Ciri-ciri Eubacteria: Pengertian, habitat, reproduksi, daur hidup

Kingdom Eubacteria, atau “bakteri sejati” meliputi kelompok luas organisme bersel tunggal dan mikroskopis. Sel-sel bakteri tidak memiliki nukleus (Prokarionta), yang menyiratkan bahwa materi genetik mereka tersebar di sitoplasma. Meskipun bakteri ini sangat kecil, mungkin ada jutaan individu dari masing-masing jenis dan diperkirakan bahwa total biomassa bakteri di planet bumi melebihi dari gabungan tanaman dan hewan.

Secara umum, eubacteria biasanya dikaitkan dengan penyakit, dan meskipun memang benar bahwa sejumlah besar spesies menyebabkan berbagai patologi pada manusia dan spesies lain, sebagian besar spesies tidak berbahaya dan bahkan memainkan peran yang sangat penting dalam berfungsinya ekosistem. Misalnya, di tanah biasanya ada sejumlah besar bakteri yang terlibat dalam dekomposisi bahan organik. Beberapa bakteri ini mendasar dalam siklus Nitrogen, dan unsur-unsur lain seperti Sulfur, Besi, dll.

Eubacteria lain dapat mengembangkan hubungan simbiosis penting dengan organisme lain. Dengan demikian, diperkirakan ada lebih dari 1.000 spesies bakteri di usus manusia, yang berkontribusi pada sintesis vitamin dan transformasi karbohidrat kompleks, di antara banyak peran lainnya. Karena kekeringannya yang luar biasa, gurun di Chili utara adalah salah satu daerah dengan aktivitas mikroba yang paling sedikit di planet bumi. Faktanya, gurun ini telah dipelajari untuk memahami seperti apa lingkungan dari planet seperti Mars.

Struktur Eubacteria

Struktur EubacteriaSeperti halnya arkea, eubacteria adalah prokariota, yang berarti sel-sel mereka tidak memiliki inti tempat DNA mereka disimpan. Ini membedakan kedua kelompok dari eukariota, yang DNA-nya terkandung dalam nukleus. Meskipun kemiripan struktural ini, Eubacteria tidak terkait erat dengan Archaea, seperti yang ditunjukkan oleh analisis RNA mereka.

Eubacteria dikelilingi oleh dinding sel. Dinding terbuat dari rantai peptidoglikan yang saling terhubung, polimer yang menggabungkan asam amino dan rantai gula. Struktur jaringan memberi dinding kekuatan yang dibutuhkan untuk mempertahankan ukuran dan bentuknya dalam menghadapi perubahan kimia dan osmotik di luar sel. Penisilin dan antibiotik terkait mencegah pertumbuhan sel bakteri dengan menonaktifkan enzim yang membangun dinding sel. Bakteri yang resisten terhadap penisilin mengandung enzim yang secara kimiawi memodifikasi penisilin, membuatnya tidak efektif.

Beberapa jenis Eubacteria memiliki lapisan tambahan di luar dinding sel. Lapisan ini terbuat dari lipopolysaccharide (LPS), kombinasi lipid dan gula. Ada beberapa konsekuensi untuk memiliki lapisan luar ini. Paling tidak impor ke bakteri tetapi penting bagi para peneliti, lapisan ini mencegah mereka dari mempertahankan pewarna tertentu (disebut pewarnaan Gram) yang digunakan untuk mengklasifikasikan bakteri. Bakteri yang memiliki lapisan LPS ini disebut Gram-negatif, berbeda dengan bakteri Gram-positif, yang tidak memiliki lapisan LPS luar dan yang mempertahankan noda. Yang lebih penting bagi bakteri dan organisme yang mereka infeksi adalah bahwa satu bagian dari lapisan LPS, yang disebut endotoksin, sangat beracun bagi manusia dan mamalia lain. Endotoksin sebagian harus disalahkan atas kerusakan yang disebabkan oleh infeksi oleh Salmonella dan spesies Gram-negatif lainnya.

Di dalam dinding sel adalah membran plasma, yang, seperti membran plasma eukariotik, adalah fosfolipid bilayer  yang bertabur protein. Tertanam dalam membran dan meluas ke luar mungkin flagela, yang merupakan filamen protein whiplike. Didukung oleh motor molekuler di pangkalan mereka, ini berputar cepat, mendorong bakteri melalui lingkungannya.

