1. a. Jelaskan klasifikasi mikroba secara umum dan berikan contoh     masing-masing !

     b. Jelaskan perbedaan sel prokariotik dengan eukariotik!

2.  Sebutkan ciri-ciri jamur dan bakteri serta berikan contoh bakteri      dan jamur yang

bermanfaat dalam aplikasi industri !

3. Gambarkan dan jelaskan bagian-bagian dari virus !

4. Sebutkan perbedaan perhitungan jumlah sel mikroorganisme secara langsung dan tidak

langsung !

5. Dalam isolasi bakteri, dikenal metode cawan tuang (pour plate) dan metode cawan gores

kuadran (strike plate), jelaskan perbedaan keduanya!

6. a. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja bioreaktor !

   b. Jelaskan salah satu metode analisa DNA pada      

    mikroorganisme!

7. Buatkan skema reaksi sederhana yang membedakan inhibitor    

    kompetitif dan non kompetitif !

 8. Jelaskan dan gambarkan fase dari siklus hidup      

    mikroorganisme!

1. a. klasifikasi mikroba secara umum

Virus : Adenovirus, Herpes Simplex Virus, aramyxovirus Pneumonia Atibical

Bakteri : Streptococcus sp, Lactobacillus sp, Streptococcus thermophilus

Fungi : Khamir Saccharomyces,Rhizopus dan Mucor

Algae : ganggang hijau biru (BGA), ganggang hijau, ganggang merah dan coklat

ganggang

Protozoa : Euglenophyta, Euglena viridis, Noctiluca milliaris, Volvox

globator.Zooflagellata

b. perbedaan sel prokariotik dengan eukariotik

NAMA: RIANTORO RAHARJO

Perbedaan Sel Prokariotik  Sel Eukariotik

Ukuran Sel

Diameter Sel prokariotik

0,2-2.0 µm

Diameter Sel

prokariotik 10-100 µm

Inti Sel

Tidak memiliki membran

inti, inti sel (nukleus) tidak

nyata / tidak nampak dan

tersebar dalam sitoplasma;

tidak anak inti sel

Inti sel nyata, memiliki

membran inti dan anak inti

sel (nukleolus).

Organel

terbungkus

membran Tidak ada

Ada, semua organel

terbungkus membran

seperti mitokondria,

retikulum endoplasma,

lisosom dan organel sel

lainnya

Flagela

mengandung dua protein

penyusun (protein

building blocks)  hanya

berupa satu untaian

tersusun atas banyak

mikrotubula.

Glikokalik

s

(Glycocaly

x)

dalam bentuk kapsul atau

lapisan lendir,

sedangkan pada sel

eukariot terdapat pada sel

sel yang tidak memiliki

dinding sel.

Dinding

sel

Sel prokariot memiliki

dinding sel cukup

kompleks dan

Ada dinding sel,

komposisi kimia yang

sederhana.

mengandung

peptidoglycan.

Membran

sel:

Tidak mengandung

karbohidrat dan kurang

mengandung sterol /

steroid

Pada eukariot

mengandung sterol /

steroid dan karbohidrat

yang dapat berfungsi

sebagai reseptor.

Sitoplasma

Tidak mengandung

sitoskeleton atau aliran

sitoplasma

Pada sel eukariot memiliki

sitoskeleton dan aliran

sitoplasma.

Ribosom

pada sel prokariot

mengandung ukuran 70S

(lebih kecil)

sel eukariot mengandung

ukuran pada ribosom

subunit mayor 80S dan

subunit minor 70S.

Susunan

Kromosom

(ADN/DN

A)

Sel prokariot memiliki

kromosom sirkular, tidak

mengandung histon

sel eukariot berbentuk

multiple linear dengan

kehadiran histon

Pembelaha

n sel

Sel prokariot membelah

dengan binari fisi

pada sel eukariot dengan

mitosis

Reproduksi

seksual

Sel prokariot tidak

melakukan meiosis, hanya

melakukan Transfer

fragmen DNA saja

(Konjugasi)

Pada sel eukariot

berhubungan dengan

meiosis

Permeabilit

as

membran

inti Selektif Tidak

Kloroplas Ada, terdapat dalam sel Tidak ada, klorofil

tumbuhan tersebar dalam sitoplasma

Tipe sel Biasanya multiseluler

Uniselular (pada beberapa

cyanobacteria ada yang

multiseluler

Jumlah

kromosom Satu dan lebih

Satu saja tapi bukan

kromosom sejati : plasmid

Vesikula ada ada

Contoh Sel tumbuhan Bakteri dan arkhaebakteri

2. ciri-ciri jamur dan bakteri serta berikan contoh bakteri      dan jamur yang bermanfaat

dalam aplikasi industri

a. Ciri-Ciri Fungi (jamur)

