STRUKTUR SEL BAKTERI
1. Flagela dan Filamen Axial
Flagellum (jamak: flagella) atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk
batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum tersusun dari
protein. Flagellum pada bakteri ada yang berjumlah satu (monotrik), banyak
flagellum di satu sisi (lofotrik), satu atau banyak flagellum di kedua ujung
(amfitrik), atau tersebar di seluruh permukaan sel (peritrik).
Fungsi utama flagela pada bakteri adalah
sebagai alat untuk pergerakan. Flagela bukan
merupakan alat untuk pertahanan hidup. Flagela dapat dipisahkan dengan
guncangan atau dengan putaran dalam alat pengocok seperti sentrifuga. Sel tetap
hidup dan memperoleh motilitas dengan pertumbuhan kembali flagela. Sel bakteri
berflagela dapat menghampiri sumber nutrisi dan menghindari racun dengan
menghampiri suatu kemoatraktan atau meninggalkan senyawa yang tidak diinginkan.
Pergerakan sel oleh flagela mendorong sel dengan putaran melingkar searah sumbu
panjangnya, seperti baling-baling. Putaran flagela dikuatkan oleh arus listrik.
Fungsi flagela dibangun oleh respon
kemotaktik, menunjukkan suatu sistem
regulasi sensori umpan balik. Flagela ganda memutar berlawanan dengan
arah jarum jam untuk membentuk suatu berkas yang terkoordinir dan efek
pergerakan sel umumnya ke arah nutrisi (kemotaksis positif). Pengaruh adanya
senyawa yang tidak diinginkan,menyebabkan koordinasi menjadi hilang, berkas
flagela mengalami kekacauan, dan sel berputar dan cenderung menjauhi senyawa
tersebut. Koordinasifungsi flagela melibatkan ke moreseptor, yang disebut
“protein pengikat periplasmik”, yang
berinteraksi dalam transpor membran. Koordinasi pergerakan flagela juga
melibatkan proses metilasi suatu protein membran plasma spesifik. Adanya kemoatraktan,
proses metilasi protein tersebut meningkat, sebaliknya dengan adanya
racun/senyawa yang tidak diinginkan, proses metilasi menurun.
2.
Mikrofibril: Fimbria dan Pili Seks (Adhesin, Lektin, Evasin, dan
Aggressin)
Fimbria,
disebut juga pili dapat diamati dengan mikroskop elektron pada permukaan
beberapa jenis sel bakteri. Fimbria merupakan mikrofibril serupa rambut
berukuran 0,004 – 0,008 µm,. Fimbria lebih lurus, lebih tipis dan lebih pendek
dibandingkan dengan flagela. Struktur fimbria serupa dengan flagela, disusun
oleh gabungan monomer, membentuk rantai yang berasal dari membran plasma. Salah satu bakteri yang memiliki banyak
fimbria, dapat menginfeksi saluran urin. Sel berfimbria melekat kepada ruang
antar sel, permukaan hidrofobik, dan reseptor spesifik.
Fungsi
fimbria dianggap membantu bakteri untuk bertahan hidup dan berinteraksi dengan
inang. Fungsi fimbria, di antara komponen permukaan sel bakteri yang lainnya, dapat dianggap memiliki
aktivitas fungsional seperti adhesin,
lektin, evasin, agresin, dan pili seks. Pada bakteri patogen yang menyebabkan
infeksi, fimbria dan komponen permukaan lainnya dapat berperan sebagai faktor
pelekat spesifik, yang disebut adhesin.
Spesifisitas perlekatan fimbria dapat
menyebabkan bakteri menempel dan berkoloni pada jaringan inang spesifik.
Fimbria 987P, K88, K99 pada strain E. coli enteropatogen (penyebab diarhe)
berfungsi untuk kolonisasi dalam usus babi dan anak sapi. Pada beberapa jenis bakteri, permukaan sel
memiliki protein membran. Protein membran pada Streptococcus pyogenes grup A,
diketahui sebagai faktor virulensi, berperan sebagai faktor pelekat (adhesin)
pada proses kolonisasi pada faring, perlekatan tidak terjadi jika protein
membran dinetralisasi oleh antiserum spesifik, dapat mencegah fagositosis (
berperan sebagai suatu evasin) dan akhirnya berperan sebagai leukosidal
(berperan sebagai agresin atau toxin). Fimbria lain yang masuk kelompok protein
disebut lektin, ditemukan pada hewan dan tumbuhan, yang berikatan dengan gula
spesifik pada permukaan sel. Sebagai contoh, perlekatan fimbria E. coli dan
Shigella flexneri terhadap sel darah merah dan jaringan (epitel usus) secara
spesifik dihambat oleh D-manosa dan D-metilmanosida.
