Unit 3 Bacteria Dan Archea
Transcript of Unit 3 Bacteria Dan Archea
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
1/21
UNIT PELAJARAN 3
BAKTERIA, ARKEA DAN VIRUS
HASIL PEMBELAJARAN
Pada akhir unit ini, anda diharap dapat:
1. Menerangkan apakah itu sel prokariot.
2. Membanding bezakan dua jenis dinding sel dalam bakteria.
3. Menerangkan kepentingan organel-organel dalam bakteria dan arkea.
4. Menghubung kaitkan kepelbagaian arkea dalam adaptasinya terhadap persekitaran
lampau.
5. Menerangkan struktur virus.
6. Menerangkan mekanisme jangkitan virus.
PENGENALAN
Kebanyakan bakteria dan arkea adalah bersaiz lebih kecil berbanding organisma eukariot.
Walaupun mereka ini merupakan struktur sel ringkas, kedua-duanya harus melakukan semua
perkara yang dilakukan sel eukariot seperti mendapatkan tenaga daripada persekitaran dan
menukarkan tenaga tersebut kepada bentuk yang boleh digunakan terutamanya dalam
pergerakan dan biosintesis. Untuk mencapai tujuan ini, bakteria dan arkea akan berinteraksidengan persekitaran lalu bertindak balas terhadap rangsangan di sekeliling mereka. Tambahan
pula, bakteria dan arkea mempunyai keupayaan metabolik yang mungkin berbeza daripada sel
eukariot. Ciri-ciri biokimia yang unik ini adalah kritikal untuk kitaran nutrien di mana bakteria dan
arkea memainkan sebahagian peranannya dalam mengekalkan keseimbangan ekosistem di
bumi ini.
Prokariot
Sel daripada organism hidupan secara umumnya dibahagikan kepada sel eukariot dan sel
prokariot. Anda telah pun mempelajari secara mendalam mengenai sel eukariot seperti sel
haiwan dan sel tumbuhan dalam kursus Penghantar Biologi (TBR3013). Bakteria dan arkea
pula merupakan kumpulan sel yang tergolong dalam prokariot (Rajah 3.1). Persoalannya,
mengapakah terdapat pembahagian terhadap kumpulan-kumpulan sel ini? Dalam bab ini, anda
akan mula menyingkap kepada kewujudan struktur-struktur pada bacteria dan arkea
sehinggakan kedua-dua jenis sel ini tergolong dalam kumpulan yang berbeza daripada eukariot
dan dinamakan prokariot.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
2/21
Rajah 3.1: Morfologi sel bakteria
Walaupun istilah prokariot mula diperkenalkan pada awal abad ke-20, konsep ini tidak diguna
pakai sepenuhnya sehingga pada tahun 1962, apabila R. Stanier dan vanNiel CB menyifatkan
prokariot dari segi kekurangan mereka berbanding sel-sel eukariot. Sebagai contoh, Stanier dan
vanNiel telah menegaskan bahawa sel prokariot tidak mempunyai membran yang mengelilingi
bahan genetiknya, tiada sitorangka, organel yang tidak diselaputi membran dan ketiadaan
struktur membran dalaman seperti retikulum endoplasma dan Jasad Golgi.
Berdasarkan kepada pembacaan dan pemahaman anda mengenai sel prokariot dan
sel eukariot, cuba bezakan ciri-ciri antara kedua-dua sel ini.
Ciri Sel prokariot Sel eukariot
Saiz
Nukleus
Organel
Organisasi
A
Nukleolus
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
3/21
Morfologi Bakteria dan Arkea
Untuk mengkaji sel prokariot ini dengan lebih lanjut, kita harus meneliti terlebih dahulu bentuk
dan susun atur bakteria dan arkea dalam persekitaran (Jadual 3.1). Kita mungkin akan
menjangka bahawa organisma yang kecil dan ringkas seperti bakteria dan arkea ini jugamempunyai bentuk dan saiz yang seragam. Jangkaan ini adalah salah sama sekali! Ini kerana
kedua-dua sel ini menawarkan kepelbagaian morfologi sungguhpun sel itu sendiri adalah
ringkas. Akan tetapi, bentuk yang paling lazim dijumpai dalam kedua-dua domain ini adalah
kokus (sfera) dan rod (basilus).
