Algae terbentuk 3,5 milyar tahun yang lalu. Algae yang pertama kali ditemukan adalah Cyanobacteria. Semakin lama semakin banyak jenis algae yang ditemukan. Seperti misalnya algae merah, algae hijau, algae coklat, algae pirang, dan lain sebagainya yang mempunyai zat penyusun serta manfaat yank berbeda-beda. Untuk dapat lebih mudah mempelajarinya maka jenis-jenis algae tersebut di klasifikasikan.
Dasar untuk mengklasifikasi Algae antara lain berdasarkan
1. Pigmen : susunan kimianya
2. Produk makanan cadangan : kimianya
3. Flagela (jika ada) : jumlah dan morfologinya
4. Dinding sel : kimia dan sifat-sifat fisiknya
5. Organisasi sel dimana setiap sel mempunyai perangkat sel yang bervariasi (misal ada yang dilengkapi stigma, pirenoid, dan lain lain)
6. Sejarah hidup (rangkaian perubahan yang lengkap pada suatu organisme) dan reproduksi.
Pada dasarnya algae sendiri memiliki ciri-ciri sebagai berikut: Ukuran sangat beragam, Tubuh algae disebut talus, Talus terdiri atas: uniseluler dan multiseluler, Bersifat eukariotik dan inti selnya memiliki membran, Mengandung klorofil untuk fotosintesis, Bersifat autotrof
Adapun cara reproduksi algae, terjadi secara:
1. Aseksual: pembelahan sel dan fragmentasi
2. Seksual:
• Isogami yaitu apabila kedua gamet memiliki flagel dan kesamaan dalam ukuran dan morfologinya
• Anisogami yaitu apabila kedua gamet memiliki flagel namun ukurannya berbeda.
• Oogami yaitu apabila gamet jantan memiliki flagel dan ukurannya lebih besar, sedangkan gamet betina berukuran lebih kecil dan tidak mempunyai flagel.
Beberapa keuntungan algae diantaranya
1. Sebagai fitoplankton
2. Hasil fotosintesis berupa oksigen dimanfaatkan untuk respirasi aerobik
3. Algae tanah untuk stabilitasi dan perbaikan sifat fisik tanah
4. Sumber pupuk: algae merah dan algae coklat
5. Bahan penggosok : Diatom (lihat slide berikutnya)
6. Sumber vitamin: ganggang hijau mengandung vitamin B1, C, dan K
7.Alga merah sebagai media kultur biologis
8.Alga prototheca sebagai pathogen pad amanusia yang menyebabkan radang pada sendi
9.Alga cephalerous menyerang daun the, kopi, lada, cengkeh, dan jeruk
10.Alga lautan : dinoflagelata dari genus gymnodinium dan gonyaulax menghasilkan neurotoxin atau racun saraf.
Mikrobiologi Algae
FISIOLOGI EKSKRESI / PENGELUARAN
Ekskresi adalah proses pembuangan sisa metabolisme dan benda tidak berguna lainnya. Ekskresi merupakan proses yang ada pada semua bentuk kehidupan. Pada organisme bersel satu, produk buangan dikeluarkan secara langsung melalui permukaan sel. Organisme multiselularmemiliki proses ekskresi yang lebih kompleks. Zat sisa hasil metabolisme yang sudah tidak dipergunakan lagi oleh tubuh. Zat sisa metabolisme dikeluarkan dari tubuh oleh alat ekskresi. Alat ekskresi pada hewan vertebrata yaitu berupa ginjal, paru-paru, kulit, dan hati. Sedangkan alat pengeluaran pada hewan invertebrata berupa nefridium, sel api, atau buluh Malphigi. Beberapa istilah yang erat kaitannya dengan ekskresi adalah sebagai berikut.
1. Defekasi : yaitu proses pengeluaran sisa pencernaan makanan yang disebut feses. Zat yang dikeluarkan belum pernah mengalami metabolisme di dalam jaringan. Zat yang dikeluarkan meliputi zat yang tidak diserap usus sel epitel, usus yang rusak dan mikroba usus.
2. Ekskresi : yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi bagi tubuh.
3. Sekresi : yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya mengandun genzim.
4. Eliminasi : yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus).
Sistem ekskresi adalah sistem pembuangan zat-zat sisa pada makhluk hidup seperti karbon dioksida, urea, racun dan lainnya. Sistem ekskresi membantu memelihara homeostasis dengan tiga cara, yaitu melakukan osmoregulasi, mengeluarkan sisa metabolisme, dan mengatur konsentrasi sebagian besar penyusun cairan tubuh.
