MONERA KELAS X SEMESTER 1

BAB 4 MONERA

Materi Biologi Kelas X Bab IV Monera. Setelah mempelajari bab ini Anda mampu mendeskripsikan Archaebacteria dan Eubacteria dan perannya bagi kehidupan manusia.

Monera merupakan kelompok organisme bersel tunggal (uni seluler) dan tidak memiliki membran inti sel atau disebut prokariotik (dalam bahasa  Yunani moneresberarti “tunggal”). Organisme prokariotik berada dalam satu kingdom Monera.  Ada dua kelompok besar organisme prokariotik yaitu Archaeobacteria dan Eubacteria. Contoh organisme prokariotik adalah bakteri.

A. Eubacteria (Bakteri)

Organisme prokariotik merupakan organisme yang paling banyak di bumi. Bahkan, jumlah organisme prokariotik yang berada di mulut, kulit, atau segumpal tanah jauh melebihi jumlah manusia di bumi. Selain jumlahnya paling banyak, organisme prokariotik merupakan organisme yang paling mudah berkembangbiak dan memperbanyak diri. Anggota terbesar kelompok organisme prokariotik adalahbakteri.

1. Struktur dan Bentuk Bakteri

Sel bakteri berukuran sangat kecil dan bentuknya sederhana. Rata-rata panjangnya antara 2 – 10 mikrometer dan diameternya antara 0,1 – 2 mikrometer. Sel bakteri merupakan sel prokariotik (belum memiliki membran nukleus) yang dilingkupi oleh membran sel dan dinding sel yang kaku. Beberapa jenis bakteri mempunyai flagella dan pili pada permukaan selnya.

a. Bentuk Bakteri

1. Basil
   Sel bakteri basil berbentuk silindris seperti batang. Ujung sel bervariasi seperti persegi, bundar, meruncing, dan sebagainya. Pola penataan sel bakteri bentuk basil adalah sebagai berikut.
   • Monobasilus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentuk basil yang hidup soliter.
   • Diplobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup berpasangan dua-dua.
   • Streptobasilus, yaitu bakteri basil yang hidup berkoloni memanjang membentuk rantai.
2. Kokus
   Sel bakteri kokus berbentuk seperti bola, yang memiliki beberapa pola penataan.
   • Monokokus, yaitu hanya terdiri dari satu bakteri bentuk kokus yang hidup sendiri.
   • Diplokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berpasangan dua-dua yang saling melekat.
   • Tetrakokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dan pada setiap kelompok terdiri dari empat sel yang saling melekat.
   • Streptokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkoloni saling berikatan memanjang seperti rantai.
   • Sarkina, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dan saling berikatan dengan penataan seperti kubus.
   • Stafilokokus, yaitu bakteri kokus yang hidup berkelompok dengan pola penataan yang tidak teratur, atau menyerupai gerombolan buah anggur.
3. Spirilum
   Bakteri spirilum berbentuk panjang dan lengkung menyerupai spiral, berkelok, atau melengkung. Biasanya bakteri bentuk ini hidup soliter, tidak membentuk koloni. Meskipun bentuk dasarnya sama, tiap jenis bakteri spirilum mempunyai perbedaan dalam hal panjang, jumlah lekukan, panjang lekukan, dan kerapatan lekukan.

b. Flagela dan Pili

Beberapa jenis bakteri mempunyai flagela yang kecil, kaku, dan berpilin yang dapat digunakan untuk berpindah tempat dengan gerakan berenang. Flagela bakteri panjangnya berkisar antara 3 – 12 nanometer, dengan diameter antara 10 – 20 nanometer. Tidak semua bakteri mempunyai flagela, umumnya hanya bakteri bentuk basil dan spirilum yang memilikinya. Berdasarkan letak flagelanya, bakteri dibedakan menjadi 5 kelompok.

1. Atrik, yaitu bakteri yang tidak mempunyai flagela.
2. Monotrik, yaitu bakteri yang mempunyai satu buah flagela.
3. Lofotrik, yaitu bakteri yang mempunyai sekelompok flagela pada salah satu ujung sel.
4. Amfitrik, yaitu bakteri yang mempunyai flagela pada dua ujung sel, baik flagela tunggal maupun berkelompok pada setiap ujung selnya.
5. Peritrik, yaitu bakteri yang seluruh permukaan sel dikelilingi oleh flagela.

