ASAM NUKLEAT PENYUSUN DNA DAN RNA

  Pengertian Asam Nukleat

Asam nukleat adalah adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) dan Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta pada virus. suatu polimer nukleotida yang berperan dalam penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida).

 Komponen Penyusun Asam Nukleat

1.     Basa Nitrogen

Basa nitrogen yang merupakan penyusun asam nukleat adalah turunan Purina dan pirimidina.

o   Purina dan turunannya

Purina atau purin adalah senyawa heterosiklik majemuk yang mempunyai lingkar pirimidina dan imidazol yang berimit. Turunan purina yang merupakan penyusun asam nukleat adalah adenine atau 6-aminopurina dan guanine atau 2-amino-6-oksipurina.

o   Pirimidina dan turun-turunannya

Pirimidina atau pirimidin termasuk senyawa heterosiklik sederhana lingkar 6, dengan 2 atom nitrogen sebagai heteroatomnya. Turunan-turunan pirimidina yang meupakan penyusun asam nukleat adalah sitosin atau 2-oksi-4-aminopirimidina yang disingkat C, timin atau 2, 4-dioksi-5-metilpirimidina yang disingkat T dan urasil atau 2, 4-dioksipirimidina yang disingkat U.

2.     Pentosa atau Gula Penyusun

Pentose yang menyusun asam nukleotida adalah ribose dan 2-deoksiribosa. Dalam struktur kimia asam nukleat, kedua pentose tersebut terdapat dalam bentuk lingkar furanosa. Ribose merupakan penyusun RNA dan 2-deoksiribosa merupakan penyusun DNA.

                                                        

3.     Fosfat Penyusun

Fosfat penyusun asam nukleat adalah asam fosfat atau asam ortofosfat. Fosfat ini berupa kristal berbentuk orto-rombik, tak stabil dan melebur pada suhu 42,35⁰C.  Fosfat ini tergolong asam lemah atau sedang dan bervalensi tiga jenis garam natrium. Garam natrium tersebut dapat terbentuk pada suhu kamar yaitu, Natrium fosfat Na₃PO₄, Natrium hidrogen fosfat Na₂HPO_4, dan Natrium dihidrogen fosfat NaH₂P₄.

A.    Nukleotida dan Nukleosida

Suatu basa yang terikat pada satu gugus gula disebut nukleosida, sedangkan nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester.

Basa purin dan pirimidin tidak berikatan secara kovalen satu sama lain. Oleh karena itu, suatu polinukleotida tersusun atas kerangka gula-fosfat yang berselang seling dan mempunyai ujung 5’-P dan 3’-OH. Monomer nukleotida dapat berikatan satu sama lain melalui ikatan fosfodiester antara -OH di atom C nomor 3‘nya dengan gugus fosfat dari nukleotida berikutnya. Kedua ujung poli- atau oligonukleotida yang dihasilkan menyisakan gugus fosfat di atom karbon nomor 5' nukleotida pertama dan gugus hidroksil di atom karbon nomor 3' nukleotida terakhir.

B.    DNA

DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick. DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.

Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu:

·       Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

·       Basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanin (guanini = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin (thymine = T)

·       Gugus fosfat

Model tangga berpilin menggambarkan struktur molekul DNA sebagai dua rantai polinukleotida yang saling memilin membentuk spiral dengan arah pilinan ke kanan.  Fosfat dan gula pada masing-masing rantai menghadap ke arah luar sumbu pilinan, sedangkan basa N menghadap ke arah dalam sumbu pilinan dengan susunan yang sangat khas sebagai pasangan – pasangan basa antara kedua rantai.

Dalam hal ini, basa A pada satu rantai akan berpasangan dengan basa T pada rantai lainnya, sedangkan basa G berpasangan dengan basa C. Pasangan-pasangan basa ini dihubungkan oleh ikatan hidrogen yang lemah (nonkovalen). Basa A dan T dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap dua, sedangkan basa G dan C dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap tiga. Adanya ikatan hidrogen tersebut menjadikan kedua rantai polinukleotida terikat satu sama lain dan saling komplementer. Artinya, begitu sekuens basa pada salah satu rantai diketahui, maka sekuens pada rantai yang lainnya dapat ditentukan.

