MIKROBIOLOGI

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN MIKROBA

Modul

Diajukan Guna Memenuhi Tugas Mandiri

Mata Kuliah Biologi Reproduksi

Dosen pengampu : Evi Roviati, M.Pd

Aisyah Nurlaela                      (14121610658)

Biologi A / V

JURUSAN IPA – BIOLOGI

FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN) SYEKH NURJATI

CIREBON

2014

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN MIKROBA

TIU          :  Mahasiswa mampu  mempelajari pertumbuhan dan perkembangan mikroba

   TIK         :

1.    Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa  Mampu menjelaskan pertumbuahn  dan kurva pertumbuhan mikroba

2.    Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa Mampu menjelaskan  factor yang mempengaruhi prtumbuhan mikroba

3.    Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa Mampu menjelaskan  pekembangbiakan dan daur hidup mikroba.

A.    Pengertian.

Pertumbuhan mikroba adalah pertambahan jumlah sel,. kemampuan untuk menggandakan diri secara eksponensial dikarenakan sistem reproduksinya adalah pembelahan biner melintang, dimana tiap sel membelah diri menjadi dua sel.Semakin baik zat nutrisi di dalam substratnya mengakibatkan pertumbuhan sel semakin cepat.

B.     Kurva pertumbuhan bakteri

1.      Fase lamban

Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.

2.      Fase cepat

Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini.

3.      Fase statis

Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan.

4.      Fase kematian

Fase kematian bakteri merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun.

Kurva pertumbuhan bakteri

C.    Pehitungan pertumbuhan bakteri

1.    Secara langsung.

a.      Menggunakan Kamar Hitung (Petroff-Hauser)

Petroff-Hauser yaitu melakukan perhitunga dengan pertolongan kotak-kotak skala, di mana dalam setiap ukuran skala seluas 1 mm² terdapat 25 buah kotak besar dengan luas 0,04 mm², dan setiap kotak besar terdiri dari 16 kotak kecil. Perhitungan ini dapat menggunakan hemositometer. Peteroff Hauser Bacteria Counter atau alat-alat lain yang sejenis. Alat haemocytometer  digunakan di bawah mikroskop, sisinya mempunyai ukuran 0,05 mm. Sedangkan satu kotak sedang berukuran nilai 0,2 mm. Dan tebal nya adalah 0,1 mm. Jumlah sel per mL sampel dapat dihitung sebagai berikut:

1)   Jumlah sel dalam 25 kotak besar = Jumlah sel perkotak besar × 25 kotak

2)   Jumlah sel per mm³ sampel = Jumlah sel dalam 25 kotak besar  ×  (1/0,02)

3)   Jumlah sel per ml sampel = Jumlah sel per mm³ sampel × 10³=

4)   Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak× (1/0.02)x 10^3  Jumlah sel per ml sampel =  Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak× 50 × 10³

Misalnya : didapatkan jumlah mikroba yang mau dihitung 12 sel mikroba, maka jumlah sel per ml sampel adalah: 12 × 1,25 × 10⁶ = 1,5 × 10⁷.

 

2.    Secara tidak langsung

Metode pengenceran

Suatu sampel dari suatu suspensi yang berupacampuran bermacam-macam spesiesdiencerkan dalam suatu tabung tersendiri. Dari enceran inii kemudian diambil sampel 1 ml untuk diencerkan lebih lanjut. Jika dari pengenceran yang ketiga ini diambil 0,1 ml untuk disebarkan pada suatu koloni tumbuh dalam medium tersebut, tetapi mungkin juga kita hanya memperoleh satu koloni saja. Dalam hal yang demikian ini kita memperoleh satu koloni saja. Dalam hal yang demikian ini kita memperoleh satu koloni murni

 

0’	15’	30’	45’	60’	75’	90’	105’	120’	135’
1 sel	2 sel	4 sel	8 sel	16 Sel	32 sel	64 sel	128 sel	256  sel	512 sel
20	21	22	23	24	25	26	27	28	29

Dengan rumus 2n

1        jam  = 2x10¹ =  10 (sepuluh)

2        jam  = 2x 10² = 100 (seratus)

5        jam = 2x 10⁵ = 10,000,000 (sepuluh juta)

10    jam = 2x10¹⁰ = 10,000,000,000 (sepuluh miliar)

12    am = 2x10¹² = 1,000,000,000,000 (setriliun)

24    am = 2x10²⁴  =  1,000,000,000,000,000,000,000,000 (septillion)

D.    Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.

1.      Suplai Nutrisi

Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya. seperti: karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya.

