04 FISIOLOGI BAKTERI1.MODIF

BACTERIOLOGYBACTERIOLOGY

Purnomo Hadi – FK UNDIPPurnomo Hadi – FK UNDIP

TAXONOMY AND CLASSIFICATION OF TAXONOMY AND CLASSIFICATION OF PROCARYOTESPROCARYOTES

Whittaker (1967): 5 Kingdoms:Whittaker (1967): 5 Kingdoms:1.1. Protista: Protista: unicellular eukaryotic microorganismsunicellular eukaryotic microorganisms

2.2. Monera:Monera: procaryotes procaryotes

3.3. PlantaePlantae

4.4. AnimaliaAnimalia

5.5. FungiFungi

EEvvoolluuttiioonn

IDENTIFICATION OF BACTERIAIDENTIFICATION OF BACTERIA

Bergey's Manual of Determinative Bergey's Manual of Determinative BacteriologyBacteriology::microscopic and physiologic characteristicsmicroscopic and physiologic characteristicsFurther identification requires biochemical Further identification requires biochemical

tests which will distinguish genera among tests which will distinguish genera among families and species among genera.families and species among genera.

Strains within a single species are usually Strains within a single species are usually distinguished by genetic or immunological distinguished by genetic or immunological criteria. criteria.

MORPHOLOGICAL CLASSIFICATION:MORPHOLOGICAL CLASSIFICATION:

1.1. Cocci: kokus, bulatCocci: kokus, bulat

2.2. Bacilli: rod, basil, batangBacilli: rod, basil, batang

3.3. SpiralSpiral

BACTERIOLOGY:BACTERIOLOGY:STRUCTURE AND FUNCTIONSTRUCTURE AND FUNCTION

Purnomo Hadi – FK UNDIPPurnomo Hadi – FK UNDIP

Struktur DasarStruktur Dasar1.1. Menjulur dari Permukaan Sel:Menjulur dari Permukaan Sel:

FlagellaFlagella Pili/fimbriaePili/fimbriae;;

2.2. Pembungkus:Pembungkus:– KapsulKapsul,,– Dinding selDinding sel– Membran plasma Membran plasma

3.3. Sitoplasma:Sitoplasma:– Kromosom genom Kromosom genom ((DNADNA) ) – ribosomesribosomes and and– Benda inklusiBenda inklusi– Plasmid. Plasmid.

Flagel

Pili (fimbriae)

CapsulRibosome Chromosome

Granula

Cytoplasmic membranePeptidoglycan

Cell wall

Plasmid

Outer membrane

FlagellaFlagella

Protein filamentous, kecil (20 nm)Protein filamentous, kecil (20 nm)Untuk motilitasUntuk motilitasdimiliki oleh:dimiliki oleh:

hampir semua kuman bentuk spiral dan hampir semua kuman bentuk spiral dan batang bengkok, batang bengkok,

50% kelompok batangl, dan 50% kelompok batangl, dan hanya beberapa untuk kuman kokushanya beberapa untuk kuman kokus

Pilli/FimbriaePilli/Fimbriae

Protein bentuk rambut di permukaan sel, Protein bentuk rambut di permukaan sel, < dibandingkan flagel< dibandingkan flagel

Dimiliki: KBB Gram-negative Dimiliki: KBB Gram-negative Fungsi:Fungsi:

Adherence/perlekatanAdherence/perlekatanKonjugasi:Konjugasi: pili tipe khusus ( pili tipe khusus (F sex pilus)F sex pilus), ,

Shigella: common pili Salmonella: common pili & peritrichious flagella

KapsulKapsul Lapisan polisakarida di luar dinding sel:Lapisan polisakarida di luar dinding sel:

True capsule:True capsule: discrete detectable layer discrete detectable layer Slime layer/biofilm:Slime layer/biofilm: a less discrete structure a less discrete structure Glycocalyx:Glycocalyx: polysaccharide fibers polysaccharide fibers

