Selasa, 25 Desember 2012
In:
SMAN 2 KAYUAGUNG
Penyakit Mutasi Ataxia
Istilah Ataxia berasal dari bahasa Yunani, artinya kegagalan mengerjakan segala sesuatu sesuai urutan. Gerakan dari tubuh dan anggota gerak tidak stabil, canggung karena hilangnya koordinasi semua otot-otot tubuh merupakan gejala-gejala penyakit tersebut.
International Ataxia Awareness Day diperingati tanggal 25 September tiap tahunnya, dan tahun 2008 ini merupakan peringatan yang ke-9. Penyakit atau kelainan ini bisa didiagnosa dan diobati oleh seorang dokter ahli penyakit syaraf.
Gejala dan tanda ataxia meliputi gangguan cara berjalan, berbicara tidak jelas, meletup-letup atau gagap, penglihatan kabur, karena adanya nystagmus (gerakan ulang alik bola mata di luar kemauan), kehilangan koordinasi, dan tremor (gemetaran) pada saat melakukan gerakan. Hal ini terjadi, karena adanya gangguan pada cerebellum (otak kecil) dan jaras-jaras syaraf yang menuju maupun berasal daripadanya, seperti spinocerebellar pathway dan fronto-pontocerebellar pathway yang berasal dari otak bagian depan.
Gejala yang diperlihatkan oleh pasien membantu dokter untuk menggali kemungkinan diagnosis. Bila gejala Ataxia terjadi secara gradual, progresif dan meliputi kedua sisi tubuh secara simetris, mengisyaratkan kemungkinan penyebab metabolik, biokimia, proses imun, atau penyebab toksik (racun).
Sebaliknya, apabila hanya pada salah satu sisi tubuh, setempat, disertai nyeri kepala, penurunan kesadaran, parese syaraf otak dan kelemahan salah satu sisi anggota gerak, mengarahkan kemungkinan adanya proses desak pada otak kecil, bisa oleh tumor, perdarahan, abses, dan lainnya.
Ataxia Simetris
Ataxia progresif dan simetris di kedua sisi tubuh, menurut waktu terjadinya dapat diklasifikasikan sebagai berikut: akut (terjadi dalam beberapa jam atau beberapa hari), sub akut (dalam hitungan minggu hingga bulan), kronis (bulan hingga tahun). Ataxia yang terjadi secara akut dan biasanya dapat sembuh normal kembali meliputi ataxia yang disebabkan oleh keracunan alkohol, phenytoin, lithium, barbiturate dan obat-obat lainnya.
Beberapa obat-obat anti kanker (kemoterapi) dapat juga menyebabkan Ataxia.
Di samping itu, syndroma post-infeksi virus khususnya setelah varicella (cacar air) bisa menunjukkan gejala ataxia yang reversibel (dapat sembuh kembali).
Infeksi virus lainnya yang kadang bisa menyebabkan Ataxia ialah, poliovirus, coxsackievirus, echovirus, Epstein-Barr virus, toxoplasmosis, Legionella, dan Lyme disease. Ataxia sub akut, di mana berkembangnya terjadi dalam beberapa minggu hingga bulan karena terjadi proses degenerasi pada vermis cerebelli, yaitu bagian tengah dari otak kecil, bisa karena ketergantungan alkohol yang sudah lama disertai dengan malnutrisi, terutama kekurangan vitamin B1 dan B12 atau pun kekurangan kadar natrium dalam tubuh.
Paraneoplastic cerebellar ataxia adalah ataxia yang disebabkan oleh adanya kanker (atau antibodi yang dihasilkannya), seperti kanker payudara, indung telur, paru-paru dan hodgkin disease (kanker kelenjar getah bening). Ataxia kronis biasanya merupakan jenis ataxia yang diturunkan, namun bisa juga disebabkan oleh kelainan metabolisme, atau adanya infeksi kronis seperti syphilis pada pembuluh darah selaput otak (meningovascular syphilis), tabes dorsalis (adalah infeksi syphilis yang menyebabkan degenerasi pada posterior columns dan spinocerebellar pathway – keduanya adalah jaras syaraf yang ada pada sumsum tulang belakang).