Di dalam membran plasma ada sitoplasma bakteri. Tidak seperti eukariota, bakteri tidak memiliki organel yang terikat membran, seperti mitokondria atau kloroplas. Faktanya, kedua organel ini diyakini telah berevolusi dari eubacteria yang hidup di dalam eukariota leluhur.

Sel bakteri mengambil salah satu dari beberapa bentuk umum, yang hingga saat ini digunakan sebagai dasar klasifikasi. Bacilli berbentuk batang; cocci berbentuk bulat; dan spirilli berbentuk spiral atau bergelombang. Setelah pembelahan, sel-sel bakteri dapat tetap terhubung, dan ini membentuk berbagai bentuk lainnya, dari kelompok untuk filamen untuk gulungan ketat.

Metabolisme Eubacteria

Meskipun kurangnya kompartementalisasi internal, metabolisme bakteri kompleks, dan jauh lebih beragam daripada metabolisme eukariotik. Di dalam Eubacteria ada spesies yang melakukan hampir setiap reaksi biokimiawi yang diketahui (dan banyak bakteri kimia yang masih harus ditemukan). Sebagian besar vitamin yang dibutuhkan manusia dalam makanan kita dapat disintesis oleh bakteri, termasuk vitamin K yang diserap manusia dari bakteri Escherichia coli (E. coli) di usus besar kita.

Perbedaan metabolisme yang paling luas dan paling signifikan di antara Eubacteria didasarkan pada sumber energi yang mereka gunakan untuk memberi energi pada metabolisme mereka. Seperti halnya manusia, banyak bakteri heterotrof, yang mengonsumsi senyawa berenergi tinggi organik (mengandung karbon) yang dibuat oleh organisme lain. Bakteri lain adalah chemolithotroph, yang menggunakan senyawa berenergi tinggi anorganik, seperti gas hidrogen, amonia, atau hidrogen sulfida. Yang lain adalah fototrof, menggunakan sinar matahari untuk mengubah senyawa berenergi rendah sederhana menjadi yang berenergi tinggi, yang kemudian mereka konsumsi secara internal.

Untuk semua organisme, ekstraksi energi dari senyawa berenergi tinggi memerlukan reaksi kimia di mana elektron bergerak dari atom yang mengikatnya secara longgar ke atom yang mengikatnya dengan erat. Perbedaan dalam energi pengikat adalah keuntungan yang tersedia untuk memberi daya pada proses sel lainnya. Di hampir semua eukariota, akseptor elektron utama adalah oksigen, dan air dan karbon dioksida adalah produk limbah akhir. Beberapa bakteri menggunakan oksigen untuk keperluan ini juga. Lainnya menggunakan sulfur (membentuk hidrogen sulfida, yang memiliki bau yang kuat), karbon (membentuk metana yang mudah terbakar, umum di rawa-rawa), dan berbagai senyawa lainnya.

Bakteri yang menggunakan oksigen disebut aerob. Mereka yang tidak disebut anaerob. Perbedaan ini tidak mutlak, karena banyak organisme dapat beralih di antara dua mode metabolisme, dan yang lain dapat mentolerir keberadaan oksigen bahkan jika mereka tidak menggunakannya. Namun, beberapa bakteri mati dalam oksigen, termasuk anggota gen Clostridium Gram positif. Clostridium botulinum menghasilkan toksin botulinum, zat paling mematikan yang dikenal. C. tetani menghasilkan toksin tetanus, yang bertanggung jawab untuk tetanus dan “lockjaw,” sementara spesies Clostridium lainnya menyebabkan gangren.

Siklus hidup Eubacteria

Ketika diberikan nutrisi yang memadai pada suhu dan pH yang sesuai, Bakteri E. coli dapat menggandakan jumlahnya dalam waktu 20 menit. Ini lebih cepat daripada kebanyakan spesies tumbuh, dan lebih cepat dari E. coli tumbuh dalam kondisi alami. Terlepas dari kecepatannya, pertumbuhan bakteri melibatkan mensintesis dua kali lipat jumlah semua bagiannya, termasuk membran, protein, ribosom, dan DNA. Pemisahan sel anak, yang disebut pembelahan biner, dilakukan dengan membuat dinding di antara kedua bagian. Sel-sel baru akhirnya bisa terpisah, atau mungkin tetap bergabung.

