1. MIKROBIOLOGI
RUANG LINGKUP DAN SEJARAH
OLEH :
Drs Adib Suyanto, M.Si

2. Dasar-dasar mikrobiologi
mengenal dunia mikroba
• Apakah yang dimaksud mikroba….?
MIKROBIOLOGI…?

3. Mikroorganisme ….?
 Mikroorganisme = makhluk hidup yang
berukuran kecil (mikroskopis), yang memiliki
bentuk kehidupan serta karakteristik yang khas
yang bisa dibedakan dari organisme lain,
terutama mampu hidup diberbagai habitat
(kosmopolitan)
 mikroorganisme=jasad renik= mikrobia=mikroba=
kuman

4. 1. PENDAHULUAN
I. DEFINISI MIKROBIOLOGI
Mikrobiologi:
 Telaah mengenai organisme hidup berukuran
mikroskopis yang meliputi: virus, bakteri,
archaea, protozoa, algae, dan fungi
 beberapa mikroba (algae dan fungi) yang
berukuran cukup besar dan dapat dilihat
dengan mata telanjang, tetapi masih dimasukan
dalam kajian mikrobiologi, karena:
 teknik yang sama (isolasi, sterilisasi, penumbuhan
pada media artifisial) digunakan untuk
mempelajarinya
Kompetensi: mendefinisikan mikrobiologi

5. UKURAN MIKROORGANISME
Satuan µm ; 1µm = 1/1000 mm =0,001 mm

6. Kelompok mikroorganisme
1. Bakteri: eubakteri, archaebakteri dan
cyanobakteri
2. Jamur: khamir, kapang dan cendawan
3. Alga : alga bersel satu dan bersel banyak
4. Protozoa
:ciliata,flagellata,sporozoa,rhizopoda
5. Virus

8. FUNGI

10. Beberapa contoh potensi
cendawan
Jamur budidaya: a. Morchella b.Pleurotus,c.Ganoderma

12. Penghasil pigmen merah:
a. Mikroskopi Monascus
b. Monascus tumbuhpada media cawan
c. Agar-agar diwarnai dengan pigmen merah

13. Paramecium

14. Sejarah Penemuan dan
perkembangan Mikrobiologi
1. Periode perintisan dan spekulasi:
Bagaimana dan dari mana kehidupan ini berasal ? abiogenesis VS
biogenesis
Mengapa dan bagaimana penyakit dapat menyebar dan menular ?
Proses apa yang terjadi, sehingga bahan makanan menjadi rusak,
busuk, dan berlendir ?
Apa yg terjadi dengan luka yang kemudian membengkak dan menjadi
bernanah ?
2. Periode keemasan:
Ditemukannya mikroskop; Antony Van Leeuwenhoek, Robert Hooke
Teknik isolasi, identifikasi dan kultivasi bakteri : Robert Koch
Teknik vaksinasi
3. Periode Modern : mikroskop elektron

15. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
A. PENEMUAN MIKROORGANISME
Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)
Ilmuwan pertama yang melihat dan mendeskripsikan
mikroorganisme secara akurat pada tahun 1660.
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

16. PENGAMATAN MIKROBA PERTAMA KALI
MELALUI MIKROSKOP
 Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) :
mengkonstruksi mikroskop dan orang pertama yang
mengamati dan mendeskripsikan mikroorganisme
secara akurat.
 Mikroorganisme tersebut dinamakan animalculus”
(hewan kecil) protozoa, algae, khamir, dan bakteri.
 Penemuan animalculus di alam, menimbulkan rasa
ingin tahu mengenai asal usulnya.

18. TEORI ASAL USUL MAKHLUK HIDUP
 Teori abiogenesis (generatio spontanea)
makhluk hidup timbul dengan sendirinya
dari bahan-bahan mati.
 Teori biogenesis makhluk hidup berasal
dari kehidupan sebelumnya.