Beberapa bakteri, misalnya Escherichia coli dan Neisseria gonorrhoeae mempunyai bentuk seperti flagela pendek dan lurus yang disebut pili. Pili (disebut juga fimbria) berukuran lebih pendek dari flagela, panjangnya hanya beberapa mikrometer dengan diameter yang lebih kecil dan bentuk yang lebih lurus dibandingkan flagela. Pili umumnya hanya ditemukan pada bakteri gram negatif. Pili berguna sebagai alat bantu bakteri untuk menempel di berbagai permukaan, termasuk pelekatannya pada jaringan hewan atau tumbuhan yang ditempeli. Pada sel-sel bakteri yang melakukan konjugasi (pertukaran materi genetik), pertukaran ADN antara dua sel terjadi melalui pili khusus yang disebut pili seks.

c. Kapsul

Beberapa jenis bakteri seperti Penumococcus (penyebab penyakit pneumonia) selnya dikelilingi oleh lapisan lendir kental yang disebut kapsul. Ketebalan kapsul bervariasi dari sangat tipis hingga sangat tebal. Kapsul dibuat di dalam sitoplasma dan dikeluarkan melewati dinding sel. Kapsul biasanya tersusun atas polimer karbohidrat sederhana. Selain sebagai pelindung kapsul juga berfungsi sebagai cadangan makanan. Pada bakteri patogen seperti Streptococcus pneumoniae, kapsul berhubungan dengan sifat patogenitasnya. Bakteri yang kehilangan kapsulnya akan kehilangan kemampuan untuk menginfeksi.

d. Dinding Sel

Sel bakteri dibatasi oleh membran sitoplasma dan dinding sel. Dinding sel bakteri berbeda dengan dinding sel
tumbuhan, karena tidak mengandung selulosa dan susunannya lebih rumit. Tebal dinding sel bakteri umumnya
berkisar antara 10 – 35 nanometer. Adanya dinding sel menyebabkan bentuk sel bakteri selalu tetap. Dinding sel
bakteri tersusun atas peptidoglikan atau mukopeptida, yaitu polisakarida yang berikatan dengan protein. Bakteri gram positif dinding selnya cukup tebal, terdiri dari satu lapis yang banyak mengandung peptidoglikan dan asam tekoat. Bakteri gram negatif dinding selnya lebih tipis, terdiri atas 3 lapis dengan lapisan tengah berupa peptidoglikan dan tidak mengandung asam tekoat.

e. Struktur Sel

Berbatasan dengan dinding sel terdapat membran sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat beberapa organel yang penting untuk kehidupan sel bakteri.

1. Membran sitoplasma
   Membran sel tersusun atas protein dan lemak seperti membran sel eukariotik. Pada tempat-tempat tertentu pada membran sitoplasma terdapat tonjolan-tonjolan ke dalam membentuk struktur yang disebut mesosom. Adanya mesosom akan memperluas permukaan sel sebelah dalam. Pada mesosom terdapat banyak enzim, sehingga diperkirakan menjadi tempat pembentukan energi bagi bakteri. Mesosom juga berperan dalam sintesis dinding sel dan pembelahan sel.
2. Sitoplasma
   Sitoplasma merupakan tempat berlangsungnya reaksi biokimiawi dalam metabolisme sel. Sitoplasma tersusun atas koloid yang berisi nutrien, inklusi, ribosom, enzim, dan ADN. Inklusi merupakan suatu kantong yang dibatasi membran serupa dengan membran sitoplasma yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hasil metabolisme. Terdapat beberapa jenis inklusi, misalnya inklusi yang berisi glikogen, volutin (suatu bentuk fosfat anorganik), dan lemak.
3. Spora dan Kista
   Beberapa jenis bakteri menghasilkan spora, baik di luar sel (eksospora) maupun di dalam sel (endospora). Spora merupakan sel bakteri yang dorman (tidak aktif) yang terbentuk karena kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Spora ini tahan terhadap radiasi sinar ultraviolet, panas, dan kekeringan serta tahan terhadap bahan kimiawi seperti desinfektan. Jika kondisi lingkungan telah sesuai, spora akan berkecambah dan menghasilkan sel bakteri seperti sel asalnya. Contoh bakteri yang menghasilkan endospora adalah Bacillus dan Clostridium. Pada Azotobacter dan Bdellovibrio bila keadaan lingkungan tidak menguntungkan, sel membentuk dinding yang lebih tebal dan menjadi dorman. Struktur seperti ini disebut kista.