Pemeriksaan fungsi kelenjar gondok harus dikerjakan secara rutin pada pasien ataxia, karena hypothyroidism (kekurangan hormon gondok) merupakan salah satu penyebab ataxia yang dapat diobati dan dapat sembuh total. Ataxia fokal (hanya terjadi pada salah satu bagian tubuh) dan terjadinya akut (mendadak) biasanya disebabkan oleh penyakit sebrovaskular seperti infark otak, atau perdarahan otak kecil.
Gejala yang menyertainya adalah penurunan kesadaran, parese syaraf otak ke-6 dan 7, dan gejala peningkatan tekanan otak. Penyebab lain ialah abses otak (semacam bisul di otak, karena infeksi bakteri) dan tumor primer maupun metastase (penyebaran) tumor ke otak kecil.
Pemeriksaan CT scan dan MRI kepala sangat membantu menegakkan diagnosis.
Salah satu penyebab kronis Ataxia Progresif adalah Multiple Sclerosis dan kelainan bawaan lahir seperti Chiari malformation dan Dandy-Walker Syndrome (adanya kista bawaan di fossa posterior – ruangan tengkorak bagian belakang).
Penyakit Turunan
Banyak macam ataxia yang merupakan penyakit keturunan, diklasifikasikan berdasar letak kelainan kromosomnya, dan pola penurunannya (autosomal dominan atau autosomal resesif). Autosomal dominan adalah bila penderita tersebut membawa satu gen normal dari salah satu orangtua dan satu gen ‘sakit’ dari orangtua lainnya. Disebut autosomal resesif bila pasien membawa copy dari gen ‘sakit’ dari kedua orangtuanya yang menjadi manifes, karena bertemu pada diri si anak. Jenis ataxia yang paling umum adalah Friedreich’s Ataxia yang diturunkan secara resesif.
Terjadi saat usia kurang dari 25 tahun, gaya berjalan bergoyang- goyang, sering jatuh, dan canggung. Kelemahan otot sering dijumpai pada extremitas bawah lebih berat daripada extremitas atas.
Gejala yang pertama kali nampak sering berupa bicara gagap. Bola mata gagal bergerak cepat mengikuti suatu obyek yang bergerak. Tubuh terayun-ayun atau goyah dan jari tidak dapat menunjuk target secara tepat.
Penderita tersebut 90 persen mengalami gangguan pada otot jantung, berupa ukuran jantung membesar, didapat bising jantung (murmur) dan gangguan konduksi. Sebagian kecil pasien menunjukkan retardasi mental sedang dan gejala psikiatrik
Angka kematian rata-rata 35 tahun. Wanita memiliki prognosis lebih baik daripada pria. Sekitar 20 persen pasien menunujukkan Diabetes Mellitus sebab disfungsi sel beta pankreas memproduksi insulin serta adanya resistensi terhadap insulin. Deformitas pada tulang-otot berupa scoliosis (tulang belakang bentuk S), dan deformitas pada kaki. Ataxia yang diturunkan secara autosomal dominan merujuk pada SCA (Spinocerebellar Ataxia).
Seluruhnya ada 23 subtipe, namun yang paling sering didapat adalah SCA3 atau disebut juga Machado-Joseph Disease. Kedua tersering adalah SCA2. Bisa dijumpai SCA pada seseorang yang sama sekali tidak memiliki riwayat keluarga dengan penyakit tersebut yang disebabkan adanya mutasi genetik pada orang tersebut.
Pengobatan
Prinsip pengobatan terpenting adalah mengenali kemungkinan penyebab ataxia yang dapat diobati. Bila curiga adanya massa yang menekan otak kecil, harus dilakukan tindakan yang sesuai.
Paraneoplastic Syndrome yang merupakan pertanda adanya tumor di suatu bagian lain tubuh, penting untuk dikenali. Walau keadaan ini sering tidak responsif terhadap pengobatan, beberapa pasien mengalami perbaikan setelah tumornya diambil dan dilakukan imunoterapi.
Kekurangan vitamin E, karena gangguan penyerapan di usus juga bisa menyebabkan ataxia. Di samping vitamin E, vitamin B1 dan B12 juga perlu diperhatikan. Kekurangan kadar hormon gondok mudah diobati. Bila curiga syphilus, cairan otak diambil sedikit untuk diperiksa.
