Tugas Bakteri Gram Positif&Negatif

ISI

I. BAKTERI

I. 1 Pendahuluan

Mikroorganisme merupakan organisme yang berukuran sangat kecil

sehingga perlu menggunakan suatu alat seperti mikroskop karena tidak dapat

dilihat dengan mata telanjang. Keanekaragaman mikroorganisme di dunia ini

sangat beragam sperti baketri, virus maupun jamur.

Mikroorganisme yang ada di alam ini mempunyai morfologi, struktur dan

sifat-sifat yang khas, begitu pula dengan bakteri. Bakteri yang hidup hampir tidak

berwarna dan kontras dengan air, dimana sel-sel bakteri tersebut disuspensikan.

Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk

diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga

berfungsi untuk mengetahui sifat fisiologisnya yaitu mengetahui reaksi dinding

sel bakteri melalui serangkaian pengecatan.

I. 2 Definisi

Bakteri adalah salah atu golongan organisme prokariotik (tidak

mempunyai selubung inti). Bakteri sebagai makhluk hidup tentu memiliki

informasi genetik berupa DNA, tapi tidak terlokalisasi dalam tempat khusus

(nukleus) dan tidak ada membran inti. Bentuk DNA bakteri adalah sirkuler,

panjang dan biasa disebut nukleoid. Pada DNA bakteri tidak mempunyai intron

dan hanya tersusun atas ekson saja. Bakteri juga memiliki DNA

ekstrakromosomal yang tergabung menjadi plasmid yang berbentuk kecil dan

sirkuler.

I. 3 Klasifikasi

Untuk memahami beberapa kelompok organisme, diperlukan klasifikasi. Tes

biokimia, pewarnaan Gram,merupakan kriteria yang efektif untuk klasifikasi.

1

Hasil pewarnaan mencerminkan perbedaan dasar dan kompleks pada permukaan

sel bakteri (struktur dinding sel), sehingga dapat membagi bakteri menjadi dua

kelompok yaitu bakteri gram positif dan gram negatif.

Bakteri gram-positif adalah bakteri yang mempertahankan zat warna metil

ungu sewaktu proses pewarnaan Gram. Bakteri jenis ini akan berwarna biru atau

ungu di bawah mikroskop, sedangkan bakteri gram-negatif akan berwarna merah

atau merah muda. Perbedaan klasifikasi antara kedua jenis bakteri ini terutama

didasarkan pada perbedaan struktur dinding sel bakteri.

Karakteristik bakteri gram positif :

Memiliki cytoplasmic lipid membrane

Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal

o Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam

lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi

tipe tertentu.

Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida

Beberapa spesies memiliki flagellum

o Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri

gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin.

2

Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna

metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan

mempertahankan warna ungu gelap setelah dicuci denganalkohol, sementara

bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatupewarna

penimbal(counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua

bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini

berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipebakteri ini berdasarkan perbedaan

struktur dinding sel mereka.

Karakteristik bakteri gram negative :

Memiliki Cytoplasmic membrane

Lapisan peptidoglikan tipis

Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang

dipisahakan oleh spasium periplasmik.

Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid

A, inti polisakarida, antigen O

Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.3

Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran

luar.

Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.

Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.

Lipoprotein merekat pada polisakarida.

Kebanyakan tidak mengalami sporulasi.

Terdapat dua teori yang dapat menjelaskan dasar perbedaan ini yaitu :

Teori Salton

Teori ini berdasarkan kadar lipid yang tinggi (20 %) di dalam dinding sel

bakteri Gram negatif. Zat lipid ini akan larut selama pencucian dengan alkohol.

Pori-pori pada dinding sel membesar, sehingga zat warna yang sudah diserap

mudah dilepaskan dan bakteri menjadi tidak berwarna. Bakteri Gram positif

mengalami denaturasi protein pada dinding selnya akibat pencucian dengan

alkohol. Protein menjadi keras dan beku, pori-pori mengecil sehingga kompleks

kristal yodium yang berwarna ungu dipertahankan dan bakteri akan tetap

berwarna ungu.

Teori permeabilitas dinding sel

Teori ini berdasarkan tebal tipisnya lapisan peptidoglikan dalam dinding sel.

Bakteri Gram positif mempunyai susunan dinding yang kompak dengan lapisan

4

peptidoglikan yang terdiri dari 30 lapisan. Permeabilitas dinding sel kurang, dan

kompleks kristal yodium tidak dapat keluar. Bakteri Gram negatif mempunyai

lapisan peptidoglikan yang tipis, hanya 1 – 2 lapisan dan susunan dinding selnya

tidak kompak. Permeabilitas dinding sel lebih besar sehingga masih

memungkinkan terlepasnya kompleks kristal yodium.

