BAB I
PENDAHULUAN
Artinya : “Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan
langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya
dalam kekuasaan-Nya, dan Dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia
menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya”. (Q.S. Al-Furqon : 2)
A.
Latar
Belakang
Mikrobiologi adalah ilmu
pengetahuan mengenai organisme hidup yang berukuran mikroskopis dikenal dengan mikroorganisme
atau jasad renik yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Mikroorganisme sangat erat kaitanya dengan kehidupan manusia, beberapa
diantaranya merugikan karena menyebabkan penyakit dan beberapa juga bermanfaat
misalnya terlibat dalam pembuatan anggur, keju, yogurt, produksi insulin, serta
proses perlakuan yang berkaitan pembuangan limbah (Pelczar, 2007). Semenjak
mikroorganisme dipastikan menjadi penyebab timbulnya penyakit tertentu dan juga
bermanfaat bagi kehidupan, banyak penelitian yang dilakukan melalui prosedur
laboratorium. Penelitian dilakukan dengan cara membiakan atau menumbuhkan
mikroorganisme, guna mempelajari sifat-sifat yang dimiliki oleh mikroorganisme
dengan menggunakan media pertumbuhan.
Mikroorganisme dapat tumbuh
dengan baik diperlukan persyaratan antara lain: Media diinkubasikan pada suhu
tertentu, kelembapan harus cukup, ph sesuai, dan kadar oksigen cukup baik,
media pembenihan harus steril, media tidak mengandung zat-zat penghambat, dan
media harus mengandung semua nutrisi yang mudah digunakan mikroorganisme.
Nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme untuk pertumbuhan meliputi karbon,
nitrogen, unsur non logam seperti sulfur dan fosfor, unsur logam seperti Ca,
Zn, Na, K, Cu, Mn, Mg, dan Fe, vitamin, air, dan energi. Dalam makalah ini akan
membahas tentang pertumbuhan mikroba dan macam-macam kebutuhan untuk
pertumbuhan mikroba.
B.
Rumusan Masalah
Berdasarkan
latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang menjadi inti pembahasan pada
makalah ini adalah sebagai berikut :
1.
Apa yangdimaksud
dengan pertumbuhan mikroba ?
2.
Bagaimana fase-fase
pertumbuhan mikroba ?
3.
Apa saja kebutuhan
mikroba untuk tumbuh ?
4.
Apa saja kebutuhan
fisik mikroba ?
5.
Apa saja kebutuhan
kimia mikroba ?
6.
Apa saja kebutuhan
biologi mikroba ?
C.
Tujuan
1.
Untuk mengetahui
pertumbuhan mikroba.
2.
Untuk mengetahui
fase-fase pertumbuhan mikroba.
3.
Untuk mengetahui
kebutuhan mikroba untuk tumbuh.
4.
Untuk mengetahui
kebutuhan fisik mikroba
5.
Untuk mengetahui
kebutuhan kimia mikroba
6.
Untuk mengetahui
kebutuhan biologi mikroba
D.
Manfaat
Diharapkan setelah membaca
makalah ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa calon guru sehingga dapat menambah
pengetahuan mengenai metabolisme
mikroba, enzim mikroba dan makanan mikroba.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pertumbuhan
Mikroorganisme
Taringan (1988:101) menyatakan bahwa pertumbuhan pada
mikroorganisme sedikit berbeda dengan organisme lain yang menyatakan pertumbuhan dengan pertambahan
ukuran atau volume dari mikroorganisme tersebut. Mikroorganisme dikatakan
tumbuh, bukanlah sel-selnya bertambah besar atau bertambah panjang, akan tetapi
pertambahan jumlah individu-individu sehingga membentuk suatu koloni ataupun
suatu populasi yang terdiri dari beratus-ratus sampai beribu-ribu individu.
Ukuran sel atau individu tidak banyak berbeda selama hidupnya sel
mikroorganisme.
