BIOLOGI- KINGDOM MONERA- PERTEMUAN 8

 

Monera (Materi Pelajaran Biologi SMA/ MA Kelas 10)

Meskipun ukuran prokariota sangat kecil namun dampak terhadap bumi sangatlah besar dan luar biasa. Sebagian besar prokariota menguntungkan untuk kehidupan manusia, dan sebagian kecilsaja yang merugikan. Untuk contohnya yaitu prokariota tertentu yang merombak bahan-bahan dari suatu organisme yang sudah mati dan kemudian mengembalikan unsur kimia yang penting, yaitu senyawa - senyawa anorganik yang diperlukan oleh tumbuhan yang selanjutnya akan dikonsumsi manusia atau hewan. Pada bab ini kita akan belajar bersama mengenai Prokariota atau Monera.

Daftar Isi

A. Perbedaan Prokariota dan Eukariota
B. Struktur Fungsi dan Cara Reproduksi Monera (Prokariota)

• Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
• Penggolongan bakteri
• Reproduksi pada Monera

C. Monera dan Pengaruhnya bagi Kehidupan

• Sistem lima kingdom
• Sistem klasifikasi tiga Domain
• Peranan bakteri

Teman-teman ada yang sudah tahu dan mungkin ada yang belum tahu mengenai Monera. Apa perbedaan antara Prokariota dan Eukariota?

A. Perbedaan Prokariota dan Eukariota

Ciri-ciri prokariota yaitu selnya tidak mempunyai nukleus, materi genetiknya terkonsentrasi di suatu daerah yang dinamakakn nukleoid, namun tidak terdapat membran yang memisahkan daerah ini dari bagian sel lainnya. Sedangkan untuk eukariota mempunyai nukleus sejati yang dibungkus oleh selubung nukleus, semua daerah di antara nukleus dan membran yang membatasi sel dinamakan sitoplasma. Pada bagian dalamnya terletak organel-organel sel yang memiliki bentuk dan fungsi terspesialisasi yang sebagian organel tersebut tidak ditemukan pada prokariotik. Flagel pada eukariotik lebih lebar sedangkan untuk prokariotik mempunyai flagel sepersepuluh flagel eukariotik. Organisasi seluler dan genetik prokariota berbeda secara mendasar dari organisme eukariota, prokariota mempunyai genom ukurannya lebih kecil dan lebih sederhana, kira - kira prokariota mempunyai genom seperseribu DNA eukariota. Membran prokariota sudah mengalami spesialisasi, yaitu terdapat lipatan-lipatan ke arah dalam oleh membran plasma hasil sisa krista-krista mitokondria yang memiliki fungsi dalam respirasi seluler prokariota aerobik. Genom prokariota hanya sebuah molekul DNA sirkular untai ganda, sedangkan eukariota mempunyai molekul DNA linear yang berasosiasi dengan protein.

B. Struktur Fungsi dan Cara Reproduksi Monera (Prokariota)

1. Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri

Bentuk sel dari bakteri bermacam - macam ada yang bulat (coccus), batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Bentuk sel bakteri secara umum yaitu berbentuk bulat dengan diameter antara 0,7 - 1,3 mikron. Sedangkan untuk sel bakteri yang bentuk batang, lebarnya antara 0,2 - 2,0 mikron dengan panjang antara 0,7 - 3,7 mikron.

Pada umumnya bagian tubuh bakteri terbagi dalam 3 bagian, antara lain meliputi dinding sel, protoplasma (di dalamnya terdapat adanya membran sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora), dan bagian yang terdapat di luar dinding sel seperti kapsul, flagel, pilus. Dari bagian itu ada yang selalu didapatkan pada sel bakteri yaitu membran sel, ribosom dan DNA. Bagian-bagian ini dikenal sebagai invarian. Sedangkan untuk bagian yang tidak selalu ada pada setiap sel bakteri, misalnya dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul disebut sebagai varian.

Selanjutnya kita akan belajar bersama mengenai susunan bagian-bagian utama sel bakteri yaitu:
a. Membran sel
Bagian sel ini adalah berupa selaput yang membungkus sitoplasma beserta dengan isinya yang posisinya berada di sebelah dalam dinding sel, namun  tidak terikat erat dengan dinding sel. Bagian ini sangat penting karena merupakan batas antara bagian dalam sel dengan lingkungan, apabila membran sel tersebut mengalami kerusakan atau pecah maka sel bakteri akan mati. Membran sel terdiri dari 2 lapis molekul fosfolipid yang mana pada lapis molekul fosfolipid ini terdapat adanya senyawa protein dan karbohidrat yang kadarnya berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.

b. Ribosom
Apa itu ribosom? adalah bagian sel yang mempunyai fungsi sebagai tempat sintesa protein. Untuk bentunya yaitu berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi membran. Ribosom tersusun dari protein dan RNA.

c . DNA ( Deoxyribonucleic Acid )
Merupakan materi genetik yang terdapat dalam sitoplasma. Bentuk DNA bakteri yaitu berupa benang sirkuler (melingkar). Fungsi DNA pada bakteri yaitu untuk pengendali sintesis protein bakteri dan sekaligus pembawa sifat. DNA bakteri terdapat pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid. Pada bagian tersebut tidak mempunyai membran seperti halnya inti sel eukariotik.