19. TEORI GENERASI SPONTAN
 Van Hellment (tikus dari bij dan karung)
 John Needham (kehidupan dari air kaldu)
 Anggapan umum bahwa belatung berasal dari
daging
 Cacing dan belut berasal dari lumpur

20. Teori Biogenesis
 Fransisco Redi 1668 (belatung berasal dari lalat)
 Spallanzanni 1769 (memanaskan kaldu)
 Franz Schulze 1836 (menggunakan asam)
 Theodor Schwann 1837 (udara panas)
 Schroder and Von Dusch 1854 (kapas)
 Louis Pasteur 1864
- Leher angsa
- Kontaminasi wine (Pasteurisasi)
- Ragi wine (Kultur murni)
- Imunisasi (Antraks, Kolera, Rabies)

21. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
B. KONFLIK GENERASI SPONTAN
spontaneous generation
Organisme hidup berasal materi mati atau materi dekomposisi
 Francesco Redi (1626-1697)
Menunjukkan bahwa belatung pada daging busuk berasal dari telur
lalat bukan berasal dari daging itu sendiri
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

22. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
B. KONFLIK GENERASI SPONTAN
John Needham (1713-1781)
setelah daging dipanaskan dan dibiarkan mendingin akan
muncul mikroorganisme
Lazzaro Spallanzani (1729-1799)
menunjukkan bahwa setelah daging dalam labu dipanaskan dan kemudian
ditutup rapat-rapat tidak memunculkan mikroorganisme, karena udara yang
membawa benih kultur tidak dapat masuk ke labu.
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

23. Theodor Schwann 1837
(udara panas)

24. Franz Schulze 1836
(menggunakan asam)

25. Schroder and Von Dusch 1854
(kapas)

26. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
B. KONFLIK GENERASI SPONTAN
 Louis Pasteur (1822-1895)
 Kaldu daging dalam labu leher angsa dan dipanaskan dan
setelah dingin udara dibiarkan masuk melalui leher angsa
tabung
 Debu udara tidak dapat masuk
 Hasil: tidak ada pertumbuhan mikroorganisme
 John Tyndall (1820-1893)
 Menunjukkan bahwa debu membawa mikroorganisme
 Jika debu tidak ada maka kaldu nutrin tetap steril
walaupun terdedah udara
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

28. Louis Pasteur
Penemuannya menjadi prinsip dasar Mikrobiologi
- Pembuktian Teori Biogenesis
- Penggunaa medium untuk pertumbuhan mikrobia.
- Peran mikrobia dalam fermentasi anggur.
- Menemukan tehnik Pasteurisasi
- Dasar-dasar Imunisasi (penggunaan vaksin)

29. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
C. TEKNIK KULTUR MURNI
Kultur murni:
kultur yang hanya mengandung spesies tunggal
 Teknik pengenceran (Pasteur dkk)
 Untuk memperoleh kultur tunggal dilakukan pengenceran
 Metode streak plate (Robert Koch, 1843-1910)
 Untuk memperoleh kultur tunggal dilakukan streak pada
medium padat (agar)
 Agar: agen pemadat (gelling) yang digunakan sampai sekarang
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

30. Konsep biakan murni
Biakan murni = biakan mikroba yang terdiri dari 1 jenis mikroba
•
IINOKULASI---IIDENTIFIKASI
BIAKAN CAMPURAN
BIAKAN MURNI JENIS MIKROBA

31. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
D. PERANAN MIKROORGANISME
1) Hubungan Mikroorganisme dan Penyakit
Robert Koch (1843-1910),
 Mengetahui hubungan antara Bacillus anthracis dan anthrax
 Koch’s Postulates:
1) Isolate – bakteri dari cairan tubuh pasien diinokulasi (streak)
pada nutrin agar dan mengamati bentuk sel di bawah
mikroskop. In vitro.
2) Propagate – menumbuhkan koloni hasil isolasi pada media
nutrin. In vitro.
3) Inoculate – menginokulasikan mikroba yang dicurigai
sebagai patogen ke hewan sehat dan menimbulkan gejala
(symptoms) penyakit yang sama. In vivo.
4) Reisolate – langkah 1 diulang. In vitro
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

33. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
2) Perkembangan Teknik untuk Mempelajari Patogen Mikroba
 Koch and his associates:
 Mengembangkan teknik, reagen, dan materi lain
untuk mengkultur bakteri patogen pada media padat
 Teknik memungkinkan untuk mengisolasi kultur
murni
 Charles Chamberland (1851-1908)
 Membuat filter bakterial untuk memisahkan bakteri
dan mikroba yang berukuran lebih besar;
 Teknik ini mengarahkan penemuan virus sebagai
agen penyebab penyakit
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

34. 3. Robert Koch
 Pembuktian penyakit anthrax disebabkan oleh bakteri
 Penggunaan agar untuk bahan pemadat medium
(Walther Hesse, 1846 -1911)
 Menggunakan cawan petri (Richard Petri, 1852 – 1921)
 Tehnik pewarnaan gram (Christian Gram)
 Mengembangkan tehnik Smears untuk bakteri
Tuberculosis
 Mempelajari Fungi (Raymond Sabouraund, 1890-1910

35. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
D. PERANAN MIKROORGANISME
3) Kajian Imunologis
 Edward Jenner (± 1798)
 Menggunakan prosedur vaksinasi untuk melindungi individu dari
cacar (smallpox)
 Louis Pasteur (±1880)
 Mengembangkan vaksin lain: kolera ayam, antrax, dan rabies
 Emil von Behring (1854-1917) and Shibasaburo Kitasato
(1852-1931)
 menemukan antitoksin diphtheria
 Elie Metchnikoff (1845-1916)
 menemukan sel fagosit dalam darah yang berperan dalam imunitas
(kekebalan)
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

36. 1. PENDAHULUAN I. SEJARAH MIKROBIOLOGI
D. PERANAN MIKROORGANISME
4) Mikrobiologi Industri dan Ekologi Mikroba
Louis Pasteur
 Fermentasi alkohol adalah hasil aktivitas mikroba
 Fermentasi dapat berlangsung aerob dan anaerob
 pasteurisasi untuk mengawetkan anggur selama penyimpanan
Sergei Winogradsky (1856-1953)
 bakteri tanah dapat mengoksidasi besi, belerang, dan amonia untuk
mendapatkan energi
 Fiksasi nitrogen anerob dan dekomposisi selulosa
Martinus Beijerinck (1851-1931)
 Mengisolasi bakteri penambat nitrogen aerobik dan bakteri pereduksi
sulfat
Kompetensi: menjelaskan sejarah perkembangan konsep-konsep penting mikrobiologi

37. PENGGUNAAN MIKROBA
1. Penggunaan mikroba untuk proses-proses klasik, seperti
khamir untuk membuat anggur dan roti, bakteri asam
laktat untuk yogurt dan kefir, bakteri asam asetat untuk
vinegar, jamur Aspergillus sp. untuk kecap, dan jamur
Rhizopus sp. untuk tempe.
2. Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotik, antara
lain penisilin oleh jamur Penicillium sp., streptomisin oleh
Actinomysetes Streptomyces sp.
3. Penggunaan mikroba untuk proses-proses baru,
misalnya karotenoid dan steroid oleh jamur, asam
glutamat oleh mutan Corynebacterium glutamicum,
pembuatan enzim amilase, proteinase, pektinase, dan
lain-lain.