Gram negatif dan gram positif adalah klasifikasi bakteri yang dibedakan dari

ciri- ciri fisik bakteri tersebut. Perbedaan yang mendasar terdapat pada

peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel kedua bakteri tersebut. Pada

bakteri gram positive lapisan peptidoglikannya lebih tebal, sedangkan pada gram

negatif lapisan peptidoglikan lebih tipis. Sehingga saat identifikasi dengan

pewarnaan  bakteri gram positif akan berwarna sedangkan bakteri gram negatif

warna akan hilang saat disiram etanol.

Berikut penjabaran perbedaan karakteristik antara bakteri gram positif dan

gram negatif:

Dinding sel 

- gram positif : homogen dan tebal ( 20-80 nm)sebagian besar tersusun dari

peptidoglikan  sebagian lagi terdiri dari polisakarida lain dan asam teikoat.

- gram negatif : terdiri lapisan membran luar dan membran dalam,

diantaranya terdapat lapisan peptidoglikan setebal 2-7 nm, tebal membran

luar 7-8 nm tersusun dari polisakarida, lipid, dan protein.

Bentuk sel 

- gram positif : bulat, batang atau filamen 

- gram negatif : bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti koma,

heliks atau flamen, dan beberapa memiliki kapsul pelindung.

reproduksi

- gram positif : pembelahan biner

- gram negatif : pembelahan biner, kadang pertunasan 

metabilosme 

- gram positif: kemoorganoheterotrof

- gram negatif : fototrof, kemolitoaotutrof, kemoorganoheterotrof

5

motilitas ( flagela/ alat gerak)

- gram positif :kebanyakan nonmitil, bila memiliki motil maka tipe

falgelanya adalah petritrikus

- gram negatif : motil dan non motil, bentuk flagela bervariasi,

polar,iopotrikus dan petritrikus

Perbedaan dasar antara bakteri gram positif dan negatif adalah pada

komponen dinding selnya. Kompleks zat iodin terperangkap antara dinding sel

dan membran sitoplasma organisme gram positif, sedangkan penyingkiran zat

lipida dari dinding sel organisme gram negatif dengan pencucian alkohol

memungkinkan hilang dari sel. Bakteri gram positif memiliki membran tunggal

yang dilapisi peptidohlikan yang tebal (25-50nm) sedangkan bakteri negatif

lapisan peptidoglikogennya tipis (1-3nm).

Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri gram positif dan

bakteri gram negative adalah sebagai berikut :

Pembeda Bakteri gram positif Bakteri gram negatif

6

Sifat Gram Positif Gram Negatif

Komposisi dinding sel Kandungan lipid

rendah

Lipid tinggi

Ketahanan terhadap

penisilin

Lebih sensitive Lebih tahan

Penghambatan warna

basa

Lebih dihambat Kurang dihambat

Kebutuhan nutrient Kompleks Relative sederhana

Ketahanan terjadap

perlakuan fisik

Lebih tahan Kurang tahan

Dinding sel :

      Lapisan peptidoglikan

      Kadar lipid

lebih tebal

1-4 %

lebih tipis

11-22%

Resistensi terhadap alkali

(1% KOH)

tidak larut larut

Kepekaan terhadap

Iodium

lebih peka kurang peka

Toksin yang dibentuk eksotoksin endotoksin

Resistensi terhadap

tellurit

lebih tahan lebih peka

Sifat tahan asam ada yang tahan asam tidak ada yang tahan

asam

kepekaan terhadap

penisilin

lebih peka kurang peka

kepekaan terhadap

streptomisin

tidak peka peka

             Bakteri gram positif memiliki lapisan petidoglikan yang tebal tetapi tidak

7

memiliki membranluar. Sedangkan pada bakteri gram negative, lapisan

peptidoglikan tipis dan memilki membran luar yang tersusun atas

Lipopolisakarisa (LPS) dan protein.

Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan metoda pewarnaan gram menjadi

2 kelompok besar, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarnaan

ini  membedakan bakteri berdasarkan karakteristik fisik dan kimia dinding sel-

nya. Pewarnaan Gram meliputi 3 proses utama, yaitu pengecatan dengan kristal

violet, dekolorisasi (penghapusan warna)dengan etil alkohol atau aseton,

kemudian counterstaining atau pemberian pewarna kontras menggunaan air

fukhsin.

 bakteri gram positif

 bakteri gram negatif

Pada awal pengecatan, semua bakteri akan berwarna ungu, proses

dekolorisasi dan pemberian warna kontraslah yang membedakan antara kedua

jenis bakteri ini. Bakteri gram positif akan menunjukkan warna ungu karena

memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menahan kristal violet selama

pengecatan gram.Sedangkan pada bakteri gram negatif akan berwarna merah

akibat tipisnya dinding peptidoglikan sehingga kristal violet terbuang selama

8

proses dekolorisasi dan pemberian air fukhsin akan mengecat bakteri gram negatif

menjadi merah.

