unit 3 bacteria dan archea

7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea

1/21

UNIT PELAJARAN 3

BAKTERIA, ARKEA DAN VIRUS

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir unit ini, anda diharap dapat:

1. Menerangkan apakah itu sel prokariot.

2. Membanding bezakan dua jenis dinding sel dalam bakteria.

3. Menerangkan kepentingan organel-organel dalam bakteria dan arkea.

4. Menghubung kaitkan kepelbagaian arkea dalam adaptasinya terhadap persekitaran

lampau.

5. Menerangkan struktur virus.

6. Menerangkan mekanisme jangkitan virus.

PENGENALAN

Kebanyakan bakteria dan arkea adalah bersaiz lebih kecil berbanding organisma eukariot.

Walaupun mereka ini merupakan struktur sel ringkas, kedua-duanya harus melakukan semua

perkara yang dilakukan sel eukariot seperti mendapatkan tenaga daripada persekitaran dan

menukarkan tenaga tersebut kepada bentuk yang boleh digunakan terutamanya dalam

pergerakan dan biosintesis. Untuk mencapai tujuan ini, bakteria dan arkea akan berinteraksidengan persekitaran lalu bertindak balas terhadap rangsangan di sekeliling mereka. Tambahan

pula, bakteria dan arkea mempunyai keupayaan metabolik yang mungkin berbeza daripada sel

eukariot. Ciri-ciri biokimia yang unik ini adalah kritikal untuk kitaran nutrien di mana bakteria dan

arkea memainkan sebahagian peranannya dalam mengekalkan keseimbangan ekosistem di

bumi ini.

Prokariot

Sel daripada organism hidupan secara umumnya dibahagikan kepada sel eukariot dan sel

prokariot. Anda telah pun mempelajari secara mendalam mengenai sel eukariot seperti sel

haiwan dan sel tumbuhan dalam kursus Penghantar Biologi (TBR3013). Bakteria dan arkea

pula merupakan kumpulan sel yang tergolong dalam prokariot (Rajah 3.1). Persoalannya,

mengapakah terdapat pembahagian terhadap kumpulan-kumpulan sel ini? Dalam bab ini, anda

akan mula menyingkap kepada kewujudan struktur-struktur pada bacteria dan arkea

sehinggakan kedua-dua jenis sel ini tergolong dalam kumpulan yang berbeza daripada eukariot

dan dinamakan prokariot.


2/21

Rajah 3.1: Morfologi sel bakteria

Walaupun istilah prokariot mula diperkenalkan pada awal abad ke-20, konsep ini tidak diguna

pakai sepenuhnya sehingga pada tahun 1962, apabila R. Stanier dan vanNiel CB menyifatkan

prokariot dari segi kekurangan mereka berbanding sel-sel eukariot. Sebagai contoh, Stanier dan

vanNiel telah menegaskan bahawa sel prokariot tidak mempunyai membran yang mengelilingi

bahan genetiknya, tiada sitorangka, organel yang tidak diselaputi membran dan ketiadaan

struktur membran dalaman seperti retikulum endoplasma dan Jasad Golgi.

Berdasarkan kepada pembacaan dan pemahaman anda mengenai sel prokariot dan

sel eukariot, cuba bezakan ciri-ciri antara kedua-dua sel ini.

Ciri Sel prokariot Sel eukariot

Saiz

Nukleus

Organel

Organisasi

A

Nukleolus


3/21

Morfologi Bakteria dan Arkea

Untuk mengkaji sel prokariot ini dengan lebih lanjut, kita harus meneliti terlebih dahulu bentuk

dan susun atur bakteria dan arkea dalam persekitaran (Jadual 3.1). Kita mungkin akan

menjangka bahawa organisma yang kecil dan ringkas seperti bakteria dan arkea ini jugamempunyai bentuk dan saiz yang seragam. Jangkaan ini adalah salah sama sekali! Ini kerana

kedua-dua sel ini menawarkan kepelbagaian morfologi sungguhpun sel itu sendiri adalah

ringkas. Akan tetapi, bentuk yang paling lazim dijumpai dalam kedua-dua domain ini adalah

kokus (sfera) dan rod (basilus).

