Prokaryote

PROKARIOT, EUKARIOT DAN EVOLUSI

Bukti menunjukkan bahwa sel eukariot berasal dari sel prokaryot yang mengalami evolusi antara 1 dan 1,5 miliar tahun.

Dua teori yang mendukung hal tersebut adalah:

1. Teori Infording

Invaginasi dari membran sel prokariot menyebabkan terbentukknya organel-organel sel eukariot

2. Teori endosimbiotik.

Teori endosimbiosis mengacu pada kemampuan sel-sel prokariot yang dapat hidup di dalam organism lain (sel prokariotik lain). Pergerakan sel prokariot kecil yang fotosintetik dan heterotrofik ke sel prokariot yang lebih besar sebagai inang, menyebabkan sel prokariot kecil tersebut berubah menjadi organel

PR0KARIOT AWAL

Merupakan organism terbesar di muka bumi, termasuk bakteri. Fosil pertama ditemukan sekitar 2,5 juta tahun yang lalu.

PENGELOMPOKKAN

1. Archae : Prokariot yang hidup di daerah yang ekstrim

2. Bacteria : termasuk cyanobakteria (alga biru) dan bakteri

3. Eukariot: protozoa, jamur tumbuhan dan hewan

KINGDOM BAKTERI

1. Archaebacteria

Hidup di daerah yang eksktrim seperti dikawah gunung berapi, daerah yang sangat asam, atau air asin

2. Eubacteria.

Disebut bakteri sejati, terdiri atas dua kelompok yaitu yang dapat berfotosintesis (cyanobakteria) dan bakteri yang merupakan species paling dominan.

CIRI-CIRI BAKTERI

Struktur bakteri: Organisme mikroskopis, prokariot (tidak memiliki membrane inti), memiliki ribosom, kromosom tunggal dan kromosom cincin yang terletak di area nucleus. DNA kecil yang berbentuk cincin disebut plasmid.

Mesosom terbentuk dari proses invaginasi (lekukan kedalam) dari membran sel yang berfungsi untuk melakukan fotosintesis dan respirasi.

Pelindung tubuh: memiliki dinding sel yang terbuat dari peptidoglikan dan memiliki lapisan lengket yang disebut kapsul untuk melekat pada inang atau bakteri lain.

Ukuran dan bentuk tubuh: merupakan organisme uniseluler dengan ukuran tubuh 0.5 sampai 2 μm.

Habitat: sebagian besar bakteri hidup pada lingkungan yang lembab dengan pH antara 6.5 sampai 7.0, dan beberapa merupakan penyebab penyakit.

Flagel: merupakan struktur tambahan terbuat dari flagelin, berfungsi sebagai alat gerak yang melekat pada bagian dalam sel bakteri. Jumlah flagel 1 atau lebih dari satu.

Filli: merupakan struktur tambahan yang terbuat dari protein, terletak di permukaan luar sel, digunakan untuk tukar menukar materi genetic dalam proses konjugasi dan membantu meninkatkan kemampuan mengapung.

PERANAN BAKTERI

1. Beberapa bakteri dapat menghancurkan minyak, sehingga banyak dimanfaatkan untuk membersihkan tumpahan minyak.

2. Beberapa bakteri dapat digunakan untuk membuat yogurt, keju dan mentega dari dengan
bahan dasar susu.

BENTUK BAKTERI

Bakteri memiliki 5 bentuk dasar yaitu: (1) kokus (bulat), (2) bacil (batang), (3) vibrio (koma berflagel), (4) spirilium (bentuk spiral), dan (5) spirochaeta (seperti cacing spiral)

Bentuk bakteri berdasarkan koloninya:

KINGDOM BAKTERIA

A. Archaebacteria

- Dinding sel tersusun atas sedikit senyawa peptidoglikan, memiliki tipe lemak yang berbeda didalam membran plasma, memiliki variasi pada ribosom, dan dengan struktur gen yang berbeda.

- Hidup di bebatuan yang keras, tidak membutuhkan oksigen, dan hidup di daerah yang ekstrim asin, ekstrim panas, ekstrim asam dan basa, dan di tempat yang tinggi kadar metananya.