Teknik pengecatan Gram dikembangkan oleh Hans Christian Gram (dokter

berkebangsaan Denmark, 1884). Pengecatan Gram merupakan salah satu langkah

awal mengidentifikasi sel bakteri yang memisahkan bakteri menjadi 2 kelompok

yaitu bakteri Gram positif (berwarna ungu/biru) dan bakteri Gram negatif

(berwarna merah)

Pewarnaan gram. Salah satu teknik pewarnaan diferensial yang paling

penting dan paling luas digunakan untuk bakteri ialah pewarnaan gram. Dalam

proses ini olesan bakteri yang terfiksasi dikenai lautan-larutan berikut dalam

urutan yang terdaftar. Bakteri yang diwarnai dengan metode gram ini dibagi

menjadi dua kelompok. Salah satu di antaranya, bakteri gram positif,

mempertahankan zat pewarna ungu kristal dan karenanya tampak ungu tua.

Kelompok lain , bakteri gram negative, kehilangan ungu Kristal ketika dicuci

dengan alcohol, dan sewaktu diberi pewarna tandingan dengan warna merah

safranin, tampak berwarna merah.

Contoh - contoh bakteri gram positif dan gram negatif serta perannya dalam

kehidupan manusia.

Gram positif :

Staphylococus : penyebab impetigo, keracunan makanan, bronchitis

Streptococus : penyebab pneumonia, meningitis, karies gigi

Enterococus : penyebab enteritis

Listeria : penyebab listeriosis

Basillus : penyebab anthrax ( Basillus antharx)

Clostridium : penyebab tetanus ( Clostridium tetani), botulisme 

9

Mycobacterium : penyebab tuberkulosa, difteri

Mycoplasma : penyebab jerawat, peumonia

Gram negatif :

Salmonella : penyebab thypus (Salmonella thyposa), salmonelosis 

Escherichia : penyebab gastroenteritis / radang saluran cerna

(Escherichia coli)

Shigella : penyebab disentri

Pseudomonas : penyebab infeksi luka bakar 

Hellicobacter : penyebab tukak lambung

Haemophilus : penyebab bronkhitis , pneumonia (Heumophilus

influenzae)

Bordetella : penyebab batuk rejan (Bordetella pertusis)

Chlamydia : penyebab pneumonia, uretritis, trakoma

Bakteri gram negatif lebih berbahaya saat menimbulkan penyakit dibanding

gram positif karena bakteri jenis gram negatif dapat menghasilkan endotoksin,

dan memiliki enzym pada kapsula yang dapat menimbulkan resistensi terhadap

antibiotik.

Namun bakteri juga dapat memberikan manfaat bagi kehidupan

mnusia ,contohnya: 

- Escherichia coli yang benyak ditemukan di dalam usus besar berperan dalam

pembusukan makanan dan penghasil vitamin K (gram negatif)

- Rhizobium dapat menyuburkan tanah

- Pseudomonas denitrificans dapat menghasilkan vitamin B12 (gram negatif)

10

- Lactobasillus casei membantu dalam pembuatan keju (gram positif )

- Lactobacillus bulgaris membantu pembuatan yoghurt (gram positif)

- Acetobacer cylinum membantu pembuatan nata de coco (gram negatif)

- Acetobacer membantu dalam pembuatan cuka (gram negatif)

- Sterptococus griseus untuk pembuatan antibiotik (gram positif)

DAFTAR PUSTAKA

Bayu, Fitria. 2009. Pewarnaan Gram Positif dan Gram Negatif. Available online

at: http://biobakteri.wordpress.com/2009/06/07/7-pewarnaan-gram-gram-

positif-dan-gram-negatif/

Myriska, 2011. Available online at

http://www.scribd.com/doc/28561000/Perbedaan-Dasar-Antara-Bakteri-

Gram-Positif-Dan-Negatif-Adalah-Pada-Komponen-Dinding-Selnya

Pelczar, Michael J. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI-Press.

Prasetyo, 2010. Bakteri Gram Positif dan Negatif. Available online at

http://www.inforedia.com/2009/12/bakteri-gram-positif-dan-bakteri-

gram.html.

Soerya, 2009. Bakteri. Available online at soerya.surabaya.go.id/AuP/e-

DU.KONTEN/edukasi.net/SMA/Biologi/Bakteri/materi02.html

Tjitrosomo. 1982. Dunia Mikroba . Jakarta: Bharata Karya

11