Zat sisa metabolisme adalah hasil pembongkaran zat makanan yang bermolekul kompleks. Zat sisa ini sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Sisa metabolisme antara lain, CO2, H20, NHS, zat warna empedu, dan asam urat.
Karbon dioksida dan air merupakan sisa oksidasi atau sisa pembakaran zat makanan yang berasal dari karbohidrat, lemak dan protein. Kedua senyawa tersebut tidak berbahaya bila kadarnya tidak berlebihan. Walaupun CO2 berupa zat sisa namun sebagian masih dapat dipakai sebagai dapar (penjaga kestabilan PH) dalam darah. Demikian juga H2O dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, misalnya sebagai pelarut.
Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh. Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk urea.
Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang dilaksanakan oleh hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin.
Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.
Tugas pokok alat ekskresi ialah membuang sisa metabolisme tersebut di atas walaupun alat pengeluarannya berbeda-beda.
Sistem Ekskresi Pada Hewan Vertebrata
1.Sistem Ekskresi Pada Manusia
Organ atau alat-alat ekskresi pada manusia terdiri dari:
1. Paru-paru,
2. Hati,
3. Kulit, dan
4. Ginjal.
Paru-Paru
Paru-paru berada di dalam rongga dada manusia sebelah kanan dan kiri yang dilindungi oleh tulang-tulang rusuk. Paru-paru terdiri dari dua bagian, yaitu paru-paru kanan yang memiliki tiga gelambir dan paru-paru kiri memiliki dua gelambir.
Paru-paru sebenarnya merupakan kumpulan gelembung alveolus yang terbungkus oleh selaput yang disebut selaput pleura.
Hati (Hepar)
Hati merupakan “kelenjar” terbesar yang terdapat dalam tubuh manusia. Letaknya di dalam rongga perut sebelah kanan. Berwarna merah tua dengan berat mencapai 2 kilogram pada orang dewasa. Hati terbagi menjadi dua lobus, kanan dan kiri.
Zat racun yang masuk ke dalam tubuh akan disaring terlebih dahulu di hati sebelum beredar ke seluruh tubuh. Hati menyerap zat racun seperti obat-obatan dan alkohol dari sistem peredaran darah. Hati mengeluarkan zat racun tersebut bersama dengan getah empedu.
Kulit
Seluruh permukaan tubuh kita terbungkus oleh lapisan tipis yang sering kita sebut kulit. Kulit merupakan benteng pertahanan tubuh kita yang utama karena berada di lapisan anggota tubuh yang paling luar dan berhubungan langsung dengan lingkungan sekitar.
Ginjal
Dunia kedokteran biasa menyebutnya ‘ren’ (renal/kidney). Bentuknya seperti kacang merah, berjumlah sepasang dan terletak di daerah pinggang. Ukurannya kira-kira 11x 6x 3 cm. Beratnya antara 120-170 gram. Struktur ginjal terdiri dari: kulit ginjal (korteks), sumsum ginjal (medula) dan rongga ginjal (pelvis). Pada bagian kulit ginjal terdapat jutaan nefron yang berfungsi sebagai penyaring darah. Setiap nefron tersusun dari Badan Malpighi dan saluran panjang (Tubula) yang bergelung. Badan Malpighi tersusun oleh Simpai Bowman (Kapsula Bowman) yang didalamnya terdapat Glomerolus.
Sistem Ekskresi pada mamalia hampir sama dengan manusia tetapi sedikit berbeda karena mamalia dipengaruhi/disebabkan oleh lingkungan tempat tinggalnya.
Paru-paru mamalia mempunyai permukaan ber spon (spongy texture) dan dipenuhi liang epitelium dengan itu mempunyai luas permukaan per isipadu yang lebih luas berbanding luas permukaan paru-paru. Paru-paru manusia adalah contoh biasa bagi paru-paru jenis ini.
Paru-paru terletak di dalam rongga dada (thoracic cavity), dilindungi oleh struktur bertulang tulang selangka dan diselaputi karung dwi dinding dikenali sebagai pleura. Lapisan karung dalam melekat pada permukaan luar paru-paru dan lapisan karung luar melekat pada dinding rongga dada. Kedua lapisan ini dipisahkan oleh lapisan udara yang dikenali sebagai rongga pleural yang berisi cecair pleural ini membenarkan lapisan luar dan dalam berselisih sesama sendiri, dan menghalang ia daripada terpisah dengan mudah.