d. Dinding sel
Pada bakteri, dinding selnya tersusun dari makromolekul peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino). Jenis bakteri berdasarkan pada susunan kimia dinding selnya dapat dibedakan menjadi bakteri gram-positif dan bakteri gram-negatif. Pada bakteri gram-negatif susunan kimia dinding selnya lebih rumit apabila dibandingkan dengan bakteri gram-positif. Pada dinding sel bakteri gram-positif hanya terdiri atas satu lapis peptidoglikan yang relatif tebal, sedangkan pada dinding sel bakteri gram-negatif terdiri dari dua lapisan. Pada lapisan luar terdiri atas protein dan polisakarida, sedangkan pada lapisan dalamnya tersusun dari peptidoglikan yang lebih tipis apabila dibanding dengan lapisan peptidoglikan pada bakteri gram-positif. Fungsi dinding sel bakteri adalah untuk memberi bentuk sel, memberi kekuatan, dan melindungi sel serta melangsungkan pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.

e . Flagel
Adalah alat gerak bagi bakteri, walaupun tidak semua gerakan bakteri dikarenakan oleh flagel. Bagian ini berpangkal pada protoplas, tersusun dari senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit karbohidrat dan pada beberapa bakteri mengandung lipid. Letak dan jumlah dari flagel pada berbagai jenis bakteri bermacam-macam, ada yang satu, dua atau lebih dengan letak ada yang di ujung, sisi atau pada seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu dasar untuk penggolongan bakteri.

f . Pilus
Pada permukaan sel bakteri gram-negatif seringkali dijumpai banyak bagian yang mirip dengan benang pendek yang disebut pilus atau fimbria (jamak dari pilus). Fungsi pilus yaitu sebagai alat lekat sel bakteri dengan sel bakteri lain atau dengan bahan-bahan padat yang lainnya, misalnya makanan sel bakteri.

g . Kapsul
Adalah lendir yang menyelimuti dinding sek bakteri. Secara umum susunan kapsul terdiri dari senyawa polisakarida, polipeptida atau protein-polisakarida (glikoprotein). Fungsi kapsul pada bakteri yaitu untuk perlindungan diri terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh sebab itu kapsul hanya didapatkan pada bakteri pathogen.

h. Endospora
Terdapat bakteri yang membentuk endospora. Pembentukan endospora adaalh sebagai cara bakteri untuk mengatasi keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan, misalnya panas, dingin, kering, tekanan osmosis dan zat kimia tertentu. Jika lingkungan telah membaik maka endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri. Endospora bakteri tidak berfungsi untuk alat perkembangbiakan, namun sebagai alat perlindungan diri.

2. Penggolongan bakteri

a. Berdasarkan bentuk tubuhnya
1 ) Kokus (bulat)

• Streptokokus, contohnya adalah Streptococcus pyrogenes, S.thermophillus, S.lactis.
• Stafilokokus, contohnya adalah Staphylococcus aureus.
• Diplokokus, contohnya adalah Diplococcus pnemoniae.

2 ) Basil (batang)

• Basilus, contohnya adalah Eschericcia coli, Salmonella thypi, Lactobacillus.
• Streptobasil , contohnya adalah Azotobacter, Bacillus anthracis.

3 ) Vibrio (koma)
Vibrio, contohnya adalah Vibrio cholerae.

4 ) Spirillum (spiral)
Spirillum, contohnya adalah Treponema pallidum.

b. Berdasarkan kedudukan flagela pada selnya
1 ) Monotrik.
Monotrik, mempunyai flagel satu pada salah satu ujung.

2 ) Amfitrik.
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.

3 ) Lofotrik.
Lofotrik, mempunyai flagel banyak di satu ujung.

4 )Peritrik.
Peritrik, memiliki flagel banyak pada semua sisi tubuh.

c . Berdasarkan pewarnaan Gram (Gram strain)
1 ) Bakteri gram-positif
Bakteri gram-positif, dinding sel lebih sederhana, banyak mengandung peptidoglikan. Sebagai contohnya adalah Micrococcus, Staphylococcus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.

2 ) Bakteri gram-negatif
Dinding sel lebih kompleks, dan peptidoglikan lebih sedikit. Sebagai contohnya yaitu Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium, Salmonella, Shigella, Chromabacterium, Flavobacterium.

d. Berdasarkan kebutuhan oksigen
1 ) Bakteri aerob
Pada bakteri aerob, bakteri yang memerlukan oksigen bebas untuk memperoleh energi, contohnya adalah Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus.

2 ) Bakteri anaerob
Pada bakteri anaerob, tidak memerlukan oksigen bebas untuk memperoleh energi, contohnya adalah Micrococcus denitrificans .

e . Berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
1 ) Autotrop
Pada autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan anorganik. Berdasarkan pada sumber energinya bakteri autotrop, dibedakan menjadi: fotoautotrop (sumber energi dari cahaya) dan kemoautotrop (sumber energi dari hasil reaksi kimia).

2 ) Heterotrop
Pada heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, namun memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dari organisme lain. Yang termasuk dalam bakteri heterotrop adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang memperoleh makanan dengan cara menguraikan sisa-sisa organisme.