Ketika kondisi lingkungan sangat keras, beberapa spesies (termasuk anggota genus Clostridium) dapat membentuk struktur resistif khusus di dalam dirinya yang disebut endospore. Endospore mengandung DNA, ribosom, dan struktur lain yang diperlukan untuk kehidupan, tetapi secara metabolik tidak aktif. Ia memiliki lapisan luar pelindung dan kadar air yang sangat rendah, yang membantunya bertahan dari pemanasan, pembekuan, radiasi, dan serangan bahan kimia. Endospora diketahui telah bertahan selama beberapa ribu tahun, dan mungkin mampu bertahan lebih lama, mungkin jutaan tahun. Ketika terkena kondisi yang tepat (adanya kehangatan dan nutrisi), endospore dengan cepat mengalami konversi kembali menjadi sel bakteri aktif.

DNA Eubacteria

Sebagian besar eubacteria memiliki DNA yang hadir dalam kromosom sirkuler tunggal yang besar. Selain itu, mungkin ada banyak lingkaran yang jauh lebih kecil, yang disebut plasmid. Plasmid biasanya membawa satu atau beberapa gen. Ini sering untuk fungsi khusus, seperti metabolisme nutrisi tertentu atau antibiotik.

Meskipun tidak ada nukleus, kromosom biasanya terbatas pada daerah kecil sel, yang disebut nukleoid, dan melekat pada membran bagian dalam. Genom bakteri lebih kecil dari eukariota. Sebagai contoh, E. coli hanya memiliki 4,6 juta pasangan basa DNA, dibandingkan tiga miliar pada manusia. Seperti pada eukariota, DNA melilit dengan kuat agar masuk ke dalam sel. Tidak seperti eukariota, bagaimanapun, DNA tidak melekat pada protein histon.

Banyak yang kita ketahui tentang replikasi DNA berasal dari studi bakteri, terutama E. coli, dan rincian proses ini dibahas di tempat lain dalam ensiklopedia ini. Tidak seperti replikasi eukariotik, replikasi prokariotik dimulai pada satu titik, dan berlangsung di sekitar lingkaran di kedua arah. Hasilnya adalah dua kromosom sirkuler, yang dipisahkan selama pembelahan sel. Plasmid bereplikasi dengan proses serupa.

Transfer Gen

Sementara bakteri tidak berhubungan kelamin seperti organisme multiseluler, ada beberapa proses dimana mereka mendapatkan gen baru: konjugasi, transformasi, dan transduksi. Konjugasi dapat terjadi antara dua strain bakteri yang sesuai ketika satu (atau keduanya) memperluas proyeksi mirip rambut yang disebut pili untuk menghubungi yang lain. Kromosom, atau bagian dari satu, dapat ditransfer dari satu bakteri ke yang lain. Selain itu, plasmid dapat ditukar melalui pili ini. Beberapa bakteri dapat mengambil DNA dari lingkungan, suatu proses yang disebut transformasi. DNA kemudian dapat dimasukkan ke dalam kromosom inang.

Beberapa virus bakteri, yang disebut fag, dapat melakukan transduksi. Dengan beberapa fag, virus sementara diintegrasikan ke dalam kromosom inang. Ketika dilepaskan dengan sendirinya, ia dapat membawa sebagian DNA inang dengannya. Ketika terus menginfeksi sel lain, DNA tambahan ini mungkin tertinggal dalam putaran integrasi dan pelepasan berikutnya. Fag lain, yang disebut transduser umum, mengemas fragmen kromosom ke dalam fag alih-alih genom mereka sendiri. Ketika fag transduksi menginfeksi sel baru, mereka menyuntikkan DNA bakteri. Fag ini tidak memiliki genomnya sendiri dan tidak dapat bereplikasi di sel baru. DNA bakteri yang dimasukkan dapat bergabung kembali (bergabung dengan) kromosom bakteri inang.

