Klasifikasi dan peran

organisme tanah

Dosen Ir. Sri Sumarsih, MP.

Jurusan Agroteknologi

Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Yogyakarta

E-mail: Sumarsih_03@yahoo.com

Weblog: Sumarsih07.wordpress.com

Website: agriculture.upnyk.ac.id

Kuliah Biologi Tanah

Pertemuan 2

Klasifikasi Umum

• Makhluk hidup non seluler: Virus dan viroid (terdiri DNA/RNA/molekul protein), prion (terdiri molekul protein infektif)

• Prokariot: Bakteri, blue green algae/BGA (sel tanpa membran inti, tidak mempunyai organel sel dalam sitoplasma, hanya mempunyai membran sel dan dinding sel yang bersifat gram + atau gram -), struktur sel sangat sederhana.

• Eukariot: Jamur, Algae, Protozoa, tanaman, hewan (inti sel mempunyai membran inti, mempunyai organel sel di dalam sitoplasma, struktur sel lebih kompleks, tingkat makhluk hidup lebih tinggi

3

Struktur sel prokariot

flagella

pili

kapsul

Dinding sel

Membran plasma

sitoplasma

DNA

Ribosom dlm sitoplasma

Fig. 4.8a, p. 59

microtubules

(components of

cytoplasm)

Golgi body

vesicle

microfilaments

(components of

cytoskeleton)

mitochondrion

chloroplast

central vacuole

rough endoplasm

reticulum (rough ER)

ribosomes (attached to

rough ER)

ribosomes (free in

cytoplasm)

smooth endoplasmic

reticulum

(smooth ER)

DNA + nucleoplasm

nucleolus

nuclear envelope

NUCLEUS

plasma membrane

cell wall

STRUKTUR SEL EUKARIOT :

SEL TANAMAN

Fig. 4.8b, p. 59

microfilaments

microtubules

components of

cytoskeleton

plasma

membrane

mitochondrion

nuclear enevelope

nucleolus

DNA + nucleoplasm

NUCLEUS

vesicle

lysosome

rough ER

ribosomes

(attached to

rough ER

and free in

cytoplasm)

smooth ER

vesicle

Golgi body

pair of

centrioles

STRUKTUR SEL EUKARIOT :

SEL HEWAN BAKTERI

• Bakteri berukuran sangat kecil

• Tersebar mulai dari dalam bumi hingga atmosfir, dari tempat terdingin sampai terpanas, di lingkungan berkadar garam rendah sampai kadar garam tinggi.

• Banyak yang bersifat patogen, namun banyak pula yang menguntungkan

100 µm 20 µm 0.5 µm

Ukuran dan Bentuk Bakteri

– Ukuran panjang atau lebar bakteri berkisar

antara 1 dan 10 nanometers

– Ada 3 bentuk dasar

• Coccus-sperical

• Bacillus(rod)- cylindrical

• Sprillum - helical

coccus

bacillus

spirillum

Fig. 22.7, p. 358

a Bakteri sebelum replikasi DNA. Khromosom menempel membran plasma.

b Replikasi DNA dimulai. c Kopi baru DNA ditempelkan pada sisi membrane site dekat sisi penempelan molekul DNA induk.

d Membrane baru tumbuh antara dua sisi yg ditempeli.

e Membran membentuk material dinding sel baru shg membagi sitoplasma jadi dua.

f Sel membelah menjadi dua.

REPRODUKSI BAKTERI DENGAN MEMBELAH DIRI

� Sumber karbon: ototrof (C-CO2) dan heterotrof (C-organik)

� Sumber energi: fototrof (energi matahari) dan khemotrof (reaksi kimia)

� Donor elektron: litotrof (senyawa anorganik) dan organotrof (organik)

� Kebutuhan Oksigen (O2):

Kebutuhan sumber C, energi, dan Oksigen:

obligataerob

Fakultatifanaerob

Obligatanaerob

Aerotoleran Mikroaerofil

Butuh O2Tidak

terpengaruhO2

Tidak perlu O2/ menggunakan

O-organik/ anorganik

Toleran terhadapO2

Menggunakan O2 pada tekanan

rendah

EubacteriaA. Photoautotrophic Eubacteria

1.Cyanobacteria (Blue Green Algae/BGA) adl aerobik fotosintetik

• Anabaena, dicirikan oleh heterocysts, dpt memfiksasi gas N2. Nostoc sp. bersimbiosis dengan jamur membentuk lichenes.

2.Green and purple bacteria adalah anaerobik fotosintetik. menggunakan hidrogen sulfida dan hidrogen sbg sumber elektron unt fotosintesis

• Green sulphur bacteria: Chlorobium

• Purple sulphur bacteria: Thiospirillum sp.

resting spore heterocyst

5 µm

B. Chemoautotropic Eubacteria

– Penting pada proses oksidasi reduksi unsur di alam

– bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas dan Nitrobacter) berperan dalam siklus nitrogen

– Thiobacillus sp. penting dalam proses oksidasi sulfur menjadi sulfat

– Corynebacterium, sp. dan Metallogenium, sp.berperan dalam proses oksidasi unsur Mn

– Leptothrix sp., Gallionella sp. berperan dalam proses oksidasi reduksi unsur Fe / terbentuknya karat pada besi

C. Chemoheterotrophic Eubacteria

• Pseudomonads adl pendekomposisi bahan

organik dlm lingkungan tanah/air

• Berperan pada siklus unsur-unsur di alam

• Actinomycetes menghasilkan antibiotik;

Pseudomonas (sifat aerobik) adl perombak

lignoselulosa; E. coli (sifat fakultatif anaerobik)

untuk pemantauan pencemaran air; Rhizobium

memfiksasi gas N2 dari udara.