Oleh karena basa bisiklik selalu berpasangan dengan basa monosiklik, maka jarak antara kedua rantai polinukleotida di sepanjang molekul DNA akan selalu tetap. Dengan perkataan lain, kedua rantai tersebut sejajar. Akan tetapi, jika rantai yang satu dibaca dari arah 5’ ke 3’, maka rantai pasangannya dibaca dari arah 3’ ke 5’. Jadi, kedua rantai tersebut sejajar tetapi berlawanan arah (antiparalel).

C.      RNA

RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat merupakan makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik. RNA sebagai penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama golongan retrovirus. RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk sintesis protein. RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim ( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA lain.  RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida.

Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :

·       5 karbon

·       Basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin (yang sama dengan DNA) dan golongan pirimidin yang berbeda yaitu sitosin (C) dan Urasil (U)

·       Gugus fosfat

Purin dan pirimidin yang berkaitan dengan ribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau ribonukleosida, yang merupakan prekursor dasar untuk sintesis DNA. Ribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat membentuk suatu nukleotida atau ribonukleotida. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibandingkan DNA.

Ø  Tipe RNA

a.      RNAd

RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNAd membawa pesan atau kode genetik (kodon) dari kromosom (di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma). Kode genetik RNAd tersebut kemudian menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida. RNAd berupa rantai tunggal yang relatif panjang.

b.     RNAr

RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein.

c.      RNAt

RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke ribosom. Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian basa pendek (disebut antikodon). Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang berseberangan dengan ujung antikodon. Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada RNAd.

 Proses Metabolisme Asam Nukleat

Asam nukleat maupun protein merupakan polimer dengan urutan monomer spesifik yang menyampaikan informasi. Dalam DNA atau RNA, monomernya merupakan keempat jenis nukleotida, yang berbeda basa nitrogennya. Gen biasanya panjangnya mencapai ratusan atau ribuan nukleotida, masing-masing memiliki urutan basa yang spesifik. Setiap polipeptida dari suatu protein juga memiliki monomer yang tersusun dalam tatanan linear tertentu (struktur primer protein) yaitu asam amino. Asam nukleat dan protein berisi informasi yang ditulis dalam dua bahasa kimia yang berbeda. Untuk  beralih dari DNA-yang ditulis dalam suatu bahasa menjadi protein- yang ditulis dalam  bahasa lain, membutuhkan 2 tahapan yaitu transkripsi dan translasi (Yuwono, 2012).

Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N). Berbagai eksperimen dan kajian sampai pada kesimpulan bahwa mekanisme kerja DNA adalah replikasi, transkripsi dan translasi. Tiga proses ini dikenal dengan sebutan dogma sentral. Replikasi adalah proses menyalin secara utuh 2 untai DNA menjadi 2 untai yang baru. Transkripsi adalah proses menyalin salah satu untai DNA menjadi mRNA sedangkan translasi adalah proses penterjemahan mRNA menjadi polipeptida.

a)     Replikasi

Replikasi terjadi sebelum fase mitosis agar pada saat mitosis dimana kromosom memadat dan menjadi double maka jumlah DNA telah 2 kali lipat. Teori paling mendekati kenyataan bahwa replikasi berlangsung secara semikonservatif yaitu DNA  pada turunan (filial) berupa 1 untai DNA lama dari induk dan 1 untai DNA baru. Replikasi berlangsung sempurna artinya seluruh DNA genom disalin menjadi 2 yaitu 1 salinan baru dan 1 salinan DNA yang lama. Kesalahan proses replikasi molekul DNA hanya terjadi satu dalam 1 miliar nukleotida, tetapi kesalahan pemasangan awal antara nukleotida yang sudah ada pada untai cetakan dapat mencapai 100.000 kalinya atau sebesar 10.000 pasang basa. Sel memiliki mekanisme reparasi yaitu perbaikan salah  pasang (mismatch repair ) yang akan memperbaiki kesalahan-kesalahan yang terjadi ketika DNA disalin. Selama replikasi DNA, DNA polimerase sendirilah yang melakukan perbaikan salah-pasang. Polimerase ini mengoreksi setiap nukleotida terhadap  cetakannya  begitu nukleotida ditambah pada untaian. Dalam rangka mencari nukleotida yang  pasangannya tidak benar, polimerase memindahkan nukleotida tersebut kemudian melanjutkan kembali sintesis. Protein lain selain DNA polimerase juga melakukan  perbaikan salah-pasang (Yuwono, 2012).