38. 4. Penggunaan mikroba dalam teknik genetika modern, seperti
untuk pemindahan gen dari manusia, binatang, atau tumbuhan
ke dalam sel mikrobia, penghasilan hormon, antigen, antibodi,
dan senyawa lain misalnya insulin, interferon, dan lain-lain.
5. Penggunaan mikroba di bidang pertanian, misalnya untuk pupuk
hayati (biofertilizer), pengomposan, dan sebagainya.
6. Penggunaan mikroba di bidang pertambangan, seperti
untuk proses leaching di tambang emas, desulfurisasi
batubara, maupun untuk proses penambangan minyak
bumi.
7. Penggunaan mikroba untuk mengurangi polutan di
lingkungan (bioremediasi). Polutan : limbah organik maupun
anorganik termasuk logam berat .

39. Klasifikasi organisme
1. Organisme Prokariotik: organisme yang
tidak memiliki membran nukleus, dan
kelengkapan organel sel sederhana
2. Organisme Eukariotik: organisme yang
sudah memiliki membran nukleus dan
organel sel lengkap

40. SEL PROKARIOTIK SEL EUKARIOTIK

41. Perbedaan sel prokariotik dan sel
eukariotik
Perbedaan Sel prokariotik Sel eukariotik
Inti sel Tidak ada Ada membran
membran
Jumlah 1 lebih dari 1
kromosom
Ukuran ribosom 70 S 80 S
Organel sel Tidak lengkap Lengkap:
mitokondria,RE,Badan
Golgi,lisosom dsb.

42. Mikrobiologi Masa Depan
Ahli Mikrobiologi di masa depan akan :
 Mencoba untuk memahami secara lebih baik dan
menggendaliakn penyakit yang telah ada, yang
muncul,dan muncul kembali
 Mempelajari lebih mendalam tentang pertahanan
inang dan interaksi inang-patogen
 Mengembangkan aplikasi baru mikrobia dalam
bidang industri, pertanian dan pengendalian
lingkungan
 Mengungkap mikrobia yang belum dapat
teridentifikasi

43. KELOMPOK MIKROBA PENTING
1. Bakteri
Sumber : Terdapat secara luas di alam .
Morfologi : - Uniseluler (bersel tunggal)
- Ukuran : panjang = 0,5-10 mm; lebar = 0,5-2,5 mm.
- Bentuk sel : coccus (bulat), bacillus (batang/basil),
Spirillium (spiral) dan vibrios (koma/vibrio).
Struktur : - Prokariotik
- Tidak memiliki membran di dalam sitoplasma
- Beberapa memiliki flagella (rambut cambuk), capsul
dan endospora.
Perkembangbiakan : Aseksual dengan pembelahan biner.
Peranan : Agen penyubur tanah, bermanfaat dalam industri pmbuatan
senyawa penting (semisal alkohol), mengolah makanan, penye
bab penyakit, pembusuk bahan makanan, dll


44. BENTUK
Sel bakteri memiliki 3
bentuk dasar :
– Bulat disebut coccus
– Batang disebut bacillus
– Spiral disebut spirilum

46. FORMASI BAKTERI
BERBENTUK BULAT
 Diplococci, tersusun dua-dua, contoh : Neisseria
 Streptococci, tersusun seperti rantai, contoh :
Streptococcus pyogenes
 Tetracocci, tersusun empat-empat, contoh :
Pediococcus
 Staphylococci, berbentuk seperti cluster anggur,
contoh : Staphylococcus aureus
 Sarcinae, berbentuk kubus, contoh : Sarcina

48. FORMASI BAKTERI
BERBENTUK BATANG
 Palisade (pagar), contoh : bakteri
diphtheria
 Roset, contoh : Caulobacter vibrioides
 Streptobacilli berbentuk rantai, contoh :
beberapa genus Bacillus
 Trichome, seperti rantai tetapi area
kontaksel-sel yang berurutan lebih
besar, contoh :Beggiatoa, Saprospira

50. Lengkung
 Bentuk koma /Vibrio : Vibrio coma
 Bentuk spiral :
a. Spirockaeta (Halus) : Spirillum
volutans
b. Spirillum (kasar) : Treponema
pollidum