Jadual 3.1: Bentuk dan susun atur lazim sel bacteria.
Morfologi Susun Atur Contoh
Kokus (sfera)
Kokus dalam rantaian
Kokus dalam gugusan
Streptococcus agalactiae
Staphylococcus aureus
Rod (basilus)
Rod dalam rantaian
Bacillus megaterium
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
4/21
Vibrio
Bentuk koma
Vibrio cholerae
Spirilum Bentuk spiral
Bentuk spirokit
R. rubrum
Leptospira interrogans
Filamen
Membentuk filament yang dinamakan
hifa
Streptomyces sp.
Pleomorfik
(bentuk tidak tetap)
Bentuk segi empat
Haloquadratum walsbyi
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
5/21
Bentuk dahan
Thermoproteus tenax
Apabila sel bakteria daripada genus dan spesies yang sama hidup bersama,
mereka sering membentuk susunan sesama sendiri (sama ada secara gugusan
atau pun rantaian). Apakah kepentingannya hasil daripada susunan ini?
Organisasi Sel
Sel-sel bakteria dan archaeal dikelilingi oleh beberapa lapisan, yang secara kolektifnya dikenali
sebagai sampul. Lapisan di bahagian paling dalam sampul sel adalah membran plasma, yang
mengelilingi sitoplasma dan serta kandungannya. Kebanyakan bakteria dan arkea mempunyai
dinding sel yang kompleks, iaitu lapisan yang menyelaputi membran plasma. Bakteria juga
lazimnya dikelilingi kapsul atau lapisan lendir luar dinding sel. Walau bagaimanapun, kehadiran
kapsul ini tidak meluas di kalangan arkea.
Seperti yang telah dinyatakan sebelum ini memandangkan kebanyakan bakteria dan arkea
tidak memiliki membran dalaman dan membran organel, maka morfologi dalamannya kelihatan
seperti sangat ringkas berbanding sel eukariot. Bahan-bahan genetiknya yang dikenali sebagai
nukleiod pula dikumpulkan pada satu kawasan setempat dan tidak dikelilingi membran.
Manakala, ribosom dan lompang bertaburan di sekitar sitoplasmanya. Untuk pergerakan,
bakteria dan arkea biasanya menggunakan flagela. Jadual 3.2 menunjukkan struktur-struktur
yang biasa dijumpai dalam bakteria dan arkea beserta fungsinya.
Jadual 3.2: Struktur dan fungsi organel dalam bakteria dan arkea.
Organel Struktur dan Fungsi
Membran plasma
Membran separa telap; Terdiri daripada dua lapisan fosfolipid;
Mengawal atur kemasukan nutrien dan pembuangan sisa sel;
Mempunyai enzim untuk proses respirasi dan sintesis dinding sel
bakteria.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
6/21
Lompang gasTerdiri daripada vesikel gas; Tujuan sebagai pengapungan sel dalam
persekitaran akuatik.
Lompang sel Granul penyimpanan makanan.
Ribosom Tapak sintesis protein.
Nukleolus Kawasan pengumpulan bahan genetik iaitu DNA.
Plasmid Molekul DNA (heliks ganda dua) bersaiz kecil yang wujud secaraberasingan daripada kromosom DNA.
Dinding sel
Dalam bakteria, terbahagi kepada dua jenis iaitu gram negatif dan
gran positif; memberikan bentuk kepada sel dan mengawal
perubahan tekanan osmosis.
Kapsul dan lapisan
lendir
Lapisan paling luar sel; Bertindak melindungi sel daripada fagositosis
dan tapak penjerapan sel kepada permukaan; jarang dijumpai dalam
arkea.