Efek buruk pemakaian alkohol dan obat diphenylhydantoin jangka lama terhadap cerebellum sudah lama diketahui, yaitu dapat menyebabkan ataxia. Karena itu, pemakaian ini harus dihindari pada pasien ataxia oleh sebab apa pun.
Pengobatan apa pun pada Ataxia Herediter (yang diturunkan) hasilnya kurang memuaskan. Karena itu, lebih penting melakukan family and genetic counseling dalam upaya menghindari kemungkinan munculnya penyakit ini pada generasi mendatang.
Selasa, 03 Juli 2012
In:
SMAN 2 KAYUAGUNG
Bakteri
Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel.
Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil
(mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi.Beberapa kelompok
bakteri dikenal sebagai agen penyebabinfeksi dan penyakit,
sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri.Struktur
sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti
sel, kerangka sel,
dan organel-organel
lain seperti mitokondria dan kloroplas.Hal
inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan seleukariot yang lebih kompleks.
Bakteri dapat
ditemukan di hampir semua tempat: di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai
agen parasit (patogen),
bahkan dalam tubuh manusia.Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi ada
bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.Mereka
umumnya memiliki dinding sel,
seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan
pembentuk sangat berbeda (peptidoglikan). Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu
bergerak) dan mobilitasnya ini disebabkan olehflagel.
Sejarah
Model mikroskop
awal yang dirancang oleh Robert Hooke; dimuat dalam Micrographia.
Bakteri merupakan
organisme mikroskopik.Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk
dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop.Barulah setelah abad ke-19 ilmu
tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang. Seiring
dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri
telah berhasil ditelusuri.Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas
dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek, Ferdinand
Cohn, dan Robert Koch.Istilah bacteriumdiperkenalkan di
kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828,
diambil dari kata Yunani βακτηριον
(bakterion) yang memiliki arti “batang-batang kecil”.[13] Pengetahuan
tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi.Bakteriologi adalah
cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.
Robert Hooke
(1635-1703), seorang ahli matematika dan
sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang
dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana.Akan tetapi, Robert Hooke masih
belum dapat menumukan struktur bakteri.Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil
penemuannya mengenai tubuh buah kapang.Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber
deskripsi awal dari mikroorganisme.
Antoni van Leeuwenhoek (1632—1723)
hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan dengan mikroskop
masih sangat sederhana.Terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat
mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk
mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684.Antoni
van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada
tahun 1676.[13] Hasil
temuannya dikirimkan ke Royal Society of London yang kemudian dipublikasikan pada
tahun 1684. Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan
lainnya. Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga
mikroorganisme pada umumnya pun mulai berkembang.
Ferdinan.[13d Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis
berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia)] Hasil
penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap
panas.Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan
kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu
tinggi.Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa
bakteri ini bersifat tahan panas. Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi
bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan
kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode
ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert Koch.
Robert Koch
(1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang
disebabkan oleh infeksi bakteri.[13] Ilmuwan
pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang
banyak menyerang hewan ternak.[14] Penyakit
ini disebabkan oleh Bacillus anthracis,
salah satu bakteri penghasil endospora.[14] Robert
Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murniMycobacterium
tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis.[13][15] Berdasarkan
dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat
Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang
spesfik.[13] Beliau
juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri.[13] Penemuan
lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitat aslinya.[13] Pada
awalnya ia menggunakan potongan kentang dan
kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin.[13] Penggunaan
nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya
penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida) yang digagas oleh istri Walter
Hesseyang juga bekerja bersama Robert Koch.[13]
Struktur sel bakteri
Seperti prokariot
(organisme yang tidak memiliki membran
inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif
sederhana.Sehubungan dengan ketiadaan membran inti, meteri genetik (DNA dan RNA)
bakteri melayang-layang di daerah sitoplasma yang bernama nukleoid.Salah
satu struktur bakteri yang penting adalahdinding sel.Bakteri dapat
diklasifikasikan dalam dua kelompok besar berdasarkan struktur dinding selnya,
yaitu bakteri gram negatif dan bakteri gram positif.Bakteri gram positif
memiliki dinding sel yang tersusun dari lapisanpeptidoglikan (sejenis molekul polisakarida) yang tebal dan asam
teikoat, sedangkan bakteri gram negatif memiliki lapisan
peptidoglikan yang lebih tipis dan mempunyai struktur lipopolisakarida yang tebal. Metode yang digunakan
untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh ilmuwan Denmark,Hans
Christian Gram pada
tahun 1884.
