PERTUMBUHAN &

REPRODUKSI

MIKROORGANISME

Dyah Ayu Widyastuti

Sifat Mikroorganisme

Berdasarkan zat hara yang diperhatikan bakteri:

1. Sumber energi:

a. Kemotrofik energi dari bahan kimia

b. Fototrofik energi dari cahaya

2. Sumber elektron:

a. Litotrofik dari senyawa anorganik

b. Organotrofik dari senyawa organik

3. Sumber karbon:

a. Autotrofik dari CO2

b. Heterotrofik dari senyawa organik

Pertumbuhan Mikroorganisme

Pertumbuhan seluler (biosintesis komponen penyusun

sel)

Pertumbuhan populasi mikroorganisme

1. Batch culture

2. Continuous culture

Jenis Media

Med

ia

Bentuk

Cair (broth)

Padat (Solid)

Semi solid

Susunan

Alami

Sintetis

Semi sintetis

Sifat

Umum

Pengaya

Selektif

Diferensiasi

Penguji

Media Umum

Merupakan media yang umum digunakan pada

prosedur bakteriologi, misalnya untuk:

- uji kualitas air dan produk pangan

- media transpor untuk stok kultur

- untuk pertumbuhan sampel uji bakteri

- untuk mengisolasi organisme dalam kultur murni

Media sederhana yang dibuat dari ekstrak beef,

pepton, dan agar

Contoh: nutrient agar (NA), potato dextrose agar

(PDA)

Media Diperkaya

Media yang ditambah zat-

zat tertentu (misal: serum,

darah, ekstrak tumbuhan)

sehingga dapat digunakan

untuk menumbuhkan

mikroorganisme tertentu

Contoh: Lowenstein-Jensen

Agar egg base medium

Media Selektif

Media yang ditambah zat-zat tertentu yang

bersifat selektif untuk mencegah perkumbuhan

mikroorganisme selain mikroorganisme target

Contoh: Phenylethyl Alkohol Agar (PEA)

Media Diferensiasi

Media yang ditambah zat

kimia tertentu

Dapat untuk membedakan

tipe-tipe mikroorganisme

Contoh: Media agar darah

untuk membedakan bakteri

hemolitik dan non hemolitik,

yang ditandai oleh

terbentuknya zona bening

di sekitar koloni

(Salmonella-Shigella Agar)

Media Penguji

Media dengan susunan tertentu yang digunakan

untuk pengujian vitamin-vitamin, asam amino,

antibiotik, dsb

Contoh: Muller Hinton Agar

Jenis Media Pertumbuhan

Mikroorganisme

Broth Media (Media Cair)

Semi-solid Media (Media Semi Padat)

Solid Media (Media Padat)

Contoh Media untuk Pertumbuhan

Media Bakteri

Blood agar Haemophilus, Pasteurella, Staphylococcus,

Streptococcus, Anthrax, Clostridium

Mac Conkey agar E. coli, Proteus, Pseudomonas, Shigella,

Salmonella

Eosin Methilen Blue agar Proteus, Pseudomonas, Coliform,

Salmonella, Shigella

Trypte Soy agar Salmonella, Brucella, Listeria, Pasteurella,

Proteus, Pseudomonas

Cooked Meat medium Salmonella, Shigella

Triptose agar Clostridium

Bismuth Sulfite agar Brucella, Pasteurella, Salmonella

Metode Inokulasi Mikroorganisme

Metode tusuk

menusukkan jarum

inokulasi lurus yang

terdapat inokulum ke

dalam media agar

tegak

Metode gores

dengan

menggoreskan ose ke

permukaan media

agar

Streak Plate

Pour Plate

Spread Plate

Metode Inokulasi Mikroorganisme

Streak Plate Method

Pour & Spread Plate Method

Faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan bakteri:

Zat hara/nutrien

dalam medium

Lingkungan fisik

Faktor fisik utk pertumbuhan bakteri:

Suhu

- psikrofil (0-30°C)

- mesofil (25-40°C)

- termofil (> 50°C )