Bernafas kebanyakannya dilakukan oleh diafragma di bawah, otot yang mengucup menyebabkan rongga di mana paru-paru berada mengembang. Sangkar selangka juga boleh mengembang dan mengucup sedikit.
Ini menyebabkan udara tetarik ke dalam dan keluar dari paru-paru melalui trakea dan salur bronkus (bronkhial tubes) yang bercabang dan mempunyai alveolus di ujung yaitu karung kecil dikelilingi oleh kapilari yang dipenuhi darah. Di sini oksigen meresap masuk ke dalam darah, di mana oksigen akan d angkut melalui hemoglobin.
Darah tanpa oksigen dari jantung memasuki paru-paru melalui pembuluh pulmonari dan lepas dioksigenkan, kembali ke jantung melalui salur pulmonari.
2.Sistem ekskresi pada ikan
Ikan mempunyai system ekskresi berupa ginjal dan suatu lubang pengeluaran yang disebut urogenital.Lubang urogenital ialah lubang tempat bermuaranya saluran ginjal dan saluran kelamin yang berada tepat dibelakang anus.
Ginjal pada ikan yang hidup di air tawar dilengkapi sejumlah glomelurus yang jumlahnya lebih banyak. Sedangkan ikan yang hidup di air laut memiliki sedikit glomelurus sehingga penyaringan sisa hasil metabolisme berjalan lambat.
3.Sistem ekskresi pada amfibi
Saluran ekskresi pada katak yaitu ginjal, paru-paru,dan kulit. Saluran ekskresi pada katak jantan & betina memiliki perbedaan, pada katak jantan saluran kelamin & saluran urin bersatu dengan ginjal, sedangkan pada katak betina kedua saluran itu terpisah. Walaupun begitu alat lainnya bermuara pada satu saluran dan lubang pengeluaran yang disebut kloaka.
4.Sistem ekskresi pada reptil
Sistem ekskresi pada reptil berupa ginjal, paru-paru,kulit dan kloaka. Kloaka merupakan satu-satunya lubang untuk mengeluarkan zat-zat hasil metabolisme.Reptil yang hidup di darat sisa hasil metabolismenya berupa asam urat yang dikeluarkan dalam bentuk bahan setengah padat berwarna putih.
Sistem Ekskresi Pada Invertebrata
Sistem ekskresi invertebrata berbeda dengan sistem ekskresi pada vertebrata. Invertebrata belum memiliki ginjal yang berstruktur sempurna seperti pada vertebrata. Pada umumnya, invertebrata memiliki sistem ekskresi yang sangat sederhana, dan sistem ini berbeda antara invertebrata satu dengan invertebrata lainnya.
Alat ekskresinya ada yang berupa saluran Malphigi, nefridium, dan sel api. Nefridium adalah tipe yang umum dari struktur ekskresi khusus pada invertebrata. Berikut ini akan dibahas sistem ekskresi pada cacing pipih (Planaria), cacing gilig (Annellida), dan belalang.
1. Sistem Ekskresi pada Hewan Beresel Satu (Protozoa)
Belum mempunyai alat ekskresi khusus. Zat sisa di keluarkan melalui vakoula kontraktil (rongga berdenyut) yang berfungsi untuk mengatur kadar airt dalam sel sehingga nilai osmosis isi sel tetap terpelihara.
2. Sistem Ekskresi pada Cacing Pipih
Cacing pipih mempunyai organ nefridium yang disebut sebagai protonefridium. Protonefridium tersusun dari tabung dengan ujung membesar mengandung silia. Di dalam protonefridium terdapat sel api yang dilengkapi dengan silia.
Tiap sel api mempunyai beberapa flagela yang gerakannya seperti gerakan api lilin. Air dan beberapa zat sisa ditarik ke dalam sel api. Gerakan flagela juga berfungsi mengatur arus dan menggerakan air ke sel api pada sepanjang saluran ekskresi. Pada tempat tertentu, saluran bercabang menjadi pembuluh ekskresi yang terbuka sebagai lubang di permukaan tubuh (nefridiofora). Air dikeluarkan lewat lubang nefridiofora ini.