b)     Transkripsi

Transkripsi adalah proses sintesis RNA berdasarkan arahan DNA. Tidak seperti pada replikasi DNA dimana masing-masing untai lama menjadi cetakan, pada transkripsi hanya salah satu untai DNA yang menjadi cetakan (template). Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip penuh dari instruksi-instruksi pembangun-protein suatu gen. Molekul RNA ini disebut  messenger RNA (mRNA). Bagian molekul RNA berupa tiga kata kode seperti CCG, UCU dan GAA, menggambarkan tiga asam amino prolin, serin dan asam glutamat disebut kodon. Kodon terdiri atas „ triplet basa‟ yaitu masing-masing tiga basa yang berurutan. Rangkaian kodon merupakan panduan untuk  perangkaian asam amino selama sintesis protein dalam sel (Yuwono, 2012). Kodon RNA menggambarkan sandi untuk 20 asam amino penting yang umumnya terdapat dalam molekul protein. Beberapa asam amino dinyatakan oleh lebih dari satu kode. Beberapa kodon tidak menyandi asam amino melainkan berfungsi sebagai kodon “stop” tanda bahwa sintesa protein berakhir. Secara ringkas dapat dikatakan bahwa proses transkripsi berlangsung sepanjang DNA template Enzim RNA polimerase menambahkan nukleotida hanya ke ujung 3' dari polimer yang sedang tumbuh sehingga molekul RNA memanjang dalam arah 5'→ 3'. Rentang DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA ini disebut unit transkripsi. Transkripsi dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu: Inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan terminasi (pengakhiran) (Yuwono, 2012).

Daerah DNA dimana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter mencakup titik awal (startpoint) transkripsi dan  biasanya membentang beberapa lusin pasangan nukleotida ke hulu (upstream) dari titik awal. Di samping menentukan dimana transkripsi dimulai, promoter juga menentukan salah satu dari kedua untai DNA yang digunakan sebagai cetakan.

Proses selanjutnya adalah elongasi. Pada saat RNA polimerase bergerak di sepanjang DNA, enzim ini akan terus membuka pilinan untai ganda tersebut, memperlihatkan kira-kira 10-20 basa DNA sekaligus untuk berpasangan dengan nukleotida RNA. Enzim ini menambahkan nukleotida ke ujung 3' dari molekul RNA yang sedang tumbuh. Pada saat sintesis RNA berlangsung, untai ganda DNA terbentuk kembali dan molekul RNA baru akan lepas dari cetakan DNA-nya. Transkripsi berlangsung dengan kecepatan kira-kira 60 nukleotida per detik pada eukariot.

Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase menyalin urutan DNA yang disebut terminator. Terminator merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal  pengakhiran transkripsi. Pada sel prokariot, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi. Ketika polimerase mencapai titik tersebut polimerase melepas RNA dan DNA. Sebaliknya pada sel eukariottranskripsi akan berhenti setelah polimerase melewati sinyal terminasi yaitu suatu urutan AAUAAA di dalam pra-mRNA sejauh kira-kira 10-35 nukleotida.

c)     Translasi

Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh tRNA yang terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut. Kemudian tRNA akan bergabung dengan mRNA yang sesuai dengan kode pasangan basa. Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubungan dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan  kodon. Asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Dari hal ini akan terbentuk protein yang berfungsi sebagai enzim, dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi (Kistinnah, 2009).

  Fungsi Asam Nukleat

• Fungsi utamanya adalah menyimpan dan mentransfer informasi genetik.
• Untuk menggunakan informasi genetik untuk mengarahkan sintesis protein baru.
• Asam deoksiribonukleat adalah penyimpanan untuk tempat untuk informasi genetik dalam sel.
• DNA mengontrol sintesis RNA di dalam sel.
• Informasi genetik yang ditransmisikan dari DNA ke pembentukan protein dalam sel.
• RNA juga mengarahkan produksi protein baru dengan mengirimkan informasi genetik pada struktur bangunan protein.
• Fungsi dari urutan basa nitrogen dalam tulang punggung DNA menentukan protein yang disintesis.
• Fungsi dari heliks ganda DNA adalah bahwa tidak ada gangguan terjadi pada informasi genetik jika hilang atau rusak.
• RNA mengarahkan sintesis protein.
• m-RNA mengambil pesan genetik dari RNA.
• transfer t-RNA mengaktifkan asam amino, ke tempat sintesis protein.
• r-RNA sebagian besar hadir dalam ribosom, dan bertanggung jawab atas stabilitas m-RNA.

