Kuliah 8 keragaman prok cend
0 likes1,937 views
Dokumen ini membahas keragaman, fungsi hayati, dan peranan prokariot, protista, dan cendawan. Prokariot berperan penting dalam pembentukan atmosfer awal, sedangkan protista dan cendawan memainkan peranan dalam ekosistem, industri, dan kesehatan manusia. Mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan konsep-konsep ini serta hubungan antara berbagai mikroorganisme.
Kuliah 8 keragaman prok cend
- 1. KERAGAMAN PROKARIOT, PROTISTA, DAN CENDAWAN Topik Bahasan: 1. Keragaman, fungsi hayati, dan peranan prokariot 2. Keragaman, fungsi hayati, dan peranan protista 3. Keragaman, fungsi hayati, dan peranan cendawan Tujuan Instruksional Khusus: Mahasiswa dapat menjelaskan keragaman dan fungsi hayati prokariot, protista, dan cendawan serta peranannya dalam kehidupan.
- 2. PROKARIOT Prokariot berperan dalam pembentukan kondisi bumi hingga sekarang. Akumulasi O2 atmosfer berasal dari aktivitas fotosintesis sianobakter 2.5 milyar tahun yang lalu, sedangkan prokariot tertua hidup 3.5 milyar tahun yang lalu. Lapisan sedimen sianobakter
- 3. Gambaran bumi dengan hamparan prokariot pada awal kehidupan 3.5 milyar tahun lalu (Campbell et al. 2006) Prokariot ditemukan di berbagai lingkungan ekstrem dingin, panas, asam, atau basa yang tidak cocok bagi eukariot.
- 4. Prokariot secara evolusi dibedakan 2 domain : Arkaea dan Bakteri. Arkaea adalah pioner untuk kehidupan. Sekarang arkaea dijumpai di lingkungan ekstrem: 1. Kadar garam tinggi (ekstrem halofil) Arkaea fotosintetik seperti : Halobacterium halobium - pigmen penangkap energi matahari bakteriorodopsin, yang memberikan warna ungu, tidak berklorofil. Warna ungu arkaea fotosintetik dalam tambak
- 5. 2. Suhu tinggi (ekstremofil, hipertermofil), pH asam (asidofil), dan pH basa (alkalofil) Halofil termoasidofil, contoh arkaea Sulfolobus - warna hijau pada sumber air panas, hidup suhu 80 0C dan pH 2, energi diperoleh dari mengoksidasi belerang. Habitat arkaea hipertermofil (Campbell et al. 2006)
- 6. 3. Lingkungan anaerob Arkaea metanogen seperti Methanobacterium penghasil gas metan yang hidup anaerob. Rawa, salah satu habitat organisme penghasil gas metan (Biggs et al. 1998).
- 7. Perbedaan antara bakteri dan arkaea Bakteri Arkaea Peptidoglikan ada tidak ada Lipid membran rantai C tidak rantai C bercabang bercabang Kepekaan antibiotik dihambat tidak dihambat tertentu Sekuen rRNA unik beberapa sama dengan eukariot RNA polimerase kecil dan kompleks, mirip sederhana eukariot Intron tidak ada ada pada gen tertentu
- 8. Bagaimana prokariot memperoleh nutrisi? Tipe nutrisi Sumber energi Sumber karbon Fotoautotrof (Fotosintetik) Cahaya matahari CO2 Kemoautotrof Senyawa anorganik CO2 (H2S, S, Fe) Fotoheterotrof Cahaya matahari Organik Kemoheterotrof Senyawa organik Organik Sebagian besar prokariot bersifat kemoheterotrof, contoh Escherichia coli. Bakteri fotoautotrof contoh: sianobakter, bakteri fotosintetik ungu, bakteri fotosintetik hijau.