Jadual 3.1: Bentuk dan susun atur lazim sel bacteria.

Morfologi Susun Atur Contoh

Kokus (sfera)

Kokus dalam rantaian

Kokus dalam gugusan

Streptococcus agalactiae

Staphylococcus aureus

Rod (basilus)

Rod dalam rantaian

Bacillus megaterium


4/21

Vibrio

Bentuk koma

Vibrio cholerae

Spirilum Bentuk spiral

Bentuk spirokit

R. rubrum

Leptospira interrogans

Filamen

Membentuk filament yang dinamakan

hifa

Streptomyces sp.

Pleomorfik

(bentuk tidak tetap)

Bentuk segi empat

Haloquadratum walsbyi


5/21

Bentuk dahan

Thermoproteus tenax

Apabila sel bakteria daripada genus dan spesies yang sama hidup bersama,

mereka sering membentuk susunan sesama sendiri (sama ada secara gugusan

atau pun rantaian). Apakah kepentingannya hasil daripada susunan ini?

Organisasi Sel

Sel-sel bakteria dan archaeal dikelilingi oleh beberapa lapisan, yang secara kolektifnya dikenali

sebagai sampul. Lapisan di bahagian paling dalam sampul sel adalah membran plasma, yang

mengelilingi sitoplasma dan serta kandungannya. Kebanyakan bakteria dan arkea mempunyai

dinding sel yang kompleks, iaitu lapisan yang menyelaputi membran plasma. Bakteria juga

lazimnya dikelilingi kapsul atau lapisan lendir luar dinding sel. Walau bagaimanapun, kehadiran

kapsul ini tidak meluas di kalangan arkea.

Seperti yang telah dinyatakan sebelum ini memandangkan kebanyakan bakteria dan arkea

tidak memiliki membran dalaman dan membran organel, maka morfologi dalamannya kelihatan

seperti sangat ringkas berbanding sel eukariot. Bahan-bahan genetiknya yang dikenali sebagai

nukleiod pula dikumpulkan pada satu kawasan setempat dan tidak dikelilingi membran.

Manakala, ribosom dan lompang bertaburan di sekitar sitoplasmanya. Untuk pergerakan,

bakteria dan arkea biasanya menggunakan flagela. Jadual 3.2 menunjukkan struktur-struktur

yang biasa dijumpai dalam bakteria dan arkea beserta fungsinya.

Jadual 3.2: Struktur dan fungsi organel dalam bakteria dan arkea.

Organel Struktur dan Fungsi

Membran plasma

Membran separa telap; Terdiri daripada dua lapisan fosfolipid;

Mengawal atur kemasukan nutrien dan pembuangan sisa sel;

Mempunyai enzim untuk proses respirasi dan sintesis dinding sel

bakteria.


6/21

Lompang gasTerdiri daripada vesikel gas; Tujuan sebagai pengapungan sel dalam

persekitaran akuatik.

Lompang sel Granul penyimpanan makanan.

Ribosom Tapak sintesis protein.

Nukleolus Kawasan pengumpulan bahan genetik iaitu DNA.

Plasmid Molekul DNA (heliks ganda dua) bersaiz kecil yang wujud secaraberasingan daripada kromosom DNA.

Dinding sel

Dalam bakteria, terbahagi kepada dua jenis iaitu gram negatif dan

gran positif; memberikan bentuk kepada sel dan mengawal

perubahan tekanan osmosis.

Kapsul dan lapisan

lendir

Lapisan paling luar sel; Bertindak melindungi sel daripada fagositosis

dan tapak penjerapan sel kepada permukaan; jarang dijumpai dalam

arkea.