Populasi mikroorganisme dapat menjadi besar sekali
dalam jangka waktu yang relatif singkat dan pertumbuhan mikroorganisme yang
tidak dapat dikendalikan, akan menyebabkan penyakit-penyakit yang serius dan
juga dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan atau pembusukan pada bahan-bahan
makanan. Syarat mikroba tumbuh antara
lain :
1. Ada
sel hidup
2. Ada
sumber energi
3. Ada
nutrisi dan faktor pertumbuhan
4. Tidak
ada inhibitor atau toksin
5. Kondisi
fisika-kimia yang mendukung
B. Fase-Fase
Pertumbuhan Mikroorganisme
Ada 4 fase kurva pertumbuhan
mikroorganisme , yaitu :
1. Fase lag
2. Fase
log
3. Fase
stationer
4. Fase
kematian
Kurva pertumbuhan mikroba :
1. Fase Lag/Adaptasi.
Jika mikroba dipindahkan ke
dalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan
dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi
oleh beberapa faktor, diantaranya:
1) Medium
dan lingkungan pertumbuhan
Jika medium dan lingkungan
pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak
diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yangtersedia dan kondisi
lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya,
diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.
2) Jumlah
inokulum
Jumlah awal sel yang semakin
tinggi akan mempercepat fase adaptasi.
Fase adaptasi mungkin
berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya:
1) Kultur
dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nuriennya
terbatas,
2) Mutan
yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama
seperti sebelumnya.
2. Fase
Log/Pertumbuhan Eksponensial.
Pada fase ini mikroba
membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini
kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti
pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban
udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase
lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan.
Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan :
1) Nutrien
di dalam medium sudah berkurang.
2) Adanya
hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan
mikroba.
3. Fase Stationer
Pada fase ini jumlah populasi sel tetap
karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada
fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi
sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi
yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel
lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan
bahan-bahan kimia.
4. Fase Kematian.
Pada fase ini sebagian
populasi mikroba mulai mengalami kematian karena beberapa sebab yaitu :
1) Nutrien
di dalam medium sudah habis.
2) Energi
cadangan di dalam sel habis.
Kecepatan kematian
bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba.
C. Kecepatan
Pertumbuhan Mikroorganisme dan Waktu Lipat Dua
Pengetahuan mengenai
kecepatan pertumbuhan bersifat penting dalam menentukan keadaan atau status
kultur sebagai kesatuan.
|
Keterangan :
n0 =
jumlah sel / ml awal
n = jumlah sel / ml
setelah waktu t
t0 =
waktu awal
t = waktu akhir
|
Waktu generasi (tg) :
Waktu yang dibutuhkan oleh suatu
kultur untuk memperbanyak jumlah / massa / komponen sel sebanyak 2x lipat,
disebut juga waktu lipat dua.
Frekuensi waktu generasi
untuk berbagai mikroorganisme, dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
D. Kebutuhan
Mikroorganisme untuk Pertumbuhan
Kebutuhan mikroorganisme untuk
pertumbuhan mikroorganisme dapat dibedakan menjadi beberapa kategori, yaitu : kebutuhan fisik
(abiotik), kebutuhan unsur-unsur kimia,
dan kebutuhan biologi (biotik). Aspek-aspek fisik dapat mencakup suhu, pH, dan
tekanan osmotik. Sedangkan, kebutuhan kimia meliputi air, sumber karbon,
nitrogen, oksigen, mineral-mineral dan faktor lain.
1. Kebutuhan
Fisik
Hidayat (2006:69-82)
menyatakan bahwa faktor-faktor lingkungan yang sering mempengaruhi
pertumbuhan mikroba adalah faktor abiotik, suhu, kelembapan, ph, komposisi
medium serta faktor biotik.
a. Suhu
Hidayat (2006:69) menyatakan bahwa suhu merupakan
salah satu faktor penting dalam kehidupan mikroba beberapa mikroba dapat tumbuh
pada kisaran suhu yang luas.tekait dengan suhu pertumbuhan dikenal suhu
minimum, maksimum, dan optimum. Atas dasar suhu pertumbuhannya, mikroba dapat
dibedakan menjad itiga golongan yaitu psikrofil, mesofil,dan termofil.
