sit
2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah Swt atas rahmat dan hidayahnya sehingga “E-modul Paham dan Dapat Memberi Solusi Terhadap Permasalahan yang Disebabkan Bakteri untuk SMA/MA Kelas X dapat diselesaikan dengan baik. ”E-modul ini memuat pengertian, struktur, cara hidup, reproduksi, dan peran bakteri dalam kehidupan, serta dilengkapi dengan wacana yang dapat membekalkan kemampuan pemecahan masalah peserta didik. Tujuan dibuatnya e-modul ini untuk membantu peserta didik sehingga dapat mempelajari materi bakteri secara mudah, lengkap, dan peserta didik dapat belajar secara mandiri. Setelah peserta didik mempelajari e-modul ini diharapkan dapat memperoleh pemahaman tentang pengertian, struktur, cara hidup, reproduksi, dan peran bakteri dalam kehidupan, serta kemampuan pemecahan masalah siswa meningkat. E-modul “Paham dan Dapat Memberi Solusi Terhadap Permasalahan yang Disebabkan Bakteri
3 untuk SMA/MA Kelas X ini adalah edisi pertama dan ”tentu saja masih perlu penyempurnaan. Oleh karena itu, saran dan masukan dari pengguna sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan e-modul kedepannya. Semoga e-modul ini bermanfaat bagi siswa, guru dan bagi semua orang yang menggunakannya. Bandung, 19 Juli 2022 Penulis
4 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ...................................................... 2DAFTAR ISI .................................................................. 4A. Indentitas Modul ................................................... 5 B. Kompetensi Dasar ................................................ 5 C. Indikator Pencapaian Kompetensi ....................... 5 D. Deskripsi Singkat Materi ....................................... 6 E. Prasyarat ............................................................... 7 F. Instruksi Penggunaan E-modul ............................. 7 KEGIATAN PEMBELAJARAN ...................................... 10A. Apa Itu Bakteri? ................................................... 10 B. Bagaimana Struktur Bakteri? .............................. 16 Kegiatan Pemecahan Masalah ...................................... 27 C. Bagaimana Cara Hidup Bakteri? ......................... 30 Kegiatan Pemecahan Masalah ...................................... 32 D. Bagaimana Reproduksi Bakteri? ........................ 35 Kegiatan Pemecahan Masalah ...................................... 44 E. Bagaimana Peran Bakteri dalam Kehidupan? .... 47 Kegiatan Pemecahan Masalah ...................................... 49 Kegiatan Pemecahan Masalah ...................................... 55 RANGKUMAN ............................................................ 58EVALUASI .................................................................. 60PENILAIAN DIRI ......................................................... 66DAFTAR PUSTAKA..................................................... 68GLOSARIUM .............................................................. 70KUNCI JAWABAN....................................................... 72
5 PENDAHULUAN A. Indentitas Modul Mata Pelajaran : Biologi Kelas : X Alokasi : 4 x 40 menit Judul E-modul : Paham dan Dapat Memberi Solusi Terhadap Permasalahan yang Disebabkan Bakteri Untuk SMA/MA Kelas X B. Kompetensi Dasar 3.5 Mengidentifikasi struktur, cara hidup, reproduksi, dan peran bakteri dalam kehidupan. 4.5 Menyajikan data tentang ciri-ciri dan peran bakteri dalam kehidupan. C. Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.1 Mengidentifikasi ciri-ciri umum bakteri. 3.5.2 Mengidentifikasi struktur tubuh bakteri yang dikaitkan dengan permasalahan yang ada di lingkungan sekitar serta