Fungi (jamur) adalah sebuah organisme yang bersifat eukariotik , yang mana

sel-selnya mempunyai dinding sel yang tersusun dari kitin . Fungi tidak

mempunyai klorofil sehingga dia bersifat heterotroph dan hidupnya secara

parasite, saprofit, atau juga mutual contohnya, lumut kerak. 

Fungi ada yang uniseluler (yang disebut khamir) dan ada juga multiseluler.

Fungi multiseluler tersusun atas benang-benang hifa yang membentuk seperti

anyaman, yang disebut miselium. Hifa pada fungi ada yang bersekat

(septum) da nada juga yang tidak bersekat (aseptum) dan memiliki banyak inti

yang disebut dengan senositik . Miselium bisa dibedakan menjadi miselium

vegetative (untuk menyerap makanan) dan miselium generative (untuk

reproduksi).

Reproduksi dari fungi itu sendiri secara vegetatif yaitu dengan

carapembentukan kuncup (pada khamir), fragmentasi, dan pembentukan spora

aseksual (berupa sporangiospora atau konidiospora). Sedangkan reproduksi

fungi secara generative yaitu dengan pembentukan spora seksual (zigospora,

askospora, dan basidiospora) yang dilakukan secara singami (yaitu penyatuan

hifa yang berlainan jens).

Habitat fungi adalah didarat (terrestrial) dan ditempat-tempat yang lembap

Contoh jamur yang bermanfaat dalam aplikasi industri

Khamir Saccharomyces berguna sebagai fermentor dalam industri keju, roti,

dan bir

Rhizopus dan Mucor berguna dalam industri bahan makanan, yaitu dalam

pembuatan tempe dan oncom

b. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu:

Organisme multiselluler.

Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )

Umumnya tidak memiliki klorofil

Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron

umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.Epulopiscium

fishelsoni berukuran diameter 80 μm dan panjang 200-500 μm (0,2-0,5 mm)

yang hidup pada ikan.  Bakte ini ditemukan hidup di usus ikan sekitar Pulau

Lizard, Queensland, Australia. Thiomargarita namibiensisberukuran diameter

100-750 μm (0,1-0,75 mm). Bakteri ini ditemukan di sebuah pantai di

Namibia, Afrika.

Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam

6. Hidup bebas atau parasit

Hidup secara sendiri-sendiri (soliter) atau berkelompok (koloni)

Hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut

dan hidup di sekitar kita, mulai dari daerah tropis hingga kutub, dataran rendah

hingga pegunungan dan juga pada tubuh kita dinding selnya tidak

mengandung peptidoglikan

Termasuk jenis organisme yang jumlahnya melimpah

Hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung

peptidoglikan

Contoh jamur yang bermanfaat dalam aplikasi industri

Susu dapat diolah menjadi yoghurt dengan bantuan bakteri Lactobacillus

bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, susu dengan bantuan bakteri

Streptococcus lactis diolah menjadi mentega, dengan bakteri Lactobacillus

casei menjadi yakult, dan dengan bantuan Streptococcus sp. serta

Lactobacillus sp. diolah menjadi keju

3. Bagian Bagian Virus

a. Morfologi virus

Virus berukuran aseluler (tidak mempunyai sel).

Virus berukuran amat kecil, jauh lebih kecil daripada bakteri.

Virus hanya memiliki sala satu macam asam nukleat (RNA atau DNA).

Virus umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat

bervariasi

Tubuh virus terdiri atas kepala, kulit(selubung atau kapsid), isi tubuh, dan

serabut ekor.

b. Anatomi virus

1) Kepala

Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid.

2) Kapsid

Kapsid merupakan selubung terluar virus yang tersusun atas banyak subunit protein

yang disebut kapsomer. Kapsid inilah yang memberi bentuk pada virus sekaligus

sebagai pelindung virus dari kondisi lingkungan yang merugikan virus. Bentuk

kapsid virus berbeda-beda yaitu polihedral, batang, bulat, oval, dan lain-lain.