Psikrofil/kriofil dapat tumbuh pada
suhu 0O C -30O C,
dengan suhu optimum 15O C
kebanyakan tumbuh di tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun lautan. Jasad
mesofil mempunyai suhu optimum antara 25O C sampai 37O C
dengan minimum 15O C dan suhu maksimum antara 45O C
sampai 55O C jasad ini banyak hidup dalam salularan pencernaan,
tanah, dan perairan. Mikroorganisme termofil adalah golongan jasad dengan suhu
pertumbuhan antara 40O C- 75O C dengan suhu optimum 55OC -60OC. pada
pertumbuhan antara 40O C
sampai 75O C dengan suhu optimum 55OC-60O C.
Pada jasad fermofil dikenal pula stenotermofil (termofil obligat), yaitu
mikroba yang dapat tumbuh baik pada suhu 60OC dan tidak dapat tumbuh
pada suhu 30OC dan euritermofil (termofil falkutatif) yaitu yang
mampu tumbuh di bawah 30OC.
Jasad yang ditumbuhkan pada suhu di atas suhu
maksimumnya, protein dan enzim dalam selnya akan mengalami denaturasi yang
mengakibatkan terhentinya proses metabolisme. Suhu yang diperlukan untuk
membunuh mikroorganisme dipengaruhi oleh berbagai faktor, dan waktu yang
diperlukan untuk membunuh mikroorganisme pada suhu tertentu disebut waktu
kematian termal. Contoh : Clostridium perfringens dalam larutan garam
0,085% terbunuh pada suhu 100OC selama sepuluh menit, sedangkan pada
suhu 95OC membutuhkan waktu 15 menit.
Gambar
1. Grafik Respon Pertumbuhan Mikroorganisme Terhadap Perubahan Suhu
Sumber
: www.pertumbuhanmikroba.com
b. Kelembapan dan pengeringan
Hidayat (2006:76) menyatakan bahwa tiap jenis mikroba memiliki
tingkat kelembapan tertentu. Pada umumnya khamir dan bakteri membutuhkan
kelembapan yang lebih tinggi di bandingkan dengan jamur. Tidak semua air dapat
digunakan mikroba air yang digunakan disebut air bebas. Air bebas dalam larutan
dinyatakan sebagai aw. Yaitu
perbandingan antara tekanan uap air laritan dengan tekanan uap airmurni atau
1/100 RH.
c. Derajat Keasaman (pH)
Hidayat (2006:76) menyatakan bahwa pada umumnya
membunuh mikroba dengan pemanasan lebih mudah pada kondisi asam atau alkalis dibandingkan
pH netral. Berdasarkan pH yang ada, jasad sikenal dengan asidofil, neurofil dan
alkalifil. Asidofil adalah mikroba yang dapat tumbuh pada pH antara 2,0OC
sampai 5,0OC. Mikroba neurofil adalah mikroba yang dapat tumbuh
kisaran pH 5,5OC- 8,0OC.sementara alkalifil berada pada
kisaran pH 8,4OC -9,5OC. Bakteri memerulan pH 6,5OC-
7,5OC khamir 4,0OC- 4,5OC sedangkan jamur
mempunyai kisaran pH yang sangat luas.untuk menjaga agar pH dalam medium
konstan maka perlu ditambahkan zat-zat buffer, misalnya KH2PO4.
d. Tekanan Osmose
Hidayat (2006:76) menyatakan bahwa pada umumnya
larutan hipertonis menghambat pertumbuhan karna mengakibatkan plasmolosis.
Beberapa jasad dapat menyesuaikan diri terhadap tekanan osmose yang tingg
misalnya jasad osmofil, halofil, haluduric.
e. Ion-ion Logam
Hidayat (2006:77) menyatakan bahwa logam –logam berat
seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar yang sangat rendah dapatbersifat
toksik daya bunuh logam berat pada kadar rendah disebut daya oligodinamik.