Sebagian besar sisa nitrogen tidak masuk dalam saluran ekskresi. Sisa nitrogen lewat dari sel ke sistem pencernaan dan diekskresikan lewat mulut. Beberapa zat sisa berdifusi secara langsung dari sel ke air.
3. Sistem Ekskresi pada Anelida dan Molluska
Anelida dan molluska mempunyai organ nefridium yang disebut metanefridium. Pada cacing tanah yang merupakan anggota anelida, setiap segmen dalam tubuhnya mengandung sepasang metanefridium, kecuali pada tiga segmen pertama dan terakhir.
Metanefridium memiliki dua lubang. Lubang yang pertama berupa corong, disebut nefrostom (di bagian anterior) dan terletak pada segmen yang lain. Nefrostom bersilia dan bermuara di rongga tubuh (pseudoselom). Rongga tubuh ini berfungsi sebagai sistem pencernaan. Corong (nefrostom) akan berlanjut pada saluran yang berliku-liku pada segmen berikutnya.
Bagian akhir dari saluran yang berliku-liku ini akan membesar seperti gelembung. Kemudian gelembung ini akan bermuara ke bagian luar tubuh melalui pori yang merupakan lubang (corong) yang kedua, disebut nefridiofor. Cairan tubuh ditarik ke corong nefrostom masuk ke nefridium oleh gerakan silia dan otot. Saat cairan tubuh mengalir lewat celah panjang nefridium, bahan-bahan yang berguna seperti air, molekul makanan, dan ion akan diambil oleh sel-sel tertentu dari tabung. Bahan-bahan ini lalu menembus sekitar kapiler dan disirkulasikan lagi. Sampah nitrogen dan sedikit air tersisa di nefridium dan kadang diekskresikan keluar.
Metanefridium berlaku seperti penyaring yang menggerakkan sampah dan mengembalikan substansi yang berguna ke sistem sirkulasi.
Cairan dalam rongga tubuh cacing tanah mengandung substansi dan zat sisa. Zat sisa ada dua bentuk, yaitu amonia dan zat lain yang kurang toksik, yaitu ureum. Oleh karena cacing tanah hidup di dalam tanah dalam lingkungan yang lembab, anelida mendifusikan sisa amonianya di dalam tanah tetapi ureum diekskresikan lewat sistem ekskresi.
4. Alat Ekskresi pada Belalang
Alat ekskresi pada belalang adalah pembuluh Malpighi, yaitu alat pengeluaran yang berfungsi seperti ginjal pada vertebrata. Pembuluh Malphigi berupa kumpulan benang halus yang berwarna putih kekuningan dan pangkalnya melekat pada pangkal dinding usus. Di samping pembuluh Malphigi, serangga juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan zat sisa hasil oksidasi yang berupa CO2. Sistem trakea ini berfungsi seperti paru-paru pada vertebrata.
Belalang tidak dapat mengekskresikan amonia dan harus memelihara konsentrasi air di dalam tubuhnya. Amonia yang diproduksinya diubah menjadi bahan yang kurang toksik yang disebut asam urat. Asam urat berbentuk kristal yang tidak larut.
Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang. Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali biasanya secara osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus, dan sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus bersama dengan feses.
Fungsi Sistem Ekskresi
1. Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh
2. Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi)
3. Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi)
4. Homeostasis
Kelainan dan penyakit yang menyerang sistem ekskresi dapat disebabkan oleh banyak hal. Misalnya virus, bakteri, jamur. Efek samping obat atau pola makan yang tidak sehat. Beberapa penyakit pada sistem ekskresi antara lain sebagai berikut.
1. Albuminuria
Albuminuria adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan urine penderita mengandung albumin. Albumin merupakan protein yang bermanfaat bagi manusia karena berfungsi untuk mencegah agar cairan tidak terlalu banyak keluar dari darah. Penyakit ini rnenyebabkan terlalu banyak albumin yang lolos dari saringan ginjal dan terbuang bersama urine. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh kekurangan protein. penyakit ginjal. dan penyakit hati.
2. Hematuria
Hematuria (kencing darah) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan urine penderita mengandung darah. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh peradangan gnjal, batu ginjal, dan kanker kandung kemih.