3. Reproduksi pada Monera

a. Reproduksi aseksual

Secara umum perkembangbiakan bakteri dengan pembelahan biner, yang artinya bahwa pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan. Selanjutnya masing-masing sel anakan tersenut akan membentuk dua sel anakan lagi, dan demikian seterusnya. Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA menjadi 2 copy DNA identik, yang diikuti oleh pembelahan sitoplasma dan kemudian terbentuk dinding pemisah di antara kedua sel anak bakteri.

b. Reproduksi seksual
Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel. Proses seksual pada eukariota adalah secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA dari dua individu ke dalam satu zigot. Namun, jenis kelamin yang ada pada ekuariota tidak terdapat pada prokariota. Meiosis & fertilisasi tidak terjadi, sebaliknya ada proses lain yang akan mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari individu-individu yang berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan transformasi, transduksi dan konjugasi.

1 ) Transformasi
Dalam kaitannya dengan genetika bakteri, transformasi adalah perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan yang ada di sekitarnya. Sebagai contoh adalah pada bakteri Streptococcus pneumoniae yang tidak berbahaya bisa ditransformasi menjadi sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati. Transformasi tersebut terjadi pada saat sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari sistem imun inang) alel asing tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam kromosom bakteri menggantikan alel aslinya untuk keadaan non pelapis. Proses ini adalah rekombinasi genetik - perputaran segmen DNA dengan cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi, sekarang mempunyai satu kromosom yang mengandung DNA, yang asalnya dari dua sel yang berbeda.

Bertahun - tahun setelah transformasi ditemukan pada kultur laboratorium, secara umum ahli biologi meyakini bahwa proses itu terlalu jarang dan juga merupakan kebetulan, sehingga tidak mungkin memainkan peranan penting pada populasi bakteri di alam. Namun, para saintis sejak watu itu sudah mengetahui bahwa banyak spesies bakteri dipermukaannya mempunyai protein yang terspesialisasi untuk mengambil DNA dari larutan sekitarnya. Protein-protein tersebut secara spesifik hanya mengenali dan mentransfer DNA dari spesies bakteri yang masih dekat kekerabatannya. Tidak semua bakteri mempunyai protein membran seperti ini. Seperti contohnya yaitu E. Coli sepertinya sama sekali tidak mempunyai mekanisme yang tersepesialisasi untuk menelan DNA asing. Meskipun demikian, menempatkan E. Coli pada medium kultur yang mengandung konsentrasi ion kalsium yang relatif cukup tinggi secara artifisial akan merangsang sel-sel untuk menelan sebagian kecil DNA. Dalam bioteknologi, teknik ini diterapkan untuk memasukkan gen-gen asing ke dalam E. Coli, gen-gen yang mengkode protein yang bermanfaat, seperti halnya insulin manusia dan hormon pertumbuhan.

2 ) Transduksi

Pada proses transfer DNA yang dinamakan transduksi, faga mengangkut gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang yang lainnya. Tedapat dua bentuk transduksi, antara lain a). transduksi umum dan b). transduksi khusus. Kedua bentuk transduksi tersebut dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Pada akhir siklus litik faga, molekul asam nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan faga lengkapnya dilepaskan pada saat sel inang lisis. Kadang-kadang sebagian kecil dari DNA sel inang yang terdegradasi menggantikan genom faga. Virus seperti ini cacat sebab tidak mempunyai materi genetik sendiri. Meskipun demikian, sesudah pelepasannya dari inang yang lisis, faga bisa menempel pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian DNA bakteri yang didapatkan dari sel pertama. Beberapa DNA tersebut selanjutnya bisa menggantikan daerah homolog dari kromosom sel kedua. Kromosom sel ini sekarang mempunyai kombinasi DNA yang berasal dari dua sel sehingga rekombinasi genetik telah terjadi. Jenis transduksi ini disebut sebagai transduksi umum sebab gen-gen bakteri ditransfer secara acak. Untuk transduksi spesifik membutuhkan infeksi oleh faga temperat, dlm siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sbg profaga ke dalam kromosom bakteri inang, pada suatu tempat yang spesifik. Selanjutnya pada saat genom faga dipisahkan dari kromosom, genom faga tersebut membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang berdampingan dengan profaga. Pada waktu virus yang membawa DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.

3). Konjugasi dan Plasmid

Artikel yang terkait dengan judul :Monera (Materi Pelajaran Biologi SMA/ MA Kelas 10)

• Sistem Pencernaan Makanan (Pelajaran Biologi SMP/ MTs Kelas VIII)Sistem Pencernaan Makanan (Pelajaran Biologi SMP/ ...
• Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup (Pelajaran Biologi SMP/ MTs Kelas VIII)Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup (Pelaj ...