3) Isi tubuh

4) Isi tubuh yang disebut viorin adalah bahan genetik yakni asam nukleat (DNA atau

RNA), contohnya sebagai berikut:

Virus yang isi tubuhnya RNA dan bentuknya menyerupai kubus antara lain,

virus radang mulut.

Virus yang isi tubuhnya RNA, protein, lipida, dan polisakarida, contohnya

paramixovirus.

Virus yag isi tubuhnya tediri atas RNA, protein, dan banyak lipida, contohnya

virus cacar.

5) Ekor

Ekor virus merupakan alat penancap ketubuh organisme yang diserangnya. Ekor

virus terdiri atas tabung bersumbat yang dilengkapi benang atau serabut.Pada virus

dijumpai asam nukleat yang diselubungi kapsid, disebut nukleokapsid.

4. Perbedaan Metode Penghitungan Sel Mikroorganisme secara langsung dan tidak

langsung

Secara tidak langsung, yaitu menghitung jumlah sel mikroorganisme dengan metode

tertentu tanpa menghitung jumlah selnya. contoh;Total Plate Count (metode hitungan

cawan) dengan mengikuti aturan Standard Plate Count  (SPC). Sedangkan Secara

langsung, yaitu menghitung jumlah sel mikroorganisme dengan menggunakan alat

bantu, contohnya dengan menggunakan alat Haemocytometer.

5. a. Metode Cawan Gores Kuadran (Strike Plate)

Metode ini praktis, hemat biaya dan waktu, hanya membutuhkan keterampilan. Hasil

penggoresan diharapkan tampak seperti gambar di bawah ini.

Kesalahan-kesalahan yang umum dilakukan dalam metode ini antara lain : (1) tidak

memanfaatkan permukaan medium untuk digores sehingga pengenceran kurang

optimal, (2)

penggunaan inokulum yang terlalau banyak sehingga menyulitkan pemisahan sel

waktu digores.

b. Metode Cawan Tuang (Pour Plate)

Metode cawan tuang merupakan teknik lain yang dapat digunakan untuk

mendapatkan

koloni murni mikroorganisme. Kelemahan metode ini adalah membutuhkan waktu

dan bahan yang lama dan banyak, akan tetapi tidak memerlukan keterampilan tinggi.

Biakan campuran diencerkan dengan menggunakan medium agar yang telah dicairkan

dan didinginkan. Pengenceran dilakukan dalam beberapa tahap hingga diperoleh

koloni tunggal.

6.

a. faktor-faktor yang mempengaruhi kerja bioreaktor

2) Pemilihan bioreaktor

• Bentuk bioreaktor mudah untuk dioperasikan dan mudah pula dalam

pemeliharaan.

• Aerasi dan agitasi harus dapat diatur sesuai dengan kebutuhan biokatalis

untuk

melakukan metabolisme secara optimal.

• Konsumsi energi untuk pengoperasian dibuat seminimal mungkin.

• Pengendalian suhu, pH, dan faktor fisikokimia lain merupakan bagian

perlengkapan bioreaktor.

• Fasilitas pengambilan contoh sangat diperlukan untuk pengukuran parameter

yang

berguna dalam pemantauan kinerja bioreaktor.

• Proses evaporasi diupayakan tidak berlebihan.

• Bentuk geometri serupa pada penggandaan skala, karena umumnya

bioreaktor

diuji terlebih dahulu dalam skala kecil.

3) Jenis makhluk hidup yang digunakan

Berdasarkan kebutuhan oksigen, maka terdapat sel yang membutuhkan O2

untuk hidupnya (bersifat aerobik) dan ada sel yang tidak membutuhkan O2

(bersifat anaerobik). Bioreaktor yang menggunakan sel aerobik, oleh karena

kelarutan oksigen dalam media rendah, maka O2 harus selalu dipasok terus

menerus. Oksigen dapat diberikan dengan cara mendispersikan udara ke dalam

media. Hal ini terkait dengan berbagai perlengkapan bioreaktor yang berfungsi

untuk memasok udara. Jenis dan ukuran sel sangat berpengaruh terhadap

bioreaktor dan pengoperasiannya. Sel tunggal seperti mikroba tidak tahan

terhadap gaya geser dan perlu pendispersian udara lebih tinggi. Bentuk dan

ukuran tanaman atau hewan yang bervariasi juga menentukan pengoperasian

bioreaktor. Tanaman menghasilkan akar-akar yang tumbuh dengan sifat

tertentu, umumnya memerlukan pengaturan aliran agar kontak antara akar

dengan nutrisi dan bahan yang akan diabsorbsi berlangsung optimal. Mikroba

atau tanaman tertentu tumbuhnya hanya di permukaan, oleh karenanya

digunakan bioreaktor permukaan, misal bioreaktor bed atau tray (baki).