3. Nefrolitiasis
Nefrolitiasis (batu ginjal) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan adanya batu pada ginjal. saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal pada umumnya mengandung garam kalsium ( zat kapur) antara lain kalsium oksalat, kalsium fosfat, atau campurannya. Batu ginjal terbentuk karena konsentrasi unsur-unsur tersebut dalam urine tinggi. yang dipercepat dengan infeksi dan penyumbatan pada ureter. Penyakit ini diobati dengan cara mengeluarkan batu ginjal. Apabila batu ginjal masih berukuran kecil, dapat dihancurkan dengan obat-obatan. Apabila batu ginjal sudah berukuran besar, harus dikeluarkan dengan tindakan operasi. Dengan kemajuan ilmu dan teknologi, batu ginjal dapat dihancurkan dengan gelombang suara yang berintensitas tinggi tanpa perlu tindakan operasi.
4. Nefritis
Nefritis adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan peradangan ginjal. khususnya nefron. Proses peradangan biasanya berasal dari glomerulus, kemudian menyebar ke jaringan sekitarnya. Penyakit ini harus segera ditangani dokter.
5. Gagal Ginjal
Gagal ginjal adalah ketidakmampuan, ginjal menjalankan fungsinya, akibatnya zat-zat yang seharusnya dapat dikeluarkan rnelalui ginjal menjadi tertumpuk di dalam darah. Salah satu contohnya adalah timbulnya uremia, yaitu peningkatan kadar urea di dalam darah. Kadar urea darah yang tinggi dapat menimbulkan keracunan dan mengakibatkan kematian. Gagal ginjal antara lain disebabkan oleh nefritis. Penyakit ini dapat diatasi dengan dua alternatif. Pertama melakukan dialisis ginjal (cuci darah) yang diIakukan secara rutin. Kedua dengan transplantasi (cangkok) ginjal dari donor. Cangkok ginjal dapat dilakukan jika ada kecocokan antara organ donor dan jaringan penderita sehingga tidak terjadi penolakan.
6. Diabetes Insipidus
Diabetes insipidus adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan meningkatnya jumlah urine sampai 20-30 kali lipat karena kekurangan hormon antidiuretika (ADFI). Penyakit ini dapat diatasi dengan pemberian ADH sintetik.
7. Diabetes Melitus
Diabetes melitus (kencing manis) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan kadar glukosa darah melebihi normal karena kekurangean hormon insulin. Kelebihan glukosa darah akan dikeluarkan bersama urine. Diabetes melitus pada anak diatasi dengan penyuntikan insulin secara rutin. Diabetes melitus pada orang dewasa dapat diatasi dengan mengatur diet, olahlaga. dan pemberian obat-obatan penurun kadar glukosa darah.
8. Hepatitis
Hepatitis adalah radang hati yang umumnya disebabkan oleh virus. Penyakit ini dapat dicegah dengan vaksin hepatitis, menjaga kebersihan lingkungan. menghindari kontak langsung dengan penderita hepatitis dan tidak menggunakan jarum suntik untuk pemakaian lebih baik satu kali. Beberapa hepatitis. antara lain hepatitis A dan B. Penderita hepatitis mengalami perubahan warna kulit dan putih mata menjadi berwarna kuning. Urine penderita pun berwarna kuning. bahkan kecokelatan seperti teh.
9. Sirosis Hati
Sirosis hati adalah kelainan pada hati yang ditandai dengan timbulnya jaringan parut dan kerusakan sel-sel normal hati. Sirosis hati sering terjadi pada peminum alkohol, keracunan obat-obatan, infeksi bakteri. atau komplikasi hepatitis. Karena hati merupakan organ yang mempunyai banyak fungsi vital, sirosis hati akan menimbulkan beberapa akibat, antara lain gangguan kesadaran, koma, dan kematian. Pengobatan sirosis hati ditujukan pada penyebab utamanya, pemulihan fungsi hati. sampai transplantasi hati.
10. Gangren
Gangren adalah kematian jaringan lunak yang disebabkan oleh gangguan pengaliran darah ke jaringan tersebut. Gangren sering terjadi di tangan dan kaki karena gangguan aliran darah. Ganggren banyak terjadi pada penderita diabetes melitus dan aterosklerosis yang sudah lanjut. Jaringan yang terkena mula-mula menjadi kebiruan dan terasa dingin jika disentuh. kemudian menghitam dan berbau busuk. Untuk mengatasi infeksi diperlukan antibiotik. Pada keadaan yang tidak tertolong bagian tubuh yang terkena gangren harus diamputasi.