Flagela dan pili Pergerakan sel

Endospora

Struktur jasad rehat sel; Bertindak sebagai struktur dorman semasa

kekurangan nutrien dan kekeringan; Endospora akan bercambahmembentuk sel hidup yang aktif apabila keadaan sekeliling sesuai

untuk pertumbuhan; Biasa dijumpai dalam bakteria sahaja.

Memandangkan terdapat pertindihan struktur dan fungsi organel dalam sel prokariot dan sel

eukariot, maka cuma organel-organel yang berbeza dari segi struktur dan fungsinya dalam

prokariot dan tidak dijumpai dalam eukariot yang akan dibincangkan dengan lebih lanjut.

Contohnya adalah seperti dinding sel bakteria dan arkea, kapsul dan endospora.

Dinding Sel Bakteria

Bakteria boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama berdasarkan tindak balas pewarnaan

Gram. Bakteria dalam kumpulan gram-positif berwarna ungu, manakala bakteria gram-negatif

adalah berwarna merah atau merah jambu. Dinding sel gram-positif terdiri daripada satu lapisan

tebal homogen peptidoglikan (murein), berukuran 20-80 nm tebal, yang menyelaputi membran

plasma (Rajah 3.2). Sebaliknya, dinding sel negatif gram adalah agak kompleks. Ia mempunyai

lapisan peptidoglikan tebal (2-7 nm) serta membran luar (berukuran 7-8 nm tebal) yang

mengelilinginya (Rajah 3.2). Dinding sel gram-positif adalah lebih tahan kepada tekanan

osmosis kerana lapisan peptidoglikan yang lebih tebal berbanding bakteria gram-negatif. Satu

ciri penting yang terdapat pada dinding sel bakteria gram-negatif adalah satu ruang yang sering

kelihatan antara membran plasma dan membran luar. Ruang ini dikenali sebagai ruang

periplasma. Ia mengandungi enzim hidrolitik dan protein pengikat yang bertujuan dalampemprosesan dan penyerapan nutrien.


7/21

Rajah 3.2: Perbezaan antara dinding sel Gram-positif dan Gram-negatif.

Dinding sel arkea

Sebelum arkea digolongkan sebagai satu domain kehidupan yang unik, ia dicirikan sebagai

sama ada bersifat gram-positif atau gram-negatif. Walau bagaimanapun, keputusan daripada

teknik pewarnaan Gram tidak menunjukkan kesimpulan yang nyata bahawa dinding sel arkea

menyamai mana-mana struktur dinding sel sama ada gram-positif mahupun gram-negatif. Ini

juga membuktikan bahawa struktur dinding sel arkea berbeza daripada bakteria dari segi

kimianya di mana dinding sel arkea kekurangan peptidoglikan dan mempamerkan kepelbagaian

dalam struktur kimia. Contoh struktur kimia yang selalu dijumpai pada dinding sel arkea adalahseperti lapisan S, sarung protein, methanokondroitin, pseudomurein dan polisakarida (Rajah

3.3).

Gram-positif Gram-negatif


8/21

Rajah 3.3: Kepelbagaian struktur kimia pada dinding sel arkea.

Kapsul

Kebanyakan bakteria mempunyai satu lagi lapisan tambahan di luar dinding sel iaitu kapsul

(Rajah 3.4). Kapsul adalah lapisan teratur yang menjerap kuat pada dinding selnya. Ia biasanyaterdiri daripada polisakarida, tetapi ada juga yang dibina daripada bahan-bahan lain. Struktur ini

boleh dilihat dengan jelas dalam mikroskop cahaya apabila teknik pewarnaan negatif ataupun

prosedur pewarnaan kapsul yang khas digunakan pada bakteria. Walaupun kapsul tidak

diperlukan untuk pertumbuhan dan pembiakan, ia membantu bakteria patogenik dalam

menentang phagositosis oleh sel perumah. Kandungan air yang tinggi dalam kapsul membantu

melindungi sel bakteria daripada kekeringan. Struktur ini juga melindungi sel daripada serangan

bakteriofaj dan bahan-bahan kimia hidrofobik yang lain seperti detergen.