Ion-ion logam dapat mengganggu sistem enzim sel. Misalnya Hg++ akan bergabung dengan gugus sulfhidril dalam
enzim sehingga aktifitas enzim dengan gugus aktif sulfhidril akan terhambat
aktifitasnya.
2. Kebutuhan
Kimia
Mikroorganisme
memerlukan unsur-unsur kimia seperti air, karbon, oksigen, nitrogen,
mineral-mineral dan lain sebagainya, untuk kebutuhana kelangsungan hidupnya.
a. Air
Taringan (1988:106) menyatakan bahwa air yang
terkandung didalam ubuh kebanyakan mikroorganisme kira-kira 90% dari berat
tubuhnya. Spora-spora yang bersifat resistan diperkirakan kandungan airnya
lebih sedikit lagi. Air berperan sebagi bahan pelarut pada reaksi-reaksi
meabolisme diperlukan dalam jumlah tertentu saja. tergantung kepada jenis
mikroorganismenya. Air dalam substrat makanan yang digunakan untuk pertumbuhan
mikroorganisme biasanya dinyatakan dengan istilah water activity (aw), yaitu suatu indeks yang menyatakan
perbandingan tekanan uap air dari larutan dengan tekanan uap air murni pada
suhu yang sama, atau :
Aw =
=
Jika lembab nisbi atau relative humadity 90%, ini
berarti bahwa aw = 0,090. Kebanyakan mikroorganisme memerlukan aw di atas 0,90
untuk dapat melangsungkan metabolismenya. Ada juga beberapa mikroorganisme yang
dapat hidup pada suasana aw yang rendah, dan mikroorganisme tersebut dikenal
sebagai “xerotolerant organism”. Beberapa yeast yang dapat tumbuh pada
lingkungan yang mempunyai aw = 0,60 dan umumnya fungi (jamur) lebih mampu
bertahan pada aw yang lebih rendah jika dibandingkan dengan bakteria. Oleh
karena itu, lebih banyak ditemukan jenis-jenis jamur pada permukaan roti
dibandingkan dengan bakteria. Setiap mikroorganisme, mempunya aw optimum,
minimum dan maksimum, untuk pertumbuhannya. Sebagai besar bakteria dapat tumbuh
baik pada aw yang mendekati 1. Ini berarti, bahwa bakteria dapat dapat tumbuh
baik dalam kosentrasi garam atau gula yang rendah, kecuali bakteri yang
tergolong hidrofilik. Bakteri tidak
dapat hidup di dalam air, apalagi di dalam air suling. Ini berarti, bahwa
bakteria dapat tumbuh baik dalam kosentrasi garam atau gula rendah, kecuali
bakteria yang termasuk golongan halofilik.
Bakteri tidak tahan hidup di dalam air, apalagi di dalam air suling. Adapun
faktor-faktor yang mempengaruhi matinya bakteri di dalam air, antara lain
adalah :
1) Tidak
ada zat makanan vesera garam-garam mineral yang di perlukan bakteri.
2) Apabila
air telah lama terbuka, maka karbondioksida dari udara akan membentuk H2CO3
yang dapat menyebabkan rendahnya pH.
3) Air
yang mengandung garam-garam dan logam-logam berat, tidak baik untuk kehidupan
bakteria, karena pH yang tinggi.
Tabel 1 Water Activity (aw)
dari berbagai organisme
|
aw
|
bakteria
|
fungi
|
algae
|
|
1,00
0,90
0,85
0,80
0,75
0,60
|
Caulobacter
Spirillum
Lactobacillus
Bacillus
Staphylococcus
Halobacterium
Halococcus
|
Fusarium
Mucor
Debaromyces
Penicilium
Aspergillus
Chrysosporium
Saccharomyces
Rouxi
Xeromyces
Bisporus
|
Dunaliella
|
b. Karbon
Taringan (1988:108) menyatakan bahwa selain kebutuhan
air, salah satu dari kebutuhan yang paling penting untuk keperluan pertumbuhan
mikroorganisme adalah sumber karbon, yang diperlukan oleh semua senyawa-senyawa
organik yang menyusun tubuh sel-sel hidup. Mikroorganisme yang tergolong
kemoheterotrof, memperoleh karbon dari sumber energi berupa bahan-bahan organik
seperti protein, karbohidrat dan lipid. Golongan mikroorganisme yang
kemoheteroterof memperoleh karbon dari karbon dioksida, dan juga mikroorganisme
fotoautotrof mendapatkan karbon dari karbondioksida.