Konjugasi adalah transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses tersebut, sudah diteliti dengan tuntas pada E. Coli . 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 piliseks untuk menempel pada resipien (penerima) DNA dan disebut sebagai "betina". Selanjutnya sebuah jembatan sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut, menyediakan jalan untuk transfer DNA. Plasmid  yaitu molekul DNA kecil, sirkular dan bisa bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid tertentu, seperti plasmid f, dapat melakukan penggabungan reversibel ke dalam kromosom sel. Genom faga bereplikasi scr terpisah di dalam sitoplasma selama siklus litik, & sebagai bagian integral dari kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya mempunyai sedikit gen, dan gen-gen ini tidak dibutuhkan untuk pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Meskipun demikian, gen-gen dari plasmid tersebut bisa memberikan keuntungan bagi bakteri yang hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Sebagai contohnya, plasmid f mempermudah rekombinasi genetik, yang bisa jadi akan menguntungkan jika perubahan lingkungan tidak lagi mendukung strain yang ada di dalam populasi bakteri. Plasmid f , terdiri atas sekitar 25 gen, sebagian besar dibutuhkan untuk memproduksi piliseks. Ahli-ahli genetika memakai simbol f+ (bisa diwariskan). Plasmid f bereplikasi secara sinkron dengan DNA kromosom, dan pembelahan satu sel f+ umumnya menghasilkan dua keturunan yang semuanya merupakan f+. Sel-sel yang tidak mempunyai faktor f diberi simbol f-, dan mereka mempunyai fungsi sebagai recipien DNA ("betina") selama konjugasi. Kondisi f+ adalah kondisi yang "menular" dalam artian sel f+ bisa memindah sel f- menjadi sel f+ pada saat kedua sel tersebut berkonjugasi. Plasmid f bereplikasi di dalam sel "jantan", dan sebuah salinannya ditransfer ke sel "betina" lewat saluran konjugasi yang menghubungkan sel-sel tersebut. Pada perkawinan antara f+ dengan f- seperti itu, hanya sebuah plasmid f yg ditransfer. Gen-gen dari kromosom bakteri tersebut ditransfer selama konjugasi saat faktor f dari donor sel tersebut terintegrasi ke dalam kromosomnya. Sel yang dilengkapi dengan faktor f dalam kromosomnya disebut sel Hfr ( high frequency of recombination atau rekombinasi frekuensi tinggi). Sel Hfr tetap memiliki fungsi sebagai jantan selama konjugasi, mereplikasi DNA faktor f dan mentransfer salinannya ke f- pasangannya. Namun sekarang, faktor f ini mengambil salinan dari beberapa DNA kromosom bersamanya. Gerakan acak bakteri umumnya mengganggu konjugasi sebelum salinan dari kromosom Hfr bisa semuanya dipindahkan ke sel f-. Untuk sementara, sel resipien menjadi diploid parsial atau sebagian, mengandung kromosomnya sendiri ditambah dengan DNA yang disalin dari sebagian kromosom donor. Rekombinasi bisa terjadi apabila sebagian DNA yang baru didapatkan ini berada berdampingan dengan daerah homolog dari kromosom F-, segmen DNA bisa dipertukarkan. Pembelahan biner pada sel dapat membuat sebuah koloni bakteri rekombinan dengan gen-gen yang berasal dari dua sel yang berbeda, dimana satu dari strain-strain bakteri tersebut sebetulnya merupakan Hfr dan yang lainnya adalah F. Di tahun 1950-an, pakar-pakar kesehatan jepang mulai mengamati bahwa beberapa pasien rumah sakit yang menderita akibat disentri bakteri, yang mengakibatkan diare parah, tidak memberikan respons terhadap antibiotik yang biasanya efektif untuk pengobatan infeksi jenis seperti ini. Kelihatannya, resistensi terhadap antibiotik ini perlahan-lahan telah berkembang pada strain-strain Shigella sp . tertentu, suatu bakteri patogen. Selanjutnya, peneliti mulai mengidentifikasi gen-gen spesifik yang menyebabkan resistensi antibiotik pada Shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa gen-gen tsb, mengkode enzim yg scr khusus menghancurkan beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin. Gen - gen yg memberikan ketahanan ternyata di bawa oleh plasmid. Pada saat sekarang dikenal sebagai plasmid R (R untuk resistensi). Pemaparan suatu populasi bakteri dengan suatu antibiotik spesifik baik di dalam kultur laboratorium maupun di dalam organisme inang akan membunuh bakteri yang sensitif terhadap antibiotik, namun hal tersebut tidak terjadi pada bakteri yang mempunyai plasmid R yang bisa mengatasi antibiotik. Teori seleksi alam memperkirakan bahwa, pada kondisi seperti ini, akan semakin banyak bakteri yang akan mewarisi gen-gen yang menyebabkan resistensi antibiotik. Konsekuensi medisnya pun terbaca, yaitu strain patogen yang resisten semakin lama semakin banyak, menjadikan pengobatan infeksi bakteri tertentu menjadi semakin sulit. Permasalahan tersebut diperparah oleh kenyataan bahwa plasmid R, seperti plasmid F, bisa berpindah dari satu sel  bakteri ke sel bakteri yang lainnya melalui konjugasi.

C. Monera dan Pengaruhnya bagi Kehidupan

Berdasarkan apakah sistem klasifikasi prokariota ini ditetapkan, kita akan bahas pada subbab ini.