6 mampu memberikan solusi terhadap permasalahan yang disebabkan oleh bakteri. 3.5.3 Menjelaskan cara hidup bakteri. 3.5.4 Menjelaskan reproduksi bakteri. 3.5.5 Menjelaskan peran bakteri dalam kehidupan sehari-hari. 3.5.6 Menganalisis cara pemecahan masalah kontekstual tentang penyakit yang disebabkan oleh bakteri. 4.5.1 Mengkampanyekan pencegahan serta solusi penyakit yang disebabkan oleh bakteri dalam media kreatif. D. Deskripsi Singkat Materi Asal kata bakteri yaitu bacterion berarti batang kecil. Bakteri adalah organisme uniseluler (bersel satu) sehingga tidak mempunyai membran inti sel (prokariotik), biasanya memiliki dinding sel tetapi tidak mengandung klorofil. Antonie van Leeuwenhoek adalah penemu bakteri untuk yang pertama kali pada tahun
7 1674. Dia merupakan seorang ilmuwan asal Belanda dan dia juga merupakan penemu mikroskop lensa tunggal. Istilah bacteria baru diperkenalkan pada tahun 1828 oleh Ehrenberg. Ilmu tentang bakteri disebut bakteriologi. E. Prasyarat Agar kamu berhasil mencapai kompetensi, ikutilah instruksi atau petunjuk yang terdapat dalam e-modul. Ingatlah untuk menjawab setiap pertanyaan dan kerjakanlah soal latihan dengan jujur serta serius, sehingga kamu dapat mengetahui sampai mana pencapaian kompetensi yang dicapai. F. Instruksi Penggunaan E-modulIkutilah instruksi cara penggunaan e-modulini sehingga kamu dapat mencapai kompetensi. 1. Baca dan pahamilah kompetensi serta tujuan pembelajaran yang akan dipelajari dalam e-modul ini dengan baik. 2. Silahkan baca dan pahami isi dari e-modul ini dengan cermat, jika menemukan kesulitan
8 maka diskusikanlah dengan temanmu, apabila belum terpecahkan maka tanyakan pada guru. 3.E-modul ini dilengkapi dengan glosarium. Jika kamu tidak memahami suatu kata, maka kamu dapat mencari artinya dalam glosarium. 4. Kerjakanlah latihan soal pada setiap kegiatan pembelajaran dan soal evaluasi secara mandiri dan nilailah keberhasilan belajarmu. 5. Tinjau kembali hasil kegiatan pembelajaran, latihan soal, dan tugas yang sudah kamu selesaikan dengan lembar jawaban pada e-modul ini. Apabila hasil pekerjaanmu masih salah, pelajari kembali materi yang berkaitan dengan hal tersebut dan perbaiki kesalahanmu. 6. Tuliskan kesulitan yang kamu hadapi dalam e-modul ini dan tanyakan pada gurumu. 7. Untuk mempelajari e-modul ini secara efektif, kamu harus mengikuti urutan kegiatan dengan benar.
9 Tanpa disadari bakteri ternyata memiliki hubungan yang erat dengan kehidupan kita. Bahkan ketika kita haus, kita sering mengonsumsi minuman yang mengandung nata de coco. Ternyata nata de coco ini diproses dengan bantuan bakteri loh.. Agar lebih kenal dengan bakteri. Yuk kita kenalan dulu dengan si kecil bakteri!Sebelum masuk pada kegiatan pembelajaran, mari kita amati bakteri terlebih dahulu!Apakah kamu pernah meminum yogurt? Yap, minuman probiotik dengan manfaat yang luar biasa ini ternyata mengandung miliaran bakteri loh.. gak percaya? Yuk cermati video berikut ini. https://www.youtube.com/watch?v=OvkrVnZr_LYKira-kira bakteri jenis apa yang terkandung dalam yogurt? Apa manfaatnya bagi tubuh kita?
10 KEGIATAN PEMBELAJARAN A. Apa Itu Bakteri? Bakteri termasuk ke dalam kingdom Monera dikarenakan uniselular dan bersifat prokariotik (tidak memiliki membran inti). Memiliki ukuran dengan diameter berkisar 0,5-5 µm, meskipun ada jenis bakteri yang memiliki ukuran 0,3 mm yaitu Thiomargarita. Dalam evolusi, prokariota telah ditemukan sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu. Sel yang pertama muncul di bumi mirip dengan archae yang hidup pada belerang (Lihat Gambar 1), sehingga hal tersebut menunjukkan bahwa prokariota memiliki struktur dan fungsi seluler yang fleksibel dan mudah beradaptasi (Talaro & Chess, 2012).