Fungsi Kapsul:Fungsi Kapsul: Melindungi bakteri dari fagositosis (sel fagosit, protozoa)Melindungi bakteri dari fagositosis (sel fagosit, protozoa) Serangan antimikrobaSerangan antimikroba Membantu perlekatan pd permukaan sel secara fisik Membantu perlekatan pd permukaan sel secara fisik

(berlendir)(berlendir) Melindungi dari kondisi fisik (kekeringan)Melindungi dari kondisi fisik (kekeringan) Cadangan karbohidrat Cadangan karbohidrat

Dinding selDinding sel

Fungsi:Fungsi: Pelindung isi selPelindung isi sel RespirasiRespirasi Transport nutrisiTransport nutrisi EkskresiEkskresi

Komponen utama: peptidoglikanKomponen utama: peptidoglikan Struktur:Struktur:

Kuman Gram positifKuman Gram positif Kuman Gram negatifKuman Gram negatif Kuman Tahan AsamKuman Tahan Asam

Struktur dinding sel bakteri:Struktur dinding sel bakteri:

EndosporEndosporaa (spor (sporaa) ) bentuk dormant (tidur) sel bakteri tertentu bentuk dormant (tidur) sel bakteri tertentu dibentuk saat kelaparandibentuk saat kelaparan bentuk aktifbentuk aktif:: bentuk vegetative bentuk vegetative RResisten kondisi lingkungan jelekesisten kondisi lingkungan jelek::

suhu tinggisuhu tinggi pelarut organikpelarut organik

SitoplasmaSitoplasma:: dikeringkan dikeringkan,, mengandung calcium mengandung calcium dipicolinate (dipicolinic acid) dipicolinate (dipicolinic acid) resistensi panasresistensi panas

didapatkan pada genusdidapatkan pada genus:: BacillusBacillus sp.sp. (KBB Gr+ berspora, aerob): (KBB Gr+ berspora, aerob): B. anthracisB. anthracis ClostridiumClostridium sp. sp. (KBB Gr+ berspora, anaerob)(KBB Gr+ berspora, anaerob): C. tetani: C. tetani

Proses sporulasiProses sporulasi

InfectionsInfections antibody

Whole organism antigen

DNADNA

•Microscopic

•Culture

Immuno-serology

Molecular

METHODS DIAGNOSIS OF INFECTIONMETHODS DIAGNOSIS OF INFECTION

DIAGNOSIS of INFECTIONSDIAGNOSIS of INFECTIONS

1.1. Detect agent of infectionDetect agent of infection1.1. Whole organism:Whole organism:

1.1. Microscopic examinationMicroscopic examination

2.2. CultureCulture

2.2. Parts of organism:Parts of organism:1.1. AntigenAntigen

2.2. DNADNA

2.2. Detect immune response of infectionDetect immune response of infection

Microscopic examinationMicroscopic examination

1.1. Preparat basah:Preparat basah:1.1. Mikroba ukuran besar: protozoa, fungiMikroba ukuran besar: protozoa, fungi

2.2. Tanda-tanda infeksi: leukocyte, kerusakan Tanda-tanda infeksi: leukocyte, kerusakan selsel

2.2. Preparat Kering/Pengecatan: morfologi Preparat Kering/Pengecatan: morfologi bakteribakteri

The Size of CellsThe Size of Cells

Yeast cell: 10 – 12 μm

(15 – 18 μm)

Wet mountLM 400X

LM 1000X EM >10.000X

MicroscopeMicroscope

1.1. Light microscope: mikroskop medan Light microscope: mikroskop medan terangterang

2.2. Dark field microscope: mikroskop medan Dark field microscope: mikroskop medan gelapgelap

3.3. Phase contrast microscopePhase contrast microscope

4.4. Electron microscope Electron microscope

Light MicroscopeLight Microscope

r = 0,61 X λ NA

NA = n Sin U

Magnification: M Obj. X M occ.