51. Flagella dan Pili
Struktur sel bakteri yang terdapat
di luar sel dandigunakan untuk :
berenang / alat gerak dan sebagai
alat untuk menempel pada
permukaan objek

53. KEBERADAAN FLAGELLA
 Flagella umumnya beberapa kali ukuran sel
(15–20 μm), tetapi diameternya sangat
pendek (12–30 nm)
 Tidak semua bakteri memiliki flagella.
 Bakteri berbentuk bulat jarang memiliki
flagella.
 Flagella umumnya dijumpai pada bakteri
berbentuk batang dan spiral

54. TIPE FLAGELLA
 Monotrikus: flagella tunggal pada salah
satu ujung bakteri (contoh Pseudomonas)
 Lofotrikus : kluster flagella pada salah satu
ujung sel (contoh beberapa Pseudomonas)
 Amfitrikus : flagella tunggal atau kluster
pada kedua ujung sel (contoh Spirillum)
 Peritrikus : pada seluruh permukaan
(contoh Salmonella)

56. PILI (FIMBRIAE)
 Struktur pili dibentuk oleh satu sub unit protein pilin
 Struktur pili ini lebih pendek dan kaku daripada flagelladan
muncul dari “basal body”.
 Morfologi pili sangat bervariasi dan jumlahnya berkisarantara
satu sampai beberapa ribu per sel.
 Pili dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan fungsinya.
– F pili (sex pili) : terlibat pada reproduksi seksual bakteri
– Pili biasa : berfungsi untuk adhesi seluler ke permukaan atau
ke sel ineng. Pada infeksi, pili membantu bakteri patogen
menempel pada sel-sel yang terdapat pada saluran pernafasan,
pencernaan. Contoh : pili pada Neisseria gonorrhoeae.

58. KAPSULA
Struktur kapsula umumnya terdiri dari senyawa polisakarida.
Kapsula yang dibangun oleh 1 jenis gula disebut kapsula
homopolisakarida, contohnya dextran dari sukrosa oleh
Streptococcus mutans.
Bakteri menggunakan dekstran untuk melekat pada gigi dan
menyebabkan kerusakan gigi.
Kapsul heteropolisakarida dibangun oleh lebih dari satu macam
gula, misalnya kapsula Streptococcus pneumoniae, tipe VI,
terdiri dari galaktosa, glukosa dan rhamnosa.
Beberapa kapsul dibangun oleh polipeptida, misalnya kapsul
mikroba anthrax, Bacillus anthracis, yang dibangun oleh polimer
asam amino asam glutamat.

59. Dinding sel bakteri
 Dinding sel mikroba prokariot merupakan
struktur yang kaku sehingga dapat
mempertahankan bentuk sel bakteri dan
mempertahankan bakteri dari perlakuan
yang ekstrim.
 Dinding sel juga berperan dalam
pertumbuhan dan pembelahan.

60. Dinding sel bakteri
 Dinding sel mikroba prokariot merupakan
struktur yang kaku sehingga dapat
mempertahankan bentuk sel bakteri dan
mempertahankan bakteri dari perlakuan
yang ekstrim.
 Dinding sel juga berperan dalam
pertumbuhan dan pembelahan.

61. DINDING BAKTERI GRAM (-)
• Strukturnya lebih kompleks daripada dinding bakteri gram +).
• Dinding bakteri gram (-) memiliki membran luar yang
mengelilingi lapisan peptidoglikan dan rongga periplasma
yang terdapat diantara membran sitoplasma dan membran
luar.
• Membran luar pada sel gram (-) berperan sebagai barrier
selektif senyawa-senyawa yang masuk dan keluar sel.
• Selain itu juga menyebabkan efek toksik pada hewan yang
terinfeksi.
• Membran luar dihubungkan dengan peptidoglikan oleh
lipoprotein .