c. Oksigen
Taringan (1988:108) menyatakan bahwa dalam pembahasan
mengenai bioenergi telah dibicarakan bahwa untuk menghasilkan energi,
mikroorganisme melakukan respirasi yang merupakan proses-proses reaksi kimia
yang merombak molekul-molekul senyawa organik yang berpotensi tinggi, menjadi
molekul-molekul senyawa anorganik yang lebih sederhana dengan membebaskan
sejumlah energi. Kebutuhan oksigen untuk oksidasi biologis yang terjadadi di
dalam sel mikroorganisme, dapat menggunakan oksigen, atau menggunakan
senyawa-senyawa lain, yang tergantung kepada jenis mikrooreganisme. Sebenarnya
oksigen tidak dipakai dalam proses sintesis bahan-bahan protoplasma, tetapi
berfungsi sebagai akseptor hidrogen atau akseptor elektron. Oksigen yang
terdapat dalam senyawa-senyawa penyusun protoplasma, tidak berasal dari O2
udara, akan tetapi berasal dari senyawa-senyawa organik yang mengandung
atom-atom oksigen dari air.
Berdasarkan
atas kebutuhan akan oksigen, mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 4 golongan
yaitu :
1) Mikroorganisma
yang aerob
Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisma
yang aerob ini membutuhkan adanya oksigen untuk metabolismanya. Pada mekanisme
respirasi, mikroorganisma dapat menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron
atau akseptor hidrogen. Mikroorganisma yang termasuk ke dalam golongan ini
hanya dapat hidup apabila oksigen untuk melangsungkan oksidasi biologis.
2) Mikroorganisma
yang anaerob
Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisma
yang termasuk golongan anaerob, tidak dapat menggunakan O2 bebas
sebagai akseptor hidrogen, bahkan adanya oksigen dapat menghambat
pertumbuhannnya karena oksigen dapat bersifat sebagai racun. Jasad-jasad hidup
ini dapat hidup dengan melangsungkan fermentasi atau respirasi anaerob, dimana
ion-ion anorganik seperti NO3 dan SO4 yang berperan
sebagai akseptor hidrogen atau akseptor elektron. Miroorganisma yang anaerob
ini, dapat diracuni oleh adanya oksigen, karena jasad ini tidak mempunyai enzim
katalase dan super-super dismutase yang diperlukan untuk menguraikan senyawa
hidrogen peroksida yang bersifat racun dan ion-ion superoksida merupakan bentuk
racun bagi mikroorganisma tertentu.
3) Mikroorganisma
yang fakulatif anaerob
Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisma
yang termasuk dalam golongan fakulatif anaerob, dapat menyesuaikkan hidupnya
pada lingkungan yang tidak mengandung oksigen. Apabila oksigen terdapat dalam
lingkungan hidupnya, maka jasad ini dapat tumbuh dengan memanfaatkan oksigen
tersebut sebagai akseptor elekton akhir, akan tetapi jika tidak ada oksigen, jasad ini dapat
melangsungkan fermentasi atau respirasi anaerob.
4) Mikroorganisma
yang mikroaerofil
Taringan (1988:109) menyatakan bahwa mikroorganisma
yang termasuk dalam golongan mikroaerofil, tidak dapat hidup dalam suasana yang
aerob ataupun anaerob dengan sempurna, karena oksigen bebas hanya diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit
atau hanya kira-kira 20% dalam atsmofir atau kurang dari persentasi oksigen
dalam atsmofir. Pada media makanan padat di dalam tabung reaksi, mikroorganisma
dapat tumbuh pada suatu ke dalaman medium. Toleransi yang terbatas ini mungkin
disebabkan karena kepekaan jasad tersebut terhadap superoksida (O2)
dan peroksida (O2) yang dihasilkan dalam kosentrasi letal dalam
suasana yang kaya akan O2. Untuk membandingkan keempat golongan
mikroorganisma tersebut di atas, kurangnya gambar 5.1 berikut ini dapat memberi
deskripsi yang jelas.