Resolution: • λ : Panjang gelombang sinar

• n : indeks refraksi medium

Pegamatan 1000xPegamatan 1000x

udara

Gelas (obyek glass, deck glass)

udara

Minyak emersi

Lensa obyektif

Dark field microscopeDark field microscope

Kondensor dengan reflektor

Lensa obyektif

Minyak emersi

Electron Gun

Condenser

Specimen

Objective

Intermediate Image

Projector

Final Image

Transmitted:

Scanning

Electron Microscope

Kuman transparan Kuman transparan perlu pengecatan perlu pengecatan untuk meningkatkan kontrasuntuk meningkatkan kontras

DokumentasiDokumentasiBahaya infeksi –Bahaya infeksi –Terfiksasi Terfiksasi pengamatan mudah pengamatan mudah

PENGECATAN (STAINING)PENGECATAN (STAINING)

Pegamatan mikroskopis meliputi:Pegamatan mikroskopis meliputi:

1.1. BentukBentuk

2.2. UkuranUkuran

3.3. Susunan (aransemen sel)Susunan (aransemen sel)

4.4. Rx. Pengecatan Rx. Pengecatan

5.5. Bangunan khusus: kapsul, spora, flagel, Bangunan khusus: kapsul, spora, flagel, granulagranula

Klasifikasi Pengecatan:Klasifikasi Pengecatan:

1.1. Pengecatan sederhana:Pengecatan sederhana:hanya menggunakan satu bahan cat, hanya hanya menggunakan satu bahan cat, hanya kadang-kadang ditambahkan mordan. kadang-kadang ditambahkan mordan. Termasuk disini adalah:Termasuk disini adalah:

1.1. Pengecatan sederhana positifPengecatan sederhana positif2.2. Pengecatan sederhana negatifPengecatan sederhana negatif

2.2. Pengecatan komplek:Pengecatan komplek:mengunakan lebih dari satu bahan cat. mengunakan lebih dari satu bahan cat. Termasuk disini adalah:Termasuk disini adalah:

1.1. Pengecatan differensial: Gram, Ziehl-NeelsenPengecatan differensial: Gram, Ziehl-Neelsen2.2. Pengecatan khususPengecatan khusus

Teori Pegecatan:Teori Pegecatan:

Tercatnya kuman merupakan peristiwa Tercatnya kuman merupakan peristiwa fisiko-kimia.fisiko-kimia.

1.1. Peristiwa fisika:Peristiwa fisika: kapileritas,kapileritas, osmosis,osmosis, absorbsi danabsorbsi dan adsorbsi.adsorbsi.

2.2. Peristiwa kimia:Peristiwa kimia: bagian asam sel berikatan dengan cat yang bagian asam sel berikatan dengan cat yang

bersifat basa.bersifat basa. muatan positif bereaksi dengan muatan negatifmuatan positif bereaksi dengan muatan negatif

Bahan Pengecatan:Bahan Pengecatan:

1.1. CatCat

2.2. MordantMordant

3.3. Decolorator/pelunturDecolorator/peluntur

4.4. FiksatorFiksator

Bahan CatBahan Cat

Gugus chromophore: mempunyai warna Gugus chromophore: mempunyai warna tertentu.tertentu.

Gugus auxochrome: dapat mengecat atau Gugus auxochrome: dapat mengecat atau mengikatkan diri pada bahan yang dicat. mengikatkan diri pada bahan yang dicat. Dalam hal ini cat dapat bersifat asam, Dalam hal ini cat dapat bersifat asam, basa, atau amfoter.basa, atau amfoter.

MordantMordant

bahan yang ditambahkan pada saat bahan yang ditambahkan pada saat pengecatan untuk mendapatkan pengecatan untuk mendapatkan penetrasi yang lebih baik.penetrasi yang lebih baik.

contoh mordant: ammonium oksalat, contoh mordant: ammonium oksalat, fenol, asam tanat, dan garam-garam Al, fenol, asam tanat, dan garam-garam Al, Fe, Zn, Co dan Cr.Fe, Zn, Co dan Cr.

Dekolorator:Dekolorator: Dekolorator atau peluntur digunakan untuk Dekolorator atau peluntur digunakan untuk

membersihkan bahan pengecatan yang berlebihan, membersihkan bahan pengecatan yang berlebihan, suhingga obyek terlihat lebih kontras.suhingga obyek terlihat lebih kontras.