9/21

Rajah 3.4: Kehadiran kapsul pada Klebsiella pneumonia yang dilihat di bawah mikroskop

cahaya selepas teknik perwarnaan kapsul.

Endospora

Beberapa genus bakteria gram-positif, termasuk Bacillus dan Clostridium serta Sporosarcina

boleh membentuk struktur dorman yang dipanggil endospora (Rajah 3.5). Pembentukan

endospora biasanya bermula apabila pertumbuhan terhenti disebabkan oleh kekurangan

nutrien. Oleh itu, ia adalah satu mekanisme kemandirian yang membolehkan bakteria

menghasilkan sel dorman yang boleh bertahan sehingga nutrien boleh didapati kembali dan

pertumbuhan vegetatif dapat diteruskan.

Rajah 3.5: Endospora dalam sel bacteria.

Endospora mempunyai ketahanan luar biasa terhadap sebarang perubahan alam sekitar seperti

haba, sinaran ultraungu, sinaran gamma dan kekeringan. Malah, sesetengah endospora


10/21

mampu selama 100,000 tahun! Endospora juga boleh hidup dalam air yang mendidih selama

lebih daripada satu jam. Kehadiran pelbagai lapisan dalam endospora dianggap telah

menyumbang kepada kerintangannya terhadap haba dan agen-agen pembunuh yang lain

(Rajah 3.6). Lapisan eksosporium dan spora kot mampu melindungi spora tersebut daripada

bahan kimia. Spora kot ini juga adalah tidak telap terhadap molekul-molekul toksik. Sifat ini juga

dikongsi oleh membran dalam, iaitu lapisan yang memisahkan antara korteks dan teras spora.

Rajah 3.6: Keratan rentas endospora daripada Bacillus subtilis yang menunjukkan kehadiran

banyak lapisan pada strukturnya.

Endospora dikenali sebagai organel yang mempunyai kerintangan luar biasa

terhadap perubahan di sekelilingnya. Apakah perubahan sekeliling yang

dimaksudkan? Apakah pula ciri-ciri yang dimilikinya untuk mempunyai

kerintangan sedemikian?


11/21

Adaptasi arkea terhadap persekitaran melampau

Arkea mendiami pelbagai habitat dan selama ini ianya telah dianggap sebagai mikrob yang

hidup di persekitaran lampau atau dikenali juga sebagai extremophiles (Rajah 3.7).

Persekitaran lampau ini sering mencerminkan suatu situasi di mana manusia tidak boleh hidup.

Antara contoh-contoh lampau atau extreme yang didiami arkea ini adalah seperti suhu atau pHyang sangat tinggi atau rendah (glasier dan kolam air panas), kepekatan garam yang tinggi

(lautan), ketiadaan oksigen dan di bawah tekanan yang amat tinggi (dasar laut).

Rajah 3.7: Persekitaran lampau seperti kolam air panas, glasier dan dasar laut sering menjadi

habitat arkea.

Keupayaan arkea untuk hidup di habitat-habitat seumpama ini menunjukkan bahawa

mikroorganisma ini memiliki kepelbagaian dari segi morfologinya seperti bentuk sfera, rod,

spiral, kuboid, segi tiga, plat atau pleomorfik. Begitu juga kepelbagaian dari segi fisiologinya

yang berupaya untuk menjalani proses sama ada aerobik, anaerobik fakultatif, anaerobik tegar,

chemolitoautotrof ataupun organotrof. Ciri-ciri beberapa kumpulan arkea juga dirumuskan padaJadual 3.3.

Jadual 3.3: Ciri-ciri beberapa kumpulan arkea.

Kumpulan Ciri-ciri Contoh

Arkea metanogenAnaerob tegar; Hasil akhir metabolik adalah

metana.

Methanobacterium

Methanococcus

Methanomicrobium

Methanosarcina

Arkea penurun sulfat Berbentuk kokus; Menghasilkan hidrogensulfida daripada thiosulfat dan sulfat; Anaerob

tegar; Hidup di kawasan thermofil lampau.