11 Gambar 1. Sebuah mikrograf elektron dari mikroba yang berasal dari bagian bumi terpanas. Archaea kecil ini (batang berukuran 1 m) tumbuh subur di ventilasi hidrotermal yang secara teraturmencapai 121 C-bekerja pada suhu autoklaf. (S = oLapisan lendir, CM = Membran sel) Sumber: Talaro & Chess (2012) Archaea dan bacteria merupakan anggota dari organisme prokariotik. Kedua organisme prokariotik ini apabila dilihat dari klasifikasi tiga domain kehidupan berdasarkan pohon filogenetik universal yang diusulkan oleh Dalam mempelajari materi Bakteri, kita akan bertemu dengan istilah Bakteri dan Archaea. Mari kita bahas dari klasifikasinya
12 Norman Pace yang didasarkan pada urutan RNA ribosom, maka mencakup dua dari tiga domain kehidupan, dapat dilihat pada Gambar 2 yaitu Domain Archaea dan Bacteria (Talaro & Chess, 2012). Gambar 2. Tiga domain kehidupan Sumber: Talaro & Chess (2012)
13 Baik archaea maupun bacteria masuk ke dalam kingdom Monera. Archaea merupakan prokariota primitif yang dapat beradaptasi dengan habitat ekstrim dan miskin nutrisi, contohnya adalah Metanogen (Lihat Gambar 3) yang bersifat anaerob obligat (tidak membutuhkan oksigen) (Talaro & Chess, 2012). Sedangkan bacteria merupakan prokariota yang paling beraneka ragam, tersebar luas, dan keberadaannya dekat dengan kita (Urry et al.,2017). Contohnya Deinococcus radians (Lihat Gambar 4)(Talaro & Chess, 2012). Gambar 3. Metanogen yang ditemukan di dasar danau Antartika Sumber: Talaro & Chess (2012)
14 Gambar 4.Deinococcus radiansSumber: Talaro & Chess (2012) Apakah bakteri dan archaea memiliki bentuk yang sama? Bakteri dan archaea memiliki berbagai macam bentuk, yaitu, bulat (kokus), bentuk batang (basilus), dan spiral (Urry et al.,2017). Bentuk-bentuk bakteri dan archaea dilihat pada Gambar 5.
15 (a)(b) (c) Gambar 5. Bentuk-bentuk Bakteri dan achaea. (a) Bulat (kokus); Mereka dapat sendirian, berpasangan (diplokokus), membentuk rantai dari banyak sel (streptokokus, yang ditunjukkan gambar), dan mirip kumpulan buah anggur (stafilokokus). (b) Bentuk batang (Basilus); Mereka biasanya soliter, namun pada beberapa bentuk, basilus tersusun menjadi rantai (streptobasilus). (c) Spiral; ada yang berbentuk seperti koma hingga kumparan panjang, dan spiroseta Sumber: Urry et al., (2017)Untuk memperluas pemahaman dan wawasan kalian terkait karakteristik archaea, ayo kerjakan kuis berikut. Kuis BakteriCoba jelaskan mengapa Archaea bisa hidup pada suhu ekstrim (>100 C)? o
16 B. Bagaimana Struktur Bakteri? Setelah kamu mengetahui pengertian dari bakteri, maka selanjutnya kita akan mempelajari struktur bakteri. Bakteri merupakan sel prokariot yang memiliki beberapa perbedaan dengan sel eukariot (Urry et al., 2017). Struktur bakteri dapat dilihat pada Gambar 6. Secara struktural bakteri terdiri dari dinding sel, membran sitoplasma, sitoplasma, ribosom, materi genetik, kapsul, flagella, pili/fimbriae, mesosom dan endospora. Gambar 6. Struktur bakteri. Sumber: Talaro & Chess (2012)
17 Berikut ini akan dijelaskan mengenai struktur bakteri. 1. Dinding sel Hampir semua sel prokariotik memiliki dinding sel yang berfungsi mempertahankan bentuk sel, memberikan perlindungan fisik, dan mencegah sel pecah dalam lingkungan hipotonik. Lalu, apakah komposisi sel prokariota dan sel eukariota sama? Ternyata, dinding sel prokariota dan sel eukariota memiliki perbedaan dalam komposisi dan konstruksi molekular. Dinding sel eukariota biasanya terbuat dari selulosa atau kitin, sedangkan sebagian besar bakteri dinding selnya mengandung peptidoglikan yang merupakan jaringan polimer gula termodifikasi yang berikatan dengan polipeptida pendek (Urry et al., 2017). Berdasarkan komposisi dinding sel, spesies bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok: bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Pada abad ke-19, dokter asal Denmark Hans Cristian Gram
18 mengembangkan pengelompokan bakteri menggunakan teknik yang disebut pewarnaan Gram (Gram stain). Apa perbedaan dari kedua bakteri tersebut? Bakteri Gram-positif memiliki dinding sederhana yang mengandung peptidoglikan dalam jumlah yang banyak (Lihat Gambar 7a), disisi lain bakteri Gram-negatif memiliki lebih sedikit peptidoglikan dan secara struktural lebih komplek (Lihat Gambar 7b) (Urry et al., 2017) .Gambar 7. (a) Bakteri Gram-positif (b) Gram-negatif. Sumber: Urry et al., (2017) 2. Membran sitoplasma Membran sitoplasma terletak tepat di bawah dinding sel, dapat ditemukan pada bakteri Gram-negatif ataupun Gram-positif