Ringkasan : 

Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua Informasi genetika, yaitu seperangkat “cetak biru” tentang karakteristik aktual dan potensial yang diterima oleh suatu organism dari generasi sebelumnya, untuk kemudian diwariskan ke generasi berikutnya.

DNA memiliki struktur, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), fosfat dan basa nitrogen yang meliputi basa purin (guanin dan adenin) dan basa pirimidin (timin dan sitosin) dan RNA tersusun atas molekul-molekul, yaitu gula ribosa, fosfat, dan basa nitrogen yang terdiri atas purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (urasil dan sitosin). Proses replikasi  DNA dan RNA dimulai ketika enzim DNA polimerase memisahkan dua pita DNA heliks ganda. Setiap pita DNA yang “lama” sekarang berfungsi sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di sepanjang pita DNA komplementer baru yang bersesuain. Nukleotida baru  tersebut disambung satu sama lain untuk membentuk tulang punggung gula fosfat pita DNA baru. Asam nukleat memiliki fungsi, yaitu menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi informasi genetik; metabolisme antara(intermediary metabolism) dan reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; koenzim pemindah asam asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi.

Urutan nukleotida pada salah satu untaian molekul RNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA yang komptementer.  Translasi adalah proses penerjemah urutan nucleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Hanya molekul mRNA yang ditranslasi, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul rRNA adalah salah satu molekul penyusun ribosom, yakni organel tempat berlangsungnya sintesis protein, tRNA adalah pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida.

PERKEMBANGAN MIKROORGANISME

PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

Mikroba merupakan salah satu makhluk hidup yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, dan untuk mengamati makhluk ini harus mengunakan alat bantu seperti mikroskop. Adapun yang tergolong kedalam mikroba ini seperti bakteri, funggi dan protozoa.Walaupun mikroba tidak dapat dilihat dengan mata telanjang namun mikroba juga melakukan pertumbuhan dan perkembangan, karena salah satu ciri dari ciri makhk hidup adalah tumbuh dan berkembang.

Dalam pertumbuhan mikroba dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik itu faktor biotik dan faktor abiotik.Pertumbuhan mikroba terjadi dalam 5 fase, fase pertama yaitu fase lag, fase eksponensial, fase pengurangan pertumbuhan, fase statisioner dan terakir fase kematian.Dan untuk perkembaangan mikroba ada terjadi secara seksual dan ada yang terjadi secara aseksual.Dalam pertumbuhan dan perkembangan ada beberapa faktor yang mempengaruhi nya seperti suplai nutrisi, suhu/temperatur, keasaman atau kebasaan dan ketersedian oksigen.Untuk memahami tentang mikroorganisme maka di tulislah makalah yang berjudul “pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme” diaman didalamnya memuat perbedaan pertumbuhan dan perkmbangan mikroorganisme, aktu genertif serta kurva petumbuhan mikroorganisme dan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme.

1.2      Rumusan Masalah

1.     Bagaimana proses   perkembangan mikroorganisme

2.     Apa saja jenis dari perkembangan mikroorganisme

3.     Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi  perkembangan mikroorganisme

1.3     Tujuan

Agar dapat mengetahui dan memahami proses perkembangan mikroorganisme serta faktor-faktor yang dapat mempengaruhi  perkembangan mikroorganisme tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1     Proses Reproduksi  Mikroba

Pola reproduksi. Selama siklus pertumbuhan mereka, mikroorganisme mengalami reproduksi berkali-kali, menyebabkan angka dalam populasi meningkat secara dramatis. Dalam jamur, alga uniseluler, dan protozoa, reproduksi melibatkan duplikasi inti melalui proses aseksual mitosis dan pembelahan sel dalam sitokinesis. Reproduksi juga dapat terjadi dengan proses seksual di mana inti haploid bersatu untuk membentuk sel diploid memiliki dua set kromosom. Berbagai perubahan kemudian ikuti untuk menghasilkan keturunan yang dihasilkan seksual. Reproduksi seksual memiliki keuntungan pencampuran kromosom untuk mendapatkan variasi genetik tidak mungkin dengan reproduksi aseksual. Namun, orang lebih sedikit biasanya hasil dari reproduksi seksual daripada dari reproduksi aseksual.Sedangkan Bakteri, berkembang biak dengan proses aseksual pembelahan biner. Dalam proses ini, duplikat DNA kromosom, setelah itu membran dan sel bakteri tumbuh ke dalam dinding untuk bertemu satu sama lain dan membagi sel menjadi dua. Kedua sel terpisah dan proses selesai.