Archaeoglobus

Arkea halofil lampau

Berbentuk rod, kokus, pleomorfik, piramid atau

kuboid; Memerlukan persekitaran bergaram

pada kepekatan melebihi 1.5 M untuk hidup;

Boleh menggunakan tenaga cahaya untuk

menghasilkan ATP.

Halobacterium

Halococcus

Natronobacterium


12/21

Arkea tanpa dinding

sel

Berbentuk pleomorfik; Fakultatif anaerob;

Termoasidofil dan kimoorganotrofil.Thermoplasma

VIRUS

PENGENALAN

Dunia mikrobiologi bukan sahaja terdiri daripada organism sellular, bahkan juga agen-agen

berjangkit bukan sel. Di dalam topik ini, kita akan mengalihkan perhatian pula kepada agen-

agen berjangkit seperti virus (virion), viriod dan prion. Ia merupakan mikroorganisma yang

paling halus dengan anggaran diameter antara 10 hingga 400 nm. Oleh itu, pengamatan

kebanyakan virus hanya dapat dilakukan melalui mikroskop elektron. Seperti yang dinyatakan

sebelum ini, agen-agen ini dikelaskan sebagai bukan sel memandangkan sifatnya yang

menggunakan sistem sintesis protein dan sistem penjanaan tenaga daripada sel perumah untukmemastikan kemandiriannya. Virus boleh menjangkiti suatu julat perumah luas yang

merangkumi manusia, haiwan, tumbuhan, bakteria, protozoa dan kulat. Virus juga boleh

diklasifikasikan kepada pelbagai famili berdasarkan kepada struktur bahan genetic (genom),

kitaran hidup, morfologi (Rajah 3.8) dan perkaitan genetik sesuatu virus.

Rajah 3.8: Morfologi pelbagai jenis virus

Antara hidup dan bukan hidup

Selepas mempelajari topik bakteria dan arkea, bolehkah anda memberikan ciri-ciri penting yang

harus dipunyai kedua-dua mikroorganisma ini? Apakah struktur-struktur yang hadir yang boleh


13/21

membezakannya? Persoalan ini amat penting kerana anda bakal mempelajari satu struktur

organik yang lain yang jauh berbeza daripada bakteria mahupun arkea. Struktur organik yang

dimaksudkan adalah virus.

Sepertimana yang anda sedia maklum, bakteria dan arkea merupakan benda hidup. Namun,

berbeza pula dengan virus kerana masih banyak lagi perdebatan antara saintis-saintis yangmempersoalkan kewujudan virus sebagai benda hidup ataupun bukan hidup berdasarkan ciri-

ciri istimewa yang dimiliki virus. Memandangkan tiada lagi fakta kukuh yang mempertahankan

kedudukan virus dalam sebarang klasifikasi ini, kita cuma menamakan virus ini sebagai suatu

struktur organik.

Dalam mikrobiologi, virus dan bakteria dibezakan berdasarkan saiz, kaedah pembiakan dan

rintangan kepada pelbagai jenis campur tangan perubatan. Virus merupakan parasit. Jadi, virus

memerlukan tuan rumah hidup untuk membiak. Virus menikmati jangka hayat jenis tidak aktif

dan boleh hidup untuk beribu tahun sebelum mendapat tuan rumah yang sesuai untuk

membiak. Virus akan memanipulasi metabolisme sel perumahnya supaya kod genetik virus

tersebut boleh direplikasikan dan seterusnya melipat gandakan strukturnya dalam sel perumah

tersebut. Jadual 3.4 memperincikan ciri-ciri yang dimiliki virus yang membezakannya dengan

bakteria.

Jadual 3.4: Perbezaan antara virus dan bakteria.

Ciri-ciri Bakteria Virus

Saiz 800-4000 nm 10-400 nm

Ribosom Hadir Tidak hadir

Enzim HadirHanya hadir pada sesetengah

virus

Struktur genetikKedua-dua DNA dan RNA

berada dalam sitoplasma

Cuma DNA atau RNA sahaja

dan dikelilingi sarung protein.

