Pengantar dan Sejarah Mikrobiologi

PengantarMikrobiologiMikrobiologiIlmu yang mempelajari mikroba. Salah satu cabang ilmu dari biologi, dan memerlukan ilmu pendukung kimia, fisika, dan biokimia. Mikrobiologi sering disebut ilmu praktek dari biokimiaMikrobaJasad hidup yang ukurannya kecil /mikroorganisme/jasad renikPengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibanding makhluk tingkat tinggiMikrobaUkurannya dinyatakan dalam mikron (), 1 mikron adalah 0,001 mmHanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskopPenggolongan mikrobaJasad hidup (klasik) Golongan TumbuhanGolongan Hewan Mikroba sulit di golongkan menjadi tumbuhan atau binatang Ricketsia dan Virus

Haeckel, Whittaker, dan Woese5HaeckelMembedakan dunia tumbuhan (plantae) dan dunia binatang (animalia), dengan protista. Protista jasad yang tidak dapat dimasukkan pada golongan plantae dan animalia. Protista terdiri dari algae atau ganggang, protozoa, jamur atau fungi, dan bakteri yang mempunyai sifat uniseluler, sonositik, atau multiseluler tanpa diferensiasi jaringan.WhittakerJasad hidup dibagi tiga tingkat perkembangan, Jasad prokariotik yaitu bakteri dan ganggang biru (Divisio Monera), Jasad eukariotik uniseluler yaitu algae sel tunggal, khamir dan protozoa (Divisio Protista), dan Jasad eukariotik multiseluler dan multinukleat yaitu Divisio Fungi, Divisio Plantae, dan Divisio AnimaliaWoeseMenggolongkan jasad hidup susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel. Pembagiannya yaitu terdiri :Arkhaebacteria, Eukaryota (Protozoa, Fungi, Tumbuhan dan Binatang), EubacteriaCiri umum mikrobaberperan sebagai Produsen (menghasilkan bahan organik dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari) cth. algae dan bakteri fotosintetikKonsumen (menggunakan bahan organik dari produsen) cth. protozoaRedusen (menguraikan bahan organik dan sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik) cth. Bakteri dan fungiCiri umum mikrobaUniseluler semua tugas kehidupannya dibebankan pada sel itu.Multiseluler pembagian tugas namun belum sempurnaNonseluler virusVirusBersifat parasit obligat, Berukuran super kecil atau submikroskopikDapat dilihat dengan mikroskop elektron. Struktur virus terdiri dari bahan genetik. Virus tidak berbentuk sel Tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berkembangbiak tanpa menggunakan jasad hidup lain.Perbedaan virus dan jasad berselStrukturVirusJasad berselSatuan strukturPartikel (virion)selSusunan:-Inti-Protein-Lipida-Polisakarida-ATP / energiDNA / RNAada (selubung)tidak ada / ada tidak ada / ada tidak adaDNA dan RNA ada, lengkap adaada adaSifat pertumbuhan:-Terbentuk dari bahan genetik saja-Bagian-bagiandisintesis sendiri-Terbentuk langsung dari elemen struktursejenis yang ada sebelumnyaYa Ya TidakTidak Tidak YaViroidBahan genetik RNA yang bersifat infeksius (dapat menginfeksi) sel inang. Viroid membawa sifat genetiknya sendiri yang dapat diekspresikan di dalam sel inang. Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion, yang terdiri suatu molekul protein yang infeksius. Prion menyimpan sifat genetiknya di dalam rantaian polipeptida, bukan di dalam RNA atau DNA. Prion dapat menggandakan diri di dalam sel inang dengan mekanisme yang belum diketahui dengan jelas.Sejarah Perkembangan Mikrobiologi1677 Animalculus(Antony Leeuwenhoek)

1796Vaksin Small Fox (Edward Jenner)

Penemu yang Berjasa di bidang MikrobiologiPENEMUAN ANIMALCULUSAwal dunia mikroba ditemukannya mikroskop oleh Anthony Leeuwenhoek (1633-1723). Leeuwenhoek struktur mikroskopis biji, jaringan tumbuhan dan invertebrata kecil, tetapi penemuan yang terbesar adalah diketahuinya dunia mikroba yang disebut sebagai animalculus atau hewan kecil. Animalculus adalah jenis-jenis mikroba yang sekarang diketahui sebagai protozoa, algae, khamir, dan bakteri.