Flagela dan pili Pergerakan sel
Endospora
Struktur jasad rehat sel; Bertindak sebagai struktur dorman semasa
kekurangan nutrien dan kekeringan; Endospora akan bercambahmembentuk sel hidup yang aktif apabila keadaan sekeliling sesuai
untuk pertumbuhan; Biasa dijumpai dalam bakteria sahaja.
Memandangkan terdapat pertindihan struktur dan fungsi organel dalam sel prokariot dan sel
eukariot, maka cuma organel-organel yang berbeza dari segi struktur dan fungsinya dalam
prokariot dan tidak dijumpai dalam eukariot yang akan dibincangkan dengan lebih lanjut.
Contohnya adalah seperti dinding sel bakteria dan arkea, kapsul dan endospora.
Dinding Sel Bakteria
Bakteria boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama berdasarkan tindak balas pewarnaan
Gram. Bakteria dalam kumpulan gram-positif berwarna ungu, manakala bakteria gram-negatif
adalah berwarna merah atau merah jambu. Dinding sel gram-positif terdiri daripada satu lapisan
tebal homogen peptidoglikan (murein), berukuran 20-80 nm tebal, yang menyelaputi membran
plasma (Rajah 3.2). Sebaliknya, dinding sel negatif gram adalah agak kompleks. Ia mempunyai
lapisan peptidoglikan tebal (2-7 nm) serta membran luar (berukuran 7-8 nm tebal) yang
mengelilinginya (Rajah 3.2). Dinding sel gram-positif adalah lebih tahan kepada tekanan
osmosis kerana lapisan peptidoglikan yang lebih tebal berbanding bakteria gram-negatif. Satu
ciri penting yang terdapat pada dinding sel bakteria gram-negatif adalah satu ruang yang sering
kelihatan antara membran plasma dan membran luar. Ruang ini dikenali sebagai ruang
periplasma. Ia mengandungi enzim hidrolitik dan protein pengikat yang bertujuan dalampemprosesan dan penyerapan nutrien.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
7/21
Rajah 3.2: Perbezaan antara dinding sel Gram-positif dan Gram-negatif.
Dinding sel arkea
Sebelum arkea digolongkan sebagai satu domain kehidupan yang unik, ia dicirikan sebagai
sama ada bersifat gram-positif atau gram-negatif. Walau bagaimanapun, keputusan daripada
teknik pewarnaan Gram tidak menunjukkan kesimpulan yang nyata bahawa dinding sel arkea
menyamai mana-mana struktur dinding sel sama ada gram-positif mahupun gram-negatif. Ini
juga membuktikan bahawa struktur dinding sel arkea berbeza daripada bakteria dari segi
kimianya di mana dinding sel arkea kekurangan peptidoglikan dan mempamerkan kepelbagaian
dalam struktur kimia. Contoh struktur kimia yang selalu dijumpai pada dinding sel arkea adalahseperti lapisan S, sarung protein, methanokondroitin, pseudomurein dan polisakarida (Rajah
3.3).
Gram-positif Gram-negatif
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
8/21
Rajah 3.3: Kepelbagaian struktur kimia pada dinding sel arkea.
Kapsul
Kebanyakan bakteria mempunyai satu lagi lapisan tambahan di luar dinding sel iaitu kapsul
(Rajah 3.4). Kapsul adalah lapisan teratur yang menjerap kuat pada dinding selnya. Ia biasanyaterdiri daripada polisakarida, tetapi ada juga yang dibina daripada bahan-bahan lain. Struktur ini
boleh dilihat dengan jelas dalam mikroskop cahaya apabila teknik pewarnaan negatif ataupun
prosedur pewarnaan kapsul yang khas digunakan pada bakteria. Walaupun kapsul tidak
diperlukan untuk pertumbuhan dan pembiakan, ia membantu bakteria patogenik dalam
menentang phagositosis oleh sel perumah. Kandungan air yang tinggi dalam kapsul membantu
melindungi sel bakteria daripada kekeringan. Struktur ini juga melindungi sel daripada serangan
bakteriofaj dan bahan-bahan kimia hidrofobik yang lain seperti detergen.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
9/21
Rajah 3.4: Kehadiran kapsul pada Klebsiella pneumonia yang dilihat di bawah mikroskop
cahaya selepas teknik perwarnaan kapsul.