Pembiakan Belahan dedua; Konjugasi

Menjangkiti sel perumah dan

memanipulasi metabolism

perumah supaya DNA atau

RNA dan struktur virus dilipat

gandakan. Sel perumah akan

mati apabila struktur virus

yang sempurna dilepaskan.

Kepentingan

Sesetengahnya adalahpatogenik. Ada yang berguna

dalam kesihatan (contohnya

bakteria dalam sistem

penghadaman). Ada yang

berguna dalam persekitaran

(contohnya bioremediasi)

Kebanyakan adalah

patogenik. Sesetengah

berguna untuk kejuruteraan

genetik.

Jangkitan Setempat Sistemik


14/21

Cara mengubati jangkitan Antibiotik Vaksin

Struktur Am Virus

Zarah virus yang sempurna ataupun virion mempunyai tiga komponen biomolekul utama iaitu

asid nukleik [hanya boleh terdiri daripada asid deoksiribonukleik (DNA) atau asid ribonukleik(RNA) sahaja], protein dan lipoprotein (Rajah 3.9). Genom virus boleh terdiri daripada

bebenang tunggal ataupun bebenang ganda dua. Namun, genom virus tidak semestinya wujud

dalam bentuk linear kerana terdapat juga virus yang mengangungi genom bersegmen seperti

virus influenza dan virus kumpulan retro (Darah dan Ibrahim, 2004).

Rajah 3.9: Struktur am virus.

Sesetengah virus mempunyai suatu struktur luaran yang terdiri daripada protein iaitu kapsid

yang menyelaputi genomnya (Darah dan Ibrahim, 2004). Ia terbentuk daripada bilangan tertentu

molekul subunit protein kapsomer yang tersusun secara khusus untuk menghasilkan bentuk

yang mencirikan sesuatu zarah virus. Kompleks asid nukleik-kapsid ini juga dikenali sebagai

nukleokapsid.

Selain daripada struktur-struktur yang dibincangkan tadi, sesetengah virus mempunyai struktur

tambahan di luar nukleokapsid yang dinamakan sebagai sampul. Kadang kala, unjuran pendek

iaitu spike juga boleh ditemui pada permukaan sampul virus. Kehadiran spike adalah amat

penting semasa proses jangkitan virus di mana struktur ini berperanan sebagai tapak

perlekatan kepada sel perumah dan juga dijadikan sebagai satu ciri pengenalan virus.

Bentuk virus

Berdasarkan kepada penyusunan dan binaan kapsomer pada kapsid, virus boleh dibahagikan

kepada beberapa bentuk tertentu seperti di Jadual 3.5.


15/21

Jadual 3.5: Pengelasan virus berdasarkan kepada beberapa bentuk tertentu.

Bentuk Struktur umum Ciri-ciri

Ikosahedron

Struktur virus yang biasa dijumpai.

Terdiri daripada 20 permukaan

segi tiga sama dan 12 penjuru. Struktur yang paling efisien untuk

menyelaputi ruang.

Contoh: Polyomavirus,

Adenovirus, Human papilomavirus

dan Picornavirus

Heliks

Menyerupai rod panjang

berongga.

Kapsomer disusun bersama

seperti bentuk pita/tali telefon

(heliks). Semakin panjang saiz rod,

semakin besar saiz asid nukleik.

Contoh: Tobacco mosaic virus

(TMV).

Simetri

kompleks

Struktur yang mengelirukan.

Terdapat juga bentuk yang tidak

tetap yang dikenali sebagai virus

pleomorfik.

Mempunyai bahagian yang

berbeza dari segi rupa dan simetri.

Contoh: Bakteriofaj.

Struktur bakteriofaj:

Dibahagikan kepada kepala, leher

dan ekor.

Kapsid berbentuk heliks atau

simetri.

Terdiri daripada pelbagai morfologi

seperti kubus, filament, berekor

dan pleomorfik.