19 dan merupakan membran yang menyelubungi sitoplasma (Urry et al., 2017). Fungsinya untuk mengatur keluar masuknya zat ke dalam sel (Kusnadi & Hamdiyati, 2014).3. Sitoplasma Sitoplasma merupakan sebuah cairan yang berada di dalam sel yang tersusun dari koloid yang mengandung berbagai molekul organik seperti karbohidrat, protein, lemak, ribosom, mineral, DNA dan enzim-enzim. Sitoplasma juga merupakan tempat berlangsungnya reaksi metabolisme (Fifendy & Biomed, 2017). 4. Ribosom Ribosom tersusun atas protein dan RNA serta berfungsi sebagai sintesis protein dan sebagai pabrik protein. Ribosom berbentuk seperti butiran-butiran kecil dan tidak dilapisi membran (Fifendy & Biomed, 2017). Perlu kita ketahui, setiap ribosom terdiri dari dua subunit. Prokariotik memiliki subunit ribosom
20 30S dan 50S yang menghasilkan 70S (Madigan et al., 2014). 5. Materi genetik DNA terkonsentrasi di daerah yang tidak tertutup membran yang disebut nukleoid. DNA bakteri muncul sebagai gulungan panjang yang didistribusikan melalui sitoplasma, selain kromsom tunggal sel prokatiotik juga memiliki cincin kecil DNA yang bereplikasi secara terpisah yang disebut plasmid (Urry et al., 2017). Kromosom prokariotik dan plasmid dapat dilihat pada Gambar 8. Lalu, apa yang membedakan DNA plasmid dan DNA kromosom? DNA kromosom dan DNA plasmid merupakan dua jenis DNA yang terdapat pada bakteri, perbedaan utamanya yaitu DNA kromosom merupakan DNA genom bakteri yang berisi semua gen yang diperlukan untuk bertahan hidup dan semua informasi genetik. Sedangkan DNA plasmid mengandung gen yang memberikan keuntungan tambahan untuk bakteri seperti
21 risistensi herbisida dan resistensi antibiotik. (Urry et al., 2017). Gambar 8. Kromosom prokariotik dan plasmid bakteri E.coli. Sumber: Urry et al., (2017) 6. Kapsul Kapsul merupakan lapisan paling luar dari bakteri (ekstra seluler) berupa lapisan lengket dari polisakarida atau protein. Kapsul memungkinkan bakteri untuk menempel pada substrat dan individu lain di dalam koloni. Selain itu, kapsul juga berfungsi melindungi bakteri dari dehidrasi dan melindungi beberapa bakteri patogen dari serangan sistem kekebalan inangnya (Urry et al., 2017). Bentuk kapsul dapat dilihat pada Gambar 9.
22 Gambar 9. Kapsul polisakarida di sekitar bakteri Streptococcus. Sumber: Urry et al., (2017) 7. Flagela Flagela terbentuk dari protein yang disebut flagellin yang melekat pada membran sel (Lihat Gambar 10) yang memiliki fungsisebagai alat gerak bakteri. Berdasarkan letak dan jumlahnya, flagella dapat dibedakan menjadi empat tipe yaitu monotrik, amfitrik, lofotrik, dan peritrik (Lihat Gambar 11). (Fifendy & Biomed, 2017).
23 Gambar 10. Flagela prokariotik. Sumber: Urry et al., (2017) Gambar 11. Tipe-tipe flagel bakteri. (a) Monotrik (b) Ladotrik (c) Ampitrik (d) Peritrik. Sumber: Talaro & Chess (2012) 8. Pili/Fimbriae Fimbria merupakan tonjolan protein yang mirip seperti rambut. Fimbria juga disebut
24 pilus pelekatan dan dibandingkan pilus sex (sex pilus) biasanya lebih pendek dan lebih banyak. Fungsinya, diantara komponen permukaan sel bakteri yang lainnya dapat dianggap memiliki aktivitas fungsional seperti adhesin, lektin, evasin, agresin, dan pili seks. Pada bakteri patogen dapat menyebabkan infeksi, dan dapat berperan juga sebagai faktor pelekat spesifik, yang disebut adhesion (Kusnadi & Hamdiyati, 2014) Fimbria dapat .dilihat pada Gambar 12.Gambar 12. Fimbria pada bakteri Sumber: Urry et al., (2017) 9. Mesosom Mesosom berfungsi sebagai sumber energi atau pabrik energi bagi bakteri. Fungsi lainnya adalah sebagai pusat pembentukan dinding sel baru diantara kedua sel anak pada
25 saat proses pembelahan, serta menerima DNA pada saat konjugasi (Fifendy & Biomed, 2017). 10.Endospora Beberapa prokariota memiliki kemampuan untuk bertahan dalam kondisi yang tidak bersahabat, beberapa diantaranya yaitu Halobacterium, memiliki adaptasi biokimia; sedangkan yang lain memiliki adaptasi struktural. Pada bakteri tertentu dapat mengembangkan sel resisten atau dikenal sebagai endospora (Lihat Gambar 13) ketika terjadi kekurangan nutrien esensial (Urry et al.,2017). Mengapa endospora dapat resisten? Hal ini dikarenakan spora bakteri memiliki jenis sel yang berbeda dan terbentuk secara khusus dalam kondisi yang tidak menguntungkan. Spora tahan terhadap pemanasan, UV, radiasi ionisasi, dan terhadap pengeringan, pengawetan, antibiotik, desinfektan, serta bahan kimia lainnya.