Endospora
Beberapa genus bakteria gram-positif, termasuk Bacillus dan Clostridium serta Sporosarcina
boleh membentuk struktur dorman yang dipanggil endospora (Rajah 3.5). Pembentukan
endospora biasanya bermula apabila pertumbuhan terhenti disebabkan oleh kekurangan
nutrien. Oleh itu, ia adalah satu mekanisme kemandirian yang membolehkan bakteria
menghasilkan sel dorman yang boleh bertahan sehingga nutrien boleh didapati kembali dan
pertumbuhan vegetatif dapat diteruskan.
Rajah 3.5: Endospora dalam sel bacteria.
Endospora mempunyai ketahanan luar biasa terhadap sebarang perubahan alam sekitar seperti
haba, sinaran ultraungu, sinaran gamma dan kekeringan. Malah, sesetengah endospora
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
10/21
mampu selama 100,000 tahun! Endospora juga boleh hidup dalam air yang mendidih selama
lebih daripada satu jam. Kehadiran pelbagai lapisan dalam endospora dianggap telah
menyumbang kepada kerintangannya terhadap haba dan agen-agen pembunuh yang lain
(Rajah 3.6). Lapisan eksosporium dan spora kot mampu melindungi spora tersebut daripada
bahan kimia. Spora kot ini juga adalah tidak telap terhadap molekul-molekul toksik. Sifat ini juga
dikongsi oleh membran dalam, iaitu lapisan yang memisahkan antara korteks dan teras spora.
Rajah 3.6: Keratan rentas endospora daripada Bacillus subtilis yang menunjukkan kehadiran
banyak lapisan pada strukturnya.
Endospora dikenali sebagai organel yang mempunyai kerintangan luar biasa
terhadap perubahan di sekelilingnya. Apakah perubahan sekeliling yang
dimaksudkan? Apakah pula ciri-ciri yang dimilikinya untuk mempunyai
kerintangan sedemikian?
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
11/21
Adaptasi arkea terhadap persekitaran melampau
Arkea mendiami pelbagai habitat dan selama ini ianya telah dianggap sebagai mikrob yang
hidup di persekitaran lampau atau dikenali juga sebagai extremophiles (Rajah 3.7).
Persekitaran lampau ini sering mencerminkan suatu situasi di mana manusia tidak boleh hidup.
Antara contoh-contoh lampau atau extreme yang didiami arkea ini adalah seperti suhu atau pHyang sangat tinggi atau rendah (glasier dan kolam air panas), kepekatan garam yang tinggi
(lautan), ketiadaan oksigen dan di bawah tekanan yang amat tinggi (dasar laut).
Rajah 3.7: Persekitaran lampau seperti kolam air panas, glasier dan dasar laut sering menjadi
habitat arkea.
Keupayaan arkea untuk hidup di habitat-habitat seumpama ini menunjukkan bahawa
mikroorganisma ini memiliki kepelbagaian dari segi morfologinya seperti bentuk sfera, rod,
spiral, kuboid, segi tiga, plat atau pleomorfik. Begitu juga kepelbagaian dari segi fisiologinya
yang berupaya untuk menjalani proses sama ada aerobik, anaerobik fakultatif, anaerobik tegar,
chemolitoautotrof ataupun organotrof. Ciri-ciri beberapa kumpulan arkea juga dirumuskan padaJadual 3.3.
Jadual 3.3: Ciri-ciri beberapa kumpulan arkea.
Kumpulan Ciri-ciri Contoh
Arkea metanogenAnaerob tegar; Hasil akhir metabolik adalah
metana.
Methanobacterium
Methanococcus
Methanomicrobium
Methanosarcina
Arkea penurun sulfat Berbentuk kokus; Menghasilkan hidrogensulfida daripada thiosulfat dan sulfat; Anaerob
tegar; Hidup di kawasan thermofil lampau.