1. Sistem lima kingdom

Pada sistem lima kingdom mengakui adanya dua jenis sel yang berbeda secara mendasar, yaitu a).prokariota dan b).eukariota, dan memisahkan prokariota dari semua eukariota dengan menempatkannya pada kingdom tersendiri, yaitu Monera. Dengan mengumpulkan seluruh prokariota ke dalam kingdom Monera, sistem lima kingdom berbeda dari sistem klasifikasi yang terdahulu, sistem 2 kingdom, yaitu plantae dan animalia yang didasarkan pada cara mendapatkan makanannya. Sistem lima kingdom terdiri dari:
a. Monera, mencakup organisme uniseluler yang memiliki sifat prokariotik, termasuk di dalamnya yaitu Eubacteria (bakteri) dan Cyanophyta (alga biru hijau).
b. Protista, mencakup organisme uniseluler yang memiliki sifat eukariotik, termasuk ke dalamnya yaitu protozoa, alga, jamur bersel satu.
c. Plantae, mencakup organisme bersel banyak (multiseluler) dan selnya mempunyai dinding sel serta mempunyai klorofil dan bersifat autotrop.
d. Fungi, mencakup organisme multiseluler, memiliki bentuk benang/hifa, tidak mempunyai klorofil dan bersifat heterotrop.
e. Animalia, mencakup organisme bersel banyak yang sel-selnya tidak mempunyai dinding sel, tidak berklorofil dan bersifat heterotrop.

2. Sistem klasifikasi tiga domain

Sistem klasifikasi tiga domain menekankan pada pemisahan evolusioner awal antara bakteri dan arkhae dengan cara memakai suatu takson superkingdom yang disebut dengan Domain. Para ahli sistematika masih berada pada proses pemisahan kingdom-kingdom prokariota di dalam domain bakteri dan arkhae. Domain Eukariot terdiri dari seluruh kingdom organisme eukariota. Sistem ini menekankan pada keanekaragaman biologis di antara protista.
a. Domain Bakteria
b. Domain Archaea
c. Domain Eukarya
Dari kedua sistem klasifikasi seperti yang telah kita pelajari bersama, yang penting untuk dipahami adalah bahwa adanya informasi baru mengenai topik yang menyangkut keanekaragaman biologis pada level taksonomik yang tertinggi yaitu superkingdom. Oleh karenanya biologi sebagai ilmu yang bersifat dinamis akan selalu membuka cakrawala baru sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan tekhnologi yang berkembang demikian pesatnya. Sesudah kita belajar letak monera pada sistem klasifikasi, maka teman-teman akan belajar mengenai pengaruh dari organisme monera bagi kehidupan manusia. Pada klasifikasi lima kingdom Monera terbagi menjadi dua kelompok, yaitu Bakteri dan Cyanophyta atau ganggang hijau biru.

3. Peranan bakteri

a. Bakteri fotosintetik
Sebagaimana tumbuhan hijau, bakteri fotosintetik memanfaatkan energi cahaya matahari untuk mereduksi karbon dioksida menjadi karbohidrat. Namun, berlawanan dengan fotosintetis pada tumbuhan hijau, sumber elektron bakteri bukan air. Bakteri belerang ungu dan bakteri belerang hijau memanfaatkan hidrogen sulfida (H₂S) untuk menyediakan elektron yang dibutuhkan dalam mensistesis energi. Pada proses tersebut, bakteri menghasilkan unsur belerang. Bakteri fotosintetik mengandung bentuk klorofil spesifik yg dinamakan bakteriklorofil yang tergabung di dalam membran mesosom. Dengan peralatan seperti itu, bakteri bisa menjalankan fotosistem I namun tidak fotosistem II (yang menjelaskan ketidakmampuannya menggunakan H₂O sebagai sumber elektron). Kebanyakan bakteri fotosintetik bersifat anaerob obligat, mereka tidak tahan terhadap oksigen bebas. Oleh karenanya terbatas pada habitat, seperti permukaan sedimen di dasar kolam. Pada tempat-tempat yang seperti itu, mereka memanfaatkan energi cahaya apapun yang melalui ganggang hijau dan tumbuhan air yang tumbuh dalam air di atasnya. Spektrum absorpsi bakteri klorofil scr umum ada pada daerah spektrum infra merah shg bisa melakukan tangkapan energi yg tak tertangkap oleh alga di atas mereka. Bakteri fotosintetis bisa mengikat N₂ menjadi bentuk senyawa misalnya NH₃ dan NO₃

b. Bakteri kemoautotrop
Beberapa bakteri tak berwarna juga memiliki kemampuan seperti organisme yang berklorofil, yaitu dapat membuat karbohidrat dari bahan mentah anorganik, namun mereka tidak memakai energi cahaya untuk melakukan hal itu. Pengubahan karbon dioksida menjadi karbohidrat bisa terjadi dalam sel-sel hewan seperti yang terjadi pada sel-sel tumbuhan. Reaksi "gelap" yang menentukan juga diketahui berlangsung dalam sel-sel bakteri kemoautotrop. Mereka mendapatkan energi dan elektron-elektron dengan melakukan oksidasi beberapa substansi tereduksi yang ada di alam sekitarnya. Energi bebas tersedia oleh oksidasi ini selanjutnya dipakai untuk pembuatan karbohidrat. Bakteri belerang yang kemoautotrop mengoksidasi H₂S di tempat tinggalnya (mata air belerang) sehingga memperoleh energi. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Kemudian energi tersebut bisa mereka gunakan untuk mereduksi karbondioksida menjadi karbohidrat dengan cara yang sama seperti yang dilakukan bakteri belerang fotosintetik.