26 Gambar 13. Endospora bakteri Bacilus anthracis, bateri penyebab penyakit antrak. (Urry et al., 2017)
27 YUK KITA TELAAH! Judul : Peran bakteri yang merugikan bagi kehidupan yang dikaitkan dengan struktur bakteri. Tujuan : Menganalisis pemecahan masalah kontekstual mengenai kelainan yang disebabkan oleh bakteri yang dikaitkan dengan struktur bakteri. Petunjuk pengerjaan. 1. Bacalah wacana dibawah ini. 2. Selanjutnya jawablah setiap pertanyaan pada tempat jawaban yang telah disediakan. “Waspada Penyakit Antraks di Kulon Progo ”Pada Senin 14 Februari 2022, Dinas Pertanian dan Pangan Kabupaten Kulon Progo melakukan kegiatan monitoring serta sampling bekerjasama dengan Balai Besar Veteriner Wates (BBvet Wates). Kegiatan ini merupakan bentuk kewaspadaan terhadap wabah penyakit zoonosis di DI Yogyakarta. Menurut Pujiatmoko (2017) data kasus antraks di Supaya lebih paham mengenai struktur bakteri dan pengaplikasiannya di lingkungan, Mari kita simak wacana mengenai penyakit Antraks di Kulon Progo berikut ini.
28 Indonesia selama 10 tahun terakhir periode 2008-2017 mencakup 7 provinsi dan DI Yogyakarta merupakan salah satu kota yang memiliki data kasus antraks yang tinggi.Antraks disebabkan oleh Bacillus anthracis yang bersifat Gram-positif, memiliki bentuk batang, tidak bergerak, membentuk spora dan termasuk infeksi bakteri akut pada manusia dan hewan.Ternak terinfeksi antraks ketika pakan atau air minum yang terkontaminasi oleh spora atau ketika spora bersentuhan dengan bagian yang luka. Ternak yang terinfeksi dapat menginfeksi ternak lain melalui cairan (eksudat). Cairan tersebut dapat mencemari tanah di sekitarnya dan menyebabkan munculnya wabah di masa depan.Sumber: https://pertanian.kulonprogokab.go.id Pudjiatmoko. (2017). Pengendalian Penyakit Antraks pada Hewan. Jakarta: Direktorat Kesehatan Hewan Berdasarkan wacana mengenai bakteri yang sudah kamu baca, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Apa permasalahan yang terdapat pada wacana terebut? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
29 2. Apa yang menyebabkan permasalahan pada wacana tersebut? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. Berdasarkan wacana tersebut, rumusan masalah apa yang dapat kamu buat? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4. Sebutkan beberapa alternatif solusi yang dapat dilakukan untuk menangani masalah tersebut! …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5. Setelah menuliskan beberapa solusi, menurut kamu apa solusi yang paling tepat untuk menangani masalah tersebut? Jelaskan alasannya! …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………KEREN! Selanjutnya kita akan masuk ke dalam pembahasan cara hidup dan reproduksi bakteri
30 C. Bagaimana Cara Hidup Bakteri? Kamu sudah mempelajari pengertian dan struktur bakteri. Selanjutnya bagaimanakah cara bakteri dapat bertahan hidup? Prokariota dapat digolongkan berdasarkan nutrisinya, yaitu cara bakteri memperoleh energi dan karbon yang digunakan dalam pembangunan molekul-molekul organik yang menyusun sel, diantaranya adalah (Urry et al., 2017). a) Fotoautotrof,merupakan organisme fotosintetik yang menggunakan cahaya sebagai energi untuk mendorong sistesis senyawa-senyawa organik dari CO atau 2senyawa karbon anorganik lainnya, misalnya bikarbonat. Contohnya adalah Sianobacteria. b) Kemoautotrof,hanya membutuhkan senyawa organik seperti CO sebagai 2sumber karbon. Contohnya bakteri Sulfobolus, Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrospira, dan Nitrosococcus.