Sangat penting dalam pengecatan komplek, karena Sangat penting dalam pengecatan komplek, karena akan menentukan sifat pengecatan.akan menentukan sifat pengecatan.

Macam bahan peluntur:Macam bahan peluntur: Peluntur lemah, misalnya air, alcohol, acetonePeluntur lemah, misalnya air, alcohol, acetone Peluntur asam, misalnya H2SO4, H3PO4, HCl, H2S dll.Peluntur asam, misalnya H2SO4, H3PO4, HCl, H2S dll. Peluntur basa, misalnya NaOH, KOH dsb.Peluntur basa, misalnya NaOH, KOH dsb. Peluntur kuat, merupakan campuran asam kuat dan alcohol, Peluntur kuat, merupakan campuran asam kuat dan alcohol,

misalnya HCl atau H2SO4 ditambah alcohol.misalnya HCl atau H2SO4 ditambah alcohol.

FiksatorFiksator

untuk melekatkan peparat pada slide untuk melekatkan peparat pada slide atau obyek glass, membunuh kuman, atau obyek glass, membunuh kuman, meningkatkan permeabilitas terhadap cat meningkatkan permeabilitas terhadap cat dan melindungi preparat terhadap dan melindungi preparat terhadap peristiwa otolisis.peristiwa otolisis.

dilakukan secara:dilakukan secara:1.1. Fisik: pemanasan Fisik: pemanasan 2.2. Kimia: formalin, merkuri klorida, methyl Kimia: formalin, merkuri klorida, methyl

alcohol dan asam osmic.alcohol dan asam osmic.

PREPARING THE SMEAR:PREPARING THE SMEAR:

1.1. Secure a CLEAN microscope slideSecure a CLEAN microscope slide2.2. Pick up small, to spread the 2 cm diameterPick up small, to spread the 2 cm diameter3.3. Fix smear by lightly passing slide through a Fix smear by lightly passing slide through a

gentle flame. gentle flame. 4.4. Add a drop or two of stain, let sit few minuteAdd a drop or two of stain, let sit few minute5.5. Gently rinse off excess stain with tap water Gently rinse off excess stain with tap water 6.6. Gently blot dryGently blot dry7.7. Examine with:Examine with:

1.1. 10x objective to locate a region10x objective to locate a region2.2. 40x objective to confirm a well-spread, well-stained 40x objective to confirm a well-spread, well-stained

section.section.3.3. Then use 100x oil immersion objective to study Then use 100x oil immersion objective to study

specimen specimen

CLEAN microscope slide

Fix smear

Spread smear

Add a drop of stain

PENGECATAN SEDERHANAPENGECATAN SEDERHANA

1.1. Pengecatan Sederhana PositifPengecatan Sederhana Positif menggunakan cat basa menggunakan cat basa bereaksi dengan bereaksi dengan

protoplasma bakteri yang bersifat asam (misalnya protoplasma bakteri yang bersifat asam (misalnya asam nukleat) yang bermuatan negative.asam nukleat) yang bermuatan negative.

Contoh cat: Methylen Blue, Carbol fuchin, safranain, Contoh cat: Methylen Blue, Carbol fuchin, safranain, gentian violet.gentian violet.

2.2. Pengecatan Sederhana NegatifPengecatan Sederhana Negatif menggunakan cat asam, kuman tidak tercat. menggunakan cat asam, kuman tidak tercat. Jadi yang terlihat adalah daerah transparan yang Jadi yang terlihat adalah daerah transparan yang

merupakan daerah kuman dengan latar belakang merupakan daerah kuman dengan latar belakang sesuai warna cat.sesuai warna cat.