- Disebut juga bakteri purba

- Kingdom Archaebacteria terbagi atas 3 kelompok yaitu:

a. Bakteri metanogen

Bakteri ini hidup di lingkungan yang enaerob, (tidak ada oksigen), mendapatkan energy dengan cara merubah senyawa H2 dan CO2 menjadi metana. Bakteri ini banyak ditemukan di rawa-rawa, tempat pengolahan limbah tanaman, dan di salutan pencernaan hewan.

Bakteri ini mampu menguraikan selulosa (serat kayu) di dalam lambung sapi dan merubahnya menjadi metana, dan menghasilkan gas rawa (metana).

b. Bakteri Thermoacidofil

Hidup dilingkungan yang sangat panas, ditemukan di kawah gunung berapi, didasar perairan yang sangat asam.

c. Bakteri ekstrim halofit

Bakteri ini hidup di air yang sangat asin, menggunakan garam menghasilkan energy (ATP), laut mati dan danau asin merupakan habitat yang ideal untuk pertumbuhan bakteri ini.

B. Eubacteria

Ciri-ciri:

Memiliki 3 bentuk dasar yaitu (coccus, bacil dan spiril), sebagian besar heterotrof (tidak dapat membuat makanan sendiri), dan bersifat aerob atau anaerob.

Pewarnaan gram:

Dikembangkan oleh Hans Gram (1884), berdasarkan hasil eksperimennya terdapat bakteri gram positif dan gram negatif

1. Bakteri gram positif memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal, tidak memiliki kapsul, dengan pewarnaan gram akan menghasilkan warna, mudah diberantas denga antibiotik. Bakteri yang termasuk gram positif adalah Lactobacillus (Untuk membuat keju dan mentega), Actinomycetes (untuk membuat antibiotics) Clostridium (bakteri yang menyebabkan kejang pada mulut), Streptococcus (penyebab radang tenggorokan), Staphylococcus (penyebab infeksi).

2. Bakteri gram negatif

Bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis pada dinding selnya, memiliki kapsul, dengan pewarnaan gram memberikan warna pink atau ungu, sukar diberantas dengan antibiotik, beberapa dapat berfotosintesis yang menghasilkan sulfur bukan oksigen, dan beberapa dapat mengikat nitrogen (fiksasi nitrogen) untuk tumbuhan.

Contoh bakteri gram negative adalah (1) Rhizobacteria tumbuh di dalam nodul/bintil
akar tanaman leguminoceae ( kedelai, dan kacang-kacangan) dan mengikat nitrogen dari
udara menjadi amoniak. (2) Rickettsiae merupakan bakteri parasit yang disebarkan
dengan perantaraan kutu menyebabkan penyakit Lyme (kudis).

Cyanobacteria disebut juga bacteria hijau-biru, termasuk kelompok gram negative, dapat melakukan fotosintesis, mengandung pigmen (biru-merah) dan klorofil. Terkadang berwarna merah, kuning, coklat, hitam atau bitu-hijau. Ada yang berbentuk rantai seperti Oscilatoria, memiliki heterosiste yang dapat memfiksasi nitrogen, organisme perintis yang pertama kali hidup di daerah yang hancur, dan menyebabkan eutrofikasi.

C. Spirocetes

Termasuk kelompok gram negatif, memiliki flagel flagel pada kedua ujung tubuh, beberapa bersifat aerob, dan anaerob, cara hidup ada yang bebas, parasit atau simbiosis.

D. Bakteri Enterik

Termasuk kelompok gram negative, hidup secara aerob maupun anaerob. Contoh bakteri ini adalah E. Coli yang hidup di usus manusia, Salmonella (yang menyebabkan keracunan pada makanan).

E. Kemoautotrof

Termasuk kelompok gram negatif, mendapatkan energy dari garam-garam mineral seperti besi, ditemukan pada kolam-kolan air tawar.

