Home >Documents >Mikrobiologi Kuliah 4 Struktur Sel Bakteri

Mikrobiologi Kuliah 4 Struktur Sel Bakteri

Date post:13-Sep-2014
Category:
View:147 times
Download:11 times
Share this document with a friend
Transcript:

Kuliah 4 STRUKTUR & FUNGSI KOMPONEN SELEubakteri & Archaebakteri

FARMASI FMIPA UHAMKA 2011

Priyo Wahyudi

a. b. c. d. e. f. g. h.

Eubakteri dan Archaebakteri Dinding sel Kapsul Flagela Pili Sitosol Polisom Fimbria

Jumlah sangat banyak Bentuk mahluk hidup yang tertua (3,5 milyar tahun lalu) Termasuk Prokariot, yang bersel tunggal Seluruh organisme lain di muka bumi ini berevolusi dari bakteri (Fossil evidence) Hidup di seluruh bagian Bioma bumi Bacteria Eubacteria Eu = Sebenarnya Kuman Archaea Archaebacteria Archae = kuno

Hidup di lingkungan ekstrem dan tempat-tempat umum Dinding sel tidak mempunyai PEPTIDOGLIKAN Asam amino yang berbeda dengan bakteri

Pseudopeptidoglycan : terdiri atas N-acetyl talosaminuronic acid (NAT) Ikatan Glikosidik antar Gula penyusun adalah b-1,3 glikosidik, bukan b-1,4 glikosidik dari peptidoglikan (sehingga Lysozyme insensitive)

Archaea mengandung lipid yang terikat dengan ether Pada Archaea tidak ada asam lemak namun merupakan suatu isoprene (5 carbon hydrocarbon) Beberapa Archaea mempunyai lipid monolayer

Monolayer results from covalent linkage of glycerol side chains

HALOPHILESTHERMOACIDOPHILES

METHANOGENSMETHANOGENS

THERMOACIDOPHILES

Mendapatkan energi dengan mengkonversi hidrogen dan CO2 menjadi gas metan Oksigen bersifat racun padanya Hidup pada kondisi anaerobik Dasar danau, rawa Limbah Saluran usus (humans and cows)

Archaebacteria yang menyukai garam Kadar garam tinggi (Great Salt Lake Utah, Laut Mati Baltik) Menggunakan garam untuk mendapatkan energi (ATP) Halofil tertentu dapat mengubah air laut menjadi berwarna Pink (dark pink) Warna pink tsb adalah suatu pigmen yang menyerupai Rhodopsin pada retina mata manusia Pigmen pink tsb digunakan untuk melakukan semacam fotosintesis (namun tidak menghasilkan oksigen) Halofil bersifat aerobik

Hidup pada lingkungan yang sangat ekstrem Panas yang sangat ekstrem tinggi hotsprings volcanic vents hydrothermal vents

Umumnya bersifat anaerobik

Bakteri pada umumnya Dikenal dengan istilah kuman (Germs) Berbeda secara genetik dan sifat biokimia dengan Archaea

Dinding Sel Membran Sitoplasma Sitoplasma

Organella Flagela & Fimbria Pili

Endospora Kapsul

19

DS merupakan struktur yang esensial yang melindungi protoplasma dari kerusakan mekanik atau lisis. Tdpt 2 tipe struktur DS bakteri: Gram positif (G+) & Gram negatif (G-) DS mengandung PEPTIDOGLIKAN DS mempunyai peranan: Struktur esensial untuk viabilitas Mengandung komponen unik yang tidak ditemui dimana pun di alam Menjadi tempat penting bagi Modus aksiantibiotik Terdapat ligand sebagai adherence & receptor untuk obat atau virus Menjadi penyebab symptoms of disease pada hewan Menjadi penciri dari sifat immunologis and variasi immunologis dari berbagai jenis bakteri

Thick 20-80 nm

Thin 8-11 nm

Teichoic acids are found only in Gram-positive cell walls. They are negatively charged and their function is unknown. 23 Lipopolysaccharide and outer membrane are only found in Gram-negative cell walls.

Property Thickness of wall Number of layers Peptidoglycan (murein) content Teichoic acids in wall Lipid and lipoprotein content Protein content Lipopolysaccharide content Sensitivity to Penicillin G Sensitivity to lysozyme

Gram-positive thick (20-80 nm) 1 >50% present 0-3% 0 0 yes yes

Gram-negative thin (10 nm) 2 10-20% absent 58% 9% 13% no (1) no (2)24

25

The Gram stain has four steps:1. crystal violet, the primary stain: followed by 2. iodine, which acts as a mordant by forming a crystal violet-iodine complex, then 3. alcohol, which decolorizes, followed by 4. safranin, the counterstain.

The Gram stain has four steps:1. crystal violet, the primary stain: followed by 2. iodine, which acts as a mordant by forming a crystal violet-iodine complex, then 3. alcohol, which decolorizes, followed by 4. safranin, the counterstain.

27

Bakteri yang tidak mempunyai Dinding Sel

Mycoplasma adalah kelompok bakteri yang tidak mempunyai DS. Sebagai gantinya Mycoplasma mempunyai suatu bentuk sterol-like molecules yang tersusun pada membran sel merekaMycoplasma pneumoniae adalah penyebab primer penyakit pneumonia bakterial atipikal yang lebih dikenal sebagai "walking pneumonia".