1850Cuci tengan mencegah penyebaran penyakit(Ignaz Semmelweis)1861, 1862Teori Biogenesis (Louis Pasteur)

1867Bedah dg antiseptik(Joseph Lister)1876, 1881 (Robert Koch)Kuman antrakPembiakan bakteri pada mediaPostulat Koch

1882, (Paul Ehrlich)

Developed acid-fast Stain1884Developed Gram Stain(Christian Gram)

1885First Rabies vaccination (Louis Pasteur)

1887Invented Petri Dish (R.J. Petri)

1892Discovered viruses (Dmitri Iosifovich Ivanovski)

1899Recognized viral dependence on cells for reproduction (Martinus Beijerinck)

1900Proved mosquitoes carried the yellow fever agent (Walter Reed)

1910Discovered cure for syphilis(Paul Ehrlich)

1928Discovered Penicillin (Alexander Fleming)

1977Developed a method to sequence DNA (W. Gilbert & F. Sanger)

W. GilbertF. Sanger1983Polymerase Chain Reaction invented (Kary Mullis)

1995First microbial genomic sequence published (H. influenzae) (TIGR / THE INSTITUTE FOR GENOMIC RESEARCH)

Contributions To: Microscopy 1677 Antony Leeuwenhoek 1882 Paul Ehrlich 1884 Christian Gram

Culture Methods 1882 Robert Koch 1887 R. J. Petri

Germ Theory of Disease 1860 Louis Pasteur 1867 Joseph Lister 1876 Robert Koch

Defense or Control of Microbes 1796 Edward Jenner 1850 Ignaz Semmelweis 1867 Joseph Lister 1885 Louis Pasteur 1900 Walter Reed 1910 Paul Ehrlich 1928 Alexander Fleming

Virology 1892 Dmitri Iosifovich Ivanovski 1899 Martinus Beijerinck

Molecular Methods 1977 W. Gilbert & F. Sanger 1983 Kary Mullis 1995 TIGR

TEORI ABIOGENESIS DAN BIOGENESISTeori 2 tentang asal-usul makhluk hidup Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea) Tokoh : Aristoteles (384-322 SM), filosof dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno dan Nedham (1700)Teori BiogenesisTokoh-tokoh:1. Francesco Redi (Italia, 1626-1799)2. Lazzaro Spallanzani ( Italia, 1729-1799)3. Louis Pasteur (Prancis, 1822-1895)

Teori AbiogenesisTokoh : Aristoteles (384-322 SM), filosof dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno dan Nedham (1700) makhluk hidup yang pertama kali menghuni bumi ini berasal dari benda mati.makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja atau secara spontan paham generation spontaneae (mis. ikan dan katak berasal dari Lumpur, Belatung berasal dari daging yang membusuk)Nedham : rebus kaldu dalam wadah beberapa menit wadah ditutup dengan gabus beberapa hari terdapat bakteri dalam kaldu (bakteri berasal dari kaldu)

Kesimpulan : larva/belatung bkn berasal dr daging yg busuk, tp dr telur lalat yang hinggap di dagingTeori BiogenesisPenelitian Lazzaro Spallanzani

Kesimpulan : mikroba bukan berasal dr kaldu (benda mati), tp dr kehidupan di udara. Pembusukan tjd krn kontaminasi mikroba ke dalam kaldu.Penelitian Louis PasteurPenyempurnaan percobaan Lazarro SpallanzaniMenggunakan air kaldu & labu leher angsa

Kesimpulan: Teori abiogenesis /Generatio spontanea tidak benar

Teori BiogenesisOmne vivum ex ovo = setiap makkhluk hidup berasal dari telur.Omne ovum ex vivo = setiap telur berasal dari makhluk hidup, danOmne vivum ex vivo = setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya.

bagaimana terbentuknya makhluk hidup yang pertama kali Teori2 lain :Teori kreasi khas kehidupan diciptakan oleh zat supranatural (Ghaib) pada saat yang istimewa.Teori Kosmozoan makhluk hidup berasal dari "spora kehidupan" yang berasal dari ruang angkasa (Tokoh : Arrhenius)Teori Evolusi Kimia kehidupan didunia ini muncul berdasarkan hukum Fisika Kimia.Teori Keadaan Mantap kehidupan tidak berasal usul.