4) Sifat media

Jenis makhluk hidup sangat menentukan susunan media yang digunakan

dalam bioreaktor. Sifat-sifat media menentukan jenis bioreaktor yang akan

digunakan. Sifat fisik substrat yang akan direaksikan sangat beragam,

misalnya gas, cair atau padat. Gas, misalnya CO2, SOx, NOx yang dapat

diabsorpsi oleh daun-daun tanaman. Cairan ada berbagai sifat, misalnya cairan

dan senyawa larut air (metanol, etanol), bahan padat terlarut dalam air

(glukosa, laktosa), bahan cair tidak larut air (minyak bumi, parafin). Padatan

ada beberapa sifat, padatan larut sebagian atau padatan tidak larut (pati,

selulosa). Efek biokinetik substrat juga berpengaruh terhadap pemilihan

bioreaktor. Substrat tertentu dapat menyebabkan reaksi penghambatan atau

represi pertumbuhan. Untuk substrat seperti ini lebih tepat apabila

menggunakan operasi semi sinambung atau biakan sinambung. Apabila

produk hasil bioproses pada konsentrasi tinggi yang menyebabkan

penghambatan, diperlukan pengaturan tahap banyak/multistage. Perilaku

reologi aliran zat/bahan sangat menentukan bioreaktor yang dipilih.

Media/substrat yang mempunyai viskositas rendah tidak menimbulkan

masalah waktu pencampuran dan laju perpindahan oksigen. Akan tetapi pada

substrat dan produk yang mempunyai viskositas tinggi, maka menimbulkan

masalah pada perpindahan oksigen.

5) Parameter bioproses

O2 merupakan faktor dasar yang menentukan pertumbuhan dan aktivitas

proses pada sel aerobik. Biasanya diukur menggunakan parameter laju

perpindahan oksigen (OTR: Oxygen Transfer Rate). Apabila senyawa dalam

substrat tidak mengandung oksigen (misal parafin), maka kebutuhan oksigen

akan menjadi lebih besar. Suhu lingkungan mempengaruhi reaksi biokatalisis.

Biokatalis mempunyai suhu optimal yang spesifik. Dengan demikian laju

pertumbuhan sel dan pembentukan produk hasil reaksi biokatalisis umumnya

tergantung pada suhu. Pada bioreaktor, suhu dikendalikan dengan mekanisme

tertentu agar bioproses berlangsung optimal. Panas yang terbentuk biasanya

dikendalikan menggunakan air pendingin atau sel tahan panas (termofilik).

Aktivitas biokatalis dipengaruhi pH. Kecepatan reaksi enzimatis (biokatalisis)

dan laju pertumbuhan terbaik pada pH optimal. Tingkat konsentrasi ion H+

atau pH yang sesuai menjamin berlangsungnya bioproses secara optimal.

Walaupun kadang-kadang pH media serendah mungkin digunakan untuk

mengurangi gangguan karena adanya kontaminasi oleh makhluk hidup yang

lain (kontaminan).

6) Faktor produksi

Faktor produksi ada berbagai macam. Faktor-faktor yang harus

dipertimbangkan dalam pemilihan bioreaktor adalah sebagai berikut:

• Biaya

Biaya meliputi biaya tetap terutama untuk membangun bioreaktor dan biaya

tidak tetap atau biaya operasional. Biaya operasional terutama untuk

menyediakan bahan-bahan yang diperlukan selama bioreaktor dioperasikan.

Selain itu biaya untuk tenaga dan energi serta kelengkapan lain perlu

diperhitungkan seekonomis mungkin.

• Kemudahan mendapatkan bahan

Penggunaan bahan-bahan yang mudah didapat merupakan jaminan

berlangsungnya operasional bioreaktor dalam jangka waktu yang panjang.

• Ketersediaan dan mutu tenaga kerja

Ketersediaan dan mutu tenaga kerja sangat mempengaruhi pemilihan

bioreaktor. Bioreaktor sederhana dapat dioperasionalkan oleh tenaga

menengah yang tidak perlu pendidikan tinggi. Akan tetapi untuk bioreaktor

modern yang sistemnya dirancang secara otomatik atau dengan pengendalian

komputer memerlukan tenaga dengan pendidikan dan keterampilan tinggi,

terutama apabila timbul permasalahan operasional.

