Laporan Praktikum Bakteriologi “Bentuk-Bentuk Dasar Bakteri Pada Kerak Gigi Manusia”

Laporan Praktikum Bakteriologi

“Bentuk-Bentuk Dasar Bakteri Pada Kerak Gigi Manusia”

A.  Tujuan

       Untuk mengetahui dan memahami bentuk-bentuk dasar bakteri pada kerak gigi manusia

B.  Dasar teori

       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. Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain.

 

       Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim. Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).

a.       Ciri-ciri Bakteri

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

1.       Organisme multiselluler

2.       Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )

3.        Umumnya tidak memiliki klorofil

4.        Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.

5.        Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam

6.        Hidup bebas atau parasit

7.        Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan

8.        Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan

b.      Struktur Bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

1.      Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan

2.      Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

  

c.       Struktur dasar sel bakteri

Struktur dasar bakteri :

1.    Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis).

2.    Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.

3.    Sitoplasma adalah cairan sel.

4.    Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.

5.    Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

d.      Struktur tambahan bakteri :

1.    Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bilalapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2.    Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.

3.    Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.

4.    Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5.    Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6.    Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

e.      Pernafasan bakteri

Pernafasan pada bekteri terbagi atas :

1.    Respirasi aerob atau  bakteri yang memerlukan O2 bebas dalam hidupnya

2.    Respirasi anaerob atau  bakteri yang tidak memerlukan O2 bebas dalam hidupnya
contohnya :

a)    bakteri obligat aerob : bakteri yang mutlak memerlukan O2 bebas

b)   bakteri obligat anaerob : bakteri yang mutlak tidak memerlukan O2 bebas

c)    Bakteri fakultatif : bakteri yang dapat hidup dengan atau tanpa O2

f.        Bentuk Bakteri

Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.

Berbagai macam bentuk bakteri :

1.   Bakteri Kokus :

a.    Monokokus yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal

b.    Diplokokus yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan

c.    Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.

d.   Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus

e.    Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.

f.     Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur

2.     Bakteri Basil :

a.    Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal

b.    Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan

c.     Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3.     Bakteri Spirilia :

a.    Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

b.    Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c.    Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

g.    Alat Gerak Bakteri

          Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya.
         Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu

1.    Atrik        : tidak mempunyai flagellum

2.    Monotrik : bila hanya berjumlah satu

3.    Lofotrik   : bila banyak flagellum disatu sisi

4.    Amfitrik   : bila banyak flagellum dikedua ujung

5.    Peritrik     : bila flagellum tersebar diseluruh permukaan sel bakteri

h.      Habitat bakteri

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. Diperkirakan total jumlah sel mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5x10³⁰. 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 pada usus 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, yaitu probiotik, yang bersifat menguntungkan karena dapat menunjang kesehatan dan bahkan mampu mencegah terbentuknya kanker usus besar. Selain di dalam saluran pencernaan, bakteri juga dapat ditemukan di permukaan kulit, mata, mulut, dan kaki manusia. Di dalam mulut dan kaki manusia terdapat kelompok bakteri yang dikenal dengan nama metilotrof, yaitu kelompok bakteri yang mampu menggunakan senyawa karbon tunggal untuk menyokong pertumbuhannya. 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.  Kondisi lingkungan yang ekstrim ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik. Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu 60-80 ^oC. Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin. Pseudomonas extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0 ^oC. Di samping pengaruh ekstrim temperatur, bakteri juga dapat hidup pada berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan (lingkungan steril). Halobacterium salinarum dan Halococcus sp. adalah contoh dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl) yang sangat tinggi (15-30%).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.

i.      Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi. Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :

1.     Suhu

Suhu berperan penting dalam mengatur jalannya reaksi metabolisme bagi semua makhluk hidup. 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. 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. 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.    Derajat keasaman atau pH

3.    Konsentrasi garam

4.    Sumber nutrisi

5.    Zat-zat sisa metabolisme

6.     Zat kimia

Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.

j.      Cara Perkembangbiakan bakteri

Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.

Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1.    Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.

2.    Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).

3.    Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

k.       Peranan Bakteri

Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan. Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut :

1.    Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie).

2.    Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya Acetobacter pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt, Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco dan Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt.

3.    Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum.

4.    Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman.

5.    Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,Streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri.

6.    Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum

7.    Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium

8.    Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.

Bakteri yang merugikan sebagai berikut :

1.    Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum

2.    Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis ( penyebab penyakit TBC ), Vibrio cholerae ( penyebab kolera atau muntaber ), Clostridium tetani (penyebab penyakit tetanus ) dan Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra )

3.    Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakit antraks pada sapi )

4.    Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)