Kelompok bakteri kemoautotrop lainnya yaitu bakteri besi (mereka bertanggung jawab atas sisik kecoklat-coklatan yang terbentuk di dalam tangki air atau toilet kakus). Mereka menyelesaikan oksidasi senyawa besi yang teroksidasi sebagian dan dapat merangkaikan energi yang dihasilkan oksidasi tersebut untuk mensintesis karbohidrat. Bakteri nitrifikasi juga kemoautotrof, bakteri tsb melakukan oksidasi NH₃  yang diproduksi dari protein oleh bakteri heterotrof dari hasil perombakan menjadi nitrat. Oksidasi tersebut menghasilkan energi untuk mendorong reaksi sintesis bakteri tersebut. Nitrat yang dibuat menyediakan kebutuhan nitrogen bagi tumbuhan.

c . Batang gram positif

Genus Clostridium adalah contoh genus yang termasuk ke dalam batang gram positif yang terdiri dari bakteri pembentukan spora yang mempunyai sifat anaerobik obligat yang tak tahan hidup jika terkena oksigen. Beberapa diantaranya mengeluarkan toksin yang kuat. Spora Clostridium tetani tersebar luas di tanah dan seringkali bisa masuk ke tubuh. Luka karena pecahan gelas, paku atau jarum kotor para pencandu narkotik mempunyai resiko yang besar untuk terinfeksi bakteri tersebut sebab luka tersebut bisa menyebabkan keadaan anaerobik yang dibutuhkan untuk perkecambahan dan pertumbuhan organisme tersebut. Jika hal tersebut terjadi maka dilepaskan toksin protein, zat ini menghalangi sinapsis inhibitorin pada jaringan saraf tulang punggung (tali spinal) dan otak. Dan sebagai akibatnya terjadi penghambatan yang timbal balik dari pasangan otot antagonis menjadi terhenti. Dan korbannya menjadi kejang otot yang hebat. Penyakit tersebut disebut tetanus. Karena adanya imunisasi yang hampir menyeluruh melawan toksin tersebut maka perubahan kimiawi toksin menghasilkan toksoid tak berbahaya yang masih mempertahankan determinan antigen toksin tersebut. Jika digabungkan dengan suatu vaksin, maka toksoid memberikan imunisasi yang relatif  berumur panjang untuk melawan efek toksinnya.

Contoh bakteri batang gram positif lainnya yaitu Clostridium botulinum yang tidak menginfeksi manusia akan tetapi bakteri ini dapat membuat toksin yang dihasilkan pada saat tumbuh perlahan dalam makanan yang sudah rusak (kadaluwarsa). Sebanyak 1 μg saja dari toksin tersebut termakan bersama dengan buncis atau jamur yang mentah maka bisa mengakibatkan kematian. Toksin tersebut menghalangi pelepasan ACh dari ujung-ujung akson motor. Yang terlihat adalah terjadi pembesaran pupil, sulit buang air seni dan juga melemahkan otot kerangka. Jika terkena otot antar rusuk maka pernafasan terhenti. Bacillus anthracis mengakibatkan antraks (merupakan suatu penyakit pada hewan ternak seperti sapi, biri-biri dan juga kambing). Sebelum ditemukan antibiotik, angka kematian oleh sebab infeksi Bacillus anthracis pada manusia cukup tinggi. Bacillius subtilis adalah bakteri tanah, yang mempunyai manfaat sebagai sumber basitrasin, yaitu suatu antibiotik. Batang gram-positif dari genus Lactobacilius juga sangat penting dalam proses perubahan susu menjadi keju dan mentega atau pun yoghurt.

d. Kokus gram positif
Organisme dalam kelompok ini tumbuh dalam koloni-koloni yang khas cukup banyak, Staphylococcus membentuk paket-paket sel yang pipih. Staphylococcus albus bisa tumbuh di kulit, Staphylococcus aureus juga sering berada di kulit, saluran pernafasan dan juga saluran pencernaan. Staphylococcus hidup secara subur dalam makanan, khususnya pada produk krim. Bakteri mengeluarkan toksin dan apabila termakan, maka bisa menyebabkan sakit perut. Cara terbaik untuk mencegah keracunan tersebut yaitu dengan menyimpan makanan di lemari es dan memastikan penanganannya tidak dilakukan oleh orang yang memiliki luka terbuka di tangannya.
Streptokokus tumbuh dan membentuk rantai, mereka menyebabkan terjadinya gangguan yg umum misalnya sakit tenggorokan, impetigo sejenis penyakit kulit yang mudah menular, disertai bisul-bisul, dan infeksi telinga tengah. Pengobatan dengan menggunakan antibiotik secara cepat bisa untuk mencegah komplikasi yang gawat. Pneumokokus, adalah bakteri yang umumnya menyebabkan pneumonia bakterial, juga merupakan anggota gugus streptokokus. Namun, tubuh mereka cenderung tumbuh berpasangan, merupakan suatu ciri yang menyebabkan para peneliti mengklasifikasikannya dalam genus Diplococcus. Pneumonia bakterial umumnya bereaksi cepat terhadap pengobatan antibiotik, dinding sel pneumokokus yang virulen dikelilingi kapsul polisakarida.

