Penjelasan Struktur sel bakteri dan fungsinya

Mereka tidak berhubungan dengan manusia seperti halnya makhluk hidup, tetapi bakteri sangat penting untuk kehidupan manusia dan kehidupan di planet Bumi. Meskipun mereka terkenal karena perannya menyebabkan penyakit pada manusia, dari kerusakan gigi hingga Wabah Hitam, ada spesies bermanfaat yang penting untuk kesehatan yang baik.

Bakteri adalah organisme prokariotik uniseluler. Sel bakteri memiliki struktur internal yang lebih sederhana. Ia tidak memiliki semua organel sel yang terikat membran seperti mitokondria, lisosom, golgi, retikulum endoplasma, kloroplas, peroksisom, glioksisom, dan vakuola sejati. Bakteri juga kekurangan nukleus dan nukleolus yang terikat membran. Inti bakteri dikenal sebagai nukleoid.

Kapsul –

Beberapa spesies bakteri memiliki lapisan pelindung ketiga, kapsul yang terdiri dari polisakarida (karbohidrat kompleks). Kapsul memainkan sejumlah peran, tetapi yang paling penting adalah menjaga agar bakteri tidak mengering dan melindunginya dari fagositosis (menelan) oleh mikroorganisme yang lebih besar. Kapsul merupakan faktor virulensi utama pada bakteri penyebab utama penyakit, seperti Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae. Mutan yang tidak berkapsul dari organisme ini adalah avirulen, yaitu tidak menyebabkan penyakit.

Selubung Sel –

Selubung sel terdiri dari dua hingga tiga lapisan: membran sitoplasma bagian dalam, dinding sel, dan – pada beberapa spesies bakteri – kapsul luar.

Dinding Sel –

Setiap bakteri dikelilingi oleh dinding sel yang kaku yang terdiri dari peptidoglikan, molekul protein-gula (polisakarida). Dinding membentuk sel dan mengelilingi membran sitoplasma, melindunginya dari lingkungan. Ini juga membantu untuk mengikat pelengkap seperti pili dan flagela, yang berasal dari membran sitoplasma dan menonjol keluar melalui dinding. Kekuatan dinding bertanggung jawab untuk menjaga sel agar tidak meledak ketika ada perbedaan besar dalam tekanan osmotik antara sitoplasma dan lingkungan.

Komposisi dinding sel sangat bervariasi di antara bakteri dan merupakan salah satu faktor terpenting dalam analisis dan diferensiasi spesies bakteri. Misalnya, struktur yang relatif tebal dan seperti jaring yang memungkinkan untuk membedakan dua tipe dasar bakteri. Sebuah teknik yang dirancang oleh dokter Denmark Hans Christian Gram pada tahun 1884, menggunakan teknik pewarnaan dan pencucian untuk membedakan kedua bentuk tersebut. Ketika terkena pewarnaan gram, bakteri gram positif mempertahankan warna ungu pada noda karena struktur dinding selnya menjebak pewarna. Pada bakteri gram negatif, dinding sel tipis dan mudah melepaskan pewarna saat dicuci dengan larutan alkohol atau aseton.

Sitoplasma –

Sitoplasma, atau protoplasma, sel bakteri adalah tempat fungsi untuk pertumbuhan, metabolisme, dan replikasi sel dilakukan. Ini adalah matriks seperti gel yang terdiri dari air, enzim, nutrisi, limbah, dan gas dan mengandung struktur sel seperti ribosom, kromosom, dan plasmid. Amplop sel membungkus sitoplasma dan semua komponennya. Berbeda dengan sel eukariotik (sejati), bakteri tidak memiliki inti sel yang tertutup membran. Kromosom, satu untai DNA yang terus menerus, terlokalisasi, tetapi tidak terkandung, di dalam wilayah sel yang disebut nukleoid. Semua komponen seluler lainnya tersebar di seluruh sitoplasma.

Salah satu komponen tersebut, plasmid, adalah struktur genetik ekstra kromosom kecil yang dibawa oleh banyak strain bakteri. Seperti kromosom, plasmid terbuat dari potongan DNA melingkar. Berbeda dengan kromosom, mereka tidak terlibat dalam reproduksi. Hanya kromosom yang memiliki instruksi genetik untuk memulai dan melakukan pembelahan sel, atau pembelahan biner, alat utama reproduksi bakteri. Plasmid mereplikasi secara independen dari kromosom dan, meskipun tidak penting untuk kelangsungan hidup, tampaknya memberi bakteri keuntungan selektif.

