Tujuan Instruksional Umum :

Kuliah ini akan memberi pengetahuan kepada mahasiswa mengenai pertumbuhan bakteri, kemampuan reproduksi dan faktor lingkungan yang mempengaruhinya

Tujuan Instruksional Khusus :

Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menyebutkan faktor lingkungan yang menunjang pertumbuhan, menjelaskan cara bakteri bereproduksi

SUB POKOK BAHASAN :

1. Reproduksi bakteri

2. Pengukuran pertumbuhan

3. Faktor lingkungan pertumbuhan

Pada kebanyakan prokaryot, pertumbuhan → pertambahan jumlah sel → disebut pembelahan biner

​

Sel bakteri → mesin sintetik yang mampu menduplikasi dirinya.

​

Proses sintesis sel bakteri melibatkan 2.000 reaksi kimiawi dari berbagai tipe. Reaksi yang utama dari sintesis sel adalah reaksi polimerisasi

Pembelahan biner

Protein Fts (filamentous temperature sensitive)

• Penting untuk pembelahan sel secara normal
• FtsZ merupakan protein kunci dari grup ini, strukturnya

mirip tubulin

• Protein-protein Fts berinteraksi membentuk aparatus

yang disebut divisome

• Molekul-molekul FtsZ berpolimerisasi membentuk

cincin utuh dan kemudian cincin ini akan menarik

protein-protein Fts yang lain.

• Penghentian sintesis DNA kelihatannya merupakan

signal bagi pembentukan cincin FtsZ dan cincin ini

terbentuk diruang antara kedua nukleoid

Pemunculan dan pemecahan cincin FtsZ

Apa yang memberi bentuk sel?

Apakah bentuk peptidoglikan ?

Ternyata bentuk sel prokaryot ditentukan oleh protein MreB (mirip aktin pada eukaryot) yang membentuk sitoskeleton seperti aktin pada bakteri dan kemungkinan pula pada Archaea.

Protein MreB membentuk filamen-filamen spiral di dalam sel, dibawah membran sitoplasma → kokus tidak punya.

Sintesis Peptidoglikan

• Proses sintesis peptidoglikan → dimulai pada lubang

dicincin FtsZ yang dibuat oleh enzim autolisin (mirip

lisozim) yang ada di divisome.

• Bactoprenol adalah alkohol C55,sangat hidrofobik,

mengikat ke prekursor N-asetil glukosamin/N-asam

muramat/pentapeptida.

• Bactoprenol membawa building block peptidoglikan

melewati membran

• Di periplasma, bactoprenol berinteraksi dengan enzim

yang menginsersi prekursor tersebut ke titik tumbuh

dinding sel dan mengkatalisa ikatan glikosidik.

• Langkah akhir sintesis dinding sel adalah

transpeptidasi, pembentukan ikatan silang peptida

antara residu asam muramat ke rantai glikan.

Pertumbuhan eksponensial :

Saat suatu populasi sel tumbuh menjadi ganda pada satuan waktu.

Pertambahan jumlah sel pada pertumbuhan eksponensial adalah kelipatan 2. nSaat 2 sel menjadi ganda → 2².

N = No 2ⁿ

log N = log No + n log 2

n = log N – log No / log 2

n = log N – log No / 0,301 = 3,3 (log N – log No)

No = massa awal; N = massa akhir; n = jumlah generasi yang ada pada periode pertumbuhan eksponensial.

Contoh: N = 10⁸, No= 5x10⁷ dan t = 2

n = 3,3 {(Log 108 – (log 5x107)} = 3,3 x 0,301 = 1

Generation time (g) = t/n = 2/1 = 2 jam

Kurva tumbuh pada kultur batch

​

Kultur Kemostat

Pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan

​

• Aktivitas mikroorganisme sangat dipengaruhi

oleh kondisi kimiawi dan fisik dari lingkungannya.

• menerangkan penyebaran mikrob di alam
• menentukan metode untuk mengontrol atau

meningkatkan aktivitas mikrob.

• Empat faktor utama yang menentukan: suhu,

pH, air dan oksigen.

Suhu : suhu kardinal

Mikroorganisme yng hidup didaerah bersalju

Mikroba yang hidup di suhu sangat tinggi: hipertermofil

Sianobakteria termofil

Skala pH

Tekanan osmotik

1. Kadar garam

2. Kadar Oksigen

Aerob : mikrob yang mampu tumbuh pada tekanan

oksigen penuh (21% O2 di udara).

Mikroaerofil : mikrob aerob yang hanya mampu

menggunakan oksigen bila oksigen ada

dalam jumlah yang sedikit.

Fakultatif : Pada kondisi dan nutrien tertentu mereka

dapat hidup dalam kondisi aerob atau

anaerob.

Anaerob : Organisme yang tak mempunyai sistim

respirasi. Ada yang aerotoleran atau

obligat

Katalase : H₂O₂ + H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Peroksidase : H₂O₂ + NADH + H⁺ →  2H₂O + NAD⁺

Superoksida dismutase : O₂^- + O₂^- + 2H⁺ → H₂O₂ + O₂

Superoksida dismutase dan katalase: 4O₂^- + 4H⁺ →

2H₂O + 3O₂

Enzim yang tidak dimiliki bakteri anaerob

Anaerobik jar dan anaerobik chamber