e . Batang gram negatif
Basil gram-negatif jumlahnya banyak sekali, tetapi organisme yang paling banyak diteliti ialah Escherichia coli yang menghuni usus manusia namun tidak menyebabkan terjadinya kerusakan pada inangnya. Sebetulnya organisme ini membantu manusia dengan mensintesis vitamin K dan sebagian dari vitamin B, agar bisa diserap oleh saluran pencernaan. Beberapa di antara penghuni gram-negatif yang ada dalam pencernaan manusia ada juga yang tidak begitu menguntungkan. Salmonella typhi bisa menyebabkan deman tifoid, yaitu suatu penyakit umum yang bisa menjadi epidemi serius di tempat yang sanitasinya kurang baik. Individu yang sudah sembuh bisa menjadi "pembawa" organisme tersebut, mereka tetap menyimpannya didalam tubuh, umumnya terdapat di dalam kandung empedu. Bakteri dari kandung empedu masuk ke saluran pencernaan bersama-sama dengan cairan empedu dan keluar bersama tinja. Vibrio cholerae merpakan agen kolera yang sangat berbahaya, dan merupakan salah satu penyakit pencernaan yang paling merusak. Organisme tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menyebabken diare yang parah berkisar 10-15 liter/hari sehingga akan menghilangkan garam-garam elektrolit di dalam tubuh. Jika air dan garam tidak diganti degan cepat, maka dapat menyebabkan meninggal setelah beberapa jam. Sebagaimana penyakit usus yang lainnya, kolera timbul oleh sebab menelan makanan atau air minum yang telah tercemar oleh organisme tersebut. Yersina pestis adalah basil yang menyebabkan penyakit pes, organisme ini pada umumnya ditularkan kepada manusia lewat gigitan kutu tikus yang terinfeksi. Pada saat menyebar ke dalam nodus limpa, organ tersebut menjadi sangat bengkak maka penyakit ini dinamakan pes bubonik (bubo = pembengkakan nodus limpa). Apabila masuk ke dalam paru-paru, organisme itu bisa langsung menyebar dari orang ke orang, sehingga menyebabkan pes "pneumonia" dengan kematian yang relatif cepat, yaitu 2-3 hari. Jika tidak dirawat maka 50-75 % dari kasus pes bubonik ini berakhir secara fatal. Tidak mengherankan bahwa epidemi pes yang dulu timbul di eropa pada abad ke-14, menyebabkan kehancuran yang sangat hebat. Hanya dalam tiga tahun (1348-1350), sedikitnya seperempat dari penduduk Eropa menyerah kepada penyakit tersebut. Diperkirakan bahwa "kematian hebat" dalam periode tersebut menurunkan jumlah penduduk Siena dari 42.000 menjadi 15.000. Ancaman penyakit tersebut belum hilang sama sekali, Yersina pestis masih tumbuh dengan subur pada beberapa populasi rodensia (pengerat), misalnya pada tupai tanah.

f . Kokus gram negatif
Neissiria meningitidis bisa menyebabkan meningitis meningokokal, yaitu suatu infeksi yang sangat parah di selaput otak (meninges) yang lazim pada anak kecil. Neissiria gonorrhoeae yg menimbulkan salah satu penyakit pada manusia yg paling tersebar luas yaitu gonorhea. Organisme tersebut menyebar secara langsung dari seseorang yang satu kepada seseorang yang lainnya lewat kontak seksual. Pada seorang laki-laki, organisme tersebut menyerang uretra yang menyebabkan keluarnya nanah dan sering kali menetap di kelenjar prostat dan epididimis. Sedangkan pada perempuan organisme tersebut menyebar pada vagina ke serviks dan tuba fallopi. Apabila infeksi tersebut tidak dirawat, maka kerusakan yang diakibatkan pada tuba fallopi tersebut bisat mengganggu lewatnya sel telur sehingga dapat menyebabkan kemandulan.

g . Spirillium
Dinding sel yang kaku pada spirillium membuat bentuknya heliks. Mereka mempunyai sifat gram-negatif dan motil. Umumnya terdapat di sekitar air, baik air tawar ataupun air asin. Namun, ada juga satu spesies yang sering ditemukakn menghuni mulut manusia.

h. Aktinomisetes
Umumnya anggota dalam kelompok ini tumbuh mirip filamen-filamen yang tipis seperti kapang daripada sel-sel tunggal. Sehingga sejak lama diduga sebagai fungi (cendawan). Walaupun terdapat persamaan dalam hal pola pertumbuhannya, namun mereka bukanlah fungi. Cendawan termasuk eukariota sedangkan Aktinomisetes adalah prokariota. Dengan adanya perbedaan yang mendasar tersebut menunjukkan struktur sel serta biokimianya. Aktinomisetes adalah anggota yang dominan dari populasi mikroba di tanah. Di sini mereka memiliki peran utama dalam penghancuran sampah organik. Banyak penghuni tanah merupakan sumber penting bagi antibiotik. Streptomisin, eritromisin kloramfenikol yang dijual sebagai "Chloromycetin", dan tetrasiklin dijual sebagai "Aureomycin" dan "tetramycin" adalah produk dari aktinomisetes. Mycobacteria dan Corynebacteria adalah kerabat dekat Aktinomesetes. Dua species mikrobakteri tersebut dapat menyebabkan penyakit pada manusia yang serius dan kronis, yaitu Tuberkolose dan lepra. Corynebacteria diphtheriae menyebabkan penyakit difteri, sebagaimana pada tetanus, bahaya pada difteri bukan karena penyebaran bakteri tersebut ke dalam jaringan di tenggorokan, melainkan karena toksin yang dihasilkan. Toksin difteri menghasilkan efek racun dalam cara yg paling spesifik. Racun itu mengkatalisis inaktivasi suatu faktor yang penting bagi asam amino untuk ditambahkan kepada rantai polipeptida yang disintesis pada ribosom. Toksin difteri adalah suatu protein, gen struktural yang menyandikan untuk protein itu bukan merupakan milik bakteri tersebut, tetapi suatu bakteriofaga yang dapat menginfeksi bakteri tersebut dan bergabung dengan genomnya. Toksin difteri bisa didapatkan dari biakan organisme, perlakuan dengan formaldehida mengubahnya menjadi toksoid yang tidak
membahayakan. Imunisasi dengan toksoid difteri biasanya bergabung dengan toksoid tetanus dan preparat kuman batuk rejan yang dilemahkan dalam vaksin "tripel" menyebabkan penurunan besar dalam wabah penyakit.