Archaeoglobus
Arkea halofil lampau
Berbentuk rod, kokus, pleomorfik, piramid atau
kuboid; Memerlukan persekitaran bergaram
pada kepekatan melebihi 1.5 M untuk hidup;
Boleh menggunakan tenaga cahaya untuk
menghasilkan ATP.
Halobacterium
Halococcus
Natronobacterium
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
12/21
Arkea tanpa dinding
sel
Berbentuk pleomorfik; Fakultatif anaerob;
Termoasidofil dan kimoorganotrofil.Thermoplasma
VIRUS
PENGENALAN
Dunia mikrobiologi bukan sahaja terdiri daripada organism sellular, bahkan juga agen-agen
berjangkit bukan sel. Di dalam topik ini, kita akan mengalihkan perhatian pula kepada agen-
agen berjangkit seperti virus (virion), viriod dan prion. Ia merupakan mikroorganisma yang
paling halus dengan anggaran diameter antara 10 hingga 400 nm. Oleh itu, pengamatan
kebanyakan virus hanya dapat dilakukan melalui mikroskop elektron. Seperti yang dinyatakan
sebelum ini, agen-agen ini dikelaskan sebagai bukan sel memandangkan sifatnya yang
menggunakan sistem sintesis protein dan sistem penjanaan tenaga daripada sel perumah untukmemastikan kemandiriannya. Virus boleh menjangkiti suatu julat perumah luas yang
merangkumi manusia, haiwan, tumbuhan, bakteria, protozoa dan kulat. Virus juga boleh
diklasifikasikan kepada pelbagai famili berdasarkan kepada struktur bahan genetic (genom),
kitaran hidup, morfologi (Rajah 3.8) dan perkaitan genetik sesuatu virus.
Rajah 3.8: Morfologi pelbagai jenis virus
Antara hidup dan bukan hidup
Selepas mempelajari topik bakteria dan arkea, bolehkah anda memberikan ciri-ciri penting yang
harus dipunyai kedua-dua mikroorganisma ini? Apakah struktur-struktur yang hadir yang boleh
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
13/21
membezakannya? Persoalan ini amat penting kerana anda bakal mempelajari satu struktur
organik yang lain yang jauh berbeza daripada bakteria mahupun arkea. Struktur organik yang
dimaksudkan adalah virus.
Sepertimana yang anda sedia maklum, bakteria dan arkea merupakan benda hidup. Namun,
berbeza pula dengan virus kerana masih banyak lagi perdebatan antara saintis-saintis yangmempersoalkan kewujudan virus sebagai benda hidup ataupun bukan hidup berdasarkan ciri-
ciri istimewa yang dimiliki virus. Memandangkan tiada lagi fakta kukuh yang mempertahankan
kedudukan virus dalam sebarang klasifikasi ini, kita cuma menamakan virus ini sebagai suatu
struktur organik.
Dalam mikrobiologi, virus dan bakteria dibezakan berdasarkan saiz, kaedah pembiakan dan
rintangan kepada pelbagai jenis campur tangan perubatan. Virus merupakan parasit. Jadi, virus
memerlukan tuan rumah hidup untuk membiak. Virus menikmati jangka hayat jenis tidak aktif
dan boleh hidup untuk beribu tahun sebelum mendapat tuan rumah yang sesuai untuk
membiak. Virus akan memanipulasi metabolisme sel perumahnya supaya kod genetik virus
tersebut boleh direplikasikan dan seterusnya melipat gandakan strukturnya dalam sel perumah
tersebut. Jadual 3.4 memperincikan ciri-ciri yang dimiliki virus yang membezakannya dengan
bakteria.
Jadual 3.4: Perbezaan antara virus dan bakteria.
Ciri-ciri Bakteria Virus
Saiz 800-4000 nm 10-400 nm
Ribosom Hadir Tidak hadir
Enzim HadirHanya hadir pada sesetengah
virus
Struktur genetikKedua-dua DNA dan RNA
berada dalam sitoplasma
Cuma DNA atau RNA sahaja
dan dikelilingi sarung protein.