NUTRISI, RESPIRASI DAN REPRODUKSI

a. Cara makan

Cara makan bakteri adalah (1) saproba – bahan makanan berupa bahan organic yang telah mati, (2) Parasit – mengambil makanan dari sel inang, (3) fotoautotrof – menggunakan energy cahaya matahari untuk membuat makanan, (4) kemoautotrof – melakukan oksidasi bahan anorganik seperti besi dan sulfur untuk membuat makanan.

b. Cara respirasi

Obligat aerob – membutuhkan O2 untuk proses respirasinya (Bakteri Tuberculosis).

Obligat anaerob – mati jika ada O2 (Bakteri tetanus)

Fakultatif anaerob – tidak membutuhkan O2 tapi tidak mati jika ada O2 (Bakteri E. Coli)

c. Reproduksi

Reproduksi aseksual dilakukan dengan cara pembelahan biner, kromosom tunggal
bereplikasi dan di ikuti dengan pembelahan sel, terjadi dalam waktu yang relative cepat,
dan sel anak identik dengan sel induk.

Reproduksi seksual dengan cara (1) konjugasi, membentuk tabung penghubung antara 2
bakteri untuk melakukan pertukaran materi genetic. Tabung penghubung terbentuk dari fili.
Hasil konjugasi adalah terbentuk sel baru yang tidak sama.

(2) transformasi bakteri melakukan pertukaran materi genetik yang dilakukan bakteri dalam
upaya meningkatkan resistensi terhadap antibiotika. Transformasi dilakukan dengan cara
bakteri mengambil dan menggabungkan DNA bakteri yang telah mati dengan DNA yang
dimiliki.

(3) Transduksi bakteri dilakukan dengan bantuan virus. Virus membawa dan memasukkan DNA
asing ke tubuh bakteri. Reproduksi secara transduksi banyak dimanfaatkan dalam proses
pembuatan insulin.

Membentuk spora

Endospora terbentuk ketika bakteri berada pada kondisi yang buruk (bahan makanan sedikit). Mampu bertahan hidup dalam jangka waktu lama di habitat yang tidak menguntungkan. Dalam bentuk endospora bakteri sukar dihancurkan.

PATOGEN

Bakteri pathogen disebut juga kuman atau mikroba, biasanya menyebabkan penyakit, menghasilkan racun atau toksin. Toksin yang dihasilkan setelah bakteri pathogen mati disebut endotoksin contoh E. coli. Toksin yang dihasilkan oleh bakteri gram positif disebut exotoksin, contoh Clostridium tetani

Latihan soal

1. Beberapa bukti yang menunjukkan bahwa sel eukariot berasal dari sel prokariot adalah ...

a. berdasarkan bentuk-bentuk fosil yang ditemukan
b. berdasarkan bukti-bukti yang ditunjukkan oleh teori Infolding dan endosimbiotik
c. sel eukariot masih memiliki komponen sel prokariot
d. sel eukariot memiliki habitat yang sama dengan prokariot
e. ukuran sel eukariot yang lebih besar dibandingkan prokariot

2. Berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sel prokaryot berevolusi menjadi sel eukariot?

a. tidak ada batasan waktu
b. 1 antara 1 - 1,5 milyar tahun
c. setara dengan masa hidup sel prokariot
d. Sepanjang waktu sel membelah
e. tergantung pada habitat. prokariot yang hidup di daerah ekstrim lebih cepat berubah menjadi eukariot

3. Pernyataan tentang teori Infolding adalah ...

a. proses pembentukkan membran nukleus pada sel prokariot
b. proses penggandaan kromosom sirkuler pada sel eukariot
c. proses invaginasi dari membran sel untuk membentuk organel-organel sel pada sel prokaryot
d. proses pembentukkan flagel dan filli untuk mempercepat gerakan sel
e. Penebalan dinding sel prokariot dalam upaya mengatasi lingkungan yang buruk

4. Dua jenis organel sel yang terbentuk menurut teori endosymbiotik adalah ...

a. ribosom dan mesosom
b. kloroplast dan sitoplasma
c. retikulum endoplasma dan badan golgi
d. sentrosom dan mitokondria
e. kloroplas dan mitokondria