2. Nutrisi dan Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Untuk dapat hidup, bakteri memerlukan nutrisi yang tepat. Semua sel bakteri membutuhkan sumber karbon, nitrogen, belerang, fosfor, garam-garam anorganik (misalnya kalium, magnesium, natrium, kalsium, dan besi), dan sejumlah mikronutrien (antara lain seng, tembaga, mangan, selenium, tungsten, dan molibdenum dalam jumlah sedikit). Terdapat dua jenis sumber karbon bagi bakteri, yaitu karbon yang berasal komponen organik dan dari komponen anorganik.

Berdasarkan cara memperoleh makanan (sumber karbon), bakteri dibedakan menjadi bakteri heterotrof dan autotrof.

1. Bakteri Heterotrof
   Bakteri heterotrof memerlukan karbon yang berasal dari komponen organik. Bakteri jenis ini tidak dapat membuat senyawa organik dari substansi anorganik sederhana, jadi selalu hidup dengan memperoleh makanan dari  organisme lain. Kelompok terbesar bakteri heterotrof adalah bakteri saprofit, yaitu bakteri yang memperoleh zat organik dari penguraian sampah, bangkai, kotoran, dan sebagainya. Dalam proses penguraian itu dihasilkan CO2, H2O, energi, dan mineral-mineral. Kelompok bakteri heterotrof yang lain memperoleh makanan langsung dari organisme lain, disebut bakteri parasit. Bakteri parasit ditemukan pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakteri parasit yang menyebabkan penyakit disebut bakteri patogen, misalnya Bacillus antrachis yang menyebabkan penyakit antraks pada sapi. Beberapa jenis bakteri parasit tidak menimbulkan penyakit pada organisme yang ditumpanginya dan disebut bakteri apatogen, misalnya Escherichia coli yang hidup di usus besar manusia.
2. Bakteri Autotrof
   Bakteri autotrof dapat menggunakan karbon anorganik atau karbon dioksida bebas (CO2) sebagai sumber karbon. Bakteri jenis ini dapat membuat senyawa organik dari zat-zat anorganik, jadi dapat menyusun makanan sendiri. Berdasarkan sumber energi yang dipergunakan untuk mensintesis senyawa organik, bakteri autotrof dibedakan menjadi bakteri fotoautotrofdan bakteri kemoautotrof. Bakteri fotoautotrof menggunakan energi cahaya untuk mensintesis senyawa organik yang diperlukan melalui proses fotosintesis. Bakteri ini mempunyai klorofil yang disebut bakterioklorofil. Contohnya adalah bakteri sulfur hijau, bakteri sulfur ungu, dan bakteri nonsulfur ungu. Proses fotosintesis pada bakteri dilakukan secara anaerobik dan tidak dihasilkan oksigen. Bakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya. Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteri kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, dan besi, atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen. Contohnya adalah bakteri besi, bakteri belerang, dan bakteri nitrogen.

Selain ketersediaan nutrisi, bakteri juga memerlukan kondisi lingkungan yang memungkinkan untuk tumbuh optimum. Kondisi lingkungan sangat memengaruhi aktivitas dan pertumbuhan bakteri. Berikut ini dijelaskan beberapa faktor yang memengaruhi pertumbuhan bakteri.

a. Oksigen

Reaksi biokimiawi dalam proses metabolisme memerlukan energi yang dihasilkan melalui respirasi. Dalam respirasi, ada bakteri yang memerlukan oksigen dan ada pula yang tidak memerlukan oksigen. Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok.