Pembiakan Belahan dedua; Konjugasi
Menjangkiti sel perumah dan
memanipulasi metabolism
perumah supaya DNA atau
RNA dan struktur virus dilipat
gandakan. Sel perumah akan
mati apabila struktur virus
yang sempurna dilepaskan.
Kepentingan
Sesetengahnya adalahpatogenik. Ada yang berguna
dalam kesihatan (contohnya
bakteria dalam sistem
penghadaman). Ada yang
berguna dalam persekitaran
(contohnya bioremediasi)
Kebanyakan adalah
patogenik. Sesetengah
berguna untuk kejuruteraan
genetik.
Jangkitan Setempat Sistemik
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
14/21
Cara mengubati jangkitan Antibiotik Vaksin
Struktur Am Virus
Zarah virus yang sempurna ataupun virion mempunyai tiga komponen biomolekul utama iaitu
asid nukleik [hanya boleh terdiri daripada asid deoksiribonukleik (DNA) atau asid ribonukleik(RNA) sahaja], protein dan lipoprotein (Rajah 3.9). Genom virus boleh terdiri daripada
bebenang tunggal ataupun bebenang ganda dua. Namun, genom virus tidak semestinya wujud
dalam bentuk linear kerana terdapat juga virus yang mengangungi genom bersegmen seperti
virus influenza dan virus kumpulan retro (Darah dan Ibrahim, 2004).
Rajah 3.9: Struktur am virus.
Sesetengah virus mempunyai suatu struktur luaran yang terdiri daripada protein iaitu kapsid
yang menyelaputi genomnya (Darah dan Ibrahim, 2004). Ia terbentuk daripada bilangan tertentu
molekul subunit protein kapsomer yang tersusun secara khusus untuk menghasilkan bentuk
yang mencirikan sesuatu zarah virus. Kompleks asid nukleik-kapsid ini juga dikenali sebagai
nukleokapsid.
Selain daripada struktur-struktur yang dibincangkan tadi, sesetengah virus mempunyai struktur
tambahan di luar nukleokapsid yang dinamakan sebagai sampul. Kadang kala, unjuran pendek
iaitu spike juga boleh ditemui pada permukaan sampul virus. Kehadiran spike adalah amat
penting semasa proses jangkitan virus di mana struktur ini berperanan sebagai tapak
perlekatan kepada sel perumah dan juga dijadikan sebagai satu ciri pengenalan virus.
Bentuk virus
Berdasarkan kepada penyusunan dan binaan kapsomer pada kapsid, virus boleh dibahagikan
kepada beberapa bentuk tertentu seperti di Jadual 3.5.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
15/21
Jadual 3.5: Pengelasan virus berdasarkan kepada beberapa bentuk tertentu.
Bentuk Struktur umum Ciri-ciri
Ikosahedron
Struktur virus yang biasa dijumpai.
Terdiri daripada 20 permukaan
segi tiga sama dan 12 penjuru. Struktur yang paling efisien untuk
menyelaputi ruang.
Contoh: Polyomavirus,
Adenovirus, Human papilomavirus
dan Picornavirus
Heliks
Menyerupai rod panjang
berongga.
Kapsomer disusun bersama
seperti bentuk pita/tali telefon
(heliks). Semakin panjang saiz rod,
semakin besar saiz asid nukleik.
Contoh: Tobacco mosaic virus
(TMV).
Simetri
kompleks
Struktur yang mengelirukan.
Terdapat juga bentuk yang tidak
tetap yang dikenali sebagai virus
pleomorfik.
Mempunyai bahagian yang
berbeza dari segi rupa dan simetri.
Contoh: Bakteriofaj.
Struktur bakteriofaj:
Dibahagikan kepada kepala, leher
dan ekor.
Kapsid berbentuk heliks atau
simetri.
Terdiri daripada pelbagai morfologi
seperti kubus, filament, berekor
dan pleomorfik.