Gambar
5.1 Pertumbuhan Berbagai Mikroorganisma dalam
Media Padat dalam Tabung
Reaksi.
1. Obligat
aerob
2. Fakulatif
anaerob
3. Obligat
anaerob
4. Aerotoleran/Anaerob
5. Mikroaerofil
Jasad
aerob ialah jasad yang menggunakan oksigen bebas (O2) sebagai
satusatunya aseptor hidrogen yang terakhir dalam proses respirasinya. Jasa
anaerob, sering disebut anaerob obligat atau anaerob 100% ialah jasad yang
tidak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hidrogen terakhir dalam
proses respirasinya. Jasad mikroaerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen
dalam jumlah yang sangat sedikit. Jasad aerob fakultatif ialah jasad yang dapat
hidup dalamkeadaan anaerob maupun aerob. Jasad ini juga bersifat anaerob
toleran. Jasad kapnofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan
kadar CO2 tinggi.
Taringan (1988:111) menyatakan bahwa oksigen dibutuhkan
oleh banyak mikroorganisma untuk pertumbuhannya, oksigen ini dapat juga
bersifat sebagai racun. Beberapa organisma yang dikenal sebagai mikroaerofil,
hanya dapat tumbuh dalam lingkungan yang mempunyai range kosentrasi oksigen
yang kecil. Mikroorganisma mikroaerofil membutuhkan oksigen, tetapi dapat
menghambat pertumbuhan maksimal pada pengurangan kosentrasi oksigen, dan
kosentrasi oksigen yang lebih tinggi dapat merupakan jasad bagi jasad ini.
Sebagai konsekuensi dari toksisitas oksigen pada mikroorganisma, pada umumnya
jasad tersebut mempunyai sistem enzim yang dapat mengurangi pengaruh racun (detoxifying)
berbagai bentuk oksigen. Struktur oksigen tunggal (O), dapat merupakan racun
bagi jasad hidup. Enzim-enzim peroksida yang terdapat dalam air ludah dan
sel-sel yang bersifat fagosit menghasilkan oksigen singglet yang turut
mengambil bagian dalam aktivitas antibakteria.
d. Karbondioksida
Taringan (1988:111)
menyatakan bahwa emua organisma memerlukan karbondioksida, akan tetapi
jumlahnya yang berbeda-beda, tergantung kepada macamnya jasad tersebut.
Mikroorganisma yang bersifat autotrof, membutuhkan CO2 dalam jumlah
besar karena CO2 merupakan satu-satunya sumber karbon. Pengikatan
karbondiosida ini, memerlukan energi dan sumber elektron. Kunci pengikat CO2
ini terletak pada pemasukan CO2 ke dalam ribolose phosphate dengan
terbentuknya asam pospoglisin. Selanjutnya mengalami reduksi menjadi
gliseraldehide phosphate atau dirubah menjadi asam piruvat.
e. Nitrogen,
Sulfur dan Posfor
Taringan (1988:111)
menyatakan bahwa dalam sintesis protein, mikroorganisma membutuhkan
sejumlah nitrogen dan sulfur. Sintesis DNA dan RNA juga membutuhkan nitrogen
dan sulfur. Nitrogen, sulfur dan posfor terdapat dalam sel kira-kira 18% dari
berat kering selnya, di mana 15% dari jumlah ini merupakan nirogen. Sumber
alamiah dari sulfur ini adalah
, Hidrogen untuk membentuk asam-asam amino dari
protein. Untuk mendapatkan nitrogen ini
banyak bakteria melakukan pembusukan bahan bahan yang dan menyusun kembali asam
amino untuk mensintesis dan senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen. Ada juga
bbakteri yang menggunakan nitrogen dari ion-ion nitrat
atau ion-ion
dalam bentuk larutan. Bakteribakteri yang dapat
mengikat nitrogen dari udara adalah Rhizobium yang dapat dijumpai dalam
bintil-bintil akar tumbuhan kacang-kacangan.