• Bakteri aerob obligat
  Bakteri aerob obligat memerlukan oksigen bebas dalam proses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh di tempat yang cukup tersedia oksigen. Oksigen diperlukan untuk memecah bahan organik (zat makanan) sehingga diperoleh energi. Bakteri jenis ini menyukai tempat hidup yang dapat berhubungan dengan udara bebas. Contohnya adalah Bacillus substilis, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, dan Thiobacillus ferooxidans.
• Bakteri anaerob obligat
  Bakteri anaerob obligat tidak memerlukan oksigen bebas untuk melangsungkan proses respirasi. Bakteri ini hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak mengandung oksigen bebas. Untuk respirasinya, bakteri jenis ini mempunyai enzim tertentu yang spesifik guna memecah bahan organik (menghasilkan energi) dalam keadaan anarob.Contoh bakteri anaerob obligat adalah Clostridium tetani, Methanobacterium, dan Bacteroides.
• Bakteri anaerob fakultatif
  Bakteri anaerob fakultatif dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan dengan konsentrasi oksigen yang rendah. Oksigen tidak diperlukan dalam pembentukan energi, tetapi dapat memacu proses metabolisme, sehingga keberadaan sedikit oksigen mengakibatkan proses respirasi lebih efisien dibandingkan keadaan anaerob. Contohnya adalah Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli, dan Staphylococcus aureus.

b. Suhu

Laju pertumbuhan bergantung pada reaksi biokimiawi dan reaksi ini dipengaruhi oleh suhu. Dengan demikian pola
pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh suhu. Suhu optimum yang dikehendaki bakteri untuk pertumbuhan berbeda-beda. Suhu optimum merupakan suhu yang paling baik/sesuai untuk kehidupan suatu jenis bakteri.

Berdasarkan suhu optimumnya, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok.

• Bakteri psikrofil, dapat tumbuh pada suhu 0° – 30°C dengan suhu optimum 15°C. Contoh bakteri psikrofil adalah Pseudomonas, Flavobacterium,Achromobacter, dan Alcaligenes.
• Bakteri mesofil, dapat tumbuh pada suhu 25° – 37°C dengan suhu optimum 32°C. Umumnya bakteri jenis ini
  hidup di dalam alat pencernaan. Beberapa jenis bakteri bahkan dapat hidup dengan baik pada suhu sekitar 40°C. Semua jenis bakteri yang bersifat patogen pada hewan merupakan bakteri mesofil.
• Bakteri termofil, dapat tumbuh pada daerah yang suhunya tinggi, lebih dari 40°C. Temperatur optimumnya antara 55 – 60°C. Bakteri ini dijumpai pada sumber-sumber air panas, kawah gunung berapi, geiser, dan sebagainya. Contoh bakteri termofil adalah Thermus aquaticus, Sulfolobus acidocaldarius, dan Chloroflexus.

c. Kelembapan

Bakteri dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan yang lembap. Jika keadaan lingkungan menjadi kering, kegiatan
metabolismenya terhenti. Dalam keadaan ini bakteri akan membentuk spora yang dapat bertahan hidup dalam jangka waktu yang lama.

d. Tekanan Osmosis

Sel bakteri mempunyai tekanan osmosis tertentu, sehingga menghendaki lingkungan yang tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis sel (isotonis). Jika sel bakteri berada pada lingkungan yang hipertonis (misalnya dalam larutan gula/garam yang pekat) pertumbuhannya akan terhambat karena dapat menyebabkan plasmolisis, yaitu terlepasnya membran sel dari dinding sel. Namun demikian beberapa jenis bakteri diketahui dapat menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang tinggi. Bakteri yang dapat hidup di lingkungan yang berkadar garam tinggi disebut bakteri halofil, misalnya Halobacterium.

e. Derajat Keasaman (pH)

Setiap jenis bakteri menghendaki pH tertentu untuk dapat tumbuh optimum. Hal ini berkaitan dengan batas pH bagi kerja enzim. Derajat keasaman di luar batas nilai optimum menyebabkan kerusakan pada enzim, sehingga metabolisme sel terganggu. Beberapa jenis bakteri dapat hidup dengan baik pada pH tinggi (lingkungan bersifat basa) maupun pada pH rendah (lingkungan bersifat asam), namun kebanyakan bakteri memerlukan pH antara 6,5 – 7,5. Thiobacillus ferrooxidans dapat tumbuh dengan baik pada pH 1,3.

f. Radiasi

Pada umumnya radiasi cahaya menyebabkan kerusakan pada bakteri nonfotosintetik. Cahaya dengan panjang gelombang yang pendek jika dipaparkan pada bakteri akan menyebabkan ionisasi komponen sel yang dapat berakibat pada kematian. Oleh karena itu energi radiasi dari sinar X, sinar gamma, dan sinar ultraviolet banyak digunakan untuk sterilisasi bahan makanan.

g. Senyawa Kimia

Beberapa bahan kimia seperti antibiotik dan desinfektan dapat merusak dan mematikan sel bakteri, sehingga keberadaan bahan kimia dapat menghambat pertumbuhan bakteri.

3. Perkembangbiakan dan Rekombinasi pada Bakteri

Bakteri berkembang biak secara aseksual dengan pembelahan sel. Pada akhir pembelahan sel, membran plasma dan
dinding sel tumbuh ke arah dalam yang membagi sel menjadi dua. Dinding sel yang baru kemudian memisahkan kedua sel anak. Bila dinding sel ini tidak memisah atau memisah kurang sempurna, maka akan terbentuk rantai/koloni bakteri.

Pada bakteri tidak ditemukan reproduksi seksual yang melibatkan peleburan sel gamet dengan diikuti pengurangan jumlah kromosom. Namun pada beberapa bakteri terjadi permindahan bahan genetik dari satu sel ke sel yang lain. Sel yang memberikan bahan genetik disebut sel donor dan sel yang menerima bahan genetik disebut sel resipien. Penggabungan dua jenis bahan genetik ini disebut rekombinasi. Rekombinasi bahan genetik dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu transformasi,konjugasi, dan transduksi.

• Transformasi
  Transformasi adalah pemindahan bahan genetik dari satu sel ke sel yang lain tanpa melalui kontak langsung. Pada keadaan tertentu (misalnya perlakuan dengan kalsium klorida/CaCl2) bakteri dapat mengambil potongan ADN dari luar sel secara langsung. Pemindahan materi genetik juga dapat berlangsung melalui perantaraan plasmid. Jika plasmid suatu bakteri masuk ke dalam bakteri yang lain maka akan terjadi rekombinasi. Contoh bakteri yang diketahui dapat melakukan transformasi secara alami adalah Haemophilus,Neisseria, Streptococcus, dan Bacillus.
• Konjugasi
  Konjugasi adalah pemindahan bahan genetik dari sel donor ke sel resipien secara langsung melalui saluran konjugasi sehingga kedua sel saling berhubungan. Melalui saluran konjugasi ini materi genetik sel donor berpindah ke sel resipien sehingga terjadi rekombinasi genetik. Tentu kamu masih ingat struktur pili pada permukaan sel bakteri. Pili inilah yang digunakan sebagai saluran konjugasi yang disebut pili seks.
• Transduksi
  Transduksi adalah pemindahan bahan genetik melalui perantaraan virus bakteri (bakteriofag). Coba kamu ingat lagi proses replikasi virus. Ketika terjadi sintesis partikel-partikel virus, sebagian kecil ADN sel inang dapat bergabung dengan materi genetik virus. Jika virus ini kemudian menginfeksi bakteri yang lain, maka fragmen-fragmen ADN bakteri yang terbawa dapat bergabung dengan ADN sel inang yang menyebabkan terjadinya rekombinasi.

4. Peran Bakteri dalam Kehidupan

Dalam ekosistem bakteri berperan penting sebagai pembusuk yang menguraikan bahan-bahan organik dan sisa-sisa
organisme menjadi bahan anorganik yang dapat digunakan tumbuhan. Diperkirakan dalam satu gram tanah yang subur terdapat miliaran bakteri beserta ribuan mikroorganisme lain.

a. Bakteri yang Menguntungkan

Bakteri menghasilkan antibiotik seperti tirotrisin, basitrasin, streptomisin, teramisin, dan polimiksin yang berguna dalam pengobatan. Beberapa jenis bakteri dimanfaatkan secara luas untuk membuat bahan organik dan makanan seperti keju, asam asetat, dan berbagai asam amino. Berikut ini adalah beberapa contoh bakteri yang menguntungkan.

1. Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus untuk membuat yoghurt.
2. Lactobacillus casei digunakan dalam pembuatan keju.
3. Rizobium bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dapat menambat nitrogen dari udara bebas
   sehingga dapat menyuburkan tanah.
4. Acetobacter xylinum digunakan dalam proses pembuatan nata de coco dari air kelapa.
5. Escherichia coli yang hidup di dalam usus besar manusia membantu membusukkan sisa-sisa makanan dan menghasilkan vitamin K.
6. Streptococcus griceus menghasilkan antibiotik streptomisin.
7. Pada pengolahan limbah, diperlukan bakteri aerob untuk mengoksidasi limbah, sehingga daya racun limbah terhadap lingkungan berkurang.
8. Pada pembuatan biogas, bakteri mengubah sampah dan kotoran menjadi biogas yang terutama terdiri atas gas metana. Gas metana dapat digunakan sebagai bahan bakar dan penerangan.
9. Dalam rekayasa genetika, ADN bakteri dimodifikasi sehingga menghasilkan protein tertentu yang dibutuhkan manusia. Dengan demikian dapat diperoleh sejumlah besar protein/enzim dalam waktu relatif singkat.

b. Bakteri yang Merugikan

Banyak bakteri yang bersifat merugikan karena menimbulkan penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Bakteri juga menyebabkan banyak kerusakan pada makanan, bahan pangan, dan menghasilkan toksin/racun. Berikut ini contoh beberapa jenis bakteri yang merugikan.

1. Clostridium tetani menyebabkan penyakit tetanus.
2. Salmonella typhi menyebabkan penyakit tifus.
3. Diplococcus pneumonia menyebabkan penyakit pneumonia/radang paru-paru.
4. Bacillus anthracis menyebabkan penyakit antraks pada sapi, kerbau, dan domba.
5. Aspergillus flavus merusak biji kacang-kacangan yang disimpan dan menghasilkan racun aflatoksin yang berbahaya.
6. Erwinia tracheiphila menyebabkan penyakit busuk daun pada tanaman labu.

c. Usaha Pencegahan

Usaha untuk mencegah serangan bakteri adalah menjaga kebersihan, pola hidup higienis, dan melakukan sterilisasi pada peralatan. Penyakit karena bakteri dapat diatasi dengan pemberian vaksin dan antibiotik. Serangan bakteri pada tanaman dapat diatasi dengan pemberian bakterisida. Untuk mencegah kerusakan makanan dan bahan pangan dilakukan berbagai upaya pengawetan seperti pemanasan, pendinginan, pembekuan, pengeringan, pengasapan, pengasaman, pengasinan, dibuat manisan, pasteurisasi, radiasi, dan menggunakan bahan kimia.

B. Archaebacteria

Archaebacteria meliputi kelompok bakteri yang mempunyai beberapa perbedaan komposisi sel, fisiologi, dan materi genetik dengan kelompok Eubacteria. Organisme dalam kelompok Archaebacteria disebut arkae. Perbedaan pokok antara Archaebacteria dengan Eubacteria adalah komposisi lemak pada dinding sel dan perbedaan lintasan metabolisme, enzim, dan kofaktor enzim. Dinding sel Archaebacteria tidak mengandung peptidoglikan, atau jika ada tidak mengandung asam muramat. Meskipun dapat bersifat gram positif atau gram negatif, dinding sel arkae secara struktural berbeda dengan dinding sel bakteria. Archaebacteria tidak dapat membentuk spora. Kebanyakan bersifat anaerob meskipun beberapa jenis bersifat aerobik, anaerobik, dan anaerobik fakultatif. Di dalam selnya tidak mengandung klorofil. Beberapa jenis Archaebacteria mempunyai flagella untuk bergerak. Ribosom arkae mempunyai komposisi protein yang berbeda dengan ribosom bakteri.

Archaebacteria dapat ditemukan di daratan maupun di perairan dan dapat hidup di lingkungan yang tidak menguntungkan, yaitu dapat hidup di perairan panas dan berkadar garam tinggi. Bentuk sel bervariasi, misalnya berbentuk seperti bola, batang, dan spiral. Kelompok bakteri ini bereproduksi dengan pembelahan sel, membentuk tunas, dan fragmentasi benang pada Archaebacteria yang hidup berkoloni.