Penggandaan Virus
Perbezaan dari segi struktur dan genom virus mempunyai implikasi penting yang akan
menentukan jenis mekanisme yang digunakan virus untuk menggandakan dirinya dalam sel
perumah. Walaupun terdapat virus yang mempunyai struktur genom yang sama, tetapi masing-
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
16/21
masing boleh mempamerkan kitaran hidup yang unik. Namun begitu, corak umum kitaran hidup
virus boleh dikaji (Rajah 3.10). Sepertimana yang anda ketahui, virus merupkan parasit. Oleh
itu, virus memerlukan sel perumah di mana ianya boleh membiak dan langkah pertama dalam
kitaran hidup virus adalah penjerapan kepada perumah. Ini diikuti oleh kemasukan sama ada
nucleokapsid atau asid nukleik virus (penembusan) ke dalam perumahnya. Jika nucleokapsid
memasuki perumahnya, pelepasan genom ke sitoplasma biasanya berlaku sebelum kitaranhidup memasuki peringkat seterusnya. Sebaik sahaja di dalam sel perumah, peringkat sintesis
akan bermula. Pada peringkat ini, maklumat yang dikodkan oleh genom virus akan
diterjemahkan di mana gen virus akan menjalani transkripsi dan translasi. Ini seterusnya
membolehkan virus mengambil alih kawalan sel perumah lalu menggunakan sistem
metabolismenya untuk menghasilkan genom virus dan protein. Ini diikuti oleh peringkat
pemasangan struktur virus di mana nucleokapsid baru akan dibina daripada pengabungan
sarung protein dengan asid nukleik virus tersebut. Akhirnya, semasa langkah pembebasan,
dinding sel perumah akan pecah melalui proses lisis lalu membebaskan partikel virus matang
yang baru. Pembebasan virus ini biasanya mengakibatkan kematian sel perumah.
Rajah 3.10: Kitaran penggandaan virus
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
17/21
Jangkitan Virus: Bakteriofaj
Berbalik kepada kitaran penggandaan virus di mana virus akan mereplikasikan dirinya sejurus
selepas memasuki sel perumah dan diikuti dengan pembebasan virus daripada sel perumah
melalui proses lisis (Rajah 3.10). Kitaran ini juga menggambarkan kitaran hidup faj (virus yang
hanya menjangkiti bakteria) virulen. Contoh terbaik faj virulen adalah bakteriofaj T4.
Selain itu, terdapat juga sejenis faj yang dinamakan faj temperat iaitu faj yang kurang virulen
dan mempunyai dua kitaran hidup yang berbeza (Rajah 3.11). Contoh faj temperat adalah
bakteriofaj lambda. Pertama, sebaik sahaja memasuki sel perumah, faj ini akan mereplikasi dan
memusnahkan perumahnya seperti faj virulen. Atau keduanya, faj ini boleh kekal dalam sel
perumahnya tanpa memusnahkannya. Bagaimana ini boleh berlaku? Kebanyakan contoh boleh
dilihat apabila genom faj tersebut diintegrasikan ke dalam kromosom sel perumahnya.
Rajah 3.11: Kitaran litik dan lisogenik faj temperat.
Hubungan antara faj temperat dan sel perumahnya dikenali sebagai lisogeni. Manakala bentuk
virus yang kekal dalam perumahnya itu dipanggil profaj dan bakteria yang dijangkitinya
dipanggil lisogen atau bakteria lisogenik. Bakteria lisogenik mempunyai dua ciri yang amat unik
iaitu; (1) bakteria yang pernah dijangkiti tidak akan mengalami jangkitan kali kedua oleh faj yang
sama, dan (2) bakteria lisogenik ini boleh berubah dari kitaran lisogenik ke kitaran litik.
Perubahan kitaran ini biasanya berlaku apabila terdapat perubahan persekitaran atau radiasi
ultraungu terhadap sel perumah tersebut.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
18/21
Anda telah pun mempelajari fungsi spike pada capsid virus dan kitaran jangkitan
virus pada sel perumahnya. Sekarang, cuba anda kaitkan kehadiran spike ini
dalam kitaran jangkitan virus.