• Keadaan pasar

Seperti halnya industri lain, maka industri yang menggunakan bioproses

tergantung pada keadaan pasar. Misalnya kondisi penjualan apakah stabil atau

berubah-ubah. Nilai ekonomis hasil samping produk juga sering

dipertimbangkan untuk memilih bioreaktor. Hasil samping dapat digunakan

untuk membantu membiayai operasional bioreaktor.

• Ketersediaan energi

Dalam merancang bioreaktor dibuat sedemikian sehingga energi yang

digunakan untuk operasional bioreaktor seefisien mungkin. Walaupun

demikian tetap memperhatikan ketersedian energi yang ada.

• Aturan kerja dan keselamatan dan Undang-Undang tentang

pembatasan polusi

lingkungan, merupakan acuan yang digunakan untuk merancang bioreaktor.

b. Salah satu metode analisa DNA pada mikroorganisme

HIBRIDISASI

Teknik hibridisasi meliputi dua proses, yaitu proses denaturasi atau pemisahan dua rantai

asam nukleat yang komplementer dari proses renaturasi atau perpaduan kembali dua rantai

asam nukleat. Proses denaturasi biasanya dilakukan dengan cara pemanasan DNA untuk

memecah ikatan hidrogen yang terdapat di antara pasangan basa sehingga rantai asam

nukleat akan terpisah. Proses ini kemudian diikuti dengan proses renaturasi dengan cara

pendinginan.

Pengujian sel bakteri pembawa rekombinan, gen-gen target, level mRNA, hasil

pemotongan ER (RFLP) dan uji lainnya yang  menggunakan teknik hibridisasi,

membutuhkan proses denaturasi dan fragmen asam nukleat yang tidak diketahui dan

memfiksasi fragmen tersebut pada bahan solid seperti filter nitroselulosa. Untuk pengujian

dengan hibridisasi diperlukan suatu probe asam nukleat yang komplementer dicampurkan

dengan fragmen asam nukleat yang terdapat pada bahan solid tersebut pada kondisi yang

mendukung terjadinya hibridisasi. Proses hibridisasi dapat juga dilakukan dalam larutan

(bukan bahan solid). Baik DNA yang hendak didiagnosis (target) maupun probe

dimasukkan dalam larutan buffer. Kedua DNA tersebut bebas bergerak dan proses

hibridisasinya berlangsung 5-10 kali lebih cepat daripada di bahan solid. Keadaan tersebut

sangat penting dalam aplikasi kebanyakan diagnostik mikrobiologi yang memiliki

konsentrasi DNA target sangat sedikit dan membutuhkan waktu diagnosis lebih cepat.

Probe dapat juga dibuat dari oligonukleotida (biasanya terdiri dari 30-40 nukleotida) yang

dibuat secara sintetik. Oligonukleotida tersebut dapat berupa fragmen DNA rantai tunggal

atau fragmen RNA yang dilabel.

Proses hibridisasi dan visualisasi diawali dengan transfer DNA dari gel agarose ke nilon

berpori atau membrane nitroselulosa. Transfer DNA disebut ‘Southern blotting’, mengacu

kepada nama penemu teknik tersebut yaitu  E.M. Southern (1975).  Pada metode ini mula-

mula gel didenaturasi dengan larutan dasar dan diletakkan pada suatu nampan. 

Selanjutnya di atas gel hasil elektroforesis diletakkan nilon berpori atau membrane

nitroselulosa, kemudian di atasnya diberi pemberat.  Semua fragment hasil pemotongan

dengan enzim restriksi yang pada awalnya berada pada gel akan ditransfer secara kapiler

ke membrane tersebut dalam bentuk untai tunggal.  Pola fragmen akan sama dengan yang

berada pada gel.

Untuk identifikasi bakteri atau sel inang yang membawa plasmid rekombinan juga

dilakukan hibridisasi dengan menggunakan membran nitrosellulosa yang meiliki ukuran

dan bentuk sesuai dengan petridish yang digunakan. Membran ditempel ke medium LB

yang telah ditumbuhi koloni bakteri, kemudian membrane diambil dan petri berisi koloni

bakteri diinkubasi lagi untuk ditumbuhkan kembali. Kemudian membran diinkubasi

bersama probe DNA Bila antara probe dan DNA target merupakan komplemen maka akan

terjadi hibridisasi.  Bila probe yang digunakan dilabeli maka selanjutnya dupleks yang

terjadi dapat dideteksi.

