Klasifikasi dan peran

Kuliah Biologi Tanah Pertemuan 2

Klasifikasi dan peran organisme tanah

Dosen Ir. Sri Sumarsih, MP.Jurusan AgroteknologiJurusan Agroteknologi

Fakultas Pertanian UPN “Veteran” YogyakartaE-mail: Sumarsih_03@yahoo.com

Weblog: Sumarsih07.wordpress.com

Klasifikasi Umum• Makhluk hidup non seluler: Virus dan viroid

(terdiri DNA/RNA/molekul protein), prion (terdiri molekul protein infektif)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

BAKTERI• Bakteri berukuran sangat kecil• Tersebar mulai dari dalam bumi hingga

atmosfir dari tempat terdingin sampaiatmosfir, 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 nanometersantara 1 dan 10 nanometers

– Ada 3 bentuk dasar• Coccus-sperical• Bacillus(rod)- cylindrical• Sprillum - helical

coccus

bacillus

spirillum

c Kopi baru DNA

REPRODUKSI BAKTERI DENGAN MEMBELAH DIRI

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 M b b t b h M b b t k f S l b l h j di d

Fig. 22.7, p. 358

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.

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:

Kebutuhan Oksigen (O2):

obligataerob

Fakultatifanaerob

Obligatanaerob Aerotoleran Mikroaerofil

Butuh O2Tidak

terpengaruhO2

Tidak perlu O2/ menggunakan

O-organik/ anorganik

Toleran terhadapO2

Menggunakan O2 pada tekanan

rendah

Eubacteria• Photoautotrophic Eubacteria

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

• Anabaena, dicirikan oleh h t t d t fik iheterocysts, 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

resting spore heterocyst

sulfida dan hidrogen sbg sumber elektron unt fotosintesis

• Green sulphur bacteria: Chlorobium

• Purple sulphur bacteria: Thiospirillum sp.

5 µm

Chemoautotropic Eubacteria– Penting pada proses oksidasi reduksi unsur di

alam– bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas danbakteri 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

Chemoheterotrophic Eubacteria• Pseudomonads adl pendekomposisi bahan

organik dlm lingkungan tanah/air• Berperan pada siklus unsur-unsur di alamBerperan pada siklus unsur unsur di alam• Actinomycetes menghasilkan antibiotik;

Pseudomonas (sifat aerobik) adl perombak lignoselulosa; E. coli (sifat fakultatif anaerobik) untuk pemantauan pencemaran air; Rhizobiummemfiksasi gas N2 dari udara.g 2

• Ada yang mampu menghasilkan endospora unt bertahan pad kondisi yang tidak sesuai; mis. Clostridium botulinum (sifat anaerobik dan meracun)

Archaebacteria:• Methanogens (“pembentuk metana”)

– Pada limbah, tanah sawah, rawa/tergenangMembentuk ATP scr anaerob dengan mengubah– Membentuk ATP scr anaerob dengan mengubah karbon dioxida dan hidrogen mjd metana, misal bakteri Methanobacterium sp.

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

tinggi spt di teluk, laut, samudra, payaugg p p y

• 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: Deutero

mycetesJamur lendir:

Acrasiomycetes (Jamur lendir selular), Myxomycetes (Jamur lendir sejati)

Phycomycetes (Jamur tingkat rendah)Eumycetes (Jamur tingkat tinggi):

Ascomycetes, Basidiomycetes, dan Deuteromycetes (Fungi imperfecti). Jamur

mycetes

y ( g p )

Basidiomycetes

patogen serangga untuk biopestisida

peleburan inti meiosis

zygospora (2n)

spora (n) Zygospora Kantung Spore

miseliumberkembangdariperkecambahanspora

perkecambahanzygospora

Tahap Diploid Tahap Haploid

zygospora muda

gametangia

50 µm

spores (n)

peleburan inti

Setelah peleburan inti, strukturclub (sekarang 2n) akanmenghasilkan spora haploid pd 4 ujung sel.

meiosisTahap Diploid

TahapHaploid

Struktur Club memiliki duainti (n + n) daritiap-tiaplembaran.

lembaran

spora (n)

Spora dibebaskan.

tiap spora berkecambahdan muncul hifa ygt b h b t k

PHYCOMYCETESVAM

Fig. 24.6, p. 396

rhizoids

stolon

REPRODUKSI ASEXUAL (mitosis)

kontak antara dua hifadari 2 strain

peleburansitoplasma

Setelah fusi sitoplasma, miselium “dikaryotic” (n + n) miselium memunculkan badanpendukung spora (misal., jamur).

tudung

tangkai

tumbuh membentukmiselium bercabang.

hifa

hifa dlmnmiselium

BASIDIOMYCETES

DeuteromycetesAspergillus sp: jamur pelarut fosfat-pengoksidasi sulfur

Jamur Mutualistik • Fungi endofit• Asimptomatik/interselular• Meningkatkan vigour inang

Fusarium moniliforme endofit pada rumput-rumputang g g

• Menghasilkan toxin • Fusarium moniliforme fumonisin

• Mycorrhizae• fungi berasosiasi dengan akar

tanaman >80% spesies, kecuali kelompok kubis dan bayam

VAM

Ectomycorrhiza

VAM

kelompok kubis dan bayam• Transfer nutrien, dari lingkungan ke

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

• Pathogen relationsProtection

Ectomycorrhiza

Atta texana

Fungi dan Insekta

Semut pemotong daun

Rayap

Kebun Jamur nya semut

y p

Rumah rayap

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

buahbuah– 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 coklatdiatome

• Algae yg hidup di daratan dapat bersimbiosis dengan fungi membentuk Lichenes, algae pembentuk lichenes adalah anggota chlorophyta dan xanthophyta

• Uniseluler

Algae hijau

Algae merah

dinoflagelataEuglena

• Uniselulerumumnya merupakan anggota fitoplankton, dibedakan dari protozoa karena fotosintetik

• MultiselulerDibedakan dengan tumbuhan karena pengorganisasian jaringan sel masih sederhana