Banyak bakteri
memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagel dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat
dan konjugasi.Beberapa bakteri juga memiliki
kapsul yang beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan dan fagositosis. Struktur kapsul inilah yang
sering kali menjadi faktor virulensi penyebab penyakit, seperti yang ditemukan
pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae. Bakteri juga
memilikikromosom, ribosom, dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas, dan magnetosom.
Beberapa bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat mereka mampu bertahan
hidup pada lingkungan ekstrim.Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh bakteri
penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana bakteri
ini juga termasuk golongan bakteri pengebab keracunan pada makanan kaleng.
Morfologi bakteri
Berbagai bentuk tubuh bakteri
Berdasarkan bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga
golongan besar, yaitu:
·
Kokus (Coccus) dalah
bakteri yang berbentuk bulat seperti bola dan mempunyai beberapa variasi
sebagai berikut:
o
Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
o
Diplococcus, jka berganda dua-dua
o
Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujur sangkar
o
Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
o
Staphylococcus, jika bergerombol
o
Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
·
Basil (Bacillus)
adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai
variasi sebagai berikut:
o
Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
o
Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
·
Spiral (Spirilum)
adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o
Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
(bentuk koma)
o
Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
o
Spirochete, jika lengkung membentuk struktur yang fleksibel.
Bentuk tubuh/morfologi bakteri
dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium, dan usia. Walaupun secara
morfologi berbeda-beda, bakteri tetap merupakan sel tunggal yang dapat hidup
mandiri bahkan saat terpisah dari koloninya.
Alat gerak
Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik;
C-Amfitrik; D-Peritrik;
Banyak spesies bakteri
yang bergerak menggunakan flagel.Bakteri yang tidak memiliki alat gerak biasanya
hanya mengikuti pergerakan media pertumbuhannya atau lingkungan tempat bakteri
tersebut berada.Sama seperti struktur kapsul, flagel juga dapat menjadi agen
penyebab penyakit pada beberapa spesies bakteri.Berdasarkan tempat dan jumlah
flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
·
Atrik, tidak mempunyai flagel.
·
Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
·
Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
·
Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.
·
Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
Habitat
Bakteri merupakan mikroorganisme ubikuotus, yang berarti melimpah dan
banyak ditemukan di hampir semua tempat. Habitatnya sangat beragam; lingkungan perairan,
tanah, udara, permukaan daun, dan bahkan dapat ditemukan di dalam organisme
hidup.[2] Diperkirakan total jumlah sel
mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5×1030. Bakteri
dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam saluran pencernaan yang jumlah selnya 10 kali lipat lebih
banyak dari jumlah total sel tubuh manusia. Oleh karena itu, kolonisasi bakteri
sangatlah mempengaruhi kondisi tubuh manusia.
Thermus
aquatiqus, bakteri termofilik yang banyak
diaplikasikan dalam bioteknologi.
Terdapat beragam
jenis bakteri yang mampu menghabitasi daerah saluran pencernaan manusia,
terutama padausus besar,
diantaranya adalah bakteri asam laktat dan kelompok enterobacter .Contoh bakteri yang biasa ditemukan
adalah Lactobacillus
acidophilus. Di samping itu, terdapat pula kelompok bakteri
lain, yaituprobiotik, yang bersifat menguntungkan karena
dapat menunjang kesehatan dan
bahkan mampu mencegah terbentuknya kanker usus
besar.[26] Selain
di dalam saluran pencernaan, bakteri juga dapat ditemukan di permukaan kulit, mata, mulut,
dan kaki manusia.[24] Di
dalam mulut dan kaki manusia terdapat kelompok bakteri yang dikenal dengan nama metilotrof, yaitu kelompok bakteri yang mampu
menggunakan senyawakarbon tunggal
untuk menyokong pertumbuhannya.[27][28][29] Di
dalam rongga mulut, bakteri ini menggunakan senyawa dimetil
sulfida yang berperan
dalam menyebabkan bau pada mulut manusia.