2.2  Macam-Macam Perkembangbiakan pada Mikroba

1.    Perkembangbiakan Aseksual Pada Mikroba

a.      Pembelahan Biner

Pembelahan biner merupakan pembelahan yang membentuk dua sel baru yang identik, dimana dua sel anak kan membentuk dua sel anak lagi, begitu seterusnya sehinga jumlahnya akan semakin berlipat ganda.Pembelahan biner ini terjadi pada Bakteri, Amoebaarame, Paramecium, Euglena dan lain-lain..

Pembelahan Biner dapat dibagi atas tiga fase, yaitu sebagai berikut;

1)      Fase pertama, sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus

2)      Fase kedua, tumbuhnya sekat akan diikuti oleh dinding melintang

3)      Fase ketiga, terpisahnya kedua sel anak yang identik. Ada bakteri yang segera berpisah dan terlepas sama sekali. Sebaliknya, ada pula bakteri yang tetap bergandengan setelah pembelahan, bakteri demikian merupakan bentuk koloni.

.      b. Fragmentasi

            Fragmentasi terjadi pada sel yang disebut dengan homogium.Pemutusan pada bagian secara sederhana dan bagian yang terpisah menjadi bagian yang baru.Organisme yang matang atau pecah menjadi dua atau lebih potongan atau fragmen.Fragmen tumbuh menjadi organisme lengakap,contohnya terjadi pada spirogyra.Pembentukan spora aseksualterjadi melalui peleburan nukleus dari dua sel induk.Spora aseksual yang berfungsi menyebarkan spesies dibentuk dalam jumlah besar, terdapat lima jenis dari spora aseksual yaitu konidiospora, sporangiospore,oidium,klamidospora, dan blatospora.

2.Perkembangbiakan Seksual Pada Mikroba

Perkembangbiakan secara seksual pada mikroba pada umunya terjadi pada funggi atau jamur.Perkembangan secara seksual dapatterjadi secara:

a.      Konjugasi

DNA secara lansung melalui kontak sel yang berdekatan, misalnya konjugasi pada bakteri Escherichia coli, protozoa yang bergerak dengan menggunakan silia (Paramecium caudatum, Vorticella, Balantidium coli)

b.     Isogami

Peleburan dua gamet bila sel jantan dan sel betina mempunyai bentuk dan ukuran yang sama.Contohnya Chloroccocum,Chlamydomonas, Hidrodiction.

c.      Anisogami

Peleburan dua gamet yang ukuranya tidak sama,contohnya pada Ulva

d.     Oogami

Peleburan dua gamet yang satu kecil bergerak dan yang satu besar namun tidal bergerak(sebagai sel telur), contohnya Valva, Spirogyra, Aedogonium

2.3  Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi   Perkembangan mikroorganisme

a) Suplai Nutrisi

Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya. Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Ketiadaan atau kekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba hingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.

Kondisi tidak bersih dan higinis pada lingkungan adalah kondisi yang menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sehingga mikroba dapat tumbuh berkembang di lingkungan seperti ini. Oleh karena itu, prinsip daripada menciptakan lingkungan bersih dan higinis adalah untuk mengeliminir dan meminimalisir sumber nutrisi bagi mikroba agar pertumbuhannya terkendali.

b) Suhu / Temperatur

Suhu merupakan salah satu faktor penting di dalam mempengaruhi dan pertumbuhan mikroorganisme. Suhu dapat mempengaruhi mikroba dalam dua cara yang berlawanan :

1) Apabila suhu naik maka kecepatan metabolisme naik dan pertumbuhan dipercepat.

2)  Sebaliknya apabila suhu turun, maka kecepatan metabolisme akan menurun dan pertumbuhan diperlambat.

3)  Apabila suhu naik atau turun secara drastis, tingkat pertumbuhan akan terhenti, kompenen selmenjadi tidak aktif dan rusak, sehingga sel-sel menjadi mati.
               Berdasarkan hal di atas, maka suhu yang berkaitan dengan pertumbuhan mikroorganisme digolongkan menjadi tiga, yaitu :

1) Suhu minimum yaitu suhu yang apabila berada di bawahnya maka pertumbuhan terhenti.