f. Mineral-mineral
Taringan (1988:112)
menyatakan bahwa mineral-mineral utama yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme adalah: N, P, C, O dan H. Unsur-unsur lainnya yang juga
dibutuhkan adalah K, Ca, Mg, Na, S, dan Cl. Unsur-unsur yang dibutuhkan sangat
kecil dan harus ada (trace element) adalah :Fe, Cu, Mo, dan Zn.
g. Faktor penumbuh (growth factor)
Taringan (1988:112)
menyatakan bahwa yang dimaksud dengan faktor penumbuh adalah senyawa
organik yang diperlukan suatu organisma untuk pertumbuhan dan hanya diperlukan
dalam jumlah sedikit. Senyawa-senyawa organik yang berfungsi sebagai faktor
penumbuh, tidak merupakan zat-zat yang menghasilkan energi bagi mikroorganisme
tersebut akan tetapi sangat diperlukan untuk kehidupan yang normal. Mungkin semua mikroorganisme
memerlukan faktor penumbuh berupa vitamin-vitamin dan asam-asam amino. Kiranya
perlu ditambahkan, bahwa ada bebrapa mikroorganisme yang dapat menghasilkan
vitamin untuk kebutuhannya sendiri. Contohnya : Escherechia coli dapat
menghasilkan asam folat (folic acid), Actinomycetes dapat
menghasilkan vitamin, Microccus dapat menghasilkan B kompleks.
Ada
juga mokroorganisme yang tidak dapat mensintesis vitamin untuk kebutuhannya
sendiri. Bila kita ingin menumbuhkan atau memelihara bakteria di laboratorium,
maka perlu diadakan penambahan vitamin-vitamin tertentu yang berupa prekursor
atau provitamin kedalam media pertumbuhan yang digunakan. Ada jug
bakteri-bakteri yang memerlukan asam-asam amino yang berperan sebagai faktor
penumbuh, misalnya: Clostridium tetani, Salmonella typhi, memerlukan
tripthopan. Lactobacillus casai memerlukan asam folat, dan Mikrococcus
aureu, memerlukan asam para amino benzoat dan lain sebagainya.
3. Kebutuhan
Biologi
Di
alam jarang di jumpai mikroba yang hidup sebagai biakan murni, tetapi selalu
berada dalam asosiasi dengan jasad lain. Interaksi antara jasad yang berkaitan antara mikroba dapat
dibedakan atas interaksi antara mikroba, interaksi antar mikroba dengan
tumbuhan, dan unteraksi mikroba dengan hewan.
a. Interaksi Antar Mikroba
Interaksi antar mikroba dapat terjadi antara
dua mikroba yang sama ukuran selnya (dua sel bakteri, dua sel protozoa), atau
antara dua sel yang berbeda ukurannya (sel bakteri dan sel protozoa) dua
sel yang ukuran nya sama memiliki
kebutuhan nutrisi yang kurang lebih sama. Berbeda halnnya jika ukuran sel nya
berbeda,kebutuhan ruang berbeda.
Protozoa membutuhkan ribuan kali lebih besar daripada bakteri.
Interaksi antara dua
populasi mikriba dapat dinyatakan scara sederhana sebagai A B. Tanda panah
menunjukkan bahwa A berpengaruh terhadap
B dan B berpengaruh terhadap A. Pengaruh tersebut dapat positif (+), negatif
(-), atau tidak berpengaruh (0). Sinergisme atau protokooperasi ialah suatu
bentuk asosiasi bentuk tidak obligat sedang mutualisme adlah bentuk asosiasi
obligat. Dalam interaksi kedua populasi antar mikroba mendapat keuntungan. Pada
umumnya interaksi ini menyebabkan terjadinya kemampuan untuk dapat melakukan
suatu perubahan kimia tertentu dalam substrat.