Regulasi Gen dan Sintesis Protein

Ekspresi gen pada banyak bakteri diatur melalui keberadaan operon. Operon adalah sekelompok gen yang produk proteinnya memiliki fungsi terkait. Misalnya, operon lac termasuk satu gen yang mengangkut gula laktosa ke dalam sel dan yang lainnya memecahnya menjadi dua bagian. Gen-gen ini berada di bawah kendali promotor yang sama, dan karenanya ditranskripsi dan diterjemahkan menjadi protein pada saat yang sama. RNA polimerase hanya dapat mencapai promotor jika represor tidak memblokirnya; represor lac dicabut oleh laktosa. Dengan cara ini, bakteri menggunakan sumber dayanya untuk membuat enzim pencerna laktosa hanya ketika laktosa tersedia.

Gen lain diekspresikan secara konstan pada level rendah; produk protein mereka diperlukan untuk fungsi “tata graha” seperti sintesis membran dan perbaikan DNA. Salah satu enzim tersebut adalah DNA gyrase, yang meredakan ketegangan pada heliks ganda selama replikasi dan perbaikan. DNA girase adalah target untuk antibiotik ciproflaxin (dijual dengan nama Cipro), efektif melawan Bacillus anthracis, penyebab antraks. Karena eukariota tidak memiliki jenis DNA girase, mereka tidak dirugikan oleh aksi antibiotik ini.

Seperti pada eukariota, translasi (sintesis protein) terjadi pada ribosom. Tanpa nukleus untuk mengeluarkannya, ribosom dapat menempel pada RNA kurir meskipun RNA masih melekat pada DNA. Ribosom multipel dapat menempel pada mRNA yang sama, membuat banyak salinan dari protein yang sama.

Ribosom eubacteria memiliki struktur yang mirip dengan yang ada di eukariota dan archaea, tetapi berbeda dalam detail molekuler. Ini memiliki dua konsekuensi penting. Pertama, mengurutkan molekul RNA ribosom adalah alat yang berguna untuk memahami diversifikasi evolusi Eubacteria. Organisme dengan urutan yang lebih mirip dianggap lebih dekat hubungannya. Alat yang sama telah digunakan untuk menunjukkan bahwa Archaea dan Eubacteria tidak terkait erat, meskipun memiliki banyak kesamaan. Memang, Archaea lebih terkait erat dengan eukariota (termasuk manusia) daripada Eubacteria.

Kedua, perbedaan antara ribosom bakteri dan eukariotik dapat dieksploitasi dalam merancang terapi antibakteri. Berbagai bagian unik dari ribosom bakteri adalah target untuk banyak antibiotik, termasuk streptomisin, tetrasiklin, dan eritromisin.

Klasifikasi Eubacteria

Bakteri dapat diklasifikasikan ke dalam berbagai kategori berdasarkan fitur dan karakteristiknya. Klasifikasi bakteri terutama didasarkan pada hal-hal berikut:

  • Bentuk
  • Komposisi dinding sel
  • Cara respirasi
  • Cara makan

Klasifikasi bakteri berdasarkan Bentuk:

Jenis Klasifikasi Contohnya
Bacillus (berbentuk batang) Escherichia coli (E. coli)
Spirilla atau spirochete (Spiral) Spirillum volutans
Coccus (Sphere) Streptococcus pneumoniae
Vibrio (berbentuk koma) Vibrio cholerae

Klasifikasi bakteri berdasarkan Komposisi Dinding Sel:

Jenis Klasifikasi Contohnya
Dinding sel peptidoglikan Bakteri gram positif
Dinding sel Lipopolysaccharide Bakteri gram negatif

Klasifikasi bakteri berdasarkan Cara makan:

Jenis Klasifikasi Contohnya
Bakteri Autotrofik Cyanobacteria
Bakteri Heterotrofik Semua bakteri penyebab penyakit

Klasifikasi bakteri berdasarkan Cara Respirasi:

Jenis Klasifikasi Contohnya
Bakteri anaerob Actinomyces
Bakteri aerobik Mycobacterium

Reproduksi Eubacteria

Reproduksi Eubacteria

Bakteri mengikuti mode reproduksi aseksual yang disebut pembelahan biner. Eubacteria tunggal membelah menjadi dua sel anak. Ini identik dengan sel induk serta satu sama lain. Replikasi DNA dalam bakteri induk menandai awal fisi. Akhirnya, sel memanjang untuk membentuk dua sel anak.