Bila kondisi hibridisasi yang digunakan mempunyai stringency yang tinggi (highly

stringent), maka tidak akan terjadi hibridisasi dengan DNA yang mempunyai kekerabatan

yang jauh atau non homolog.  Jadi probe DNA akan mengenali hanya sekuen yang

komplemen dan secara ideal homolog diantara beribu-ribu atau bahkan berjuta-juta 

fragmen yang bermigrasi sepanjang gel.   Fragmen yang diinginkan dapat dideteksi setelah

dilakukan pemaparan membran yang telah mengalami hibridisasi pada film. Ada berbagai

cara untuk memperoleh dari melabel probe asam nukleat. Sebuah gen dan agen penyakit

yang akan dideteksi harus dimurnikan terlebih dahulu, kemudian dilabel apakah dengan

radioisotop seperti 32P atau dengan substansi non-radioisotop. Walaupun substansi non-

radioisotop dan dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama. Sensitifitas uji diagnostik

menggunakan probe yang dilabel dengan non-radioisotop dapat ditingkatkan dengan

penggunaan PCR. Substansi non-radioisotop yang paling sering digunakan sebagai label

adalah biotin dan digoxigenin.

7. skema reaksi sederhana yang membedakan inhibitor kompetitif dan non kompetitif

a. Inhibitor kompetitif

Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim

sehingga substrat tidak dapat masuk. Inhibitor ini bersaing dengan substrat untuk

berikatan dengan sisi aktif enzim. Penghambatan ini bersifat reversibel (dapat kembali

seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat.

b. Inhibitor nonkompetitif

Inhibitor nonkompetitif biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan

substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan

perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan

substratnya. Contohnya, antibiotic penisilin menghambat kerja enzim penyusun

dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversibel, tetapi tidak dapat dihilangkan

dengan menambahkan konsentrasi substrat.

8. fase dari siklus hidup mikroorganisme

1) Reproduksi Pada Bakteri

Reproduksi Bakteri ialah perkembang-biakan bakteri. Bakteri mengadakan

pembiakan dengan dua cara, yaitu secara aseksual dan seksual. Pembiakan secara  aseksual

dilakukan dengan pembelahan, sedangkan pembiakan seksual dilakukan dengan  cara

transformasi, transduksi , dan konjugasi. Namun, proses pembiakan cara seksual  berbeda

dengan eukariota lainnya. Sebab, dalam proses pembiakan tersebut tidak ada  penyatuan inti

sel sebagaimana biasanya pada eukarion, yang terjadi hanya berupa  pertukaran materi

genetika ( rekombinasi genetik ).

Berikut ini beberapa cara pembiakan bakteri:

1. Vegetatif/Aseksual

a.  Pembelahan Biner

Perbanyakan sel dengan cara ini, kecepatan pembelahan sel ditentukan dengan  waktu

generasi. Waktu generasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh sel untuk  membelah , dimana

dalam pembelahannya bervariasi tergantung dari spesiesdan 3 kondisi pertumbuhan.

Pembelahan biner yang terjadi pada bakteri adalah pembelahan biner melintang yaitu suatu

proses reproduksi aseksual, setelah pembentukan dinding sel melintang, maka satu sel

tunggal membelah menjadi

dua sel yang disebut dengan sel anak. Pembelahan Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu

sebagai berikut:

1. Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus.

2. Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang.

3. Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik.

Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang

tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni. Pada

keadaan normal bakteri dapat mengadakan pembelahan setiap 20 menit sekali. Jika

pembelahan berlangsung satu jam, maka akan dihasilkan delapan anakan sel.

b.  Para Seksual

1. Transformasi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain.

Pada proses transformasi tersebut ADN bebas sel bakteri donor akan mengganti sebagian dari

sel bakteri penerima, tetapi tidak terjadi melalui kontak langsung. Cara transformasi ini hanya

terjadi pada beberapa spesies saja, . Contohnya : Streptococcus pnemoniaeu, Haemophillus,

Bacillus, Neisseria, dan Pseudomonas. Diguga transformasi ini merupakan cara bakteri

menularkan sifatnya ke bakteri lain. Misalnya pada bakteri Pneumococci yang menyebabkan

Pneumonia dan pada bakteri patogen yang semula tidak kebal antibiotik dapat berubah

menjadi kebal 5 antibiotik karena transformasi Proses ini pertama kali ditemukan oleh

Frederick Grifith tahun 1982.