62. DINDING BAKTERI GRAM
(+)
 Bakteri gram (+) memiliki peptidoglikan yang jauh
lebih banyak dibandingkan dengan gram (-) sehingga
dindingnya menjadi lebih tebal (50% sementara Gram
negatif sekitar 10-15%).
 Dinding sel pada kebanyakan bakteri gram (+) juga
memiliki polisakarida yang disebut asam teikoat.
 Asam teikoat yang merupakan polimer gliserol dan
ribitol fosfat menempel pada peptodoglikan atau
membran sitoplasma. Fungsi asam teikoat (muatan
negatif) adalah :
• untuk transport ion positif dari dan keluar sel
• penyimpanan fosfor

64. b)- Kapang ( Mold )
Sumber : Biasanya terdapat pada tempat-tempat lembab,semisal kertas koran yg basah
, dinding-dinding basah, buah-
buahan membusuk dan bahan pangan lainnya
 Morfologi : – Multiseluler (bersel banyak)
– Ukuran : mikroskopis sampai makroskopis
– Bentuk : benang-benang.
Tidak berklorofil, berspora, reproduksi seksual atau aseksual , umumnya
berbentuk filamen dan dinding sel tersusun atas selulosa atau khitin
- Heterotrof, dibedakan atas saprofit dan parasit
Struktur : – Eukariotik
– Memiliki dinding sel yang kaku
- Terdiri dari hifa (kumpulan benang-benang).
– Kumpulan hifa membentuk miselium.
– Beberapa memiliki septa (penyekat) pada hifa.
Perkembangbiakan : Seksual dan Askesual (spora).
Peranan : Dekomposisi (penghancuran) material, penghasil penisilin (antibiotik),
penyebab penyakit, dll.

65. Klasifikasi
 Fungi dibagi 4 kelompok berdasarkan sifat khas struktur dan
cara reproduksinya :
- Zygomycetes
Sprora seksual disebut Zigospora, spora aseksual
disebut Sporangiospora.
Contoh : Rhizopus
- Ascomycetes, spora disebur askospora
Contoh, Neorospora
- Basidiomycetes, Spora disebut basidiospora
Contoh: Volvariella volvacea
- Deuteromycetes, belum ditemukan reproduksi
seksualnya. Contoh ; Monilia

66. Cara hidup cendawan
 Cara hidup simbiosis
 Mutualis contoh: -pembentuk mikoriza
 antagonis (parasit),contoh-penyebab
penyakit -predator

67. c)- Khamir (Yeast)
Sumber : Lingkungan yang berkadar gula dan
pH rendah, seperti buah-buahan dan sirup.
Morfologi : – Uniseluler (bersel tunggal).
– Ukuran 5-20 mm. (5-10 x lebih besar dr bakteri)
- Bentuk sel : Pseudomiselium .
 Struktur : – Eukariotik.
– Memiliki dinding sel yang serupa dengan bakteri
- Sitoplasma memiliki inti bebas (discrete nucleus).
– Memiliki vakuola yang berisi sejumlah besar cairan
 Perkembangbiakan : Aseksual dengan tunas.
 Peranan : Fermentasi alkoholik pada bir, tape, nata dll.

69. Protozoa
Mencerna makanan, heterotrof,
perkembangan evolusi kearah hewan.
Kelompok protozoa:
Amuba: lentur, bentuk tidak tetap,
pseudopodia
Amoeba proteus

70. Flagelata:flagela>1,sebagian besar
nonparasit, kecualiTrypanosoma hidup
dalam aliran darah. T. gambiensedan
T. rhodesiense penyebab penyakit tidur
di Afrika.
Trypanosoma

71. Entamoeba histolytic
Protozoa

72. Algae
 Algae adalah seperti-tanaman,
fotosintetik, organisme eukariotik yang
tumbuh dimanapun selama masih ada
cahaya dan kelembaban. Mereka
mengubah karbon dioksida (CO2)
menjadi bahan organik dan
menghasilkan oksigen (O2) selama
fotosintesis, sama seperti tanaman.