Tanpa sinergisme masing-masing mikroba tidak akan dapat menyebabkan
terjadinya reaksi tersebut. Contohnya adalah interaksi antara Pseudomonas
synoysnea dengan Streptococcus lactis yang menyebabkan terjadinya warna biru pada
susu. Terdapat beberapa interaksi antar bakteri yaitu, parasitisme, predatorisme,
komensalisme, antibiosis, kompetisi,dan
netralisme.
b. Asosiasi Mikroba dan Tumbuhan
Simbiosis mikorisa merupakan asosiasi antara
sistem perakaran tanamans dengan kelompok jamur tanah tertentu. Hubungan ini
saling menguntungkan, tanaman hara lebih banyak dari tanah jamur mendapatkan fotosintat dari
tanaman. Fosfor merupakan hara yang diperlukan alam jumlah banyak sedang di
dalam tanah ketersediaanya terbatas. Hampir semuaa tanaman yang tumbuh dia alam
terinfeksi mikorisa.
1) Mikorisa
Miorisa
dibedakan atas ektomikorisa dan endomokorisa tipe yang terkenal dan muddah di
lihat dengan mata biasa. Ektonikorisa ini terutama menginfeksi tanaman
kehutanan dari kelompok Betulaceae Fagaceae, dan Pinaceae. Akar
yang terinfeksi ektomikorisa bercabang pendek dan membengkak. Endomikorisa berbeda dengan ektomikorisa
dalam hal pembentukan miselium di sekeliling akar. Untuik melihat infeksi
endomikorisa, akar harus di cat khusus dan diamati menggunakan mikroskokp.
Endomikorisa terbagi menjadi tiga yaitu Mikorisa ericaecous, orchidaceous, dan
vasikular arbuskular.
2) Rhizobium
Rhizobium
merupakan bakteri yang mampu mengadakan simbiosis dengan tanaman leguminosa.
Akar tanaman akan mengeluarkan suatu zatyang merangsang aktifitas bakteri
Rhizobium. Apabila nakteri sudah bersinggungan dengan akar rambut, akar rambut
akan mengeriting. Setelah memasuki akar bakteri yang terlihat dari pembengkakan
akar.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Mikroorganisme dikatakan tumbuh, bukanlah
sel-selnya bertambah besar atau bertambah panjang, akan tetapi pertambahan
jumlah individu-individu sehingga membentuk suatu koloni ataupun suatu populasi
yang terdiri dari beratus-ratus sampai beribu-ribu individu.
2.
Ada 4 fase kurva pertumbuhan mikroorganisme ,
yaitu Fase lag, Fase
log, Fase stationer dan Fase kematian.
3.
Kebutuhan mikroorganisme untuk pertumbuhan
mikroorganisme dapat dibedakan menjadi 2 kategori, yaitu : kebutuhan fisik
(abiotik), kebutuhan unsur-unsur kimia,
dan kebutuhan biologi (biotik).
4.
kebutuhan fisik dapat mencakup suhu, ph,
ion-ion logam. kelembapan dan pengeringan.
5.
Kebutuhan kimia meliputi air, sumber karbon,
oksigen, karbondioksida, nitrogen, Sulfur, Posfor ,mineral-mineral, Faktor penumbuh.
6.
kebutuhan biologi meliputi interaksi antar
mikroba dan asosiasi mikroba dan tumbuhan
B. Saran
Penulis berharap pembaca dapat memberikan saran yang
membangun karena kami menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari
kata sempurna. Atas saran yang diberikan kami mengucapkan terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, Moch Agus Kresno. 2002. Mikrobiologi Terapan. Malang. Penerbit : Universitas Muhammadiyah
Malang.
Hidayat, Nur. 2006. Mikrobiologi Industri.
Yogyakarta:Penerbit Andi.
Pleczar, Michael. 2007. Dasar-dasar Mikrobiologi.
Jakarta: UI Press.
Taringan, Jeneng.1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta:
Depdikbud Dirjen Dikti.