• Ada yang mampu menghasilkan endospora utk

bertahan pada kondisi yang tidak sesuai; misal

Clostridium botulinum (sifat anaerobik dan

meracun)

Archaebacteria:A.Methanogens (“pembentuk metana”)

– Pada limbah, tanah sawah, rawa/tergenang

– Membentuk ATP scr anaerob dengan mengubah

karbon dioxida dan hidrogen mjd metana, misal

bakteri Methanobacterium sp.

B.Halophiles (“Hidup pd Garam”)– Spesies Halobacterium sp. toleran thd kadar garam

tinggi spt di teluk, laut, samudra, payau

C.Ekstrim Thermophiles (“suka suhu tinggi”)– Bakteri Sulfolobus sp.ini hidup pada tempat dg suhu

tinggi spt air panas, kawah gunung dasar laut. Bahkan ada yang sampai di atas suhu 250oC, dapat menggunakan gas H2S untuk energi

JAMUR (FUNGI)• Sifat : heterotrof (perombak

bahan organik), non fotosintetik

• Pembagian:

Jamur lendir:

Acrasiomycetes (Jamur lendir selular),

Myxomycetes (Jamur lendir sejati)

Phycomycetes (Jamur tingkat rendah)

Eumycetes (Jamur tingkat tinggi): Ascomycetes, Basidiomycetes, dan

Deuteromycetes (Fungi imperfecti).

Basidiomycetes

Jamur

Beauveria

patogen

serangga

untuk

biopestisida

Deutero

mycetes

PHYCOMYCETESVAM

Fig. 24.6, p. 396

peleburan inti meiosis

zygospora (2n)

spora (n)Zygospora Kantung Spore

miselium

berkembang

dari

perkecambahan

spora

rhizoids

stolon

REPRODUKSI

ASEXUAL

(mitosis)

kontak antara dua hifa

dari 2 strain

perkecambahan

zygospora

Tahap Diploid

Tahap Haploid

zygospora muda

gametangia

50 µm

spores

(n)

peleburan inti

Setelah peleburan inti, struktur

club (sekarang 2n) akanmenghasilkan spora haploid pd 4

ujung sel.

meiosis

peleburansitoplasma

Tahap Diploid

TahapHaploid

Struktur Club memiliki dua

inti (n + n) dari

tiap-tiaplembaran.

lembaran

Setelah fusi sitoplasma,

miselium “dikaryotic” (n + n) miselium memunculkan badan

pendukung spora (misal., jamur).

tudung

tangkai

spora (n)

Spora dibebaskan.

tiap spora berkecambah

dan muncul hifa ygtumbuh membentuk

miselium bercabang.

hifa

hifa dlmn

miselium

BASIDIOMYCETES

DeuteromycetesAspergillus sp: jamur pelarut

fosfat-pengoksidasi sulfur

Jamur Mutualistik

• Fungi endofit• Asimptomatik/interselular

• Meningkatkan vigour inang

• Menghasilkan toxin

• Fusarium moniliforme fumonisin

• Mycorrhizae• fungi berasosiasi dengan akar

tanaman >80% spesies, kecuali kelompok kubis dan bayam

• Transfer nutrien, dari lingkungan ke tanaman (unsur hara dan air), dari tanaman ke lingkungan (karbohidrat), dan diantara tanaman

• Melindungi tanaman dari jamur patogen

Fusarium moniliforme endofit

pada rumput-rumputan

VAM

Ectomycorrhiza

VAM

Fungi dan

Insekta

Semut pemotong daun

Rayap

Atta texana

Kebun Jamur nya semut

Rumah rayap Metarhizium

patogen serangga

Protozoa: Protista mirip sel hewan

• Protozoa (“hewan pertama”), adalah protista heterotrof uniseluler yang berubah menjadi hewan – Dibedakan dari jamur lendir karena tidak dapat membentuk badan

buah

– Pengelompokan umum terdiri amoeba, flagelata, sporozoa , and ciliata

– Pengelompokan lain, predator , parasit , and grazer

• Siklus hidup Protozoa: bentuk aseksual and seksual – Reproduksi aseksual dengan pembelahan biner, pembelahan

multipel atau bertunas

– Tipe pembentuk kista resisten umumnya bersifat parasitik

Algae: Protista fotosintetik

• Algae yg hidup di daratan dapat bersimbiosis dengan fungi membentuk

Lichenes, algae pembentuk lichenes adalah anggota chlorophyta dan

xanthophyta

• Uniseluler

umumnya merupakan anggota fitoplankton, dibedakan dari protozoa

karena fotosintetik

• Multiseluler

Dibedakan dengan tumbuhan karena pengorganisasian jaringan sel

masih sederhana

Algae

coklat

Algae

hijau

diatome

Algae

merahdinofla

gelataEuglena