RINGKASAN
1. Sel prokariot merupakan sekumpulan sel unisellular yang tidak mempunyai membran
nukleus dan membran dalam organel-organelnya.
2. Dinding sel bakteria terdiri daripada dua jenis iaitu Gram-positif dan Gram-negatif.
Ketebalan peptidoglikan pada Gram-positif adalah lebih tebal berbanding Gram-negatif.
3. Kewujudan organel-organel dalam bakteria dan arkea biasanya dikaitkan dengan
tujuannya untuk terus bermandiri pada persekitaran yang sering berubah.
4. Arkea memiliki kepelbagaian morfologi dan sistem biologi dalam adaptasinya terhadap
persekitaran lampau.
5. Virus merupakan suatu entiti organik yang mempunyai struktur am seperti genom (DNA
atau RNA sahaja) dan kapsid. Struktur sampul dan spike pula mungkin hadir pada
sesetengah virus.
6. Virus menjangkiti sel perumahnya melalui dua mekanisme iaitu kitaran lisis dan kitaran
lisogeni.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
19/21
PETA KONSEP
Aselular
Sel prokariot
Selular
Bentuk
DNA/RNA Sampul
Heliks Simetri
kompleks
Struktur
Kapsid
Ikosahedron
Spikes
Jangkitan
kepada
perumah
Kitar
lisis
Ki
liso
Arkea
Habitat
Persekitaran
lampau
Dinding
sel
Lapisan
S
Sarung
protein
Methanokondrointin Pseudomurein
Contoh
Methanogen
Halofil lampau
Bakteria
Bentuk
okus
Rod
Vibrio
Spirilum
Filamen
Pleomorfik
Organel
Dinding
sel
Gram
ositif
Gram
negatif
Membran
lasma
Lompang
Ribosom
Nukleolus
Plasmid
Ka sul
Fla ella Endos ora
Pili
SelGas
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
20/21
KATA KUNCI
1. Prokariot 2. Bakteria
3. Arkea 4. Gram-positif
5. Gram-negatif 6. Nukleolus
7. Persekitaran lampau 8. Virus
9. Kitar lisis 10. Kitar lisogeni
PENILAIAN KENDIRI
1. Apakah itu sel prokariot?
2. Senaraikan organel-organel umum sel prokariot.
3. Bagaimanakah kita membezakan sel-sel bakteria Gram-positif dan Gram-negatif di
bawah mikroskop?
4. Nyatakan perbezaan antara flagela dan pili yang terdapat pada sel bakteria.
5. Mengapakah plasmid perlu wujud dalam sel bakteria?
6. Terangkan mekanisme adaptasi arkea terhadap persekitaran lampau seperti suhu tinggi,
tekanan tinggi dan anaerob.
7. Mengapakah virus tidak dikategorikan sebagai organisma hidup?
8. Nyatakan struktur-struktur am pada virus.
9. Terangkan proses penggandaan virus dalam sel perumah.
10. Terangkan mekanisme jangkitan bakteriofaj pada sel bakteria.
BIBLIOGRAFI
Willey, J. M., Sherwood, L. M. dan Woolverton, C. J. 2011. Prescotts Microbiology. McGraw-
Hill, New York.
Ibrahim, D. dan Omar, I. C. 2004. Konsep Dalam Mikrobiologi: Biologi Mikroorganisma. Penerbit
USM, Malaysia.
-
7/30/2019 Unit 3 Bacteria Dan Archea
21/21
JAWAPAN SERTA MAKLUMBALAS
Ciri-ciri Sel prokariot Sel eukariot
Saiz Lebih kecil Lebih besar
Nukleus Tidak dikelilingi membran Dikelilingi membran
Organel
Tidak dikelilingi membran.
Mempunyai organel tambahan
seperti kapsul dan endospora.
Dikelilingi membran dalam.
Organisasi Ringkas Kompleks
A