Terutama untuk organisme yang sulit dicatTerutama untuk organisme yang sulit dicat Contoh cat: nigrosin, Congo red, India ink, Burrie Contoh cat: nigrosin, Congo red, India ink, Burrie

Pengecatan Gram:Pengecatan Gram: Hasil pengecatan Gram tergantung susunan dinding Hasil pengecatan Gram tergantung susunan dinding

selnya.selnya. bahan-bahan :bahan-bahan :

1.1. Gram A: Carbol gentian violet Gram A: Carbol gentian violet → warna ungu (cat I)→ warna ungu (cat I)2.2. Gram B: Lugol Gram B: Lugol → mordant→ mordant3.3. Alkohol absoluteAlkohol absolute → peluntur→ peluntur4.4. Safranin/basic fuscinSafranin/basic fuscin → warna merah (cat II)→ warna merah (cat II)

Hasil:Hasil: Kuman Gram positif: tercat ungu dengan latar belakang Kuman Gram positif: tercat ungu dengan latar belakang

merah.merah. Kuman Gram negative tecat merah dengan latar belakang Kuman Gram negative tecat merah dengan latar belakang

merah.merah.

BAKTERI GRAM + BAKTERI GRAM -

Carbol gentian violet

Lugol

Alkohol Absolut

Safranin

POSES PENGECATAN GRAM

Mbr. sitoplasma

Lap. peptidoglikan

Mbr. luar

Kapsul

Dinding sel kuman Gram positif

Dinding sel kuman Gram negatif

Ruang periplasma

Pengecatan Tahan Asam (Ziehl-Neelsen)Pengecatan Tahan Asam (Ziehl-Neelsen)

Kuman tahan asam mempunyai lapisan lilin (40% Kuman tahan asam mempunyai lapisan lilin (40% berat kering kuman)berat kering kuman)

Bahan-bahan sbb.:Bahan-bahan sbb.:1.1. Carbol fuchin (cat I)Carbol fuchin (cat I) (dipanaskan)(dipanaskan) → warna merah→ warna merah2.2. Alkohol asam Alkohol asam → peluntur→ peluntur3.3. Methylen blue (cat II) Methylen blue (cat II) → warna biru→ warna biru Hasil:Hasil:

Kuman Tahan Asam: tercat merah dengan latar belakang biru.Kuman Tahan Asam: tercat merah dengan latar belakang biru. Kuman Tidak Tahan Asam tecat biru dengan latar belakang Kuman Tidak Tahan Asam tecat biru dengan latar belakang

biru biru Kinyoun-Gabbet: tanpa panasKinyoun-Gabbet: tanpa panas

BAKTERI Tak Tahan Asam BAKTERI Tahan Asam

Carbol fuschin

(dipanaskan)

Alkohol Asam

Methylen Blue

POSES PENGECATAN Tahan Asam (ZN)

The Acid-Fast Cell WallThe Acid-Fast Cell Wall

Mycobacterium tuberculosis Acid-fast stain. 1000X magnification.

Pengecatan KhususPengecatan Khusus

1.1. Pengecatan Kapsul (Gins-Burrie)Pengecatan Kapsul (Gins-Burrie)2.2. Pengecatan Spora (Schaefer-Fulton)Pengecatan Spora (Schaefer-Fulton)3.3. Pengecatan Granula:Pengecatan Granula:

Granula metachromatik (Neisser)Granula metachromatik (Neisser) Granula polisakarida Granula polisakarida Iodine Iodine hitam hitam Granula glycogen Granula glycogen Iodine Iodine coklat coklat Granula lemak Granula lemak Sudan III Sudan III kuning kuning

4.4. Pengecatan jamur:Pengecatan jamur: KOH mountKOH mount Lactophenol Cotton Blue Lactophenol Cotton Blue Calcofluor whiteCalcofluor white

5.5. Pengecatan FluorescencePengecatan Fluorescence fluorescein isothiocyanate (FITC) danfluorescein isothiocyanate (FITC) dan tetramethylrhodamine isothionate (TMRI)tetramethylrhodamine isothionate (TMRI)

menyerap sinar dengan panjang 490-555 nm.menyerap sinar dengan panjang 490-555 nm. Dapat berikatan dengan berbagai protein termasuk Dapat berikatan dengan berbagai protein termasuk

antigen dan antibody antigen dan antibody deteksi tehnik deteksi tehnik imunomikroskopi (direct – indirect) Chlamydia, imunomikroskopi (direct – indirect) Chlamydia, Legionella, Treponema pallidum, Toxoplasma Legionella, Treponema pallidum, Toxoplasma gondii, virus (varicella zooster, HSV, influenzae, gondii, virus (varicella zooster, HSV, influenzae, cyromegalo, Epstein-Barr, rubella)cyromegalo, Epstein-Barr, rubella)