2. Transduksi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetik dari sel bakteri satu ke bakteri lain

dengan perantaraan virus. Selama transduksi, kepingan ganda ADN dipisahkan dari sel

bakteri donor ke sel bakteri penerima oleh bakteriofage (virus bakteri). Bila virus  – virus

baru sudah terbentuk dan akhirnya menyebabkan lisis pada bakteri, bakteriofage yang

nonvirulen (menimbulakan respon lisogen) memindahkan ADN dan bersatu dengan ADN

inangnya, Virus dapat menyambungkan materi genetiknya ke DNA bakteri dan membentuk

profag. Ketika terbentuk virus baru, di dalam DNA virus sering terbawa sepenggal DNA

bakteri yang diinfeksinya. Virus yang terbentuk memiliki dua macam DNA yang dikenal

dengan partikel transduksi (transducing particle). Proses inilah yang dinamakan Transduksi.

Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.

c.  Reproduksi Seksual/generatif

Konjugasi

Merupakan pemindahan sebagian materi genetika dari satu bakteri ke bakteri lain

melalui  suatu kontak langsung. Artinya, terjadi transfer ADN dari sel bakteri donor ke sel

bakteri penerima melalui ujung pilus. Ujung pilus akan melekat pada sel penerima dan  ADN

dipindahkan melalui pilus tersebut. Kemampuan sel donor memindahkan ADN dikontrol oleh

faktor pemindahan ( transfer faktor = faktor F )

2) Reproduksi Fungi.

Secara umum fungi dikelompokkan menjadi kapang dan khamir. Kapang merupakan

fungi yang berfilamen atau mempunyai miselium, sedangkan khamir merupakan fungi bersel

tunggal dan tak berfilamen. Reproduksi kapang dilakukan secara seksual dan aseksual.

Secara aseksual dilakukan dengan :

1.      Pembelahan ( suatu sel membagi diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa).

2.      Penguncupan (suatu sel anak tumbuh dari penonjolan kecil pada sel inang).

3.      Pembentukan spora.

Ada beberapa macam spora aseksual yaitu :

1.      Spora yang terjadi karena protoplasma dalam suatu sel tertentu berkelompok-kelompok

kecil, masing-masing mempunyai membran serta inti sendiri. Sel tempat terbentuknya spora

disebut sporangium, dan spora tersebut disebut sporangiospora.

2.       Spora yang terjadi karena ujung suatu hifa berbelah-belah seperti tasbih disebut

konidiospora. Sporanya disebut konidia sedangkan tangkai terdapatnya konidia disebut

konidiofor.

3.      Pada beberapa bagian-bagian miselium  dapat membesar serta berdinding tebal, bagian ini

merupakan alat perkembangbiakan yang disebut klamidiospora.

4.       Bila bagian miselium tidak menjadi besar seperti aslinya, maka bagian ini disebut

artospora,, oidiospora atau oidia saja.

Secara umum  reproduksi  seksual dapat dilakukan dengan peleburan nu.kleus dari kedua

induknya.   Perkembangbiakan secara seksual dilakukan dengan isogamet atau heterogamet.

Isogamet (bila perbedaan morfologi jenis kelamin belum nampak) namun ada beberapa

spesies yang nampak perbedaan gamet besar dan kecil ( mikrogamet untuk sel jantan )

( makrogamet untuk betina). Beberapa macam tipe spora seksual yaitu :

1.      Askospora ( spora bersel satu terbentuk didalam kantung yang disebut askus. Biasanya

terdapat 8 askospora didalam setiap askus).

2.      Basidiospora (spora bersel satu berbentuk gada yang dinamakan basidium).

3.      Zigospora (spora besar dan berdinding tebal yang terbentuk apabila ujung-ujung dua hifa

secara seksual serasi dinamakan gametangia).

4.      Oospora (spora terbentuk didalam struktur betina khusus yang disebut oogonium.

Pembuahan telur atau oosfer oleh gamet jantan di anteridium menghasilkan oospora.

Dalam setiap oogonium terdapat satu atau lebih oosfer).

3) Reproduksi Protozoa.      

Reproduksi yang dibahas disini adalah Protista yang termasuk dalam subkingdom

protozoa. Protozoa berkembang biak secara seksual dan aseksual. Reproduksi aseksual

berlangsung dengan pembelahan sel. Anak-anak sel dapat  berukuran sama atau tidak sama.