2) Suhu optimum yaitu suhu dimana pertumbuhan berlangsung paling cepat dan optimum. (Disebut juga suhu inkubasi)

3)  Suhu maksimum yaitu suhu yang apabila berada di atasnya maka pertumbuhan tidak terjadi.
          Sehubungan dengan penggolongan suhu di atas, maka mikroba digolongkan menjadi :
Tabel 1 : Penggolongan bakteri menurut suhu

Kelompok	Suhu Minimum	Suhu Optimum	Suhu Maksimum
Psikrofil	- 15o C.	10o C.	20o C.
Psikrotrof	- 1o C.	25o C.	35o C.
Mesofil	5 – 10o C.	30 – 37o C.	40o C.
Thermofil	40o C.	45 – 55o C.	60 – 80o C.
Thermotrof	15o C.	42 – 46o C.	50o C.

      

Berdasarkan ketahanan panas, mikroba dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu :
1)  Peka terhadap panas, apabila semua sel rusak apabila dipanaskan pada suhu 60^oC selama 10-20menit.
2)  Tahan terhadap panas, apabila dibutuhkan suhu 100^oC selama 10 menit untuk mematikan sel.
3)  Thermodurik, dimana dibutuhkan suhu lebih dari 60^oC selama 10-20 menit tapi kurang dari 100⁰C selama 10 menit untuk kematian sel.

c) Keasaman atau Kebasaan (pH)

Setiap organisme memiliki kisaran pH masing-masing dan memiliki pH optimum yang berbeda-beda. Kebanyakan mikroorganisme dapat tumbuh pada kisaran ph 8,0 – 8,0 dan nilai Ph diluar kisaran 2,0 sampai 10,0 biasanya bersifat merusak.

d) Ketersediaan Oksigen

            mikroorganisme memilki kerakteristik sendiri dalam memenuhi kebutuhan akan oksigen.

Mikroorganisme dalam hal ini dikelompokan menjadi beberpa kelompok yaitu:

1.     Aerobik

Yaitu mikroba yang dapat tumbuh jika ada oksigen bebas.

2.     Anaerob

Yaitu mikroba yang hanya bisa tumbuh apabila tidak ada oksigen bebas.

3.     Anaerop fakulatif

Dapat tumbuh baik dengan atau tampa oksigen.

4.     Mikroaerofilik

Yaitu mikroba yang dapat tumbu apabila oksigen dalam jumlah kecil

Bakteri sebenarnya mahluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di dalam air. Hanya di dalam air yang tertutup mereka tak dapat hidup subur, hal ini di sebabkan karena kurangnya udara bagi mereka. Tanah yang cukup basah baiklah bagi kehidupan bakteri. Banyak bakteri menemui ajalnya, jika kena udara kering. Meningococcus, yaitu bakteri yang menyebabkan meningitis, itu mati dalam waktu kurang daripada satu jam, jika digesekkan di atas kaca obyek. Sebaliknya,spora-spora bakteri dapat bertahan beberapa tahun dalam keadaan kering.

Pada proses pengeringan, air akan menguap dari protoplasma. Sehingga kegiatan metabolisme berhenti. Pengeringan dapat juga merusak protoplasma dan mematikan sel. Tetapi ada mikrobia yang dapat tahan dalam keadaan kering, misalnya mikrobia yang membentuk spora dan dalam bentuk kista. Adapun syarat-syarat yang menentukan matinya bakteri karena kekeringan itu ialah bakteri yang ada dalam medium susu, gula, daging kering dapat bertahan lebih lama dari pada di dalam gesekan pada kaca obyek. Demikian pula efek kekeringan kurang terasa, apabila bakteri berada di dalam sputum ataupun di dalam agar-agar yang kering.

Pengeringan di dalam terang itu pengaruhnya lebih buruk daripada pengeringan di dalam gelap. Pengeringan pada suhu tubuh (37°C) atau suhu kamar (+ 26 °C) lebih buruk daripada pengeringan pada suhu titik-beku. Pengeringan di dalam udara efeknya lebih buruk daripada pengeringan di dalam vakum ataupun di dalam tempat yang berisi nitrogen. Oksidasi agaknya merupakan factor maut.

PEMAHAMAN DASAR KONSEP GENETIKA

GEN

 

INTI SEL

 

KROMOSOM

LOKUS/ALEL

FENOTIP

PERFORMAN/TAMPILAN

1.Penjelasan

            Gen adalah unit terkecil yang ada didalam tubuh makhluk hidup yang mengatur atau menentukan suatu sifat tertentu.Gen merupakan bagian dari rantai DNA yang terletak pada lokus tertentu dikromosom.Gen bersifat diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya.