Penggandaan Virus

Perbezaan dari segi struktur dan genom virus mempunyai implikasi penting yang akan

menentukan jenis mekanisme yang digunakan virus untuk menggandakan dirinya dalam sel

perumah. Walaupun terdapat virus yang mempunyai struktur genom yang sama, tetapi masing-


16/21

masing boleh mempamerkan kitaran hidup yang unik. Namun begitu, corak umum kitaran hidup

virus boleh dikaji (Rajah 3.10). Sepertimana yang anda ketahui, virus merupkan parasit. Oleh

itu, virus memerlukan sel perumah di mana ianya boleh membiak dan langkah pertama dalam

kitaran hidup virus adalah penjerapan kepada perumah. Ini diikuti oleh kemasukan sama ada

nucleokapsid atau asid nukleik virus (penembusan) ke dalam perumahnya. Jika nucleokapsid

memasuki perumahnya, pelepasan genom ke sitoplasma biasanya berlaku sebelum kitaranhidup memasuki peringkat seterusnya. Sebaik sahaja di dalam sel perumah, peringkat sintesis

akan bermula. Pada peringkat ini, maklumat yang dikodkan oleh genom virus akan

diterjemahkan di mana gen virus akan menjalani transkripsi dan translasi. Ini seterusnya

membolehkan virus mengambil alih kawalan sel perumah lalu menggunakan sistem

metabolismenya untuk menghasilkan genom virus dan protein. Ini diikuti oleh peringkat

pemasangan struktur virus di mana nucleokapsid baru akan dibina daripada pengabungan

sarung protein dengan asid nukleik virus tersebut. Akhirnya, semasa langkah pembebasan,

dinding sel perumah akan pecah melalui proses lisis lalu membebaskan partikel virus matang

yang baru. Pembebasan virus ini biasanya mengakibatkan kematian sel perumah.

Rajah 3.10: Kitaran penggandaan virus


17/21

Jangkitan Virus: Bakteriofaj

Berbalik kepada kitaran penggandaan virus di mana virus akan mereplikasikan dirinya sejurus

selepas memasuki sel perumah dan diikuti dengan pembebasan virus daripada sel perumah

melalui proses lisis (Rajah 3.10). Kitaran ini juga menggambarkan kitaran hidup faj (virus yang

hanya menjangkiti bakteria) virulen. Contoh terbaik faj virulen adalah bakteriofaj T4.

Selain itu, terdapat juga sejenis faj yang dinamakan faj temperat iaitu faj yang kurang virulen

dan mempunyai dua kitaran hidup yang berbeza (Rajah 3.11). Contoh faj temperat adalah

bakteriofaj lambda. Pertama, sebaik sahaja memasuki sel perumah, faj ini akan mereplikasi dan

memusnahkan perumahnya seperti faj virulen. Atau keduanya, faj ini boleh kekal dalam sel

perumahnya tanpa memusnahkannya. Bagaimana ini boleh berlaku? Kebanyakan contoh boleh

dilihat apabila genom faj tersebut diintegrasikan ke dalam kromosom sel perumahnya.

Rajah 3.11: Kitaran litik dan lisogenik faj temperat.

Hubungan antara faj temperat dan sel perumahnya dikenali sebagai lisogeni. Manakala bentuk

virus yang kekal dalam perumahnya itu dipanggil profaj dan bakteria yang dijangkitinya

dipanggil lisogen atau bakteria lisogenik. Bakteria lisogenik mempunyai dua ciri yang amat unik

iaitu; (1) bakteria yang pernah dijangkiti tidak akan mengalami jangkitan kali kedua oleh faj yang

sama, dan (2) bakteria lisogenik ini boleh berubah dari kitaran lisogenik ke kitaran litik.

Perubahan kitaran ini biasanya berlaku apabila terdapat perubahan persekitaran atau radiasi

ultraungu terhadap sel perumah tersebut.