Attach to outer surface of cell wall

Glycocalyx (gly-koh-kaylicks) is the general term of the polysaccharide capsule/ slime layer Produced when proper growth conditions Excess of nutrients

Made from a variety of polysaccharides Poly D-glutamate in Bacillus sp.

Capsule: the polysaccharide that has a uniform thickness & can be thicker than cell

Streptococcus pneumoniae infectious to human, capsule help protect the cell against phagocytosis Can be observed by performing Negative staining with India Ink

Slime layer: the polysaccharide adhered to the cell wall in a diffuse arrangement

Bacteria that cause dental carries help bacteria to colonise surface

Disebut juga Glycocalyx suatu polisakarida pada permukaan luar sel bakteri (external surface) Membantu penempelan bakteri pada permukaan S. mutans menempel pada enamel gigi

Mencegah Fagocytosis Complement tidak dapat menembus gula

Lapisan Polisakarida ekstraseluler yang menyelimuti sel bakteri, sehingga menyerupai kapsul Berguna untuk melindungi bakteri dari kondisi lingkungan yang ekstrim (cont: bahan beracun)

Bentuk seperti cambuk Pseudomonas Berfungsi untuk pergerakan bakteri

Spirillum Peritrichous Proteus vulgaris43

Melibatkan ekspresi 40 gen yang mengkodekan protein struktural, transporter dan regulator Flagellum tumbuh dari ujung (bukan dari pangkal spt rambut hewan) Cap diperlukan untuk mengarahkan sintesis subunit flagelin untuk menjadi filamen

Energy untuk rotasi flagela berasal dari Proton-motive force Bakteri dapat bergerak sejauh 60x panjang tubuhnya/detik (Bandingkan dengan kecepatan tertinggi dari seekor cheetah saat berburu adalah hanya 25 x panjang tubuh/detik)

Berbagai model gerakan tergantung pada susunan flagela

Flagella dapat berputar 60,000 rpm

51

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or

52

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or

Protein filamen Struktur filamen halus, panjang dan jumlah tidak sebanyak filamen halus lainnya (Fimbriae) Struktur menyerupai flagela namun tidak berfungsi untuk pergerakan Pili berfungsi untuk: Penempelan pada suatu permukaan sel atau substrat Konjugasi

All structures and components inside the cytoplasmic membrane Bacterial Chromosome: DNA Plasmids Ribosome Protein, mostly enzymes Inclusion bodies Gas vesicles

80% DNA (deoxyribonucleic acid) + 10% RNA (ribonucleic acid) + 10% Protein Packed in a part of cytoplasm termed Nuclear region or Nucleoid The DNA is supercoiled and contains several loops Function: Storage & transfer of genetic information

An extrachromosomal DNA Free/ integrated in Chromosome Circular, small and Self-replicated Nonessential to viability of a cell But, often carry important genetic information Impact, for example: The spread of infectious disease The spread of antibiotic resistance Genetic engineering

Composed of Ribosomal RNA/ rRNA (60%) Protein (40%)

The sedimentation of the molecule using ultracentrifugation refer to its shape & size which are measured as a Svedberg Unit (S)

Bacterial ribosome is 70S (30S+50S subunits) Function: the site of protein synthesis

30S

50S

Soluble Proteins Mostly are enzymes Each Escherichia coli cell contains approximately 1,000 different enzymes These proteins are vary in size: Molecular weight (MW): 8,000 to >1,000,000 The average MW 40,000

Or Cytoplasmic granules Some enclosed by a membrane-like protein layer Functions: Storage products of bacterial metabolisms Energy Specific proteins Gas vesicles Buoyancy for cells living in aquatic environments e.g. the cyanobacterium, Nostoc sp.

Glycogen Highly branched polymer of glucose Carbon source

Cyanophycins A polymer of arginine and aspartic acid Nitrogen source e.g. Cyanobacteria

Metachromatic granules accumulation of phosphate or polyphosphate *Metachromatic, as they change toluidine blue to a radish violet color e.g. Corynebacterium sp., Mycobacterium sp.

Polyhydroxybutyrate (PHB) A polymer of hydroxybutyrate a reserve material that help the cell to survive under low-nutrients environments e.g. Bacillus cereus under certain growth conditions

Butir-butir ribosom yang tersusun berderet-deret dihubungkan oleh benang-benang halus substansi selJumlah ribosom dalam poliribosom dapat memberikan informasi tentang ukuran molekul protein yang disintesis di tempat tersebut Dalam eritroblas berkaitan dengan pembentukan hemoglobin

Topografi polisom pada membran organel

Protein filamen, bentuk halus jumlah banyak dan pendek (lebih pendek daripada pili) Struktur seperti rambut-rambut halus yang berfungsi untuk penempelan sel bakteri pada substrat atau sel lainnya (BIOFILM) Tidak berperan dalam motilitas Tidak berperan dalam konjugasi (bacterial mating)

Figure 3.10

Property Surface coats Microscopic appearance Calcium dipicolinic acid Cytoplasmic water activity Enzymatic activity Macromolecular synthesis Heat resistance Resistance to chemicals and acids Radiation resistance Sensitivity to lysozyme Sensitivity to dyes and staining

Vegetative cells Typical Gram-positive murein cell wall polymer Nonrefractile Absent High Present Present Low Low

Popular Tags:

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended