Peranan Organisme Sel Sel Prokariotik dalam Kehidupan

Peranan Organisme Sel Sel Prokariotik dalam Kehidupan

Sel Sel Prokariotik – Peranan Organisme Prokariotik dalam Kehidupan Manusia

Sel Sel Prokariotik

Sel Sel Prokariotik

Sel Sel Prokariotik – Di dalam benak kalian mungkin selalu terbayang bahwa organisme prokariotik merupakan suatu makhluk hidup amat kecil yang menyebabkan bermacam-macam penyakit. Perkiraan kalian tersebut tidaklah salah, tetapi tidak 100% benar. Memang organisme prokariotik,

terutama bakteri merupakan mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit. Akan tetapi, tidak semua jenis bakteri menyebabkan penyakit. Bahkan lebih dari 90% jenis bakteri tidak berbahaya dan justru bermanfaat bagi manusia. Bakteri digunakan dalam industri dengan berbagai tujuan yang bervariasi. Selain dalam bidang industri, bakteri juga berperan dalam pembusukan sampah. Coba kalian bayangkan yang akan terjadi jika di bumi ini tidak ada bakteri. Tentu bumi ini akan penuh dengan sampah, yang terserak di mana-mana. Ini menunjukkan bahwa bakteri memiliki peran ekologis yang sangat penting. Pada uraian tentang klasifi kasi organisme prokariotik telah disinggung beberapa contoh spesies prokariotik dan peranannya. Tentu kalian masih ingat, bukan? Mari kita bahas kembali dengan lebih mendalam. Organisme prokariotik merupakan penghubung yang harus ada dalam pendaur-ulangan unsur kimia dalam ekosistem, misalnya dalam siklus biogeokimia. Organisme prokariotik merupakan pengurai (dekomposer).

Sel Sel Prokariotik – Tanpa dekomposer, maka karbon, nitrogen, dan unsur-unsur lainnya yang penting bagi kehidupan akan terjebak selamanya dalam molekul organik bangkai dan produk buangan. Prokariotik juga memperantai pengembalian unsur dari komponen tak hidup dalam lingkungan (udara, tanah organik, dan air) ke kumpulan senyawa organik. Prokariotik autrotrofi k memfi ksasi CO2, mendukung rantai makanan yang mengalirkan nutrien organik dari prokariotik ke pemakanprokariotik, kemudian ke konsumen sekunder. Karena ba nyaknya kemampuan metabolik yang unik, prokariotik merupakan satu-satunya organisme yang mampu memetabolisme molekul anorganik yang mengandung unsur seperti besi, sulfur, nitrogen, dan hidrogen. Sianobakteri tidak hanya mensintesis makanan dan mengembalikan oksigen ke atmosfer, tetapi juga memfi ksasi nitrogen, memberi senyawa yang dapat digunakan oleh organisme lain untuk membentuk protein ke dalam tanah dan air. Saat tumbuhan dan hewan memakan senyawa-senyawa nitrogen itu, prokariotik tanah akan mengembalikan nitrogen ke atmosfer. Semua kehidupan di atas bumi ini bergantung pada organisme prokariotik dan keanekaragaman metabolismenya tiada bandingnya. Organisme prokariotik sangat jarang berfungsi sendirian di lingkungan, tetapi lebih sering berinteraksi dalam kelompok dan membentuk simbiosis.

Sel Sel Prokariotik – Rhizobium sp. merupakan organisme prokariotik yang bersimbiosis mutualisme dengan bintil akar tanaman kacang-kacangan, hidup pada bagian yang disebut nodul. Bakteri yang menempati permukaan dalam dan luar tubuh manusia sebagian besar terdiri dari spesies komensalisme, tetapi beberapa merupakan simbion mutual. Sebagai contoh, bakteri fermentasi yang hidup di dalam vagina menghasilkan asam yang mempertahankan pH antara 4,0-4,5, sehingga menekan pertumbuhan kapang dan mikroorganisme lain yang memiliki potensi membahayakan. Di alam, beberapa sianobakteri juga bersimbiosis dengan jamur membentuk lichens atau lumut kerak, yang berperan penting sebagai indikator polusi udara dan berpotensi sebagai obat.

Sel Sel Prokariotik – Beberapa anggota Archaebacteria, yaitu kelompok Metanogen berperan penting dalam nutrisi hewan dan juga sebagai pengurai, sehingga bisa dimanfaatkan dalam pengolahan kotoran hewan untuk memproduksi gas metana, yang merupakan bahan bakar alternatif. Jenis yang lain adalah halofi l ekstrim yang memiliki bakteriorhodopsin yang banyak terdapat pada tambak garam. Contohnya adalah di Teluk San Fransisco (Gambar 3.23) Warna dari kolam yang menguapkan air laut tersebut disebabkan oleh pertumbuhan padat halofi l ekstrim yang bertahan hidup dalam kolam tersebut ketika air mencapai salinitas 15-20%. Sebelum penguapan, salinitas air tersebut adalah sekitar 3%. Kolam ini digunakan untuk produksi garam komersial dan Arkea halofi lik tersebut tidak berbahaya. Organisme prokariotik anggota eubacteria juga memiliki banyak peran, apalagi bakteri merupakan penyusun utama organisme prokariotik. Proteobakteria merupakan kelompok bakteri pengikat Nitrogen (N-Fixing Bacteria) contohnya adalah Rhizobium sp. yang hidup bersimbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman kacang-kacangan.

Sel Sel Prokariotik


Membuat Nata de coco dengan Acetobacter xylinum

A. Dasar teori Nata de coco merupakan makanan hasil olahan air kelapa dengan fermentasi oleh Acetobacter xylinum. Dalam fermentasi tersebut, bakteri memanfaatkan gula yang ada dalam air kelapa dan membentuk hasil sampingan berupa asam asetat glasial (asam cuka murni). Bagian yang sering kita makan, yang berupa gel yang berwarna putih (koloid organik) sebenarnya adalah koloni bakteri. Jadi, yang disebut nata de coco adalah koloni Acetobacter xylinum. Koloni tersebut berbentuk padat.

Sel Sel Prokariotik

B. Tujuan Mempraktekkan pembuatan nata de coco C. Alat dan bahan 1. kompor dan panci 2. loyang plastik 3. ruang fermentasi 4. 5 liter air kelapa 5. 1 botol (500ml) bibit nata de coco (Acetobacter xylinum) 6. 1 sendok makan amonium sulfat (ZA) 7. 1 sendok makan gula pasir 8. 25 cc asam cuka D. Langkah percobaan 1. Buatlah kelompok kerja untuk melakukan percobaan ini. 2. Saring 5 liter air kelapa kemudian rebuslah hingga mendidih. 3. Tambahkan ZA, gula pasir, dan asam cuka. 4. Setelah larutan tersebut mendidih, lakukan kembali penyaringan. 5. Diamkan selama 10 menit, tambahkan bibit Acetobacter xylinum. 6. Tuangkan air kelapa tersebut ke dalam loyang plastik. 7. Tutuplah loyang yang sudah dingin dengan kertas koran. Tempatkan loyang-loyang tersebut ke dalam ruang fermentasi. Ruang fermentasi bisa dibuat dengan meletakkan rak bertingkat yang ditutup dengan plastik. 8. Biarkan loyang-loyang tersebut di dalam ruang fermentasi selama 1 minggu. 9. Setelah 7-10 hari, nata de coco siap di panen. 10. Untuk mengkonsumsinya lembaran-lemabaran nata de coco dirajang sesuai ukuran yang dikehendaki, kemudian direbus. Setelah direbus, nata de coco tersebut ditekan atau diinjak-injak. Kemudian dimasak kembali sebanyak dua kali. Setelah itu bisa diberi sirup dan siap dikonsumsi. E. Pembahasan 1. Berdasarkan pengamatan kalian, deskripsikan bentuk, warna, dan sifat-sifat nata de coco? 2. Apa sebenarnya nata de coco itu dan mengapa Acetobacter xylinum bisa mengubah air kelapa menjadi nata de coco? 3. Jelaskan tujuan atau maksud setiap tahapan dalam proses pembuatan nata de coco. 4. Mengapa ruang fermentasi harus steril? 5. Apa yang dapat kalian simpulkan dari percobaan tersebut? 6. Coba pikirkan bagaimana cara mengemas dan memasaran nata de coco tersebut sehingga memiliki nilai ekonomis yang tinggi. 7. Presentasikan hasil pengamatan kelompok kalian di depan kelas untuk mendapat tanggapan dan masukan dari kelompok lain serta guru kalian. 8. Buatlah laporan ilmiah dengan format penulisan ilmiah dan kumpulkan pada guru kalian. Catatan: Penulisan laporan ilmiah ini perlu didukung dengan studi pustaka dan analisis serta proses berpikir ilmiah. Sehingga percobaan dan penulisan laporan ilmiah ini bisa dijadikan proyek selama 3 bulan. Dari sini, aspek kognitif dan psikomotorik kalian akan dinilai oleh guru. Selain itu aspek afektif kalian juga akan diperhatikan, misalnya bagaimana partisipasi kalian dalam berdiskusi dan bersikap ilmiah atau apakah kalian melakukan plagiat dalam penyusunan laporan ilmiah tersebut. Jadi, dalam melakukan percobaan dan penulisan laporan ilmiah ini kalian harus mengerjakannya dengan sebaik mungkin dan tidak melakukan perbuatan plagiat (menjiplak) laporan ilmiah teman kalian. Dalam proses pengumpulan data dan studi literatur kalian diperbolehkan berdiskusi dan saling berbagi informasi, tetapi dalam penulisannya kalian harus berpikir dan bekerja sendiri-sendiri.


Secara alami keberadaan organisme prokariotik, terutama bakteri, juga sangat potensial dalam mengembangkan bioremediasi, yaitu studi mengenai kegunaan organisme untuk membersihkan sampah-sampah beracun (toksik) dan polusi. Sejenis bakteri mampu memproduksi enzimyang merombak nitrogliserin dan trinitrotoulena yang merupakan kontaminan tanah di sekitar industri mesiu dan tempat-tempat ledakannya. Bakteri mampu menguraikan sampah dan material kontaminan menjadi residu yang tidak berbahaya dalam waktu 6 bulan. Jenis bakteri lain, Pseudomonas cepacia, juga mempunyai kemampuan serupa dalam mendegradasi trikloroetilen (TCE) dan senyawa-senyawa kimia lainnya. Bahkan beberapa jenis bakteri diduga mampu mendegradasi sampah-sampah nuklir (radioaktif). Bakteri juga banyak digunakan sebagai model penelitian. Dalam bidang rekayasa genetika, penelitian bakteri juga berkembang pesat. Bakteri mudah mengalami mutasi bahkan berevolusi dalam waktu relatif singkat karena pertumbuhan dan daya reproduksinya yang tinggi. Beberapa bakteri juga dimanfaatkan dalam mengendalikan hama, yaitu sebagai biokontrol. Contohnya adalaha Bacillus thuringensis dan Bacillus popilliae yang digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan hama seperti ulat dan menghambat perkembangan kepompong. Dalam bidang rekayasa genetika, B. thuringensis diintegrasikan pada tanaman kapas (kapas BT) sehingga tanaman tersebut terbebas dari hama. Selain menguntungkan, organisme prokariotik juga memiliki spesies yang bersifat patogen (menimbulkan penyakit). Beberapa penyakit manusia yang disebabkan bakteri disajikan pada Tabel 3.2. Selain menyerang manusia, beberapa bakteri juga menyerang hewan-hewan ternak dan tumbuhan. Beberapa jenis penyakit pada hewan, yang disebabkan oleh bakteri adalah antraks, yaitu penyakit yang disebabkan oleh bakteri Bacillus antracis. Bakteri ini menyerang hewan ternak (sapi, kerbau, dan domba). Bila menular ke manusia bisa mematikan. Antrak merupakan salah satu senjata biologis dalam peperangan.

Contoh lain penyakit hewan akibat bakteri adalah bruselosis, disebabkan oleh bakteri Brucella. Brucella abortus menyebabkan keguguran kandungan pada sapi, dan sewaktu-waktu dapat menular kepada manusia jika meminum susu yang tidak di-pasteurisasi. Penyakit lainnya adalah bengkak rahang atau penyakit mulut yang disebabkan oleh Actinomycetes bovis, biasanya menyerang sapi. Sedangkan penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh bakteri adalah kanker pada batang jeruk (disebabkan oleh Xanthomonas citri), kanker pada batang kopi (disebabkan oleh Agrobacterium tumefasiens), penyakit busuk pada daun labu (disebabkan oleh Erwinia trachei nas solanacearum), dan penyakit pada kapas (disebabkan oleh Pseudomonas malvacearum). Selain hidup parasit pada hewan dan tumbuhan, beberapa jenis bakteri saprofi t hidup pada bahan makanan. Akibatnya dapat merusak serta meracuni bahan makanan tersebut. Racun yang ditimbulkannya sangat membahayakan kesehatan manusia. Pseudomonas cocovenenan adalah bakteri ini menghasilkan racun asam bongkrek. Bakteri ini biasa hidup pada tempe bongkrek, yang berasal dari ampas tahu dan ampas kelapa, yang pembuatannya kurang higienis. Contoh lain adalah Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin yang ditemukan pada makanan kaleng yang mulai rusak. Perhatikan Gambar 3.25. Racun botulinin dapat mematikan manusia yang mengkonsumsinya, bahkan 1 gram racun tersebut dapat membunuh sejuta manusia. Leuconostoc mesentroides merupakan penghasil lendir pada makanan yang telah lama dan basi. Salmonella sp. merupakan bakteri yang umum ditemukan dalam produk daging unggas. Bakteri ini menghasilkan endotoksin yang merupakan racun dalam makanan.

Sampai di sini, kalian telah mengetahui bahwa sebagian organisme prokariotik, terutama, bakteri sangat membahayakan kesehatan manusia. Untuk itu, diperlukan cara menanggulangi bahaya akibat bakteri. Untuk mengatasi berbagai aktifi tas bakteri yang dapat merugikan, perlu di lakukan tindakan yang tepat. Tindakah tersebut dapat berupa tindakan pencegahan (preventif) maupun tindakan pengobatan. Tindakan pencegahan dapat dilakukan dengan vaksinasi, sterilisasi, dan pasteurisasi, dan pengawetan bahan makanan. Vaksinasi adalah pencegahan penyakit dengan pemberian vaksin, bakteri yang sudah dilemahkan, sehingga tubuh menerima dapat terhadap bakteri penyebab penyakit tertentu. Beberapa contoh vaksin untuk pencegahan penyakit yang disebabkan oleh bakteri adalah vaksin kolera untuk mencegah penyakit kolera, vaksin tifus untuk mencegah penyakit tifus, vaksin BCG (Bacile Calmette-Guerin) untuk mencegah penyakit TBC, vaksin DTP (Dipteria-Tetanus-Pertusis vaccines) untuk mencegah penyakit difterie, pertusis (batuk rejan), dan tetanus), dan vaksin TCD (Typus Chorela Disentry) untuk mencegah penyakit typus, kholera, dan desentri. Sterilisasi adalah pemusnahan bakteri misalnya dalam pengawetan makanan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kondisi steril (suci hama), metodenya disebut aseptis. Sterilisasi dapat dilakukan melalui pemanasan dengan menggunakan udara panas atau uap air panas bertekanan tinggi. Sterilisasi dengan udara panas menggunakan oven dengan temperatur 170o C – 180o C. Cara ini digunakan untuk mensterilisasikan peralatan di laboratorium. Sterilisasi dengan uap air panas bertekanan tinggi dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut autoklaf, pada temperatur 115 – 134o C. Autoklaf digunakan untuk sterilisasi bahan dan peralatan. Perhatikan Gambar 3.26. Sterilisasi pada umumnya digunakan pada industri makanan atau minuman kaleng, penelitian bidang mikrobiologi, dan untuk memperoleh biakan murni suatu jenis bakteri. Sedangkan Pasteurisasi adalah pemanasan dengan suhu 63o C – 72o C selama 15 – 30 menit. Pasteurisasi dilakukan pada bahan makanan yang tidak tahan pemanasan dalam suhu tinggi, misalnya susu. Sehingga untuk mematikan bakteri patogen (Salmonella dan Mycobacterium) dari susu dilakukan pasteurisasi. Dengan pasteurisasi, rasa dan aroma khas susu dapat dipertahankan. Teknik sterilisasi dengan suhu rendah ini ditemukan oleh Louis Pasteur (1822-1895), seorang ilmuwan Perancis. Selain dengan sterilisasi dan pasteurisasi, pengawetan makanan juga bisa dilakukan secara tradisional. Kalian mungkin pernah melihat proses pengasinan ikan, pemanisan buah-buahan, pengasapan daging, atau pengeringan makanan. Apakah tujuannya? Semua kegiat an tersebut bertujuan agar makanan yang diasinkan, dimaniskan, diasap, dan diasamkan menjadi lebih awet dan tidak mudah busuk. Prinsipnya adalah membuat makanan dalam kondisi yang tidak ideal untuk ditumbuhi bakteri pembusuk, misalnya pada lingkungan yang terlalu panas, terlalu asam, atau terlalu asin. Jadi, pemanisan, pengasapan, pengasinan, dan pengasaman dilakukan untuk menghambat pertumbuhan bakteri.

Peranan Organisme Sel Sel Prokariotik dalam Kehidupan | medsis | 4.5