UK

AR

IOT : H

AIW

AN

SEL E

UK

AR

IOT : S

EL T

UM

BU

HA

N

SEL EUKARIOT

Sel eukariot terdiri daripada sel haiwan & sel tumbuhan. Sel eukariot mempunyai pelbagai struktur dalam sel, yang dikenali

sebagai organel. Setiap organel dilitupi oleh membran organel. Bahan genetik (DNA) terletak di dalam nukleus yang

dikelilingi oleh membran nukleus. Saiz sel tumbuhan dan haiwan: berdiameter 10 hingga 30 µm. Sel eukariot 10 kali lebih besar daripada saiz sel prokariot.

STRUKTUR DAN FUNGSI BAHAGIAN SEL

Satu sel yang umum terdiri drpd:-- dinding sel (sel tumbuhan)- membran sel- sitoplasma- organel Nukleus

Jalinan endoplasma Mitokondria Jasad Golgi Lisosom Ribosom sitorangka

SEL PROKARIOT Prokariot di wakili oleh bakteria. Organisma kumpulan ini tidak mempunyai sampul (atau membran)

nukleus. Sitoplasma sel prokariot adalah sekata dari segi rupa, mempunyai

struktur dalaman yang mudah (organel yang paling minimum) dan organel tersebut tidak dilitupi

oleh struktur membran. Sel prokariot (bakteria) adalah sel

yang ringkas dibandingkan

dengan sel eukariot.

Saiz - mikroskopik (panjang <5 µm, julat diameter sel

prokariot adalah 0.5 - 2.0 µm).› Cth: Escherichia coli

SEL PROKARIOT (BAKTERIA): Struktur dan organisasi

i. Bahan genetik

Dikenali sebagai DNA, iaitu Asid Deoksironukleik (Deoxyribose Nucleic

Acid). DNA dalam bentuk lingkaran yang bergulung padat (‘coiled’), Fungsi: mengandungi maklumat genetik sel dan menentukan protien

serta enzim yang akan dihasilkan oleh sel. Tertumpu pada satu kawasan khusus yang dipanggil nukleoid; iaitu

tapak kromosom. Tidak mempunyai struktur membran yang memisahkan nukleod daripada

sitoplasma.

SEL PROKARIOT (BAKTERIA): Struktur dan organisasi

ii. Dinding sel

Sel bakteria dilitupi oleh dinding sel; berstruktur tetap & tegar Fungsi:

Memberi bentuk tetap pada sel. Melindungi sel. Mencegah sel daripada lisis. Ia merujuk pada keadaan persekitaran

atau larutan hipotonik dan hipertonik, tanpa dinding sel ia akan mengalami lisis.

Dinding sel berpori dan membenarkan pergerakan masuk keluar bahan-bahan dari dalam sel.

Walau bagaimanapun pergerakan bahan ke dalam sel dikawal oleh membran plasma yang terdapat bersebelahan dinding sel.

SEL PROKARIOT (BAKTERIA): Struktur dan organisasi

iii. Membran sel

› Membran sel adalah struktur pemisah di antara sitoplasma sel dan persekitaran luar.

› Fungsi: Membentuk sempadan di antara bahan luar dan bahagian dalam sel

(sitoplasma). Memberi bentuk, kekuatan mekanikal dan pelindungan kepada sel. Mengawalatur pergaliran bahan-bahan ke dalam dan ke luar sel, sifat ini

dikenali sebagai ketelapan memilih. Ketelapan pemilihan ini kerana ia memudahkan pergerakan molekul-molekul tertentu melaluinya dan menolak kemasukan dan pergerakan keluar molekul yang lain.

SEL PROKARIOT (BAKTERIA): Struktur dan organisasi

iv. Sitoplasma

Merupakan medium / tapak organel dan merupakan tapak berlaku metabolisma sel.

Semiliquid cytoplasm terdiri daripada unsur air, enzyme, oksigen terlarut, waste product, nutrient, protien, carbohydrate, dan lipid.

v. Ribosom

› Terletak pada sitoplasma. › Berbentuk granul.› Fungsi:

Berperanan sebagai tapak sintesis protien.

SEL PROKARIOT (BAKTERIA): Struktur dan organisasi Berikut adalah struktur sel prokariot lain:

Flagela Bentuk seperti rod panjang dan berpintal. Fungsi: pergerakan sel.