- 9. Bagaimanakah sel primitif mendapatkan sumber karbon dan energi? Dua hipotesis metabolisme energi Senyawa organik Kemoheterotrof primitif mendapatkan ATP dari lingkungan A. Kemoautotrof Senyawa primitif S dan Fe ATP sintase mendapatkan energi dr reaksi Enzim senyawa S dan Fe untuk membuat ATP. B.
- 10. Keragaman struktur prokariot membantu bertahan dalam berbagai kondisi lingkungan Pili Flagella Flagela Flagela ,contoh Pseudomonas Pili, contoh: Escherichia coli Sel pengikat N2 Spora Sel fotosintesis Bakteri Endospora, contoh Clostridium Filamen, contoh: Anabaena botulinum
- 11. Peranan mikrob dalam kehidupan manusia: 1. Ekologi (lingkungan): sebagai dekomposer dalam membersihkan lingkungan tercemar (bioremediasi). Penyemprotan pupuk (N & P) Thiobacillus digunakan untuk mengekstraksi Pseudomonas menguraikan tembaga dan logam lain tumpahan minyak yang di tambang. digunakan sebagai sumber C dan energi.
- 12. 2. Industri: menghasilkan berbagai produk makanan (Nata) minuman (yoghurt, probiotik), enzim, antibiotika, dan obat 3. Pertanian, contoh: simbiosis antara bakteri penambat nitrogen (Rhizobium) dengan legum (kedelai) meningkatkan kesuburan tanah a b Bintil akar kedelai (a) mengandung Rhizobium (b) (Biggs et al. 1998) Rhizobium: nitrogen amonia (sumber N) bagi kedelai. Kedelai menyediakan gula bagi Rhizobium.
- 13. 3. Kesehatan Bakteri tertentu yang biasa hidup pada organ manusia atau hewan disebut mikroflora (flora normal) berperan: a. menyediakan senyawa kimia yang tidak disintesis tubuh seperti vitamin (B, E, K) dan asam lemak, contoh: E. coli yang tumbuh subur di usus besar b. melindungi dari bakteri patogen, contoh Lactobacillus mempertahankan pH asam di vagina dan mencegah pertumbuhan mikrob penginfeksi.
- 14. Mikrob yang merugikan Caplak B. burgdorferi (Campbell et al. 2006) Penyakit Lyme disebabkan oleh bakteri jenis spiroket Borrelia burgdorferi yang dibawa oleh akarina (caplak).
- 15. Bakteri patogen (penyebab penyakit) sebagian besar mengeluarkan racun atau toksin: Eksotoksin: protein toksik dikeluarkan sel bakteri, contoh: Clostridium botulinum Staphylococcus aureus Misal dalam makanan Penyebab luka di kulit, kaleng yang kadaluwarsa, atau diare pada makanan penyebab kematian tercemar Endotoksin: komponen membran luar (misal: lipopolisaka- rida) bakteri gram negatif, contoh: Salmonella, penyebab demam tifoid. Gejala: demam, tekanan darah turun drastis.
- 16. Pemanfaatan mikrob yang lain: Senjata Biologi (Bioweapons) Senjata biologi menggunakan patogen lebih murah dalam produksi, mudah disebarkan, dan ampuh. Bacillus anthracis penyebab antraks dikirimkan dalam amplop ke Senat di USA (2001) Spora antraks Pembersihan dari spora antraks Botulism disebabkan Clostridium botulinum, spora terhirup melalui saluran nafas.