3.
Selubung Sel
Selubung sel bakteri terdiri dari membran
plasma, dinding sel serta protein khusus atau polisakarida dan beberapa bahan
pelekat luar. Komponen selubung sel sebagai lapisan pelindung yang tersusun
atas beberapa lapis sel yang umum terdapat pada sel bakteri, tersusun dari 20% atau lebih dari berat
kering sel. Selubung sel bakteri mengandung daerah transpor untuk nutrisi dan
daerah reseptor untuk virus bakteri dan bakteriosin, mempermudah interaksi
inang-parasit, disamping itu sebagai tempat reaksi komplemen dan antibodi, dan
sering mengandung komponen toksik untuk inang.
4.
Kapsul
Virulensi
patogen sering berhubungan dengan
produksi kapsul. Strain virulen Pneumococcus menghasilkan polimer kapsuler yang
melindungi bakteri dari fagositosis. Bakteri tersebut membentuk koloni mukoid
atau cair (tipe M) atau koloni halus
(tipe S) pada medium padat dan sebaliknya strain kasar (tipe R ) tidak
membentuk kapsul. Hilangnya kemampuan untuk membentuk kapsul melalui mutasi
berhubungan dengan kehilangan virulensi
dan kerusakan oleh fagosit tapi tidak mempengaruhi kelangsungan hidup bakteri.
Bentuk kapsul yang kental yang cenderung melekat kepada sel, sedangkan lendir
dan polimer ekstraseluler lebih mudah tercuci. Kapsul lebih mudah dilihat
dengan pewarnaan negatif. Di bawah mikroskop, dalam campuran tinta India kapsul
kelihatan lebih terang mengelilingi sel. Kapsul juga dapat diwarnai secara
khusus. Sel bakteri yang tidak membentuk kapsul dan secara serologi dapat bereaksi dengan serum antikapsul,
dikatakan menghasilkan mikrokapsul.
5. Dinding Sel
Dinding
sel, ditemukan pada semua bakteri hidup
bebas kecuali pada Mycoplasma. Dinding sel berfungsi melindungi kerusakan sel
dari lingkungan bertekanan osmotik
rendah dan memelihara bentuk sel. Hal
ini dapat diperlihatkan melalui plasmolisis, dengan mengisolasi partikel
selubung sel setelah sel bakteri mengalami kerusakan secara mekanik, atau
dengan penghancuran oleh lisozim. Jika
seluruh sel atau selubung sel diisolasi kemudian diberi lisozim, partikel
dinding sel bakteri (bukan archeabakteria) dapat lisi dengan perlakuan lisozim
tersebut dan membentuk protoplast (Bakteri Gram positif) dan spheroplas
(Bakteri Gram negatif).
Komponen
kaku dinding sel eubakteria patogen adalah suatu makromolekul raksasa berbentuk
kantung tunggal atau sakulus, disusun oleh jaringan hubungan lintas
peptidoglikan (murein). Murein dan komponen yang berhubungan terdapat sekitar
2-40% dari berat kering sel. Komponen glikan disusun oleh dua gula amino,
glukosamin dan asam muramat. Struktur glikan terdapat secara berselang-seling
sebagai residu (-1,4 linked N-acetyl-D-glukosamine (GlcNac) dan
N-acetyl-Dmuramic acid [3-0(1’-D-carboxyethyl)-N-acetyl-D-muramic acid]
(contoh, MurNac). Rantai tersebut
bervariasi dari 10 sampai 170 unit disakarida. Unit peptida dan glikan tersebut
terikat pada gugus karboksil asam laktat dari MurNac kepada ujung amino suatu
tetrapeptida. Glikotetrapeptida tersebut dihubungkan-lintas (cross-linked)
melalui unit tetrapeptida, membentuk kerangka yang berkesinambungan. Gambaran
yang sama pada komponen tetrapeptida adalah adanya D-alanin, yang selalu
mengikat unit di antara rantai peptidoglikan.