Beberapa kelompok
mikroorganisme ini mampu hidup di lingkungan yang tidak memungkinkan organisme
lain untuk hidup.[32] Kondisi
lingkungan yang ekstrim ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme,
dan daya tahan sel yang unik.[2][33][34] Sebagai
contoh, Thermus
aquatiqus merupakan
salah satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu
60-80 oC.[2] Tidak
hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan pada
lingkungan dengan suhu yang sangat dingin.[35] Pseudomonas extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan
suhu di bawah 0 oC.[35] Di
samping pengaruh ekstrim temperatur, bakteri juga dapat hidup pada berbagai
lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan (lingkungan
steril).[36] Halobacterium salinarum dan Halococcus
sp. adalah contoh
dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl)
yang sangat tinggi (15-30%).[36][37] Tedapat
pula beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil),
kadar air rendah (kelompok xerofil), derajat keasaman pH sangat tinggi, dan rendah.[2]
Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan
yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri.[38] Faktor-faktor
lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dancahaya.[38] Secara
umum, terdapat beberapa alat yang dapat digunakan untuk melakukan pengamatan sel
bakteri terhadap berbagai parameter tersebut, seperti mikroskop optikal,
mikroskop elektron, dan atomic force microscope (AFM).[38]
Suhu
Suhu berperan penting dalam mengatur
jalannya reaksi metabolisme bagi
semua makhluk hidup.[2] Khususnya
bagi bakteri, suhu lingkungan yang berada lebih tinggi dari suhu yang dapat
ditoleransi akan menyebabkan denaturasi protein dan
komponen sel esensial lainnya sehingga sel akan
mati.[2] Demikian
pula bila suhu lingkungannya berada di bawah batas toleransi, membran sitoplasma tidak
akan berwujud cair sehingga transportasi nutrisi akan
terhambat dan proses kehidupan sel akan terhenti.[2] Berdasarkan
kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 4 golongan:
·
Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang
hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C, dengan suhu optimum 15 °C.
·
Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang
hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C, dengan suhu optimum 25° –
40 °C.
·
Bakteri termofil, yaitu bakteri yang
dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C, dengan suhu optimum
50 – 65 °C
·
Bakteri hipertermofil, yaitu bakteri
yang hidup pada kisaran suhu 65 – 114 °C, dengan suhu optimum 88 °C.[2]
Kelembaban relatif
Pada umumnya
bakteri memerlukan kelembaban relatif (relative humidity, RH) yang
cukup tinggi, kira-kira 85%.[2] Kelembaban
relatif dapat didefinisikan sebagai kandungan air yang terdapat di udara.[2] Pengurangan
kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti,
misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.[2] Sebagai
contoh, bakteri Escherichia coli akan mengalami penurunan daya tahan
dan elastisitas dinding selnya saat RH lingkungan kurang dari 84%.[38] Bakteri
gram positif cenderung hidup pada kelembaban udara yang lebih tinggi
dibandingkan dengan bakteri gram negatif terkait dengan perubahan struktur membran
selnya yang mengandung lipid bilayer.[39]
Deinococcus
radiodurans, hasil pencitraan dengan ‘transmission electron microgragh (TEM)
Cahaya
Cahaya merupakan
salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri.[40] Secara
umum, bakteri dan mikroorganisme lainnya dapat hidup dengan baik pada paparan
cahaya normal.[40] Akan
tetapi, paparan cahaya dengan intensitas sinar ultraviolet (UV) tinggi dapat berakibat fatal bagi
pertumbuhan bakteri.[40] Teknik
penggunaan sinar UV, sinar x, dan sinar gamma untuk
mensterilkan suatu lingkungan dari bakteri dan mikroorganisme lainnya dikenal
dengan teknik iradiasi yang mulai berkembang sejak awal abad
ke-20.[40][5]. Metode ini telah diaplikasikan
secara luas untuk berbagai keperluan, terutama pada sterilisasi makanan untuk
meningkatkan masa simpan dan daya tahan.[5] Beberapa
contoh bakteri patogen yang mampu dihambat ataupun dihilangkan antara lain Escherichia coli 0157:H7 and Salmonella.[5]
Radiasi
Radiasi pada