- 17. PROTISTA Eukariot sederhana dan menjadi nenek moyang bagi eukariot lainnya (tumbuhan, hewan, atau fungi). Sel: uniseluler (sebagian besar) dan multiseluler. Anggota protista: protozoa, alga, kapang lendir: seluler & plasmodial. Protozoa Mencerna makanan, heterotrof, perkembangan evolusi ke arah hewan. Kelompok protozoa: Amuba: lentur, bentuk tidak tetap, pseudopodia Amoeba proteus
- 18. Flagelata: flagela >1, sebagian besar nonparasit, kecuali Trypanosoma hidup dalam aliran darah. T. gambiense dan T. rhodesiense penyebab penyakit tidur di Afrika. Giardia lamblia penyebab giardiasis (diare) disebarkan melalui air. Kistanya tahan terhadap klorin. Giardia lamblia, dalam usus manusia Sel darah merah Trypanosoma (Mader 2004)
- 19. Siliata: bersilia contoh: Paramecium memiliki makronukleus, mikronukleus, dan vakuola kontraktil Apikompleksan: Plasmodium-penyakit malaria- nyamuk sebagai vektor Vakuola kontraktil Apeks Sel darah merah Paramaecium Plasmodium
- 20. Kapang Lendir Kapang lendir plasmodial Bentuk plasmodium: bukan multiseluler, tetapi banyak nukleus dalam satu massa sitoplasma (sel), makan dengan cara fagositosis. Berpigmen, hidup pada kayu mati. Kondisi kurang air atau makanan, plasmodium membentuk struktur reproduktif yang menghasilkan spora. Struktur reproduktif plasmodium Physarum
- 21. Kapang Lendir Seluler Menghancurkan kayu dan bahan organik. Tiga tahap siklus kehidupan Dictyostelium: 1. Sel amuboid, soliter 2. Jika kurang makanan sel amuboid bergabung (Slug-like aggregate) 3. Struktur reproduktif aseksual (mengering) 2 1 3 Struktur Sel amuboid reproduktif aseksual Dictyostelium, model untuk mempelajari mekanisme genetik dan perubahan kimia saat diferensiasi seluler.
- 22. Alga/Ganggang : Protista fotosintetik Berklorofil, uniseluler atau multiseluler Dinoflagelata: uniseluler, fitoplankton perairan, biflagel, selulosa, sebagian kemoheterotrof atau kemoautotrof. Diatom: uniseluler, bersilika, cadangan makanan: minyak Gymnodinium breve, flagela dinoflagelata penyebab pasang merah (red tide) Dinoflagelata Gymnodinium breve Pasang merah Diatom: produsen Kematian ikan Diatom dalam rantai makanan akibat toksin di perairan
- 23. Alga hijau Chlamydomonas uniseluler, biflagel, selulosa Volvox: biflagel, koloni sel Alga hijau memiliki klorofil a dan b, serta karotenoid. Cadangan makanan: pati. Sebagian besar dinding sel berupa selulosa seperti tumbuhan darat.
- 24. Cendawan (Khamir, Kapang, Jamur) Istilah cendawan (fungi) mencakup: mmencak- khamir (yeast) - kapang (mold) uniseluler multisel } mikroskopi - jamur (mushroom) multisel dan makroskopi
- 25. Peranan Cendawan (Alexopoulos et al. 1996) enz pematangan indu im tempe stri keju bermanfaat ik m io t n p r ik o t ib h ormo maka ot - an buh ei tum an berkh nan n m amir tana id ins ekt ro aktivitas ne a e pe st m enzim ng an at a e od un lit ha nda ti bioma kha ntasi a mi gg bo hol ro ssa ya lia a so ko r i za en eta for rans- ti n m ir p si k ehu m e si a ma ferm t alko bio si tana Cendawan n kan pe ama merugikan busu i tan m nya n iko da s erg n is al kit pem m he an w on us a n sp ia re mikotoksin
- 26. Apakah yang disebut cendawan Cendawan: 1. eukariot heterotrof anggotanya tersebar dalam 3 kingdom: cendawan sejati (dalam kingdom Fungi), cendawan semu (dalam kingdom Chromista), dan cendawan protozoa (dalam kingdom Protoctista) Contoh cendawan sejati: Jamur Amanita Jamur Morchella Kapang Rhizopus tumbuh pada roti
