Bioremediasi: Fungsi Mikroba dan Ekosistem

Bioremediasi: Fungsi Hayati Bakteri, Alga, dan Cendawan

• Topik ini membahas bioremediasi, menggunakan organisme hidup untuk membersihkan kontaminan.
• Bioremediasi menggunakan mikroba, seperti bakteri, alga, dan jamur, untuk mendetoksifikasi zat berbahaya.
• Mekanisme bioremediasi melibatkan proses metabolisme mikroorganisme yang mendegradasi polutan.
• Mikroorganisme berperan penting dalam mendegradasi berbagai jenis polutan, termasuk limbah beracun dan senyawa organik.
• Berbagai bakteri, protista, dan jamur yang terdapat di sekitar kita berperan penting dalam menjaga keseimbangan ekosistem.

Bioremediasi: Capaian Pembelajaran

• Mahasiswa dapat menjelaskan mekanisme bioremediasi melalui mikroorganisme.
• Mahasiswa memahami fungsi hayati bakteri dalam proses bioremediasi.
• Mahasiswa mengetahui berbagai jenis bakteri, protista, dan jamur di sekitar dan peranannya.

Bioremediasi: Bahan Kajian

• Definisi bioremediasi dijelaskan sebagai proses menggunakan organisme hidup, untuk membersihkan polutan.
• Sumber polutan dan pergerakannya dalam lingkungan dibahas untuk mengetahui bagaimana polutan berpindah dan terakumulasi.
• Strategi penanganan polutan, seperti yang digunakan dalam bioremediasi, dibahas.
• Mekanisme biodegradasi limbah oleh bakteri, alga, dan jamur dijelaskan.

Sumber dan Pergerakan serta Dampak Polutan

• Sumber polutan dapat berupa limbah cair, udara, dan air, dan pergerakannya dapat melalui aliran air, udara, maupun penyebaran.
• Dampak polutan terhadap manusia, hewan, dan lingkungan dijelaskan.

Bioremediasi VS Konvensional

• Bioremediasi umumnya lebih murah dan ramah lingkungan bila dibandingkan dengan metode konvensional.
• Efisiensi bioremediasi dipengaruhi oleh faktor seperti konsentrasi awal polutan, jenis polutan, dan faktor lingkungan.

Strategi Penanggulangan

• Bioremediasi dapat dilakukan secara in situ atau ex situ, yang akan disesuaikan dengan kondisi polutan dan lingkungan.
• Mengoptimalkan proses biodegradasi, dengan mengoptimasi faktor lingkungan yang mendukung, untuk meningkatkan efektivitasnya.

Strategi Penanggulangan: Parameter Hasil Biodegradasi

• Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam strategi penanggulangan, adalah pH, suhu, oksigen terlarut, dan nutrisi untuk pertumbuhan mikroorganisme.
• Pemilihan mikroorganisme lokal untuk bioremediasi, dipertimbangkan karena kecocokannya dengan lingkungan.

Bioremediasi Oleh Bakteri

• Bakteri berperan dalam mineralisasi, inaktivasi, atau imobilisasi polutan menjadi bentuk yang tidak berbahaya.
• Bakteri tertentu dapat mendegradasi berbagai senyawa polutan, seperti hidrokarbon, senyawa logam berat, dan pestisida.
• Keberadaan biosurfaktan dan degradasi enzim yang dihasilkan bakteri mendukung proses bioremediasi.

Bioremediasi Oleh Alga

• Alga berperan dalam akumulasi logam berat seperti cadmium, zinc, dan chromium di permukaan sel dan vakuola.
• Alga dapat mendegradasi senyawa hidrokarbon، herbisida, dan pestisida.
• Kelompok alga yang penting dalam bioremediasi adalah alga hijau dan alga keemasan (golden algae)

Bioremediasi Oleh Cendawan

• Cendawan juga berperan penting dalam mendegradasi hidrokarbon, termasuk hidrokarbon aromatik, dan senyawa lainnya.
• Beberapa cendawan dapat berfungsi sebagai katalis dalam proses bioremediasi dan mampu menghasilkan enzim.
• Cendawan dapat berperan sebagai akumulator logam berat.
• Beberapa jenis cendawan memilki sifat mutulis, dan mampu mendegradasi berbagai polutan.

Keragaman Prokariot

• Prokariot terdiri dari Archaea dan Bacteria, yang berukuran kecil dan bersel tunggal.
• Ciri prokariot antara lain reproduksi/perkembangbiakan yang cepat, dan terdapat bentuk sel berupa coccus, batang, atau spiral.
• Keragaman prokariot dipengaruhi oleh ketersediaan oksigen, dan cara memperoleh energi.
• Adaptasi prokariot yang penting adalah pembentukan endospora.