6.6. Pengecatan inti Pengecatan inti Fuelgen Fuelgen7.7. Flagel: LeifsonFlagel: Leifson8.8. Wright – Giemsa: Wright – Giemsa: organisme intra seluler, mis.: organisme intra seluler, mis.:

Histoplasma capsulatum, Lishmania, inclusion Histoplasma capsulatum, Lishmania, inclusion bodies.bodies.

Staining techniques such as Leifson's method utilize dyes and other components that precipitate along the protein filament and hence increase its effective diameter.

Clostridium tetani. Gram stain.

Corynebacterium diphtheriae. Methylene blue stain.

Clostridium difficile. Gram stain.

. E. coli O157.H7. This is a phase contrast image of cells immobilized on an agar-coated slide.

Spirochetes: A. Cross section of a spirochete showing the location of endoflagella between the inner membrane and outer sheath; B. Borrelia burgdorferi, the agent of Lyme disease; C. Treponema pallidum, the spirochete that causes syphilis.

Three looks at Pseudomonas,the head of the Gram-negative aerobic rods. A. Electron micrograph, negative stain. B. Scanning electron micrograph. C. Gram stain.

Gallery of pyogenic cocci, Gram stains of clinical specimens (pus), L to R: Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis.The large cells with lobed nuclei are neutrophils. Pus is the outcome of the battle between phagocytes (neutrophils) and the invading cocci.

Bacillus anthrax

Mikrobiologi FK UNDIPMikrobiologi FK UNDIPMikrobiologi FK UNDIPMikrobiologi FK UNDIP

Tujuan:Tujuan:Kebutuhan nutrisi bakteriKebutuhan nutrisi bakteri

Kondisi fisik/lingkungan untuk Kondisi fisik/lingkungan untuk pertumbuhan bakteripertumbuhan bakteri

Menumbuhkan bakteriMenumbuhkan bakteri

Mengontrol/membasmi bakteriMengontrol/membasmi bakteri

NUTRISINUTRISINUTRISINUTRISI

AAktivitas ktivitas Kehidupan:Kehidupan: Mandiri: metabolisme: Katabolisme,AnabolismeMandiri: metabolisme: Katabolisme,Anabolisme SosialSosial:: interaksi dengan lingkunganinteraksi dengan lingkungan

HIDUP - EKSISHIDUP - EKSIS

Nutrisi

Depo

Intermediet

Biosintesis Katabolisme

EnergiKomp. selCO2

Sampah metabolik

Makro nutrienMakro nutrienMakro nutrienMakro nutrien Komponen sel bakteri:Komponen sel bakteri:

ProteinProtein : CHON: CHONPolisakaridaPolisakarida : CHO: CHOLipidLipid : CHO: CHOasam nukleatasam nukleat : CHONP: CHONP

Unsur Organik:Unsur Organik:karbon (C)karbon (C)hidrogen (H)hidrogen (H)oksigen (O) oksigen (O) nitrogen (N)nitrogen (N)S.S. K, Mg, Fe, Ca, dan MnK, Mg, Fe, Ca, dan Mn

Pengambilan NutrienPengambilan NutrienPengambilan NutrienPengambilan Nutrien

MMolekul kecilolekul kecil::DifusiDifusiOsmosisOsmosisTransport aktif (energi)Transport aktif (energi)

NNutrient besarutrient besar::EnzimEnzimEnergiEnergi

Mikronutrien – Growth factorsMikronutrien – Growth factorsMikronutrien – Growth factorsMikronutrien – Growth factors

Mikro nutrienMikro nutrien::merupakan ion metalmerupakan ion metalContoh: Contoh: Mn, Co, Zn, Cu, dan Mo.Mn, Co, Zn, Cu, dan Mo.