Pili Banyak terdapat pada bakteria gram negatif. Fungsi: tapak pelekatan untuk memindahkan maklumat

genetik di antara sel.

MORFOLOGI DAN SUSUN ATUR SEL BAKTERIA

Morfologi (bentuk):

› 3 bentuk asas bakteria: Kokus : bakteria yang berbentuk bulat.

Kokus tunggal, diplokokus, tetrad, berantai, berkelompok.

Basilus : bakteria yang berbentuk rod. Sel tunggal, berpasangan, berantai, palisad, tak teratur.

Spiral : bakteria yang berbentuk “wavy”.

SUSUN ATUR SEL BAKTERIA: SEL KOKUS

SUSUN ATUR SEL BAKTERIA: SEL BASILLUS

PERSAMAAN DI ANTARA SEL PROKARIOT DAN SEL EUKARIOT

Mempunyai DNA sebagai bahan genetik Mempunyai membran plasma Mempunyai ribosom Persamaan metabolisme asas

SEL PROKARIOT vs. SEL EUKARIOT Struktur genetik.

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Bahan genetik (DNA) kromosom tunggal kromosom yang berpasangan

Lokasi maklumat genetik Bahagian nukleoid Nukleus (dilitupi oleh

membran nukleus)

Nukleolus Tidak ada Ada

Struktur interselular (dalam sel).

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Gelendung mitosis Tidak ada Ada(semasa pembahagian

sel)

Membran plasma Struktur cecair-mozek(tanpa sterol)

Struktur cecair-mozek(dengan sterol)

Retikulum endoplasma Tidak ada Ada

Chromatophores Wujud dalam bakteria berfotosintesis

Tidak ada

Jasad golgi Tidak ada Ada

Struktur interselular (dalam sel).

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Lisosom Tidak ada Ada

Peroksisom Tidak ada Ada

Sitorangka Tidak ada Ada

Struktur extraselular (luar sel).

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Dinding sel Peptidoglikan Selulosa, kitin, atau kedua-keduanya terdapat Pada sel tumb. & haiwan.

Flagela Terdiri daripada fibrilflagelin

Terdiri daripada struktur membran kompleks

& susunan mikrotubul.

Silia Tidak ada Ada; struktur pendek yang hampir sama

seperti flagella

Pili Wujud sebagai penghubung Atau konjugasi sel prokariot

Tidak ada

Proses pembiakan (Reproductive process)

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Pembahagian sel Belahan dedua(aseksual)

Mitosis/meiosis(seksual/aseksual)

Pertukaran bahan genetik(seksual)

Tidak terlibat Meiosis

Pembiakan seksual & aseksual

Pembiakan Aseksual Pembiakan seksual / aseksual

PENGENALAN:TEKNIK APUSAN DAN PEWARNAAN BAKTERIA

Sel bakteria sukar untuk diamati kerana perbezaan indeks biasan antara bakteria dan kawasan sekelilingnya kecil.

Untuk melihat substruktur bakteria dengan lebih

terperinci teknik makmal yang dikenali sebagai “Teknik apusan dan pewarnaan” boleh digunakan untuk memudahkan penglihatan keseluruhan sel bakteria.

Pewarnaan juga digunakan untuk menunjukkan taburan dan

jenis kimia berbagai-bagai komponen sel serta

membezakan antara golongan-golongan bakteria.

TEKNIK APUSAN DAN PEWARNAAN BAKTERIA

(SMEAR AND STAINING PROCEDURES)

PEWARNAAN GRAM

Pewarnaan Gram adalah tatacara pewarnaan utama di bidang

bakteriologi. Teknik ini dapat membezakan kelas bakteria.

Perbezaan kelas bakteria dapat dilihat disebabkan oleh perbezaan

struktur dinding sel di antara 2 kumpulan bakteria.