Tingkat dan waktu reproduksi tergantung pada kondisi seperti suhu dan ketersediaan nutrisi. Ketika ada kondisi yang menguntungkan, E.coli atau Escherichia coli menghasilkan sekitar 2 juta bakteri setiap 7 jam.

Reproduksi Eubacteria sangat aseksual, tetapi dapat mengalami reproduksi seksual dalam kasus yang sangat jarang.

Rekombinasi genetik pada bakteri berpotensi terjadi melalui konjugasi, transformasi, atau transduksi. Dalam kasus seperti itu, bakteri dapat menjadi resisten terhadap antibiotik karena ada variasi dalam materi genetik (sebagai lawan dari reproduksi aseksual di mana materi genetik yang sama hadir dalam beberapa generasi)

Eubacteria bermanfaat

Tidak semua bakteri berbahaya bagi manusia. Ada beberapa bakteri yang bermanfaat dalam berbagai cara. Di bawah ini tercantum beberapa manfaat bakteri:

  • Ubah susu menjadi dadih – Lactobacillales atau bakteri asam laktat
  • Produk makanan fermentasi – Streptococcus dan Bacillus
  • Membantu pencernaan dan meningkatkan sistem kekebalan tubuh – Actinobacteria, Bacteroidetes,
  • Firmicutes, Proteobacteria
  • Produksi antibiotik yang digunakan dalam pengobatan dan pencegahan infeksi bakteri – Bakteri tanah

Eubacteria Berbahaya

Ada bakteri yang dapat menyebabkan banyak penyakit. Mereka bertanggung jawab atas banyak penyakit menular seperti pneumonia, TBC, difteri, sifilis, kerusakan gigi. Efeknya dapat diperbaiki dengan minum antibiotik dan obat yang diresepkan.

Namun, tindakan pencegahan jauh lebih efektif. Sebagian besar bakteri penyebab penyakit ini dapat dihilangkan dengan cara mensterilkan atau mendisinfeksi permukaan yang terbuka, instrumen, alat, dan utilitas lainnya. Metode-metode ini termasuk – aplikasi panas, desinfektan, radiasi UV, pasteurisasi, perebusan, dll.

Ringkasan

Secara sederhana ciri-ciri Eubacteria adalah sebagai berikut:

  • Eubacteria juga dikenal sebagai “bakteri sejati”.
  • Dinding selnya kaku dan terbuat dari peptidoglikan.
  • Bergerak dengan bantuan flagella.
  • Beberapa bakteri mengandung pelengkap pendek pada permukaan sel yang dikenal sebagai pili yang membantu bakteri selama reproduksi seksual. Pili juga membantu patogen untuk menempel pada inang.
  • Mereka dibagi menjadi dua kategori; gram positif dan gram negatif, tergantung pada sifat dinding sel dan pewarnaan yang mereka ambil.
  • Rhizobium dan Clostridium adalah dua contoh eubacteria.

Soal dan jawaban Eubacteria

1. Apa saja jenis bakteri itu ??

Bakteri dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan beberapa karakteristik seperti bentuk, komposisi dinding sel, mode respirasi, dan mode nutrisi.

2. Apa itu bakteri? Bagaimana Anda mendefinisikan bakteri?

Bakteri adalah organisme uniseluler prokariotik. Mereka memiliki struktur sel yang relatif sederhana dibandingkan dengan sel eukariotik. Mereka juga tidak memiliki organel yang terikat membran seperti nukleus. Namun, apakah mereka memiliki bahan genetik (DNA atau RNA) di ruang intraseluler yang disebut nukleoid

3. Bagaimana bakteri berkembang biak?

Bakteri bereproduksi melalui proses yang disebut pembelahan biner. Dalam proses ini, satu bakteri membelah menjadi dua sel anak. Sel-sel anak ini identik dengan sel induk serta satu sama lain.

4. Tuliskan 4 contoh bakteri.

  • Streptococcus
  • Basil
  • Actinobacteria
  • Proteobacteria

Related Posts