1. Jenis-Jenis Archaebacteria

Dalam sistem klasifikasi modern, Archaebacteria dibagi menjadi empat kelompok utama yaitu krenarkaeota,
euriarkaeota, korarkaeota, dan nanoarkaeota. Euriarkaeota merupakan kelompok yang penting, terdiri dari metanokokus, metanopiri, metanobakter, halobakteri, termoplasma, termokokus, dan arkaeoglobi. Berdasarkan keadaan lingkungan yang dikehendaki, Archaebacteria dibedakan menjadi tiga kelompok.

a. Archaebacteria Halofil

Archaebacteria ini ditemukan di lingkungan berkadar garam tinggi. Contohnya adalah Halobacterium yang dapat tumbuh optimum pada kadar garam setinggi 20 – 30 persen. Jika konsentrasi garam turun, sel Halobacterium mengalami lisis sehingga rusak dan mati.

b. Archaebacteria Metanogen

Archaebacteria metanogen memperoleh energi dari metabolisme yang mengubah senyawa karbon dioksida dan hidrogen menjadi gas metana. Senyawa yang dapat diubah menjadi metana oleh orgnisme ini antara lain methanol, asam formiat, asam asetat, dan metal alamin. Dalam dekomposisi senyawa organik misalnya selulosa, pati, protein, asam amino, lemak, dan alkohol Archaebacteria metanogen membutuhkan bakteri anaerob lain yang dapat mengubah senyawa itu menjadi karbon dioksida dan hidrogen. Gas karbon dioksida dan hidrogen ini kemudian digunakan oleh Archaebacteria metanogen.

Semua Archaebacteria metanogen bersifat anaerobik. Archaebacteria jenis ini sering ditemukan pada sisa-sisa  tanaman yang membusuk secara anaerobik. Bakteri ini juga ditemukan hidup di tanah, kolam, dan di saluran pencernaan hewan ruminansia. Archaebacteria metanogen berperan penting pada degradasi limbah di unit pengolahan limbah. Contoh Archaebacteria metanogen adalah Metanococcus,Metanobacter, dan Metanomicrobium.

c. Archaebacteria Termofil

Archaebacteria ini dapat hidup di lingkungan bersuhu relatif tinggi, lebih tinggi daripada suhu yang ditolerir Eubacteria, yaitu mencapai suhu 80° – 110°C. Suhu setinggi ini biasanya dijumpai di tempat pembuatan kompos, sumber air panas, dan daerah geothermal di laut dalam. Thermus aquaticus ditemukan di perairan yang suhunya mencapai 79°C. Beberapa jenis Archaebacteria termofil lain bergantung pada keberadaan sulfur dalam metabolismenya. Contoh Archaebacteria termofil adalah Sulfolobus, Termoplasma, Pyrodictium, dan Termococcus.

2. Peranan Archaebacteria

Archaebacteria membantu pencernakan makanan pada ruminansia. Bakteri metanogen digunakan untuk degradasi limbah pada unit pengolahan limbah. Membantu pembuatan kompos dan biogas. Sampai saat ini tidak ditemukan Archaebacteria yang menyebabkan penyakit pada organisme lain.

C. Cyanobacteria

Anabaena- Cyanobacteria yang
berbentuk filamen.

Cyanobacteria juga disebut ganggang hijau biru karena berwarna hijau kebiruan. Cyanobacteria merupakan kelompok bakteri yang mempunyai klorofil di dalam sitoplasmanya sehingga dapat melakukan fotosintesis. Cyanobacteria dapat ditemukan hampir di semua tempat yang lembab seperti tanah yang lembab, perakaran tanaman, dan hampir di semua lingkungan perairan, dari mata air panas sampai ke danau beku di Antartika. Namun Cyanobacteria tidak ditemukan pada lingkungan perairan yang asam.

1. Ciri dan Struktur Cyanobacteria

Ciri dan struktur Cyanobacteria menyerupai bakteri pada umumnya. Semua Cyanobacteria mengandung klorofil a seperti pada tumbuhan tingkat tinggi. Klorofil pada bakteri disebut bakterioklorofil. Selain klorofil a, Cyanobacteria mempunyai beberapa pigmen tambahan termasuk karotenoid. Warna biru pada Cyanobacteria disebabkan oleh pigmen biru atau fikosianin. Beberapa jenis Cyanobacteria juga mempunyai pigmen merah atau fikoeritrin di dalam selnya. Klorofil dan pigmen-pigmen tambahan itu tidak terdapat dalam plastida, melainkan tersebar pada sistem membran sel.

Dinding sel Cyanobacteria tidak mengandung selulosa, tetapi tersusun dari peptidoglikan seperti dinding sel bakteri. Jika dites dengan pewarna gram, dinding sel Cyanobacteria menunjukkan sifat sebagai gram negatif. Cyanobacteria menyimpan cadangan makanan berupa polisakarida yang disebut sianofisin. Selain karbohidrat, Cyanobacteria juga menyimpan lemak dan protein.  Sel-sel Cyanobacteria tidak mempunyai silia, flagela, maupun alat penggerak yang lain. Namun demikian beberapa Cyanobacteria yang berbentuk filamen dapat bergerak.

Semua Cyanobacteria berukuran mikroskopis, namun sering tumbuh dalam kelompok yang besar sehingga panjangnya dapat mencapai lebih dari satu meter. Cyanobacteria ada yang hidup uniseluler dan ada yang berkoloni. Contoh Cyanobacteria uniseluler adalah Croococcus dan Gloeocapsa. Koloni Cyanobacteria dapat berbentuk seperti benang atau filamen, bercabang-cabang, atau tidak beraturan. Setiap sel dalam koloni bereproduksidengan membelah. Sel baru yang dihasilkan dapat tetap berkoloni atau melepaskan diri dan membentuk koloni yang terpisah. Pada Cyanobacteria yang berkoloni, sel satu dengan yang lain saling melekat pada dinding selnya tanpa ada hubungan sitoplasma. Jadi setiap sel dalam koloni tetap hidup secara mandiri. Contoh Cyanobacteria berkoloni adalah Polycistisdan Spirulina.

2. Reproduksi Cyanobacteria

Reproduksi Cyanobacteria uniseluler adalah dengan pembelahan sel. Cyanobacteria yang berkoloni melakukan reproduksi dengan fragmentasi. Fragmen multiseluler yang dihasilkannya disebut hormogonium. Pada Cyanobacteria yang berkoloni berbentuk filamen, misalnya Nostoc dan Anabaena, dapat membentuk heterosista, yaitu sel-sel berukuran lebih besar dengan dinding berlapis banyak yang berbeda dengan sel-sel di sekitarnya. Di dalam sel ini terletak tilakoid yang tertata dalam pola konsentris. Heterosista dapat melepaskan diri dari filamen induknya dan tumbuh menjadi individu baru. Pada keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan, sel-sel vegetatif Cyanobacteria dapat berubah menjadi spora berdinding tebal yang disebut akinet. Di dalam akinet terkonsentrasi cadangan karbohidrat sianofisin yang mengandung protein. Akinet sangat tahan terhadap lingkungan yang kurang baik dan masih dapat berkecambah untuk menghasilkan individu baru setelah melampaui masa dorman yang lama, mencapai 87 tahun. Pada Cyanobacteria juga ditemukan rekombinasi genetik seperti pada bakteri.

3. Peran Cyanobacteria dalam Kehidupan

Beberapa Cyanobacteria berperan sebagai plankton di lautan. Jenis Cyanobacteria yang lain hidup di air tawar. Cyanobacteria yang hidup di sekitar mata air panas sering membentuk lapisan endapan kapur yang tebal di sekitar koloninya. Beberapa jenis Cyanobacteria dapat menambat nitrogen misalnya Nostoc, sehingga dapat hidup di bebatuan dan tanah yang tandus. Cyanobacteria yang bersimbiosis dengan tumbuhan air dapat menyuburkan perairan. Contohnya Anabaena azolae yang bersimbiosis dengan Azola pinata. Cyanobacteria lain mampu mengikat nitrogen bebas adalah Nostoc, dan Gloeocapsa. Cyanobacteria dapat bersimbiosis dengan amoeba, protozoa berflagela, diatom, alga hijau tak berklorofil, Cyanobacteria yang lain, tumbuhan tingkat tinggi, dan cendawan. Beberapa jenis Cyanobacteria dikembangkan sebagai sumber makanan atau protein sel tunggal. Salah satu jenis yang populer adalah Spirulina yang mengandung protein tinggi dan aman dikonsumsi.

Beberapa Cyanobacteria yang hidup di perairan menghasilkan racun, sehingga dapat membunuh organisme yang

hidup/menggunakan air di perairan tersebut. Cyanobacteria juga dapat hidup di tembok dan batu (candi) sehingga merusak bangunan dari tembok dan batu.

LIHAT JUGA :

• VIRUS KELAS X SEMESTER 1
• KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP KELAS X SEMESTER 1
• BIOLOGI SEBAGAI ILMU KELAS X SEMESTER 1