Jika ada dua sel anak maka proses pembelahannya adalah pembelahan biner; jika terbentuk

banyak anak sel maka berlangsung pembelahan ganda. Pembelahan dapat terjadi secara

melintang atau secara membujur sepanjang selnya. Bentuk reproduksi aseksual umum adalah

dengan cara bertunas atau berkuncup.Reproduksi seksual terjadi pada berbagai kelompok

protozoa.  Konjugasi merupakan  salah satu reproduksi seksual dengan cara penyatuan fisik

antara dua individu yang dibarengi  dengan pertukaran bahan  nukleus, ini hanya dijumpai

pada ciliata. Beberapa protozoa yang lain memiliki daur reproduksi yang rumit, sebagian

berlangsung didalam inang vertebrata dan sebagian pada inang-inang yang lain. Sebagai

contoh, banyak spesies Trypanosoma menghabiskan  sebagian daur hidupnya dalam

peredaran darah inang-inang vertebrata dan sebagian lagi dalam avertebrata pengisap darah,

misalnya serangga.

4) Reproduksi Algae.

Alga berkembang biak secara seksual dan  aseksual. Beberapa spesies terbatas pada

salah satu proses tersebut, tetpai banyak yang mempunyai daur hidup yang rumit yang

mencakup kedua macam  reproduksi. Reproduksi aseksual mencakup pembelahan biner

sederhana. Organisme ganggang yang baru dapat dimulai dari suatu fragmen yang terlepas

dari organisme multiseluler yang tua. Tetapi kebanyakan reproduksi melibatkan spora-spora

uniseluler, diantaranya akinet. Spora aseksual alga aquatik berflagella dan motil disebut

zoospora. Sedangkan alga yang hidup didarat memiliki spora nonmotil atau aplanospora.

Semua bentuk  reproduksi seksual dijumpai pada semua alga.  Dalam  proses ini

terjadi konjugasi gamet yang menghasilkan zigot. Jika gamet-gamet itu morfologinya serupa

dinamakan isogami. Jika gamet-gamet ini berbeda ukuran dinamakan heterogami. Pada

8bentuk alga tingkat tinggi sel-sel seksual menjadi lebih mudah dicirikan antara yang jantan

dan betina. Ovum berukuran besar dan  nonmotil sedangkan sperma kecil dan motil dengan

aktif, proses ini dinamakan oogami. Jika gamet jantan dan betina terdapat pada individu yang

sama, maka spesies itu disebut biseksual. Jika gamet jantan dan betina dibentuk oleh individu

yang berlainan maka individu tersebut dinamakan uniseksual.

5) Reproduksi Virus.

Karena memiliki substansi genetik, virus dapat melakukan reproduksi atau replikasi.

Virus hanya bisa bereproduksi di dalam sel/jaringan yang hidup. Reproduksi virus terjadi

dengan cara penggandaan materi genetik inang yang disebut replikasi. Virus membutuhkan

bahan-bahan dari sel makhluk lain untuk bereplikasi (bereproduksi). Replikasi virus secara

umum terbagi menjadi 2 yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.

a. Siklus Litik

Cara reproduksi virus yang utama menyangkut penghancuran sel inangnya. Siklus

litik, secara umum mempunyai tahap:

1.      Adsorbsi: Penempelan virus pada inang.

2.      Injeksi/Penetrasi: virus melubangi membran sel inang dengan enzim lisozim. Setelah

berlubang, virus akan menyuntikkan materi genetiknya kedalam sitoplasma sel inang.

3.      Sintesis/Replikasi: Materi genetik dari virus akan menonaktifkan materi genetik sel

inangnya, kemudian mengambil alih kerja sel inang. DNA dari virus, akan menjadikan sel

inang sebuah tempat pembentukan virus baru.

4.      Perakitan: Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi

oleh kapsid, berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus.

5.      Litik/Lisis/Pembebasan: Virus-virus yang telah matang akan berkumpul pada membran sel

dan menyuntikkan enzim lisosom untuk menghancurkan membran sel. Sel yang membrannya

hancur itu akhirnya akan mati.

b. Siklus Lisogenik

Pada siklus ini sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus.

Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus. Siklus lisogenik meliputi tahapan:

1.      Adsorbsi

2.      Injeksi

3.      Penggabungan

4.      Pembelahan

5.      Sintesis