Suhu pertumbuhan optimum: suhu inkubasi yang

memungkinkan pertumbuhan tercepat selama

periode waktu yang singkat

pH: 4-9 (optimal pada 7)

Oksigen obligat aerob, obligat anaerob, mikroaerofilik, kapneik, fakultatif anaerob, anaerob aerotoleran

Tekanan osmotik halofilik, obligat halofilik, fakultatif halofilik)

Pertumbuhan Bakteri

Peningkatan jumlah sel dalam populasi

Bakteri membutuhkan kondisi lingkungan spesifik

untuk tumbuh optimal

Sel bakteri membelah, dua sel anakan memiliki

kromosom tunggal – molekul DNA untai ganda

yang secara genetik identik

Pertumbuhan Bakteri

Fase Pertumbuhan Bakteri

Fase lag

Fase log/fase eksponensial

Fase stasioner

Fase kematian

Fase Pertumbuhan Bakteri

Fase Pertumbuhan Bakteri

Analisis Kuantitatif Pertumbuhan

Populasi Mikroorganisme

Nt = No x 2n

Nt : jumlah sel setelah tumbuh selama watu t

t : waktu pertumbuhan selama fase eksponensial

N0: jumlah sel mula-mula selama fase eksponensial

2 : bilangan tetap (pembelahan biner)

n : jumlah generasi (pembelahan)

Parameter Kinetika Pertumbuhan

Populasi Mikroorganisme

Jumlah generasi (n)

Konstanta kecepatan pertumbuhan rerata (k)

Waktu generasi (g)

Konstanta kecepatan pertumbuhan spesifik (μ)

Jumlah Generasi (n)

a. n = (log Nt –log No)/(0,301)

b. n = (ln Nt –ln N0)/(0,693)

c. n = (2log Nt - 2log N0)

Konstanta Kecepatan Pertumbuhan

Rerata (k)

k = jumlah generasi (n) per waktu pertumbuhan (t)

k = n/t = (log Nt –log No)/(0,301 t) (jam-1)

n = k x t Nt = No x 2kxt

Waktu Generasi (g)

g = waktu yang diperlukan untuk melipatduakan

populasi selama fase eksponensial

g = 1/k =(0,301t)/(log Nt –log No) jam

Konstanta Kecepatan Pertumbuhan

Spesifik (μ)

dX/dt = μ X

dX: perubahan biomasa selama waktu dt

dt: perubahan waktu

X: biomasa sel

Jika diintegrasikan akan diperoleh:

μ = lnXt –lnX0/t

Reproduksi

Bakteri

Aseksual

pembelahan biner

Paraseksual

- konjugasi

- transduksi

- transformasi

Reproduksi Bakteri

Konjugasi

1. Plasmid DNA sirkuler yang membawa

beberapa gen

2. Beberapa plasmid melakukan proses konjugasi

melalui pili

3. Plasmid memungkinkan membawa gen dari satu

bakteri ke bakteri lain

4. Plasmid banyak dimanfaatkan untuk rekayasa

genetika

Konjugasi

Reproduksi Bakteri

Transduksi

1. perpindahan gen dengan perantara/vektor

virus

2. virus yang menginfeksi bakteri

bacteriophage/bakteriofag

3. Bakteriofag menginjeksikan DNA, replikasi, DNA

inang terdegradasi

4. Bakteriofag mengendalikan sintesis protein

bakteriofag baru

…lanjutan

5. Kombinasi acak terjadi antara DNA inang

dengan transducing phage (bakteriofag

tertransduksi)

6. Bakteriofag dilepas setelah sel inang lisis

7. Transducing phage menginfeksi sel inang baru

8. Sel inang baru memperoleh rekombinasi gen

baru

Transduksi

Reproduksi Bakteri

Transformasi

1. Bentuk paling sederhana dari rekombinasi

2. Bakteri resipien memperoleh gen dari fragmen

DNA bebas

3. Sel penerima harus dalam kondisi kompeten

4. Biasanya terjadi pada fase pertumbuhan

eksponensial akhir

5. DNA plasmid tidak mengalami transformasi di

alam

Transformasi

Transformasi

Transformasi Perc. Griffith

Terima Kasih