kekuatan tertentu dapat menyebabkan kelainan dan bahkan dapat bersifat letal
bagi makhluk hidup, terutama bakteri.[41] Sebagai
contoh pada manusia, radiasi dapat menyebabkan penyakit hati akut,katarak, hipertensi, dan bahkan kanker.[41] Akan
tetapi, terdapat kelompok bakteri tertentu yang mampu bertahan dari paparan
radiasi yang sangat tinggi, bahkan ratusan kali lebih besar dari daya tahan
manusia tehadap radiasi, yaitu kelompok Deinococcaceae. [42] Sebagai
perbandingan, manusia pada umumnya tidak dapat bertahan pada paparan radiasi
lebih dari 10 Gray (Gy, 1 Gy = 100 rad), sedangkan
bakteri yang termasuk dalam kelompok ini dapat bertahan hingga 5.000 Gy.[42][43]
Pada umumnya,
paparan energi radiasi dapat menyebabkan mutasi gen
dan putusnya rantai DNA.[44] Apabila
terjadi pada intensitas yang tinggi, bakteri dapat mengalami kematian.[44] Deinococcus
radiodurans memiliki
kemampuan untuk bertahan terhadap mekanisme perusakan materi
genetik tersebut
melalui sistem adaptasidan adanya proses perbaikan rantai DNA
yang sangat efisien.[44]
Peranan dalam Bidang lingkungan
Keanekaragaman
bakteri dan jalur metabolismenya menyebabkan bakteri memiliki peranan yang
besar bagi lingkungan.[5] Sebagai
contoh, bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang
telah mati dan sisa-sisa atau kotoran organisme.[5] Bakteri
tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan
senyawa organik lain menjadi CO2, gas
amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana.[5] Contoh
bakteri saprofit antara lain Proteus dan Clostridium.[5] Tidak
hanya berperan sebagai pengurai senyawa organik, beberapa kelompok bakteri
saprofit juga merupakan patogen oportunis.[5]
Frankia
alni, salah satu bakteri pengikat N2 yang berasosiasi dengan tanaman
membentuk bintil akar.
Kelompok bakteri
lainnya berperan dalam siklus nitrogen, seperti bakteri nitrifikasi.Bakteri
nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari
senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah.
Kelompok bakteri ini bersifat kemolitotrof.Nitrifikasi terdiri atas dua tahap
yaitu nitritasi (oksidasi amonia (NH4) menjadi nitrit (NO2-))
dan nitratasi (oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO3)). Dalam
bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa
yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat.[45] Setelah
reaksi nitrifikasi selesai, akan terjadi proses dinitrifikasi yang dilakukan oleh bakteri denitrifikasi.[45] Denitrifikasi
sendiri merupakan reduksi anaerobik senyawa nitrat menjadi nitrogen bebas (N2)
yang lebih mudah diserap dan dimetabolisme oleh berbagai makhluk hidup.Contoh
bakteri yang mampu melakukan metabolisme ini adalah Pseudomonas
stutzeri, Pseudomonas
aeruginosa, andParacoccus denitrificans.Di samping itu,
reaksi ini juga menghasilkan nitrogen dalam bentuk lain, seperti dinitrogen
oksida (N2O).Senyawa tersebut tidak hanya dapat berperan penting
bagi hidup berbagai organisme, tetapi juga dapat berperan dalam fenomena hujan asam dan
rusaknya ozon.
Senyawa N2O akan dioksidasi menjadi senyawa NO dan selanjutnya
bereaksi dengan ozon (O3) membentuk NO2- yang akan kembali ke bumi dalam bentuk
hujan asam (HNO2).
Di bidang pertanian dikenal
adanya suatu kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis dengan
akar tanaman atau hidup bebas di tanah untuk membantu penyuburan tanah.
Kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah bakteri pengikat nitrogen atau
singkatnya bakteri nitrogen. Bakteri nitrogen adalah
kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman
N2) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH4)
dan ion nitrat (NO3-) oleh bantuan enzim nitrogenase. Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan
tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualisme berupa nodul atau bintil akar untuk
mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara
langsung oleh kebanyakan organisme. Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal
dengan istilah rhizobia,
termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Photorhizobium,
danSinorhizobium.Contoh
bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaituRhizobium leguminosarum, yang hidup di
akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.