31 c) Fotoheterotrof, mengumpulkan energi dari cahaya tetapi harus mendapatkan karbon dalam bentuk organik. Contohnya Rhodobacter.d) Kemoheterotrof, harus mengkonsumsi molekul organik untuk memperoleh energi dan karbon. Contohnya Clostridium. Agar kita lebih faham, mari kita cermati wacana mengenai cara hidup bakteri berikut ini
32 YUK KITA TELAAH! Judul : Peran bakteri yang merugikan bagi kehidupan yang dikaitkan dengan cara hidup bakteri. Tujuan : Menganalisis pemecahan masalah kontekstual mengenai kelainan yang disebabkan oleh bakteri yang dikaitkan dengan cara hidup bakteri. Petunjuk pengerjaan. 1. Bacalah wacana dibawah ini. 2. Selanjutnya jawablah setiap pertanyaan pada tempat jawaban yang telah disediakan. “Perbandingan Jumlah Koloni Bakteri Anaerob Pada Saliva Anak ”Peneliti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Lambung Mangkurat, Banjarmasin melakukan uji untuk membandingkan jumlah koloni bakteri anaerob pada saliva anak yang berkumur dengan air lahan gambut dan air PDAM. Hal tersebut penting karena data Riset Kesehatan Dasar (RISKESDAS) 2013 melaporkan bahwa secara nasional prevalensi gangguan kesehatan gigi dan mulut di Indonesia sebesar 25,9%. Penelitian ini dilakukan di Kalimantan Selatan karena masih banyak masyarakat yang masih menggunakan air lahan gambut untuk mandi,
33 sikat gigi, dan berkumur-kumur. Berikut adalah hasil penelitiannya. Gambar 14. Diagram rata-rata jumlah koloni bakteri anaerob pada air lahan gambut dan air PDAM (Febriyanti, 2018) Untuk informasi lebih lanjut tentang artikel, silahkan membaca artikel pada http://ppjp.ulm.ac.id/journals/index.php/dnt/article/view/420 Sumber: Artikel yang dipublikasikan oleh Ferbriyanti et al. pada tahun 2018. Setelah membaca wacana diatas, cobalah jawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1 Apa permasalahan yang terdapat pada wacana tersebut?
34 2 Apa yang menyebabkan permasalahan pada wacana tersebut? 3 Berdasarkan wacana tersebut, rumusan masalah apa yang dapat kamu buat? 4 Sebutkan beberapa alternatif solusi yang dapat dilakukan untuk menangani masalah tersebut! 5 Setelah menuliskan beberapa solusi, menurut kamu apa solusi yang paling tepat untuk menangani masalah tersebut? Jelaskan alasannya!
35 D. Bagaimana Reproduksi Bakteri? Bakteri bereproduksi secara vegetatif(aseksual) dengan melakukan pembelahan biner (Lihat Gambar 15). Pembelahan biner merupakan pembelahan yang tidak melalui tahapan seperti mitosis. Jika lingkungannya baik, bakteri dapat melakukan pembelahan diri setiap 20 menit (Fifendy & Biomed, 2017). Gambar 15. Pembelahan biner pada bakteri E.Coli yang memiliki satu kromosom melingkar. Sumber: Urry et al., (2017)
36 Selain secara aseksual, bagaimanakah cara bakteri memperoleh karakteristik baru? Berbeda dengan organisme eukariotik, pada bakteri terjadi pertukaran gen secara horizontal yang disebut rekombinasi genetik (Madigan, 2015).Perpindahan materi genetik dari satu bakteri menuju bakteri lain tidak menghasilkan zigot. Bakteri dapat menukar potongan DNA yang dapat ditambahkan ke dalam sel tanpa melalui meiosis dan fertilisasi, peristiwa tersebut disebut rekombinasi (Urry et al., 2017). Dalam proses ini, bakteri dapat mengambil materi genetik secara bebas (transformasi), dapat menerima materi genetik dari jenis virus yang menginfeksi bakteri (tranduksi) atau mungkin bergabung sementara secara fisik dengan sel bakteri lain untuk menukarkan gen (konjugasi)(Rogers & Hoopla, 2011). Untuk lebih jelasnya, kita membahas secara rinci rekombinasi genetik pada bakteri. a) Transformasi, adalah pemindahan sejumlah kecil materi genetik dalam bentuk ADN/DNA
37 (Fifendy & Biomed, 2017). Proses pengambilan DNA asing dari lingkungan yang menyebabkan genotip dan fenotip pada suatu bakteri berubah. Bagaimana proses transformasi terjadi? Proses tranformasi terjadi ketika sel hidup non-patogen mengambil sebagian DNA yang membawa alel patogen. Alel asing tersebut kemudian tergabung menjadi kromosom sel dan mengganti alel non-patogen yang sudah ada sebelumnya dengan menukar segmen DNA homolog. Sehingga sel tersebut menjadi rekombinan, dengan kata lain kromosom mengandung DNA yang berasal dari dua sel yang berbeda (Urry et al., 2017) Transformasi bakteri dapat dilihat pada Gambar 16.