11. Kencing Batu
Kencing batu disebabkan pembentukan endapan zat kapur (kalium) dalam ginjal. Endapan ini dapat terjadi pada rongga ginjal atau dalam kantong kemih. Jika endapan terbentuk di dalam rongga ginjal disebut batu ginjal. Jika terbentuk di dalam kantong kemih disebut kencing batu. Baik batu ginjal maupunpun kencing batu dapat dihilangkan dengan pembedahan {operasi), pengobatan, atau penembakan dengan sinar laser.
Nutrisi dan Medium Mikroba
Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba, nutrisi untuk mikroba dibutuhkan sebagai energy, bahan pembangun sel dan sintesis protoplasma serta bagian-bagian sel lainnya. Fungsi nutrisi untuk mikroba adalah bahan makanan yang digunakan sebagai sumber enegi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseftor atau donor electron. Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu : air, sumber energy, sumber karbon, sumber aseftor elektron, sumber mineral, factor tubuh, sumber nitrogen.
Penggolongan mokroba berdasarkan nutrisi dan oksigen berdasarkan sumber karbon :
1. jasad ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik.
2. Jasad heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk organik. Yang dibedakan menjadi jasad safrofit dan jasad parasit.
Penggolongan mikroba berdasarkan sumber energi
1. Jasad fototrof : jika menggunakan energi cahaya
2. Jasad khemotrof : jika menggunakan energi dari reaksi kimia
Penggolongan mikroba berdasarkan sumber donor elektron
1. Jasad litotrof ialah jasad yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik.
2. Jasad organotrof ialah jasad yang menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik.
Penggolongan mokroba berdasarkan kebutuhan oksigen
1. Jasad aerob ialah jasad yang menggunakan oksigen bebas sebagai satu-satunya aseptor hydrogen yang terakhir dalam proses respirasinya.
2. Jasad anaerob, disebut juga anaerob obligat ialah jasad yang didak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hydrogen terakhir dalam proses respirasinya.
3. Jasad mikro aerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen dalam jumlah sedikit.
4. Jasad aerob fakultatif ialah jasad yang dapat hidup dalam keadaan anaerob maupun aerob.
5. Jasad kaphofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi.
Medium Pertumbuhan Mokroba
1. Medium dasar/ basal mineral
2. Medium sintetik
3. Medium kompleks
4. Medium diperkaya
Bioenergetik Mikroba
Bioenergetik mikroba mempelajari penghasilan dan penggunaan energi oleh mikroba. Mikroba melakukan proses metabolisme yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan proses perombakan bahan disertai pembebasan energi, sedangkan anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlikan energi. Biooksidasi dan pemindahan energi, energi yang berasal dari cahay7a harus diubah menjadi energi kimia sebelum digunakan dalam reaksi endrogennik. Oksidasi dalam sel dikatabolisme oleh enzim yang mempunyai faktor atau gugus prosthesis.
Fermentasi merupakan suatu reaksi oksidasi- reduksi, serta merupakan bagian perombakan gula secara anaerob. Banyak jasad yang melakukan fermentasi lewat (jamur) rangkaian reaksi kimia tertentu, melalui jalur emden- Meyerhof- Parnas (EMP), jalur Enthner- Doudroff (ED), jalur Heksosa Mono Posfat (HMP), jalur hetero fermentative bakteri asam laktat dan jalur metabolisme asam piruvat secara anaerob.
Respirasi adalah proses oksidasi biologis dengan O2 sebagai aseptor elektronnya yang terakhir. Fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Proses ini menggunakan pigmen khlorofil untuk mengabsorpsi energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
Penggunaan energi oleh jasad digunakan dalam setiap reaksi endrogenik dan reaksi eksergonik, untuk memulai reaksi diperlukan energi aktivasi. Proses yang memerlukan energi antara lain proses biosintesis molekul kecil dan molekul makro, yang akhirnya menuju kepertumbuhan dan pembiakanpenyerapan unsure makanan, gerak dan sebagainya.
Katabolisme makromolekul terjadi proses peruraian antaralain adalah peruraian karbohidrat, peruraian lemak, peruraian protein dan peruraian asam nukleat yang dibantu oleh enzim dan selanjutnya dimetabolisme lewat siklus krebs.
