anatomi fisiologi virus dan bakteri

Kamis, 19 April 2012 | MUHAMMAD HENDRA di 04.28 |

Struktur Virus:
o Terdiri atas materi genetik berupa DNA atau RNA
o Materi genetik dilindungi oleh selubung protein yang disebut dengan kapsid yang ersusun atas kapsomer
o Kapsid bersama materi genetik disebut dengan nukleokapsid
o Partikel lengkap virus disebut dengan virion
o Terdiri atas materi genetik berupa DNA atau RNA
o Materi genetik dilindungi oleh selubung protein yang disebut dengan kapsid yang tersusun atas kapsomer
o Kapsid bersama materi genetik disebut dengan nukleokapsid
o Partikel lengkap virus disebut dengan virion
o Bentuk tubuh virus pada umumnya dibagi menjadi bentuk helikal (ulir) dan ikosahedral

Cara Hidup Virus:
o Virus tidak dapat hidup di alam secara bebas, melainkan harus berada di dalam sel makhluk hidup yang lain
o virus harus dibiakkan di dalam jaringan makhluk hidup. Di laboratorium, virus dapat dibiakkan di dalam embrio telur ayam

Reproduksi/Daur Hidup Virus

1. Tipe litik
a. adsorbsi, yaitu menempelnya ekor virus pada dinding sel bakteri pada daerah reseptor (penerima) yang khusus
b. injeksi, yaitu masuknya materi genetik virus ke dalam sel inang
c. sintesis, yaitu DNA virus mengadakan replikasi diri menjadi banyak, kemudian mengadakan sintesis protein kapsid; terbentuklah DNA virus dan kapsid dalam jumlah banyak
d. perakitan, yaitu dimasukannya DNA virus dalam kapsid; terbentuk 100 – 200 virus baru
e. litik, yaitu sel inang mengalami lisis atau kejang sehingga virus-virus baru terhambur

2. Tipe lisogenik
a. adsorbsi, yaitu menempelnya ekor virus pada dinding sel bakteri pada daerah reseptor (penerima) yang khusus
b. injeksi, yaitu masuknya materi genetik virus ke dalam sel inang
c. pengabungan, yaitu DNA virus menyisip ke dalam DNA bakteri; DNA virus disebut profag
d. pembelahan, yaitu jika sel bakteri membelah menjadi 2. DNA virus juga ikut dalam proses pembelahan itu sehingga setiap sel anak bakteri mengandung profag
e. sintetis, yaitu DNA virus mereplikasi diri dan mensintesis protein kapsid
f. perakitan, yaitu DNA virus masuk ke dalam kapsid
g. litik, yaitu sel bakteri mengalami lisis (pecah)

daur litik pada perkembangbiakan virus.

Virus adalah organisme mikroskopis yang hanya dapat hidup dan berkembangbiak di dalam sel hidup. Monera adalah organisme bersel satu yang bersifat prokayotik, yang di dalamnya mencakup bacteri dan ganggang biru.

Bacteri tubuhnya terdiri dari satu sel dan tidak berklorofil, ganggang biru tubuh terdiri dari satu sel berbentuk koloni/ benang da berklorofil. Virus semuanya bersifat patogen, sedang bacteri hanya 1% bersifat patogen dan 99%  bersifat bermanfaat bagi kehidupan.

A. VIRUS

Virus berasal dari bahasa latin venom yang berarti racun. Apabila virus berada di luar sel hidup  maka virus dianggap sebagai makhluk tak hidup, tetapi bila berada di dalam sel hidup virus dikaatakan sebagai makhluk hidup.

Virus dikatakan tidak hidup karena virus dapat dikristalkan dan tidak mempunyai protoplasma.

Virus dikatakan hidup karena virus dapat berkembangbiak dan memiliki materi genetik (ARN/ ADN) yang menyusun tubuhnya.

Ciri-ciri umum virus :

-   Berukuran sangat kecil (antara 20 - 30 milimikron), sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskup elektron.

Bentuknya : bulat, oval, memanjang, batang dan seperti huruf T.

-   Struktur tubuh :

a.   kepala , berbentuk polihedral (segi banyak)

b.   kapsid (selaput pembungkus) yang disusun oleh protein

c.   bahan inti/ materi genetik, yang terdiri ADN/ ARN saja

d.   serabut ekor

 -   Reproduksi virus : terjadi dengan cara replikasi, yaitu penggadaan ARN/ADN. Replikasi ini hanya dapat berlangsung dalam tubuh inang, karena virus tidak memiliki organella dan enzim-enzim yang diperlukan. Virus dapat berkembangbbiak pada bacteri, tumbuhan dan manusia.

        Contoh perkembangbiakan bacteriofage (cara perkembangbiakan virus dalam tubuh bacteri).

Tahap-tahapnya :

a.   Adsorpsi, yaitu virus menempel pada dinding sel bacteri Escherichia coli dengan ujung ekornya.

b.   Penetrasi, yaitu virus melobangi dinding sel bacteri kemudian memasukan DNA-nya (materi geneti)

c.   Eklipase, DNA virus dalam bacteri akan mempengaruhi metabolisme bacteri kemudian dibentuklah DNA virus dan protein yang baru.

d.   Pembentukan virus baru, komponen-komponen virus dalam sel bacteri dirakit kembali dan terbentuklah bacteriofage yang baru.

e.   Pemecahan sel inang, bacteriofage-bateriofage yang baru melepaskan diri dari bacteri sehingga sel bacteri pecah dan munculah virus-virus  baru (antara 200 - 300 ekor) yang siap menginfeksi bacteri Escherichia coli yang lain.

Virus dapat berkembangbiak dalam sel bacteri, sel hewan dan sel tumbuhan tingkat tinggi.

Karena itu virus dapat dibedakan :

a.   Virus bacteri :

      virus yang dapat berkembangbiak pada sel bacteri, asam nukleat virus ini umumnya ADN

b.   Virus tumbuhan :

      virus yang dapat berkembangbiak pada sel  tumbuhan  tingkat tinggi, asam nukleat virus ini umumnya ARN

c.   Virus hewan :

      virus ini dapat berkembangbiak pada sel hewan atau manusia, asam nukleat virus ini umumnya ADN atau ARN

Peranan virus dalam kehidupan manusia :

a.   Menguntungkan :

Dengan berkembangnya  rekayasa  genetika, virus banyak dipakai dalam penelitian dan percobaan kedokteran. Bahkan virus banyak digunakan untuk mengobati penyakit menular dan untuk membuat peta kromosom.

b.   Merugikan :

Pada manusia : 

-   Cacar (voricella)

-   Polio melitis

-   Influenza

-   Morbili (campak)

-   Rabies (gila anjing)

-   Trakom (radang selaput mata)

-   Demam kuning (yellow fever)

-   Demam berdarah

-   Gondongan (parototis)

-   Leukemia

-   Menginitis (radang selaput otak)

-   Rubella

-   Herpes simpleks (penyebab sakit cacar air, infeksi genital dan kanker)

-   Kanker

-   AIDS oleh HIV

-   Ebolla

-  H5N1

Pada hewan :   

-   Rabies pada anjing, monyet, kucing.

-  NCV (Newcaste Disease Virius atau tetelo) pada ayam.

-   Parrot fever (pada unggas).

-   Foot and mouth disease (penyakit kuku dan mulut) pada sapi dan kerbau.

-   Parrot fever pada unggas.

Pada tumbuhan :

-   Mozaik atau bercak kuning pada tembakau (Tobacco Mozaic Virus), mentimun (Cucumber Mozaic), buncis (Bean cane mozaic dan Bean mozaic), gandum (Wheat mozaic), tebu (Sugar cane mozaic).   

-   CVPD ( Citrus Vien Phloem Degeneration) menyerang pada pembuluh tapis jeruk.

-   Tungro , kekerdilan pada padi.

-   Potato yellow dwarf pada kentang.

-   Tobacco necrosis pada tembakau.

Catatan:

HIV    : Human Immunedeficiency Virus

AIDS : Acquired Immune Deficiency Syndrome

Gejala-gejala yang timbul akibat AIDS :

berat badan menurun, kelenjar getah bening membesar, badan lemah, panas dingin seperti sakit flu dan bekeringat.

Cara penularan AIDS :

menular meallui cairan tubuh seperti cairan darah, getah bening, air liur, air seni, keringat, air mata dan sperma, yang menular dengan jarum suntik, donor darah, pembuatan tato, sikat gigi, alat cukur, air susu, keturunan dari placenta ibu dan hubugnan seksual.

Pecegahan diri dari serangan virus dapat dilakukan dengan cara pemberian vaksin sehingga muncul kekebalan pada suatu individu tersebut. Vaksin adalah bibit penyakit yang sudah dilemahkan. Sampai sekarang ini penyakit karena virus dan belum ditemukan vaksinnya adalah influensa dan AIDS.        

B. BACTERI

Bacteri berasal dari bahasa latin bacterion yang berarti tongkat atau batang. Bacteri merupakan organisme bersel satu, berukuran kecil dan dapat dilihat dengan mikroskup pembesaran kuat. Bacteri dapat hidup di berbagai lingkungan, seperti tanah, air, udara dan juga dapat hidup pada tubuh hewan atau tumbuhan bahkan pada daerah dengan temperatur 60⁰/ lebih.

Bacteri berperan penting dalam penguraian bahan organik dan melakukan pendauran ulang makanan, juga bermanfaat di berbagai industri makanan.

Ciri dan sifat bacteri :

1.  Bentuk sel bacteri yaitu  :

     - bacilus (batang) :

       * diplococcus (batang berpasangan)

       * streptococcus (batang berantai)

     - coccus (bulat) :

       * stafilococcus (bulat bergerombol)

       * stertococcus (bulat berantai)

       * diplococcus (bulat berpasangan)

       * tetracoccus (bulat empat-empat)

       * sarcina (bulat delapan-delapan)

     - spirillium :

       * spirillium (spiral)

       * vibrio (coma)

2.  Ukuran sel bacteri

sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskup.

3.  Struktur tubuh sel bacteri,

yaitu :

- dinding sel

- protoplas : bagian yang  terletak  di dalam sel, diantara membran sel,  sitoplasma, ribosom,  mesosome, nukleolid, dll.

- bagian yang terletak  di luar  dinding  sel,  diantaranya flagel, phili, kapsula.

Berdasarkan jumlah dan letak flagel bacteri dibedakan :

a.   Atrik      : tidak berflagel

b.   Monotrik : mempunyai satu flagel di salah  satu  ujungnya

c.   Lophotrik  : mempunyai satu berkas flagel pada  salah  satu ujungnya

d.   Amphitrik  : mempunyai dua buah atau dua berkas pada  kedua ujungnya

e.   Peritrik   : mempunyai banyak flagel pada seluruh permukaan tubuhnya   

 

Berdasarkan sumber makanan bacteri dibedakan :

a.   Bacteri autotrof : bacteri yang dapat mensintesa  makanannya sendiri.

      berupa :

- fotoautotrof : bila energi dari cahaya matahari

        - kemoautotrof : bila energi dari kimia

b.   Bacteri heterotrof : bacteri yang tidak mensistesis makan                       annya sendiri.

      berupa :

- bacteri saprofit : mengambil sisa-sisa organik

- bacteri parasit  : mengambil bahan organik dari                                  organisme lain.

Berdasarkan sumber O2 (respirasinya) dibedakan :

a.   Bacteri aerob : bacteri yang menggunakan  O2  bebas  untuk  untuk respirasinya

      contoh : Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus

b.   Bacteri anaerob : bacteri yang tidak dapat menggunakan  O2 bebas untuk respirasinya

      contoh : Streptococcus lactis              

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bacteri, yaitu :

a.   Suhu/ temperatur, hidup pada suhu optimal antara 0⁰ C sampai 40⁰ C.

b.   Kelembaban, umumnya hidup pada kelembaban tinggi (sekitar     85%).

c.   Cahaya, gelap baik untuk pertumbuhan bactari. Umumnya cahaya merusak sel bacteri karena ultra violet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel sehingga menghambat pertumbuhan dan menyebabkan kematian.

Reproduksi bacteri

Pada keadaan lingkungan yang buruk bacteri akan membentuk spora, karena spora tahan terhadap penurunan dan kenaikan suhu. Jika keadaan lingkungan menjadi membaik, spora akan bertunas menjadi satu sel bacteri yang aktif.

Pembiakan seksual tidak terjadi pada bacteri, tetapi hanya terjadi pemindahan materi genetik dari satu bacteri ke bacteri yang lain tanpa menghasilkan zigot, peristiwa ini disebut paraseksual.

Ada 3 cara paraseksual :

- transformasi :            pemindahan sedikit materi genetik/ DNA bahkan hanya satu gen saja ke bacteri lain

- konyugasi     :            bergandengnya dua  bacteri  dengan  membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik

- transduksi    :            pemindahan materi genetik dengan  perantaraan  virus

Pembiakan bacteri dengan  pembelahan (aseksual)  pada  kondisi yang memungkinkan terjadi setiap 20 menit sekali.

Peranan bacteri dari kehidupan

1.         Menguntungkan

a.     Bidang pertanian :

   bacteri penambat/ pemfiksasi nitrogen

   contoh :  Azotobacter, Clostrodium, Rhizobium

b.     Bidang industri :

-   makanan : Lactobacillus casei berperan dalam fermentasi  air susu menjadi yoghurt 

-   pembentukan asam :

     Acetobacter untuk pembuatan cuka dari alkohol

     Propionibacterium   berperan  dalam  pembuatan   asam propinat

-   pembuatan gas : Methanomonas methanica berperan dalam pembuatan gas-bio

c.     Bidang farmasi :

   Streptomyces griceus penghasil streptomisin                             

   Streptomyces venecuelae penghasil kloromisetin

   Streptomyces aureofasien penghasil aureomisin

d.     Dalam ekosistem :

   Bacteri berperan dalam proses pendauran zat organik.

2.         Merugikan

a.     Penyebab penyakit

   Diplococcus pneumonia  : penyakit radang paru-paru

   Treponema pallidium      : penyakit siphilis   

   Vibrio comma                 : penyakit kolera

   Mycobacterium tuberculosis : penyakit TBC

   Mycobacterium leprae     : penyakit lepra

   Shigella dysentriae          : penyakit disentri

   Salmonela typhosa           : penyakit tiphus

   Bordetella pertusis           : penyakit batuk rejam

   Clostridium tetani            : penyakit tetanus

   Pasteurella pestis             : penyakit pes/sampar

   Neissria gonorrhoeae      : penyakit gonorrhoe

   Treponema pertunue        : penyakit patek

   Bacilus antrasis               : penyakit antrak (ternak)

   Xantomonas tifi                : kanker pada pohon jeruk 

   dll.

b.     Penghasil racun

   Pseudomonas cocovenenans  racun pada tempe bongkrek

   Escherichia coli        : penyebab diare pada anak

c.     Membusukan makanan

   Enterobacter aerogenes    : air susu menjadi berlendir

   Erwinia carotovora      : membusukan sayur dan buah-buahan

                              

Cara pengawetan makanan

    

-     Sterilisasi   : pemusnahan  semua  bentuk  kehidupan   dalam makanan melalui pemanasan pada 121⁰ C selama

        15 menit dengan disertai tekanan.

-     Pasteurilisasi: pemanasan sampai 62⁰ C  selama  30 menit atau  71⁰ C selama 15 menit.

-     Pengeringan

-     Pemanasan

-     Pendinginan (kurang 1⁰ C)

-     Radiasi (sinar ultra violet, gama, x)    

-     Pengasaman

-     Pengasinan

-     Pemanisan

-     Pengasapan

-     Pengalengan

-     dll.

C. GANGGANG BIRU (Cyanophyta)

                               

Merupakan ganggang bersel satu berbentuk koloni atau benang multisel. Selain mempunyai klorofil ganggang biru mempunyai fikosianin (biru) dan fikoeritrin (merah) dengan warna biru yang dominan.

Cara reproduksi dilakukan dengan :

-           pembelahan sel

-           fragmentasi (pemutusan), terjadi pada yang bentuk benang

-           spora

Ganggang biru dapat kita temukan di laut, kolam, reservoir, air tenang/ megalir. Juga menempel pada batu-batuan, tanah, kayu, bahkan di sumber air panas.

Manfaat ganggang biru dalam kehidupan :

-   Nostoc, Anabaena, Gloeocapsa dapat mengubah N2 bebas menjadi senyawa nitrat.

-   Anabaena azolla hidup bersimbiosis dengan Azolla pinnata (Pteridophyta), daun Azolla pinnata dapat dibuat kompos.

-   Spirullina merupakan ganggang biru yang mengandung protein dengan kadar tinggi.

-   Ganggang biru banyak dikembangkan PST (protein sel tunggal), sebagai makanan orang Africa (Chad) dan Mexico.

 Virus

Ilmu tentang Virus disebut Virologi. Virus (bahasa latin) = racun. Hampir semua virus dapat menimbulkan penyakit pada organisme lain. Saat ini virus adalah mahluk yang berukuran paling kecil. Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron dan lolos dari saringan bakteri (bakteri filter).

SEJARAH PENEMUAN

D. Iwanowsky (1892) dan M. Beyerinck (1899) adalah ilmuwan yang menemukan virus, sewaktu keduanya meneliti penyakit mozaik daun tembakau.

Kemudian W.M. Stanley (1935) seorang ilmuwan Amerika berhasil mengkristalkan virus penyebab penyakit mozaik daun tembakau (virus TVM).

STRUKTUR TUBUH

Tubuhnya masih belum dapat disebut sebagai sel, hanya tersusun dari selubung protein di bagian luar dan asam nukleat (ARN & ADN) di bagian dalamnya. Berdasarkan asam nukleat yang terdapat pada virus, kita mengenal virus ADN dan virus ARN. Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup (embrio, jaringan hewan, jaringan tumbuhan). Bahan-bahan yang diperlukan untuk membentuk bagian tubuh virus baru, berasal dari sitoplasma sel yang diinfeksi.

BERBAGAI VIRUS YANG MERUGIKAN

1. Pada Bakteri :
1.1. Bakteriofage.

2. Pada Tumbuhan :
2.1. Virus TMV (Tabacco Mozaik Virus) penyebab mozaik pada daun
tembakau.
2.2. Virus Tungro: penyebab penyakit kerdil pada padi. Penularan virus
ini dengan perantara wereng coklat dan wereng hijau.
2.3. Virus CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) menyerang tanaman
jeruk

3. Pada Hewan :
3.1. Virus NCD (New Castle Disease) penyebab penyakit tetelo pada
ayam dan itik.

4. Pada Manusia :
4.1. Virus Hepatitis, penyebab hepatitis (radang hati), yang paling
berbahaya adalah virus Hepatitis B.
4.2. Virus Rabies >> penyebab rabies
4.3. Virus Polio >> penyebab polio
4.4. Virus Variola dan Varicella >> penyebab cacar api dan cacar air
4.5. Virus Influenza >> penyebab influensa
4.6. Virus Dengue >> penyebab demam berdarah
4.7. Virus HIV >> penyebab AIDS

Cara pencegahan penyakit karena virus dilakukan dengan tindakan vaksinasi. Vaksin pertama yang ditemukan oleh manusia adalah vaksin cacar, ditemukan oleh Edward Jenner (1789), sedangkan vaksinasi oral ditemukan oleh Jonas Salk (1952) dalam menanggulangi penyebab polio. Manusia secara alamiah dapat membuat zat anti virus di dalam tubuhnya, yang disebut Interferon, meskipun demikian manusia masih dapat sakit karena infeksi virus, karena kecepatan replikasi virus tidak dapat diimbangi oleh kecepatan sintesis interferon.