5. Perhatikan gambar dibawah ini!

Nama struktur nomor 3 dan 7 adalah ...
a. ribosom dan plasmid
b. ribosom dan kromosom sirkuler
c. sitoplasma dan kromosom sirkuler
d. membran sel dan plasmid
e. ribosom dan mesosom

6. Struktur sel yang berfungsi sebagai alat gerak dan memberi bentuk sel di tunjukkan oleh nomer ...

a. 9 dan 1
b. 9 dan 5
c. 2 dan 9
d. 3 dan 7
e. 4 dan 1

7. Bahan dasar pembentuk struktur nomor 1 adalah ...

a. lipoprotein
b. semipermeabel
c. lendir
d. peptidoglikan
e. lemak

8. Struktur organel sel dibawah ini yang tidak pernah dijumpai pada sel prokaryot adalah ...

a. plasmid
b. mitokondria
c. ribosom
d. dinding sel
e. membran plasma

9. Makhluk hidup yang termasuk prokariot dan memiliki jumlah paling besar adalah ...

a. Eubakteri
b. archaebacteria
c. cyanobacteria
d. protozoa
e. ganggang

10. organisme yang termasuk kelompok prokaryot adalah ...

a. protozoa, jamur dan alga
b. protozoa, alga biru dan bakteri
c. protozoa, virus, dan monera
d. protozoa, virus dan cyanobacteria
e. Eubacteria, cyanobacteria dan archaebacteria

11. Prokaryot yang hidup di daerah ekstrim adalah ...

a. Archaebacteria
b. eubacteria
c. cyanobacteria
d. klorophyta
e. protozoa

12. Prokaryot yang mengambil bahan anorganik dan merubahnya menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis adalah ...

a. Archaebacteria
b. eubacteria
c. cyanobacteria
d. klorophyta
e. protozoa

13. Tempat hidup dari archaebacteria adalah ...

a. kawah gunung berapi, laut mati dan usus besar hewan herbivora
b. tanah gambut, kawah gunung merapi, dan usus besar hewan karnovora
c. kawah gunung berapi, laut mati dan usus besar hewan karnivora
d. tanah gambut, laut mati, dan usus besar hewan herbivora
e. tanah gambut, laut mati dan usus besar hewan karnivora

14. Kelompok organisme yang dikenal dengan nama bakteri sejati adalah ...

a. Archaebacteria
b. eubacteria
c. cyanobacteria
d. klorophyta
e. protozoa

15. Struktur sel yang tidak dimiliki oleh organisme prokariot adalah ...

a. dinding sel
b. membran sel
c. membran plasma
d. membran inti
e. selaput semipermeabel

16. Nama bakteri yang memiliki banyak flagel pada salah satu ujung tubuhnya adalah ...
a. peritriks
b. amfitriks
c. Lopotriks
d. monotriks
e. ditriks

17. Perhatikan gambar dibawah ini!

Nama jenis bakteri seperti gambar di atas adalah ...

a. peritriks
b. amfitriks
c. Lopotriks
d. monotriks
e. ditriks

18. Beberapa fungsi organel prokariot

1. membentuk jembatan konjugasi
2. tempat sintesis protein
3. alat untuk mengapung
4. alat gerak
5. alat tukar-menukar materi genetik

Fungsi dari filli adalah ...
a. 1 - 2 - 3
b. 3 - 4 - 5
c. 1 - 3 - 5
d. 2 - 4 - 4
e. 2 - 3 - 5

19. berikut bentuk-bentuk bakteri

nama bentuk bakteri di atas adalah ...

a. streptococcus
b. diplococcus
c. sarcina
d. staphylococcus
e. tetracoccus

20. perhatikan gambar dibawah ini!


bentuk streptobacil dan spiroseta ditunjukkan oleh nomer ...
a. 2 dan 4
b. 3 dan 4
c. 2 dan 1
d. 4 dan 5
e. 3 dan 6