Growth Factors (Faktor Pertumbuhan)Growth Factors (Faktor Pertumbuhan)senyawa organiksenyawa organik bahan esensialbahan esensialContoh: vitamin, purin-pirimidin, as. aminoContoh: vitamin, purin-pirimidin, as. amino

SSumber energiumber energi/karbon/karbonSSumber energiumber energi/karbon/karbonSumber energi/karbon:Sumber energi/karbon:

PhototrophsPhototrophs : : sinarsinar

..LithotrophsLithotrophs//autotrophsautotrophs :: bahan anorganik bahan anorganik

((CO2CO2))

Heterotrophs: Heterotrophs: bahan organikbahan organik

HETEROTROPH PATOGEN

Metabolisme EnergiMetabolisme Energi(transport elektron)(transport elektron)

Metabolisme EnergiMetabolisme Energi(transport elektron)(transport elektron)

1.1. FermentatifFermentatif: : senyawa osenyawa orrganik sebagai ganik sebagai elektron donor maupun elektron akseptorelektron donor maupun elektron akseptor

2.2. RespiratorikRespiratorik: O: O22

3.3. AutotrophicAutotrophic::• FotosintesisFotosintesis• Senyawa anorganik Senyawa anorganik

Kondisi Fisik dan Lingkungan Kondisi Fisik dan Lingkungan Pertumbuhan BakteriPertumbuhan Bakteri

Kondisi Fisik dan Lingkungan Kondisi Fisik dan Lingkungan Pertumbuhan BakteriPertumbuhan Bakteri

Berperanan terhadap:Berperanan terhadap: Penyediaan sumber nutrisiPenyediaan sumber nutrisi

Fisiologi aktivitas/reaksi biokimia Fisiologi aktivitas/reaksi biokimia kehidupan selkehidupan sel

1. 1. OksigenOksigen (K(Konsentrasi O2 udara ruanganonsentrasi O2 udara ruangan:: 21% 21%))

1. 1. OksigenOksigen (K(Konsentrasi O2 udara ruanganonsentrasi O2 udara ruangan:: 21% 21%))

1.1. Obligate aerobesObligate aerobes

2.2. Facultative anaerobesFacultative anaerobes//facultative facultative aerobesaerobes

3.3. AnaerobesAnaerobes

VVariasi toleransi O2ariasi toleransi O2VVariasi toleransi O2ariasi toleransi O2

1.1. Anaerobes obligate:Anaerobes obligate: O2 O2 << 0,5% (pO2 0,5% (pO2 <<10-5 atm). 10-5 atm).

2.2. AAnaerobes moderate naerobes moderate O2 2 – 8% (rata- O2 2 – 8% (rata-rata 3%). rata 3%).

3.3. Microaerophilic:Microaerophilic: O2 O2 << 0,2 atm 0,2 atm Campuran:Campuran: 5% O2, 10% CO2, dan 85% N2. 5% O2, 10% CO2, dan 85% N2.

4.4. Aerotolerant anaerobes:Aerotolerant anaerobes: sistem metabolisme anaerobik (fermentative)sistem metabolisme anaerobik (fermentative) tidak sensitif oleh adanya O2tidak sensitif oleh adanya O2

Metabolisme OMetabolisme O22 dan dan

Netralisasi ONetralisasi O22-- radikal (superoksida) radikal (superoksida)

Metabolisme OMetabolisme O22 dan dan

Netralisasi ONetralisasi O22-- radikal (superoksida) radikal (superoksida)

2. 2. pHpH2. 2. pHpHJenis-jenis bakteri:Jenis-jenis bakteri:

1.1. AcidophilesAcidophiles :: pH optimal pH optimal < < 7,07,0

2.2. NeutrophilesNeutrophiles :: pH optimal 7,0, dan pH optimal 7,0, dan

3.3. AlkaliphilesAlkaliphiles :: pH optimal pH optimal > > 7,07,0 ..

3. S3. Suhu uhu PPertumbuhanertumbuhan3. S3. Suhu uhu PPertumbuhanertumbuhan

GroupGroup MinimumMinimum OptimumOptimum MaximumMaximum

PsychrophilePsychrophile < 0< 0 10-1510-15 < 20< 20

PsychrotrophPsychrotroph 00 15-3015-30 > 25> 25

MesophileMesophile 10-1510-15 30-4030-40 < 45< 45

ThermophileThermophile 4545 50-8550-85 > 100> 100

4. 4. AirAir4. 4. AirAir pelarut dimana molekul atau suatu kehidupan pelarut dimana molekul atau suatu kehidupan

terlarutterlarut Aw H2O murni adalah 1,0Aw H2O murni adalah 1,0

dipengaruhi oleh bahan dipengaruhi oleh bahan terlarut terlarut (garam atau gula)(garam atau gula) C > C > Aw < Aw <

MikroorganismeMikroorganisme:: Aw 1,0 Aw 1,0 - - 0,7 0,7 DarahDarah:: 0,99; 0,99; air laut = 0,98; sirup = 0,90; air laut = 0,98; sirup = 0,90; Great Salt Lake = 0,75. Great Salt Lake = 0,75. pada tanah pertanian berkisar antara 0,9 – 1,0. pada tanah pertanian berkisar antara 0,9 – 1,0.

Halophile

Osmophile

Media KulturMedia KulturMedia KulturMedia Kultur

KonsistensiKonsistensiKonsistensiKonsistensi

1.1. Media cair (broth):Media cair (broth):

2.2. Media semisolid:Media semisolid: agar 0.3% - 0,5%agar 0.3% - 0,5%

3.3. Media padat:Media padat: agar 1% - 2%agar 1% - 2%

KomposisiKomposisiKomposisiKomposisi

1.1. chemically-defined medium:chemically-defined medium:

2.2. complex (undefined) medium:complex (undefined) medium: ekstrak dagingekstrak daging, , serumserum

– Komposisi media pada kelompok ini dibuat manusia, Komposisi media pada kelompok ini dibuat manusia, sehingga secara umum juga disebut sebagai sehingga secara umum juga disebut sebagai media media sintetis.sintetis.

Media Seluler:Media Seluler:– BBakteri intraseluler obligat akteri intraseluler obligat (Ricketsia, Chlamydia) (Ricketsia, Chlamydia)

dan virusdan virus bahan dasarnya adalah sel hidup bahan dasarnya adalah sel hidup::– telur berembrio,telur berembrio,– kultur selkultur sel– binatang percobaan.binatang percobaan.

Fungsi atau tujuanFungsi atau tujuanFungsi atau tujuanFungsi atau tujuan

1.1. Media basalMedia basal

2.2. Media selektifMedia selektif

3.3. Media differensialMedia differensial

4.4. Media enrichment (diperkaya): Media enrichment (diperkaya): bakteri bakteri fastidiousfastidious

5.5. Media transportMedia transport

6.6. Media penyuburMedia penyubur

Kurva Pertumbuhan BakteriKurva Pertumbuhan BakteriKurva Pertumbuhan BakteriKurva Pertumbuhan Bakteri

Pemanfaatan Pengetahuan Fisiologi Bakteri:Pemanfaatan Pengetahuan Fisiologi Bakteri:

Identifikasi spesies bakteri:Identifikasi spesies bakteri: Jenis media kulturJenis media kultur Pemeriksaan biokimiaPemeriksaan biokimia Pemeriksaan enzimPemeriksaan enzim

Kontrol bakteri:Kontrol bakteri: Memelihara bakteri: Memelihara bakteri:

KulturKultur penyimpananpenyimpanan

Menghambat/membasmi bakteri: Menghambat/membasmi bakteri: Sistem pertahanan non-spesifik: asam lambung, vaginaSistem pertahanan non-spesifik: asam lambung, vagina Pengawetan makananPengawetan makanan SterilisasiSterilisasi