Suatu Bahan yang ditumbuhi Mikroba perubahan struktur kimia

Perubahan struktur kimia itu disebut :Fermentasi( Pengkhamiran)Pembusukan (Putrefaction)Peran mikroba dalam transformasi bahan organikPenambahan udara bejana fermentasi fermentasi lambat/berhenti.Kesimpulan :Kehidupan AnaerobKehidupan AerobPenemuan Kehidupan Anaerob (Pasteur)Bernard (1875) khamir dapat memecah gula menjadi alkohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam selnya. Katalisator biologis tersebut dapat diekstrak sebagai larutan yang tetap dapat menunjukkan kemampuan fermentasi, sehingga fermentasi dapat dibuat sebagai proses yang tidak vital lagi (tanpa sel).Tahun 1897, Buchner membuktikan gagasan Bernard, yaitu pada saat menggerus sel khamir dengan pasir dan ditambahkan sejumlah besar gula, terlihat dari campuran tersebut dibebaskan CO2 dan sedikit alkohol. Penemuan ini membuka jalan ke perkembangan biokimia modern. Akhirnya dapat diketahui bahwa pembentukan alkohol dari gula oleh khamir, merupakan hasil urutan beberapa reaksi kimia, yang masing-masing dikatalisir oleh biokatalisator yang spesifik atau dikenal sebagai enzim.Penemuan EnzimPasteur kerusakan pada minuman anggur oleh mikrobia, yaitu disebut penyakit Bir. Mikroba penyakit pada jasad tingkat tinggi. (jamur penyebab penyakit gandum (1813), kentang (1845), dan penyakit pada ulat sutera serta kulit manusia.Tahun 1850 diketahui bahwa dalam darah hewan yang sakit antraks, terdapat bakteri berbentuk batang. Davaine (1863-1868).Robert Koch (1876), postulat Koch suatu mikroba adalah penyebab penyakit.MIKROBA PENYEBAB PENYAKITPostulat Koch dalam bentuk umum adalah sebagai berikut:Suatu mikroba diduga sebagai penyebab penyakit.Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit dan dapat dibiakan secara murni.Jika biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yang sehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama.Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut..MIKROBA PENYEBAB PENYAKITPENEMUAN VIRUSIwanowsky Cairan ekstrak tanaman tembakau yang terkena penyakit mozaik, yang telah disaring dengan saringan bakteri ternyata masih tetap dapat menimbulkan infeksi pada tanaman tembakau yang sehat.Diketahui adanya jasad hidup yang mempunyai ukuran jauh lebih kecil dari bakteri (submikroskopik) karena dapat melalui saringan bakteri, yaitu dikenal sebagai virus.PENEMUAN VIRUSUntuk membuktikan penyakit yang disebabkan oleh virus, dapat digunakan Postulat River (1937), yaitu:Virus berada di dalam sel inang.Filtrat bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikroba lain yang dapat ditumbuhkan di dalam media buatan.Filtrat dapat menimbulkan penyakit pada jasad yang peka.Filtrat yang sama yang berasal dari hospes peka tersebut harus dapat menimbulkan kembali penyakit yang samaKEGUNAAN MIKROBAKhamir untuk membuat anggur dan roti, bakteri asam laktat untuk yogurt dan kefir, Bakteri asam asetat untuk cuka, Jamur Aspergillus sp. untuk kecap, Jamur Rhizopus sp. untuk tempe.Mikroba untuk produksi antibiotik, antara lain penisilin oleh jamur Penicillium sp., streptomisin oleh actinomysetes Streptomyces sp.Penemuan baru : Karotenoid dan steroid oleh jamur, asam glutamat oleh mutan Corynebacterium glutamicum, pembuatan enzim amilase, proteinase, pektinase, dan lain-lain.KEGUNAAN MIKROBATeknik genetika modern, seperti untuk pemindahan gen dari manusia, binatang, atau tumbuhan ke dalam sel mikrobia, membuat hormon, antigen, antibodi, dan senyawa lain misalnya insulin, interferon, dan lain-lain.Bidang pertanian, misalnya untuk pupuk hayati (biofertilizer), biopestisida, pengomposan, dan sebagainya.Bidang pertambangan, seperti untuk proses leaching di tambang emas, desulfurisasi batubara, maupun untuk proses penambangan minyak bumi.Bidang lingkungan, misalnya untuk mengatasi pencemaran limbah organik maupun anorganik termasuk logam berat dan senyawa xenobiotikSEKIAN DAN TERIMA KASIH