21. Berdasarkan letak flagelnya, Bentuk bakteri Escherisia coli adalah ...

a. peritriks
b. lopotriks
c. amfitriks
d. monotriks
e. ditriks

22. Dinding sel archaebacteria berbeda dengan eubacteria, yaitu dinding sel archaebacteria ...

a. terbuat dari selulosa
b. memiliki peptidoglikan yang tebal
c. memiliki peptidoglikan yang tipis
d. memiliki bentuk berlapis-lapis
e. mengandung ribosom

23. Berdasarkan cara respirasinya, Archaebacteria termasuk dalam kelompok ...

a. aerob
b. aerob obligat
c. anaerob
d. anaerob obligat
e. anaerob fakultatif

24. Tempat hidup dari bakteri metanogen adalah ...

a. kawah gunung berapi
b. laut mati
c. tanah gambut
d. usus besar hewan herbivora
e. tempat lembab

25. nama jenis archaebacteria yang dapat hidup di lingkungan yang sangat asin adalah ...

a. halofit
b. termofil
c. metanogen
d. acidofil
e. termoacidofil

26. bakteri gram negatif adalah ...

a. bakteri yang memiliki lapisan peptidoglikan tipis dan dengan pewarnaan gram menghasilkan warna ungu
b. bakteri yang memiliki lapisan peptidoglikan tipis dan dengan pewarnaan gram menghasilkan warna biru
c. bakteri yang memiliki lapisan peptidoglikan tebal dan dengan pewarnaann gram menghasilkan warna biru
d. bakteri yang memiliki lapisan peptidoglikan tebal dan dengan pewarnaan gram menghasilkan warna ungu
e. bakteri yang tidak memiliki lapisan peptidoglikan pada dinding selnya, tapi hidup di daerah yang ekstrim

27. dapatkah bakteri gram positif diberantas dengan menggunakan antibiotika?

a. tidak bisa karena lapisan peptidoglikannya tipis
b. tidak bisa karena peptidoglikannya tebal
c. bisa, karena lapisan peptidoglikannya tipis
d. bisa, karena lapisan peptidoglikannya tebal
e. bisa karena lapisan peptidoglikan berubah-ubah ketebalannya

28. kelompok Cyanobacterium atau alga biru yang berbentuk benang adalah ...

a. Nostoc
b. rivularia
c. anabaena
d. gleocapsa
e. oscilatoria

29. Cyanobacteria merupakan prokariot yang dapat melakukan fotosintesis. jenis pigmen yang dimiliki utama yang dimiliki organisme ini adalah ...

a. pigmen hijau-biru
b. pigmen hijau kuning
c. pigmen biru kuning
d. pigmen biru merah
e. pigmen biru jingga

30. Pada cyanobacteria terdapat struktur yang memiliki kemampuan untuk memfiksasi nitrogen yaitu ...

a. heterokist
b. hormogonium
c. sporokiste
d. spiroseta
e. nematokist

31. Escherisia coli termasuk kelompok bakteri enterik sebab ...

a. hidup di dalam tubuh makhluk hidup
b. merupakan bakteri anaerob fakultatif
c. menghasilkan racun atau toksik
d. mampu mengubah bahan organik menjadi anorganik
e. mengubah selolusa menjadi metana

32. nama jenis reproduksi bakteri seperti gambar dibawah ini adalah ...

a. pembelahan biner
b. transeksual
c. transduksi
d. konjugasi
e. transformasi

33. Reproduksi seksual bakteri yang dilakukan dengan cara pertukaran materi genetik dengan bantuan virus disebut ...

a. pembelahan biner
b. transeksual
c. transduksi
d. konjugasi
e. transformasi

34. Fungsi filli saat pada reproduksi konjugasi?

a. alat untuk melekat pada bakteri lain
b. sebagai benang penghubung untuk menukarkan materi genetik
c. alat untuk mengeluarkan materi genetik
d. alat untuk membentuk subtansi genetika baru
e. alat untuk mentransfer materi genetik

35. Racun eksotoksi adalah ...

a. racun yang dihasilkan oleh bakteri gram negatif
b. racun yang dihasilkan oleh bakteri gram positif
c. racun yang dihasilkan oleh bakteri yang sudah mati
d. racun yang dihasilkan oleh archaebacteria
e. racun yang dihasilkan oleh cyanobacteria