 C.   Alat Dan Bahan

1.    Alat

a.    Tisu Gulung 1 Gulung

b.    Kamera 1 Buah

c.    Tusuk Gigi 2 Buah

d.   Kaca Objek 2 BUah

e.    Mikroskop 1 Buah

2.    Bahan

a.       Migresin 1 Tetes

b.      Kerak Gigi Manusia

D.  Prosedur Kerja

1.    Diambil kotoran pada bagian gigi dan diletakkan pada kaca objek

2.    Ditetesi dengan migresin sebanyak satu tetes

3.    Gosok dengan preparat dengan kemiringan 45⁰

4.    Dikeringkan selama 1 menit

5.    Diamati pada mikroskop dengan pembesaran sedang 10x10 dan 40x10 kemudian difoto/digambar

E.  Pembahasan

pada praktikum bakteriologi kali ini bertujuan Untuk mengetahui dan memahami bentuk-bentuk dasar bakteri pada kerak gigi manusia. Dimana prosedur kerja yang dilakukan adalah Diambil kotoran pada bagian gigi salah satu anggota kelompok dan diletakkan pada kaca objek. Selanjutnya kerak gigi ditetesi dengan migresin sebanyak satu tetes, Gosok dengan preparat dengan kemiringan 45⁰  dan dikeringkan selama 1 menit. Setelah preparat kering, kerak gigi tersebut kemudian dapat diamati pada mikroskop dengan menggunakan pembesaran sedang 10x10 dan 40x10 kemudian difoto/digambar.

Dengan bantuan mikroskop dapat dilihat bentuk bakteri yang ada pada kerak gigi. Bakteri yang ditemukan berbentuk bulat seperti bola atau biasa disebut Coccus. Disini terlihat sel Bakteri saling berdempetan sehingga  berbentuk rangkaian rantai yang panjang. Dan jenisnya adalah Streptococcus mutan.

Streptococcus mutan biasanya ditemukan pada rongga gigi manusia yang luka dan menjadi bakteri yang paling kondusif menyebabkan karies untuk email gigi. Streptococcus mutan merupakan jenis yang paling banyak menyebabkan gigi berlubang di seluruh dunia dari semua Streptococcus lainnya. Bakteri ini bertahan hidup dari suatu kelompok karbohidrat yang berbeda. Saat gula dimetabolisme dengan sumber energi lainnya, mikroba menghasilkan asam yang menyebabkan rongga pada gigi.

Klasiikasi dari bakteri ini sendiri adalah sebagai berikut :
Kingdom    : Monera

Divisio        : Firmicutes

Class           : Bacilli

Order          : Lactobacilalles

Family        : Streptococcaceae

Genus         : Streptococcus

Species       : Streptococcus mutans

Streptococcus mutans adalah salah satu jenis dari bakteri yang mendapat perhatian khusus, karena kemampuannya dalam proses pembentukan plak dan karies gigi Bakteri ini pertama kali diisolasi dari plak gigi oleh Clark pada tahun 1924 yang memiliki kecenderungan berbentuk coccus dengan formasi rantai panjang apabila ditanam pada medium yang diperkaya seperti pada Brain Heart Infusion (BHI) Broth sebagaimana pada gambar 2.3, sedangkan bila ditanam di media agar memperlihatkan rantai pendek dengan bentuk sel tidak beraturan.

Media  selektif untuk pertumbuhan Streptococcus mutans adalah agar Mitis Salivarius, yang menghambat kebanyakan bakteri mulut lainnya kecuali Streptococcus. Penghambatan pertumbuhan bakteri mulut lainnya pada agar Milis Salivarius disebabkan karena kadar biru trypan. Di samping itu, media ini juga mengandung kristal violet, telurit dan sukrosa berkadar tinggi.
Streptococcus mutans yang tumbuh pada agar Mitis Salivarius memperlihatkan bentuk koloni halus berdiameter 0,5 – 1,5 mm, cembung, berwarna biru tua dan pada pinggiran koloni kasar serta berair membentuk genangan di sekitarnya. Seperti bakteri streptococcus lainnya, bakteri ini juga bersifat gram positif, selnya berbentuk bulat atau lonjong dengan diameter 1 mm dan tersusun dalam bentuk rantai. Streptococcus mutans tumbuh dalam suasana fakultatif anaerob. Dalam  keadaan anaerob, bakteri ini memerlukan 5% CO2 dan 95% nitrogen serta memerlukan amonia sebagai sumber nitronen agar dapat bertahan hidup dalam lapisan plak yang tebal.

Streptococcus mutans menghasilkan dua jenis enzim, yaitu glikosiltransferase dan fruktosiltransferase. Enzim-enzim ini bersifat spesifik untuk subtsrat sukrosa yang digunakan untuk sintesa glukan dan fruktan. Pada metabolisme karbohidrat, enzim glikosiltransferase menggunakan sukrosa untuk mensintesa molekul glukosa dengan berat molekul tinggi yang terdiri dari ikatan glukosa alfa (1-6) dan alfa (1-3) (Michalek dan Mc Ghee, 1982). Ikatan glukosa alfa (1-3) bersifat sangat pekat seperti lumpur, lengket dan tidak larut dalam air. Kelarutan ikatan glukosa alfa (1-3) dalam air sangat berpengaruh terhadap pembentukan koloni Streptococcus mutans pada permukaan gigi. Ikatan glukosa alfa (1-3) berfungsi pada perlekatan dan peningkatan koloni bakteri ini dalam kaitannya dengan pembentukan plak dan terjadinya karies gigi.

DAFTAR PUSTAKA

http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakan-bentuk-dan-manfaatnya/

http://health.kompas.com/read/2011/06/23/17052374/Bakteri.Ini.Bikin.Gigi.Berlubang

http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri

http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0009%20Bio%201-2b1.htm

http://my.opera.com/yunitamayani/blog/