38 Gambar 16. Transformasi bakteri (Fifendy & Biomed, 2017) Proses Transformasi Untuk lebih jelasnya mengenai proses transformasi, simak video berikut ini https://www.youtube.com/watch?v=oa-WpTzYh7Qb) Konjugasi adalah proses transfer materi genetik diantara dua sel bakteri yang bersumber dari spesies yang sama atau berbeda kemudian menyatu secara temporer (Lihat Gambar 17). Proses transfer DNA merupakan proses satu arah, dengan satu sel
39 memberikan DNA kemudian sel yang lainnya menerima. Pilus seks digunakan pendonor untuk menempelkan dirinya ke penerima. Ketika sudah menempel pada sel penerima, setiap pilus seks akan memendek, kemudian kedua sel menjadi lebih dekat dan membentuk “jembatan temporer” untuk mentransfer DNA (Urry et al., 2017). Proses konjugasi dan rekombinasi dapat dilihat pada Gambar 18.Gambar 17. Konjugasi bakteri. Sel donor E. coli (kiri) memperluas pilus yang menempel pada sel penerima. Sumber: Madigan et al., (2014)
40 Gambar 18. Konjugasi dan rekombinasi pada E. coli. (Urry et al., 2017) Proses Konjugasi Untuk lebih jelasnya mengenai proses konjugasi, simak video berikut ini https://www.youtube.com/watch?v=qs2Wju8_tYUc) Transduksi, merupakan salah satu jenis transfer gen horizontal atau transfer DNA dari bakteri satu ke bakteri lain melalui virus yang menginfeksi bakteri yang disebut bakteriofag.DNA bakteri yang dibawa virus mungkin tidak dapat bereproduksi, hal ini dikarenakan tidak
41 memiliki materi genetiknya sendiri, virus akan tersebut akan menempel pada bakteri lain (resipien) dan menyuntikkan patogen DNA bakteri yang dibutuhkan dari sel pertama (donor). Sehingga terjadi rekombinasi DNA karena beberapa DNA menggantikan daerah homolog kromosom sel resipien. Dalam kasus semacam ini, kromosom sel resipien menjadi kombinasi dari DNA yang berasal dari dua sel. Proses transduksi dapat dilihat pada Gambar 19.
42 Gambar 19. Transduksi Sumber: Urry et al., (2017) Proses Transduksi Untuk lebih jelasnya mengenai proses transduksi, simak video berikut ini https://www.youtube.com/watch?v=VOgtFwRau1QKERJA BAGUS! Kamu sudah mempelajari pengertian, struktur, cara hidup, dan reproduksi pada bakteri. Selanjutnya untuk menguji daya ingatmu isilah TTSB berikut.
43 TTSB (Teka Teki Silang Bakteri) Mendatar: 2.Bakteri bentuk batang. 4.Kemampuan bakteri mengatasi keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. 5.Perpindahan sedikit materi genetik dalam bentuk DNA atau gen dari satu sel bakteri ke sel bakteri lainnya, yang melibatkan proses fisiologis yang kompleksMenurun: 1. Sel yang tidak memiliki membran inti 3.Alat gerak bakteri 15324
44 YUK KITA TELAAH! Judul : Peran bakteri yang merugikan bagi kehidupan yang dikaitkan dengan reproduksi bakteri. Tujuan : Menganalisis pemecahan masalah kontekstual mengenai kelainan yang disebabkan oleh bakteri yang dikaitkan dengan reproduksi bakteri. Petunjuk pengerjaan. 1. Bacalah wacana dibawah ini.2. Selanjutnya jawablah setiap pertanyaan pada tempat jawaban yang telah disediakan.“Peningkatan Wabah Penyakit Legionaire disease”Departemen Kesehatan Kota New York telah melaporkan wabah penyakit Legionaire disease di daerah Bronx. Orang pertama yang dilacak dalam wabah tersebut didiagnosis pada 3 Mei 2022 dan sejak saat itu, 18 orang lagi telah didiagnosis dengan penyakit ini. Satu telah meninggal dan 8 lainnya harus dilarikan ke rumah sakit. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri yang tumbuh subur di air yang tergenang, seperti menara pendingin yang terhubung ke sistem pendingin udara. Departemen kesehatan mengambil sampel dari menara
45 pendingin di daerah wabah, dan menemukan bakteri Legionella pneumophila di dalamnya. Gejala-gejala Legionaire disease sangat mirip dengan Covid-19, yaitu batuk, demam, kesulitan bernapas, dan gejala umum seperti flu. Legionaire disease tidak menular dan kebanyakan orang sembuh dengan antibiotik sederhana.Namun, beberapa orang dapat memiliki risiko lebih tinggi sehingga menjadi lebih parah dan menyebabkan kematian, diantara seseorang yang berusia di atas 50 tahun, perokok, dan yang memiliki riwayat penyakit paru-paru kronis atau kondisi lain yang membuat kekebalan mereka terganggu. Umumnya, sekitar 1 dari 10 orang yang terinfeksi penyakit Legionaire disease akan meninggal. Sumber: https://www.forbes.com Setelah membaca wacana mengenai bakteri diatas, jawablah pertanyaan berikut.