6. Protoplas dan Sferoplas
Bakteri
biasanya lisis dalam air atau serum, ketika lapisan peptidoglikan dinding sel
yang kaku dilarutkan oleh lisozim atau zat lain. Walaupun demikian, jika distabilkan oleh larutan
sukrosa atau garam hipertonik (0,2 – 0,5
M, tergantung pada organisme), akan dilepaskan suatu bagian yang berbentuk bola
dan sensitif secara osmotik, yang disebut protoplas. Komponen pembungkus yang
tetap ada pada bagian yang sensitif tersebut, dinamakan sferoplas. Pada saat
komponen membran luar terbentuk, bakteri gram-positif umumnya membentuk
protoplas, sedangkan bakteri gram-negatif menghasilkan sferoplas. Sferoplas
juga dihasilkan dalam pertumbuhan pada lingkungan hipertonik dengan adanya penghambat
sintesis dinding sel, seperti penisilin.
7. Periplasma
Periplasma,
merupakan komponen yang terdapat di antara membran dalam dan membran luar dari membran sel
bakteri. Periplasma dapat diamati pada
bakteri Gram-negatif, tapi pada bakteri Gram-positif tidak semua atau
hanya sedikit/sulit diamati. Hal ini
dapat dijelaskan dengan tingginya tekanan osmotik dalam sel bakteri
Gram-positif (0,05 – 0,2 Pa [5 – 20 atm]) dibandingkan dengan bakteri
Gram-negatif (0,03 – 0,05 Pa [3 – 5 atm]) . Daerah periplasma bakteri
Gram-negatif bervariasi karena kondisi pertumbuhan di antara masing-masing
individu bakteri. Gel yang sangat kental dan jumlahnya dapat sangat besar dalam
struktur. Gel mengelilingi dan diselingi dengan peptidoglikan berpori. Gel
periplasma mengandung oligosakarida yang dihasilkan oleh membran (MDO) yang
terdapat dalam ukuran kebalikan dari osmolaritas medium pertumbuhan, berbagai enzim hidrolitik
seperti fosfatase, nuklease, ( β-laktamase yang dikendalikan plasmid
penisilinase), dan protein yang secara spesifik mengikat gula, bahan-bahan
transpor, asam amino, dan ion anorganik.
8. Membran Plasma
Membran plasma merupakan
pembungkus sel yang terletak di bagian
dalam dari lapisan dinding sel yang kaku dan berhubungan dekat dengan membran
sitoplasma yang lembut, bersifat sangat
penting untuk sel. Pada irisan tipis membran plasma di bawah mikroskop elektron
memperlihatkan suatu bentuk struktur “sandwich trilaminar” lapisan
gelap-terang-gelap. Meskipun
bakteri dianggap toleran terhadap
perubahan tekanan osmotik yang ekstrim pada lingkungan luar, protoplasnya akan
mengalami plasmolisis (menyusut) atau plasmoptisis (membengkak-pecah) ketika
ditempatkan dalam media yang tidak sesuai. Penempatan sel dalam larutan
hipertonik menyebabkan plasmolisis, terjadi penyusutan/pelepasan membran dan
sitoplasma dari dinding sel.
Komponen
membran plasma teridiri dari sekitar 30% atau lebih dari berat sel. Membran
mengandung 60-70% protein, 30-40% lipid, dan sejumlah kecil karbohidrat.
Fosfatidiletanolamin (75%), fosfatidilgleserol (20%), dan glikolipid sebagai
unsur utama. Umumnya tidak terdapat kolin, sfingolipid, asam lemak
poliunsaturated (tak-jenuh), inositida, dan steroid. Glikolipid termasuk
diglikosildigliserida terutama ditemukan pada membran bakteri garam-positif,
yang juga mengandung asam lipoteikoat. Alkohol poliisoprenoid 55 karbon yang
diketahui sebagai baktoprenol atau undekaprenol terdapat dalam jumlah yang
kecil.
0 Response to "struktur sel bakteri lengkap terbaru"
Post a Comment