2.      Suhu/Temperatur

Suhu yang berkaitan dengan pertumbuhan mikroorganisme digolongkan menjadi tiga, yaitu :

a)      Suhu minimum yaitu suhu yang apabila berada di bawahnya maka pertumbuhan terhenti.

b)     Suhu optimum yaitu suhu dimana pertumbuhan berlangsung paling cepat dan optimum disebut juga suhu inkubasi.

c)      Suhu maksimum yaitu suhu yang apabila berada di atasnya maka pertumbuhan tidak terjadi.

Penggolongan bakteri berdasarkan suhu

Kelompok	Suhu Minimum	Suhu Optimum	Suhu Maksimum
Psikrofil	- 15o C.	10o C.	20o C. Contoh: Pseudomonas Streptococcus Lactobacillus Micrococcus Streptomyces
Psikrotrof	- 1o C.	25o C.	35o C. Contoh Bacillus cereus Yersinia enterocolitica
Mesofil	5 – 10o C.	30 – 37o C.	40o C. Contoh : Sebagian besar mikrobia (bakteri, jamur dan yeast)
Thermofil	40o C.	45 – 55o C.	60 – 80o C. Contoh : Bacillus dan Clostridium
Hiperthermofil	60 – 80o C	65-144o C	88o C Therococcus litoralis

3.      Keasaman atau Kebasaan (pH)

Setiap organisme memiliki kisaran pH masing-masing dan memiliki pH optimum yang berbeda-beda. Kebanyakan mikroorganisme dapat tumbuh pada kisaran ph 8,0 – 8,0 dan nilai pH di luar kisaran 2,0 sampai 10,0 biasanya bersifat merusak.

Penggolongan bakteri berdasarkan Ph

Bakteri	optimum	minimum	maximum
Escherichia coli	4,4	6,0-7,0	9,0
Pseudomonas aeruginosa	5,6	6,6-7,0	8,0
Nitrosomonas spp	7,0-7,6	8,0-8,8	9,4
Thiobacillus thiooxidans	1,0	2,0-2,8	4,0-6,0
Lactobacillus acidophilus	4,0-4,6	5,8-6,6	6,8

4.    Ketersediaan Oksigen

Mikroorganisme memiliki karakteristik sendiri-sendiri di dalam kebutuhannya akan oksigen. Mikroorganisme dalam hal ini digolongkan menjadi :

a.       Aerobik : hanya dapat tumbuh apabila ada

oksigen bebas

b.      Anaerob : hanya dapat tumbuh apabila tidak ada oksigen bebas.

c.       Anaerob fakultatif : dapat tumbuh baik dengan atau tanpa oksigen bebas.

d.      Mikroaerofilik : dapat tumbuh apabila ada

oksigen dalam jumlah kecil.

5.      Perkembangan dan daur Hidup Mikroba

a.    Reproduksi aseksual

Yang termasuk di dalam reproduksi secara aseksual ini adalah pembelahan, pembentukan tunas/ cabang, dan pembentukan filamen.

Pembelahan biner

Pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, artinya pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan. Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi, demikian seterusnya.

 

b.   Reproduksi seksual

1)   Transformasi

Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococcus pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati. Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas (gen untuk

 

2)      Transduksi

Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Dan  gen-gen bakteri ditransfer secara acak.

 

3)      Konjugasi dan plasmid.

Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Transfer DNA adalah transfer satu arah, yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan “pasangannya” menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai “jantan”, menggunakan alat yang disebut pili seks untuk menempel pada resipien (penerima) DNA dan disebut sebagai “betina”. Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Genom faga bereplikasi secara terpisah di dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari kromosom inang selama siklus lisogenik.

 

Lembar kerja siswa.

1.         Jelaskan pengertian pertumbuhan bakteri.

2.        Tuliskan dan jelaskan suhu minimum optimum dan maksimum golongan bakteri Psikrofil Psikrotrof beserta contohnya

3.         Tuliskan dan jelaskan suhu  minimum optimum dan maksimum golongan bakteri mesofil Thermofil Thermotrof beserta contohnya.

4.         Sebutkan  suplai nutrisi apa saja yang dibutuhkan bakteri ?

5.         Tuliskan contoh bakteri berdasarkan Ph

6.         Tuliskan pH optimum dan maksimum bakteri tersebut

7.         Gambarkan dan jelaskan tentang fase reproduksi aseksual binner pada bakteri

8.         Gambarkan dan jelaskan tentang fase reproduksi seksual transformasi pada bakteri

9.         Gambarkan dan jelaskan tentang fase reproduksi seksual transduksi pada bakteri

10.     Gambarkan dan jelaskan tentang  fase reproduksi seksual konjugasi pada bakteri