46 1Apa permasalahan yang terdapat pada wacana tersebut?.................................................................................................2Apa yang menyebabkan permasalahan pada wacanatersebut?.................................................................................................3Berdasarkan wacana tersebut, rumusan masalah apa yangdapat kamu buat?.................................................................................................4Sebutkan beberapa alternatif solusi yang dapat dilakukanuntuk menangani masalah tersebut!.................................................................................................5Setelah menuliskan beberapa solusi, menurut kamu apasolusi yang paling tepat untuk menangani masalah tersebut?Jelaskan alasannya!.................................................................................................
47 E. Bagaimana Peran Bakteri dalam Kehidupan? Setiap organisme memiliki peran yang menguntungkan ataupun merugikan, termasuk dengan bakteri. Walaupun banyak bakteri yang menyebabkan penyakit, namun tidak sedikit bakteri yang memiliki peran penting dalam bidang pertanian, kesehatan, makanan, dan industri (Urry et al., 2017). a) Bakteri yang bermanfaat Ternyata keberadaan bakteri sangat dekat dengan kehidupan kita dan tidak semua bakteri dapat menimbulkan penyakit, bakteri juga memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan. Peran bakteri yang bermanfaat bagi kehidupan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Bakteri yang Bermanfaat No Bidang Bakteri Manfaat 1 Makanan Lactobacillus casei Pembuatan keju 2 Streptococcus lactis dan S. cremoris Pembuatan mentega dan keju
48 No Bidang Bakteri Manfaat 3 Lactobacillus citrovorum Memberikan aroma pada mentega dan keju 4 Acetobacter Pembuatan asam cuka dan nata de coco5 Propionibacterium Menghasilkan asam propionat (C H COOH), 25dalam pembuatan keju 6 Clostridium Menghasilakan asam butirat (C H COOH), 37untuk menghasilkan butil alcohol, aseton, dan isopropil alcohol 7 Kesehatan Bacillus brevis Pembuatan antibiotik terotrisin 8 Bacillus subtilis Pembuatan antibiotik basitrasin 9 Bacillus polymyxa Pembuatan polimixin 10 Nitrosomonas Penambahan kesuburan 11 Nitrosococcus
49 No Bidang Bakteri Manfaat 12 Pertanian dan Lingkungan Nitrobacter tanah (membentuk humus) 13 Pseudomonas sp. Mengatasi pencemaran laut akibat tumpahan minyak (Pratiwi et al., 2014) Agar kita lebih faham mengenai peranan bakteri yang bermanfaat bagi kehidupan. Maka simaklah wacana mengenai “Pembuatan Yogurt“ berikut.
50 YUK KITA TELAAH! Judul : Peran bakteri yang bermanfaat bagi kehidupan. Tujuan : Menganalisis pemecahan masalah kontekstual mengenai peran bakteri yang bermanfaat bagi kehidupan. Petunjuk pengerjaan. 1. Baca dan pahami wacana dibawah ini. 2. Selanjutnya jawablah setiap pertanyaan pada tempat jawaban yang telah disediakan. “Pembuatan Yogurt Susu Sapi ”Dimasa pandemi ini imunitas tubuh dan penerapan hidup sehat menjadi suatu hal yang sangat penting, akan sayangnya masih banyak masyarakat yang belum mengetahui cara pembuatan minuman probiotik yang dapat meningkatkan imunitas tubuh serta belum sadar akan pentingnya meningkatkan gizi keluarga. Yogurt merupakan minuman probiotik yang disukai berbagai kalangan, dikarenakan memiliki rasa yang khas, murah, serta terjangkau. Yogurt merupakan hasil fermentasi bakteri yang menghasilkan asam laktat yang baik untuk kesehatan usus, yaitu bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococus thermopillus.
Search