            Sel merupakan unit terkecil dari suatu bentuk kehidupan,secara garis besar sel terdiri dari 3 bagian besar,yaitu: membran sel,sitoplasma dan inti sel.membran sel berfungsi sebagai pengatur masukna molekul atau ion ang melewati membran sel,sitoplasma berfungsi sebagai tempat berlangsungnya beberapa reaksi kimia dan tempat terapunga organel-organel sel.Inti sel berfungsi sebagai pengatur seluruh kegiatan dan aktivitas sel.Gen terdapat didalam inti sel.Tipe sel ada dua,yaitu :

a.Sel tubuh (somatis) : membangun tubuh untuk berkembang dengan cara pembelahan (mitosis)/ self replication.Berjumlah sepasang atau disebut dengan diploid (2n).

b.Sel kelamin (Gamet) : Untuk reproduksi atau perkembangbiakkan,dengan cara pembelahan (miosis) hanya terdiri dari satu sel yang disebut dengan haploid (n).Proses pembentukan gamet dinamakan dengan gametogenesis.Proses gametogenesis terdiri dari dua,yaitu :

            1.Spermatogenesis

               Yaitu proses pembentukan sperma pada kelamin jantan.

            2.Oogenesis

                Yaitu proses pembentukan ovum pada kelamin betina.

Somatis/sel tubuh

                                                                                       gametogenesis

gamet

                               oogenesis                                                          spermatogenesis

                                               ovum                                          sperma (dihasilkan ditestis)

         kromosom adalah badan-badan yang berwarna yang dapat dilihat dengan warna tertentu yang terdapat didalam inti sel atau benang benang halus yang berada di intisel.Didalam kromosom terdapat lokus/alel.Terdapat 2 macam kromosom,yaitu :

1.Autosom /Kromosom tubuh  (N-1)

2.Gonosom/kromosom kelamin : kromosom yang menentukan jenis kelamin,hana ada satu pasang disetiap individu.Misalnya :X-Y : vetebrata

                                                             X-O : serangga dan insecta

                                                             Z-W : Unggas dan Aves       

Jumlah gamet digonosom pasangan kromosom,setengah dari jumlah kromosom.Misalnya kromosom pada manusia berjumlaah 23 pasang,jadi kromosom gonosomnya satu pasang dan kromosom autosomnya berjumlah 22 pasang.

    Lokus merupakan pasangan dari gen,sedangkan alel merupakan anggota dari lokus.Misalnya :

                            A             a    

Berarti lokusnya adalah A,sedangkan alelnya adalah Aa.

     Fenotip merupakan sifat dari sesuatu yang dapat dilihat atau diukur pada suatu spesies ternak,sedangkan performan merupakan tampilan secara menyeluruh atau secara umum,misalnya ukuran tubuh dan konformasi tubuh.

Contohnya : -warna dan tinggi merupakan performan

                     -hitam atau putih dan berat 200 kg merupakan fenotip

Fenotip ditentukan lansung oleh lokus atau alel tertentu.

Terdapat beberapa pekerjaan dari alel,yaitu sebagai berikut :

1.Dominan : alel yang menutupi pekerjaan alel lain yang selokus dengannya.

2.Resesif : alel yang ditutupi oleh dominan.

3.Epistastis : alel yang menutupi pekerjaan alel lain yang tidak selokus dengannya.

4.Hipostastis : alel yang ditutupi oleh epistastis.

5.Kodominan : pekerjaan gen yang tidak saling mengalahkan,tetapi akan menghasilkan sifat                          baru.

6.overdominan : heterozigot/campurannya lebih unggul dari yang asli/murni

7.Aditiv : pekerjaan gen yang bersifat saling menambah.

8.Non aditiv : pekerjaan gen yang tidak saling menambah.

       Secara garis besar,sifat terbagi menjadi 2,yaitu :

KUANTITATIF	KUALITATIF
Tidak dapat diukur	Dapat  diukur
Bersifat continiue	Bersifat discontinue
Hanya dapat dilihat	Dapat juga dilihat
Poligenetik	Simple gen
Sangat dipengaruhi lingkungan	Tidak ada/sangat sedikit dipengaruhi lingkungan.