- 27. Contoh cendawan semu lanjutan contoh cendawan flagela Massa kapang air Mikroskopi spora (zoospora) kapang air tumbuh pada serangga Contoh cendawan protozoa: kapang lendir kapang plasmodium
- 28. Apakah yang disebut cendawan Cendawan: 2. struktur somatik (soma=tubuh) umumnya haploid dan dapat berbentuk: a. sel tunggal (unisel) dimiliki oleh khamir, contoh Saccharomyces unisel, sebagai struktur somatik dan reproduksi b. multisel, biasa disebut hifa dimiliki cendawan sejati dan semu
- 29. lanjutan bentuk somatik nukleus sekat:dimiliki cendawan sejati Hifa sekat tidak bersekat: dimiliki cendawan semu dan sebagian kecil cendawan sejati nukleus c. sel amuboid dimiliki anggota cendawan protozoa sel amuboid
- 30. Apakah yang disebut cendawan Cendawan: 3. tidak memiliki klorofil, heterotrofik 4. absorbsi nutrisi melalui dinding sel hifa Contoh: miselium (kumpulan hifa pada serasah Ab so rbs i enzim ekstraselular bahan organik molekul sederhana (molekul kompleks)
- 31. Apakah yang disebut cendawan 5. struktur reproduksi: spora seksual dan atau aseksual, dengan cara pembentukan yang amat beragam
- 32. Siklus hidup cendawan Kelompok cendawan berbeda memiliki siklus hidup dan bentuk struktur reproduksi yang berbeda nukleus diploid keterangan haploid (n) heterokariotik (n+n) fusi nukleus pelepasan diploid (2n) spora nukleus spora basidium haploid Contoh: (n) Jamur Reproduksi Seksual perkecambahan spora dan pertumbuhan Pertumbuhan miselium miselium heterokariotik fusi dari 2 hifa serasi
- 33. Cara hidup cendawan mutualis contoh: - pembentuk mikoriza hidup simbiosis - pembentuk liken antagonis (parasit), contoh - penyebab penyakit - predator Contoh: simbiosis mutualis vesikel cendawan Mikroskopi akar tanaman Makroskopi liken tumbuh hortikultura berendomikoriza di permukaan batuan
- 34. Cara hidup cendawan Contoh: simbiosis antagonis (parasit) Massa spora cendawan keluar dari bulir jagung pecah Kapang predator Penyakit gosong di nematoda tongkol jagung oleh Patogen: Ustilago maydis Cercospora apii
- 35. hidup bebas (saprob), contoh: cendawan dekomposer Jamur tumbuh pada Kapang Pilobolus tumbuh pada kayu mati kotoran hewan
- 36. Penyebaran cendawan dan kolonisasi substrat Struktur reproduktif ataupun somatik menyebar ke substrat baru melalui angin, air, peralatan, ataupun berbagai organisme Spora berkecambah menghasilkan hifa Jika: lingkungan mendukung, seperti lembap, dan tersedia gula sederhana, serta tersedia energi (glikogen) pada spora Pertumbuhan hifa menjadi miselium Jika: kondisi mendukung, seperti lembap, dan hifa mampu produksi enzim ekstraselular yang sesuai untuk perombakan substrat Pemanfaatan substrat - saprotrof : eksploitasi habis untuk pembentukan spora - biotrof : eksploitasi perlahan dengan membentuk hubungan langgeng, namun bila kondisi buruk maka akan melakukan pembentukan spora
- 37. Beberapa contoh potensi cendawan 1. (Starr 1997) a b Makroskopi akar tanaman berektomikoriza (perca- Pertumbuhan Pinus: a. tidak bermikoriza, (bangan akar dikotomi b. bermikoriza dan rambut akar diselimuti hifa cendawan) 2. Penicillium menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus
- 38. Beberapa contoh potensi cendawan b 3. a b c a b c Jamur budidaya: a. Morchella b. Pleurotus, c.Ganoderma a c bb 4. Penghasil pigmen merah: a. Mikroskopi Monascus b. Monascus tumbuh pada media cawan c. Agar-agar diwarnai dengan pigmen merah Monascus