18/21

Anda telah pun mempelajari fungsi spike pada capsid virus dan kitaran jangkitan

virus pada sel perumahnya. Sekarang, cuba anda kaitkan kehadiran spike ini

dalam kitaran jangkitan virus.

RINGKASAN

1. Sel prokariot merupakan sekumpulan sel unisellular yang tidak mempunyai membran

nukleus dan membran dalam organel-organelnya.

2. Dinding sel bakteria terdiri daripada dua jenis iaitu Gram-positif dan Gram-negatif.

Ketebalan peptidoglikan pada Gram-positif adalah lebih tebal berbanding Gram-negatif.

3. Kewujudan organel-organel dalam bakteria dan arkea biasanya dikaitkan dengan

tujuannya untuk terus bermandiri pada persekitaran yang sering berubah.

4. Arkea memiliki kepelbagaian morfologi dan sistem biologi dalam adaptasinya terhadap

persekitaran lampau.

5. Virus merupakan suatu entiti organik yang mempunyai struktur am seperti genom (DNA

atau RNA sahaja) dan kapsid. Struktur sampul dan spike pula mungkin hadir pada

sesetengah virus.

6. Virus menjangkiti sel perumahnya melalui dua mekanisme iaitu kitaran lisis dan kitaran

lisogeni.


19/21

PETA KONSEP

Aselular

Sel prokariot

Selular

Bentuk

DNA/RNA Sampul

Heliks Simetri

kompleks

Struktur

Kapsid

Ikosahedron

Spikes

Jangkitan

kepada

perumah

Kitar

lisis

Ki

liso

Arkea

Habitat

Persekitaran

lampau

Dinding

sel

Lapisan

S

Sarung

protein

Methanokondrointin Pseudomurein

Contoh

Methanogen

Halofil lampau

Bakteria

Bentuk

okus

Rod

Vibrio

Spirilum

Filamen

Pleomorfik

Organel

Dinding

sel

Gram

ositif

Gram

negatif

Membran

lasma

Lompang

Ribosom

Nukleolus

Plasmid

Ka sul

Fla ella Endos ora

Pili

SelGas


20/21

KATA KUNCI

1. Prokariot 2. Bakteria

3. Arkea 4. Gram-positif

5. Gram-negatif 6. Nukleolus

7. Persekitaran lampau 8. Virus

9. Kitar lisis 10. Kitar lisogeni

PENILAIAN KENDIRI

1. Apakah itu sel prokariot?

2. Senaraikan organel-organel umum sel prokariot.

3. Bagaimanakah kita membezakan sel-sel bakteria Gram-positif dan Gram-negatif di

bawah mikroskop?

4. Nyatakan perbezaan antara flagela dan pili yang terdapat pada sel bakteria.

5. Mengapakah plasmid perlu wujud dalam sel bakteria?

6. Terangkan mekanisme adaptasi arkea terhadap persekitaran lampau seperti suhu tinggi,

tekanan tinggi dan anaerob.

7. Mengapakah virus tidak dikategorikan sebagai organisma hidup?

8. Nyatakan struktur-struktur am pada virus.

9. Terangkan proses penggandaan virus dalam sel perumah.

10. Terangkan mekanisme jangkitan bakteriofaj pada sel bakteria.

BIBLIOGRAFI

Willey, J. M., Sherwood, L. M. dan Woolverton, C. J. 2011. Prescotts Microbiology. McGraw-

Hill, New York.

Ibrahim, D. dan Omar, I. C. 2004. Konsep Dalam Mikrobiologi: Biologi Mikroorganisma. Penerbit

USM, Malaysia.


21/21

JAWAPAN SERTA MAKLUMBALAS

Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot

Saiz Lebih kecil Lebih besar

Nukleus Tidak dikelilingi membran Dikelilingi membran

Organel

Tidak dikelilingi membran.

Mempunyai organel tambahan

seperti kapsul dan endospora.

Dikelilingi membran dalam.

Organisasi Ringkas Kompleks

A

unit 3 bacteria dan archea

Documents