ENZIM MIKROBA
Enzim adalah katalisator organic (biokatalisator) yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia. Mekanisme kerja enjim yaitu meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energy aktivitas. Struktur enzim pada umumnya tersusun dari protein, dapat berupa protein sederhana atau protein yang terikat pada gugusan non protein. Penggolongan enzim berdasarkan tempat bekerjanya yaitu Endo enzim (enzim yang bekerja didalam sel)dan ekso enzim (enzim yang bekerja diluar sel). Penggolongan berdasarkan daya katalisis antara lain oksidoreduktase, transperase, hidrolase, liase, isomerase, ligase dan enzim lain dengantatanama berbeda. Penggolongan enzim berdasarkan cara terbentuknya antara lain enzim konstitutif (enzim yzng jumlahnya dipengruhi kadar substratnya), enzim adaptif yaitu enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat.
Faktor yang mempengaruhi reaksi enzimatik antaralain Substrat (reaktan), suhu, kemasaman (pH), penghambatan enzim (inhibitor), aktifator (penggiat) atau kofaktor dan penginduksi (induktor).
FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
Ada dua factor lingkungan yang mempengaruhi aktivitas mikroba :
1. Factor abiotik meliputi :
· Suhu
· Kandungan air
· Tekanan osmose
· Ion-ion dan listrik
Suhu pertumbuhan mikroba
· Suhu minimum : suhu terendah tetapi mikrobamasih dapat hidup psikrofil (kriofil)
· Suhu optimum : suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba (termofil)
· Suhu maksimum : suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba (termofil)
Contoh bakteri mesofil yang termo toleran (dapat hidup diatas 500C) methylococcus capsulatus
Contoh bakteri fermofil adalah bacillus,Clostridium, Suifolobus dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur.
Contoh bakteri psikrofil adalah bakteri besi (Gallionella)
Pengaruh suhu tinggi :
a. Titik kematian thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu.
b. Waktu kematian thermal adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
Pengaruh suhu rendah
a. Cold shock : penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri.
b. Pembekuan (freezing) : rusaknya sel dengan adanya Kristal es didalam air intraseluler.
c. Lyofilisasi : proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.
Kandungan air mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya.
2. Factor biotik
· Interaksi dalam suatu populasi mikroba
Interaksi positif
ü meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi,
ü pertumbuhan suatu sel mikroba menjadi koloni
interaksi negativ
ü menurunkan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi
ü kompetisi atau interaksi jamur Fusarium dan verticilium menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun
· interaksi antara populasi mikroba diantaranya, Netralisme, Komensalisme, Sinergisme, Mutualisme, Kompetiaaasi, Amensalisme, Parasitisme dan Predasi.
PERTUMBUAN MIKROBA
a. Pertumbuhan merupaan penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad. Pada jasad bersel tunggal (uniseliler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu sedangkan jasad ber sel banyak (multiseluler) pembelahan sel merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari suatu sel menjadi dua sel sempurna disebut waktu generasi sedangkan waktu penggandaan adalah waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula. Kecepatan pertumbuhan adalah perubahan jumlah atau massa sel perunit waktu.
b. Penghitungan waktu generasi
N = N0 2n
Pembelahan sel secara biner 1 sel mnjadi 2 sel, 2 sel menjadi 4 sel, 4 sel menjadi 8 sel. Dari hal tersebut dapat dirumuskan menjadi :
N = Jumlah Sel Aktif
N0= Jumlah Sel Awal
n = Jumlah
c. Pengukuran pertumbuhan diukur dari perubahan jumlah sel atau berat kering massa sel. Jumlah sel dihitung dari jumlah total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau sel mati (viable count). Alat untuk menghitung mikroba adalah Petroff-Hausser Bacteria Counter (PHBC) ada dua cara menghitung jumlah sel hidup yaitu :
· Metode taburan permukaan
· Metode taburan
d. Pertumbuhan populasi mikroba adapun untuk mengetahuinya dilakukan dengan cara membiakan mikroba dengan 2 sistem yaitu:
· Biakan system tertutup (batch Culture)
· Biakan terbuka (countinous cultur)
Fase-fase pada kurva pertumbuhan mikroba diantaranya, fase permulaan, fase pertumbuhan dipercepat, fase pertumbuhan logaritma, fase pertumbuhan yang mulai dihambat, fase stasioner maksimum, fase kematian dipercepat, fase kematian logaritma.