Bidang pangan
Terdapat beberapa
kelompok bakteri yang mampu melakukan proses fermentasi dan hal ini telah banyak diterapkan
pada pengolahan berbagi jenis makanan.
Bahan pangan yang telah difermentasi pada umumnya
akan memiliki masa simpan yang lebih lama, juga dapat meningkatkan atau bahkan
memberikan cita rasa baru dan unik pada makanan tersebut.[5] Beberapa makanan hasil fermentasi dan
mikroorganisme yang berperan:
No.
|
Nama produk atau makanan
|
Bahan baku
|
Bakteri yang berperan
|
1.
|
Yoghurt
|
susu
|
|
2.
|
Mentega
|
susu
|
|
3.
|
Terasi
|
ikan
|
|
4.
|
Asinan buah-buahan
|
buah-buahan
|
|
5.
|
Sosis
|
daging
|
|
6.
|
Kefir
|
susu
|
Beberapa spesies
bakteri pengurai dan patogen dapat tumbuh di dalam makanan.Kelompok bakteri ini
mampu memetabolisme berbagai komponen di dalam makanan dan kemudian
menghasilkan metabolit sampingan yang bersifat racun.Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat
pada makanan kalengan dan kini senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar
botox. Beberapa contoh bakteri perusak makanan:
·
Burkholderia gladioli (sin. Pseudomonas
cocovenenans), menghasilkan asam bongkrek,
terdapat padatempe bongkrek
Bidang kesehatan
Tidak hanya di
bidang lingkungan dan pangan, bakteri juga dapat memberikan manfaat dibidang kesehatan.Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh
mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain
dan senyawa ini banyak digunakan dalam menyembuhkan suatu penyakit.Beberapa
bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
Terlepas dari
peranannya dalam menghasilkan antibiotik, banyak jenis bakteri yang justru
bersifat patogen.Pada manusia, beberapa jenis bakteri yang sering kali menjadi
agen penyebab penyakit adalahSalmonella enterica subspesies I serovar Typhi yang
menyebabkan penyakit tifus, Mycobacterium tuberculosisyang
menyebabkan penyakit TBC, dan Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus.Bakteri
patogen juga dapat menyerang hewan ternak, seperti Brucella abortus yang menyebabkan brucellosis pada sapi danBacillus anthracis yang menyebabkan antraks.
Untuk infeksi pada tanaman yang umum dikenal adalahXanthomonas oryzae yang menyerang pucuk batang padi dan Erwinia amylovora yang menyebabkan busuk pada buah-buahan.
Dekomposisi
Dekomposisi buah persik setelah 6 hari.
Proses degradasi jasad makhluk hidup dilakukan oleh
banyak organisme, salah satunya adalah bakteri. Beberapa jenis bakteri,
terutama bakteri heterotrof,
mampu mendegradasi senyawa organik dan menggunakannya untuk menunjang
pertumbuhannya.Proses dekomposisi ini dibantu oleh beberapa jenis enzimuntuk memecah makromolekul,
seperti karbohidrat, protein,
dan lemak, untuk dipecah
menjadi senyawa yang lebih sederhana. Sebagai contoh, enzim protease digunakan untuk memecah protein
menjadi senyawa lebih sederhana, seperti asam amino.[57] Proses dekomposisi ini juga berperan
dalam pengembalian unsur-unsur, terutama karbon dan nitrogen,
ke alam untuk masuk ke dalam siklus lagi.
Dekomposisi jasad
makhluk hidup dimulai oleh bakteri yang hidup di dalam tubuh manusia, dimulai
dari jaringan-jaringan otot.Proses ini dipercepat saat tubuh telah dikuburkan.
Reaksi pertama dalam dekomposisi ini adalah hidrolisis protein oleh protease membentuk asam amino.[58] Selanjutnya, asam amino akan diubah
menjadi asam asetat,
gas hidrogen,
gas nitrogen,
dan karbon dioksida sehingga pH lingkungan akan turun
menjadi 4-5.Reaksi ini dilakukan oleh bakteri acetogen. Pada tahap
akhir, semua senyawa tersebut diubah menjadi gas metana oleh metanogen.
Langganan:
Postingan (Atom)