Berdasarkan kepada pewarnaan Gram, bakteria boleh dikelaskan

kepada dua iaitu:

Bakteria Gram Positif

Bakteria Gram Negatif

Struktur dinding sel bakteria:

Struktur dinding sel bakteria: Dinding Sel Gram Negatif:

Merangkumi lapisan peptidoglikan pada dinding sel tipis. Tiada teichoic acid. Mempunyai membran luar yang melitupi lapisan peptidoglycan. Sebahagian daripada lapisan membran luar adalah unik, terdiri daripada protien porin dan

lipopolysaccharide. Dinding sel Gram Positif:

Hampir 90 % - 60 % dinding sel bagi bakteria adalah peptidoglikan. Ketebalan lapisan daripada peptidoglikan merupakan satu faktor sel bakteria mengekalkan warna biru “cristal violet” semasa pewarnaan gram.

Lapisan peptidoglycan ini mengandungi teichhoic acid. Antibiotik penicilin bertindak melemahkan struktur dinding sel dan menyebabkan sel pecah.

Oleh sebab itu, rawatan antibiotik sesuai digunakan untuk merawat jangkitan yang disebabkan oleh bakteria gram positif.

PEWARNAAN GRAM

Bakteria yang tidak mengekalkan warna kristal-violet (biru) semasa teknik pewarnaan gram, adalah merupakan bakteria gram-negatif.

Manakala bakteria yang mengekalkan warna biru gelap selepas pencucian alkohol, adalah merupakan bakteria gram-positif.

Kesimpulan, Pewarnaan Gram bakteria:

Sel bakteria berwarna biru: Gram-positif.

Sel bakteria berwarna merah/merah jambu: Gram-

negatif.

PEWARNA DAN JENIS PEWARNAAN

Terdapat 2 jenis bahan pewarna: pewarna asid dan pewarna

bes. Pewarna asid ciri pewarnaan adalah bergantung kepada anion

(ion negatif).

Pewarna bes ciri pewarnaan bergantung kepada kationnya (ion

positif).

Pewarna yang digunakan, umumnya, berasal daripada terbitan garam asid bebas kerana bentuk ini lebih larut, mampu menyusup masuk ke dalam sel dengan lebih baik dan pewarnaannya lebih kekal.

PERINGKAT PEWARNAAN BAKTERIA:

PEMERHATIAN MIKROSKOPIK BAKTERIA:

menggunakan mikroskop cahaya

slaid apusan bakteria

Bentuk bakteriaindividu

Susunan bakteria(tunggal, berantai, gugusan

Dan berkelompok,

Gram-bakteria

MIK

RO

SK

OP

CA

HAYA

:

BAHAGIAN-BAHAGIAN MIKROSKOP DAN FUNGSINYAKOMPONEN FUNGSI

Kanta okular & kanta mata Membesarkan imej sebenar dan menghasilkan imej maya pada mata.

Pengawal okular Menyelaraskan pandangan binokular

Nosepeice berputar(bunyi klik bila kedudukan kanta betul di atas spesimen)

Tempat terletaknya kanta objektif bagi pembesaran objek.

Kanta objektif: terdapat 3-4 kanta objektif yang boleh dilaraskan.(4x, 10x, 40x, & 100x objektif pembesaran)

Kanta objektif (4x): digunakan untuk melihat spesimen kasar.

Kanta objektif (10x): digunakan untuk meneliti sebahagian besar dari spesimen.

Kanta objektif (40x): meneliti sebahagian kecil spesimen dengan teliti.

Kanta objektif (100x) : meneliti mikroorganisma seperti bakteria dan meneliti struktur di dalam sel.

BAHAGIAN-BAHAGIAN MIKROSKOP DAN FUNGSINYA

KOMPONEN FUNGSI

Pentas Tempat meletakkan slaid

Kondenser (terdapat di bawah pentas)

Kanta yang mengumpulkan dan memusatkan cahaya kepada spesimen.

Tombol penyelaras kasar Digunakan untuk menfokuskan spesimen secara kasar (dengan pergerakan pentas ke spesimen)

Tombol penyelaras halus Untuk menfokuskan spesimen bila menggunakan kanta objektif kuasa tinggi atau objektif benam minyak.

Sumber cahaya :Suis ON & OFF

Sumber cahaya adalah lampu tungsten yang terdapat pada dasar mikroskop.

Lengan mikroskop Digunakan untuk memegang dan mengangkat mikroskop

PEMERHATIAN MIKROSKOPIK BAKTERIA: PEWARNAAN

Bakteria Gram negatif

Topik seterusnya

Pertumbuhan dan Kultur Bakteria