Plasmid diteruskan ke bakteri lain melalui dua cara. Untuk kebanyakan jenis plasmid, salinan di sitoplasma diteruskan ke sel anak selama pembelahan biner. Jenis plasmid lain, bagaimanapun, membentuk struktur seperti tabung di permukaan yang disebut pilus yang meneruskan salinan plasmid ke bakteri lain selama konjugasi, suatu proses di mana bakteri bertukar informasi genetik. Plasmid telah terbukti berperan dalam transmisi sifat khusus, seperti resistensi obat antibiotik, resistensi terhadap logam berat, dan faktor virulensi yang diperlukan untuk infeksi hewan atau tumbuhan inang. Kemampuan untuk memasukkan gen tertentu ke dalam plasmid telah menjadikannya alat yang sangat berguna di bidang biologi molekuler dan genetika, khususnya di bidang rekayasa genetika.

Membran Sitoplasma –

Lapisan fosfolipid dan protein, yang disebut membran sitoplasma, membungkus bagian dalam bakteri, mengatur aliran bahan masuk dan keluar sel. Ini adalah sifat struktural yang dimiliki bakteri yang dimiliki oleh semua sel hidup lainnya; penghalang yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi secara selektif dengan lingkungan mereka. Membran sangat teratur dan asimetris memiliki dua sisi, masing-masing sisi dengan permukaan yang berbeda dan fungsi yang berbeda. Membran juga dinamis, terus beradaptasi dengan kondisi berbeda.

Flagela –

Flagela  adalah struktur mirip rambut yang menyediakan alat penggerak bagi bakteri yang memilikinya. Mereka dapat ditemukan di salah satu atau kedua ujung bakteri atau di seluruh permukaannya. Flagela berdenyut dengan gerakan seperti baling-baling untuk membantu bakteri bergerak menuju nutrisi; jauh dari bahan kimia beracun; atau, dalam kasus cyanobacteria fotosintetik; menuju cahaya.

Nukleoid –

Nukleoid adalah wilayah sitoplasma tempat DNA kromosom berada. Ini bukan inti yang terikat membran, tetapi hanya area sitoplasma tempat untaian DNA ditemukan. Sebagian besar bakteri memiliki satu kromosom melingkar yang bertanggung jawab untuk replikasi, meskipun beberapa spesies memiliki dua atau lebih. Untaian DNA bantu melingkar yang lebih kecil, yang disebut plasmid, juga ditemukan di sitoplasma.

Pili –

Banyak spesies bakteri memiliki pili (tunggal, pilus), tonjolan kecil seperti rambut yang muncul dari permukaan sel luar. Pertumbuhan ini membantu bakteri menempel pada sel dan permukaan lain, seperti gigi, usus, dan batu. Tanpa pili, banyak bakteri penyebab penyakit kehilangan kemampuannya untuk menginfeksi karena tidak dapat menempel pada jaringan inang. Pili khusus digunakan untuk konjugasi, di mana dua bakteri menukar fragmen DNA plasmid.

Ribosom –

Ribosom adalah “pabrik” mikroskopis yang ditemukan di semua sel, termasuk bakteri. Mereka menerjemahkan kode genetik dari bahasa molekuler asam nukleat menjadi asam amino — bahan penyusun protein. Protein adalah molekul yang menjalankan semua fungsi sel dan organisme hidup. Ribosom bakteri mirip dengan eukariota, tetapi lebih kecil dan memiliki komposisi dan struktur molekul yang sedikit berbeda. Ribosom bakteri tidak pernah terikat pada organel lain karena kadang-kadang terikat pada retikulum endoplasma) pada eukariota, tetapi merupakan struktur yang berdiri bebas yang tersebar di seluruh sitoplasma. Ada perbedaan yang cukup antara ribosom bakteri dan ribosom eukariotik sehingga beberapa antibiotik akan menghambat fungsi ribosom bakteri, tetapi tidak pada eukariota, sehingga membunuh bakteri tetapi bukan organisme eukariotik yang mereka infeksinya.

Related Posts