Keragaman Struktur Permukaan Sel Prokariot

• Beberapa prokariot memilki kapsul.
• Struktur protein tidak diselubungi membran, yang menjadi salah satu faktor virulensi bagi bakteri patogen.
• Beberapa prokariot memiliki fimbriae atau pili untuk menempel.
• Pili sex lebih panjang untuk pertukaran DNA

Keragaman Reproduksi dan Adaptasi Prokariot

• Reproduksi cepat melalui pembelahan biner.
• Beberapa membentuk endospora yang dapat bertahan lama di lingkungan ekstrim.
• Potensi prokariot sebagai agen senjata biologis.

Keragaman Metabolisme Prokariot

• Ketersediaan oksigen menentukan tipe metabolisme prokariot (aerob/anaerob).
• Ada fotoautotrof, kemoautotrof, fotoheterotrof, dan kemoheterotrof.

Keragaman Kerjasama Metabolik

• Kerjasama antar prokariotik memungkinkan pemanfaatan sumber daya alam yang tidak dapat dilakukan secara individu.
• Adanya kerjasama metabolik pada koloni yang melapisi permukaan (biofilm) dimanfaatkan dalam imobilisasi dan degradasi polutan.

Keragaman Peranan Prokariot

• Beberapa bakteri laut dapat mengakumulasi polutan dari lingkungannya.
• Beberapa prokariot berperan dalam simbiosis mutualisme dengan organisme lain.
• Banyak prokariot dalam bentuk sel tunggal dan beberapa berkoloni.
• Spesies prokariotik juga berperan dalam penyakit.

Keragaman Protista

• Protista sangat beragam, sulit dikategorikan, dan sebagian besar uniseluler.
• Beberapa memiliki ciri yang kompleks seperti endosimbiosis, yang menghasilkan plastida dan multiselluler.
• Banyak yang merupakan organisme fotosintetik.

Keragaman Protista: Alveolata

• Ciri-ciri utama Alveolata adalah adanya alveoli.
• Beberapa tipe flagelata dan apikompleks berperan sebagai parasit pada inang (misal Plasmodium).
• Tipe protista ini dapat bersifat heterotrof atau fotosintetik.

Protista : Alga Merah Dan Hijau

• Alga merah dan hijau memiliki pigmen fikoeritrin/fikosianin (merahnya) dan klorofil (hijaunya).
• Alga mendapatkan nutrisi melalui fotosintesis dan dapat hidup di berbagai habitat.
• Beberapa alga membentuk koloni yang besar/kompleks

Keragaman Peranan Cendawan

• Cendawan dapat berperan sebagai dekomposer, dan sebagai patogen.
• Cendawan memiliki peran dalam ekosistem, seperti siklus nutrisi, mutualisme (misal mikoriza), dan juga dalam hal penyakit.
• Mengklasifikasikan berdasarkan nutrisi dan cara hidup.

Keragaman Cendawan Patogen

• Beberapa cendawan bersifat patogen pada tumbuhan.
• Beberapa cendawan menghasilkan senyawa toksik bagi manusia dan hewan.
• Hewan umumnya kurang rentan terhadap cendawan patogen dibanding dengan tumbuhan.
• Hubungan dengan inangnya dipengaruhi jenis hifa yang dimilikinya (misal haustorium).

Keragaman Mutualisme Antara Cendawan dan Akar Tumbuhan

• Peranan cendawan mikoriza dapat meningkatkan jangkauan dan penyerapan unsur hara nutrisi oleh tumbuhan.
• Asosiasi mutualisme antara cendawan dan akar tumbuhan penting dalam berbagai ekosistem.
• Hifa cendawan ektomikoriza membentuk mantel di sekitar perakaran inang.

Keragaman Mutualisme Antara Cendawan Dan Alga (Liken)

• Mutualisme antara cendawan (mikobion) dan alga / sianobakteri (fotobion) membentuk liken.
• Lichen juga berperan dalam mengindikasikan pencemaran udara.
• Fotobion memberikan hasil fotosintat, sedangkan mikobion menyediakan lingkungan bagi pertumbuhan fotobion.

Kuiz ini membahas tentang bioremediasi dan peran mikroba seperti bakteri, alga, dan jamur dalam membersihkan kontaminan. Mahasiswa akan memahami mekanisme bioremediasi dan pentingnya mikroorganisme dalam menjaga keseimbangan ekosistem. Uji pengetahuan Anda tentang proses bioremediasi dan aplikasi praktisnya.