i . Spirochaeta
Adalah bakteri yang panjang dan tipis, mempunyai bentuk pilinan yang panjangnya berkisar antara beberapa μm sampai 500 μm. Dinding selnya tidak sekaku dinding sel spirilla sehingga mereka bisa melengkung dengan gampang sekali meskipun beberapa Spirochaeta ada yang tidak berbahaya dan hidup dalam air tawar, tanah, atau tubuh hewan, namun ada juga yang parasit, contohnya Spirochaeta yang menimbulkan penyakit sifilis, yaitu penyakit kelamin yang menular.

j . Mycoplasma
Merupakan bakteri nonmotil yg kecil sekali non dinding sel. Mereka diantaranya hidup bebas, sedang yang lain hidup sebagai parasit pada tumbuhan, serangga dan hewan lain. Mycoplasma pertama yang ditemukan merupakan organisme yang menyebabkan suatu tipe pneumonia yang disebut pleuropneumonia pada hewan ternak. Anggota lain dari kelompok ini menimbulkan penyakit pada manusia yang dinamakan pneumonia atipikal primer. Mycoplasma termasuk organisme soliter yang paling kecil pada prokariotik meskipun banyak yang demikian kecil (0,1 μm) untuk bisa dilihat di bawah mikroskop elektron, namun mereka mengandung segala sesuatu yang diperlukan untuk menjalankan semua aktifitas kehidupan.

k. Rickettsia dan Chlamydiae
Rickettsia berlainan dengan Mycoplasma sebab Rickettsia hampir semuanya adalah parasit intraseluler obligat. Hal tersebut berarti bahwa mereka bisa tumbuh dan berkembang biak hanya selama mereka ada di dalam sel inangnya, yaitu beberapa arthropoda tertentu seperti caplak, tungau, kutu rambut, dan kutu anjing serta mamalia, mereka sangat tergantung kepada sel inangnya supaya disediakan koenzim seperti ATP. Demam tipus disebabkan Rickettsia yang ditularkan dari seseorang ke orang lain karena kebiasaan mengisap darah dari kutu tubuh. Demam bercak Rocky Mountain Spotted Fever disebabkan oleh Rickettsia yang ditularkan lewat gigitan caplak yang terinfeksi, untuk mengatasi organisme ini dilakukan pengobatan dengan antibiotik. Penyakit yang bisa disebabkan Rickettsia ini contohnya psittacosis atau "parrot fever" disebut juga demam burung kakak tua. Sebenarnya, bermacam-macam burung dan bahkan kadang-kadang manusia yang fungsinya adalah sebagai inang organisme tersebut, sehingga nama omitosis sekarang lebih disukai. Chlamydiae juga menimbulkan trakhoma, yaitu infeksi mata yg sering menyebabkan kebutaan permanen.

Bakteri peluncur
Prokariota tersebut dinamakan bakteri peluncur sebab caranya berpindah tempat, meluncur di atas substratnya. Spesies bakteri peluncur ini banyak uniseluler, sedangkan yang lain membentuk filamen sel yang panjang. Sel-sel dalam filamen tersebut berbagi dinding yang sama. Kebanyakan bakteri peluncur bersifat heterotrop, namun beberapa adalah kemoautotrop, yang bisa mengoksidasi H₂S untuk energi sebagaimana bakteri belerang kemoautotrof. Bakteri peluncur berfilamen, scr spesifik sangat mirip dgn kelompok utama prokariota, yaitu ganggang hijau-biru. Persamaan tersebut begitu dekatnya, sehingga bakteri peluncur berfilamen ini bisa mewakili ganggang hijau-biru yang sudah kehilangan kemampuannya untuk berfotosintesis.

Baca juga : Keanekaragaman Hayati

Alga hijau biru (Cyanophyta)
Organisme ini disebut alga (ganggang) sebab mereka hidup mirip dengan alga yang lainnya, dalam hal ini habitatnya dan dalam hal cara fotosintesisnya. walaupun demikian, alga hijau-biru ini merupakan prokariota, sehingga jauh lebih dekat kerabatnya dengan bakteri daripada dengan alga lainnya yang bersifat eukariotik. Untuk alasan inilah, para peneliti selanjutnya lebih menyukai pemakaian istilah cyanobacteria ("bakteri hijau-biru") untuk organisme itu. Meskipun alga hijau-biru itu berfotosintesis dan bersifat prokariotik, mereka berbeda dengan bakteri fotosintetik dalam banyak hal penting.

Share this post