Makalah Bakteriologi PDF 2024

BAKTERIOLOGI (MACAM-MACAM MORFOLOGI BAKTERI, PERBEDAAN STRUKTUR BAKTERI GRAM POSITIF DAN NEGATIF, METABOLISME BAKTERI DAN BIOSINTESIS BAKTERI) MAKALAH Disusun oleh: Dinovan Maros Lubis – 160521240002 Ni Kade...

BAKTERIOLOGI (MACAM-MACAM MORFOLOGI BAKTERI, PERBEDAAN STRUKTUR BAKTERI GRAM POSITIF DAN NEGATIF, METABOLISME BAKTERI DAN BIOSINTESIS BAKTERI) MAKALAH Disusun oleh: Dinovan Maros Lubis – 160521240002 Ni Kadek Tisna Dewi – 160521240004 Ulia Wirda Sari – 160521240006 Indah Metrisia – 160521240008 Ni Wayan Sagita Putri Tanjung – 160521240009 Pembimbing: drg. Felisha Febriane Balafif, M.Kes. PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS PERIODONSIA FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS PADJADJARAN BANDUNG 2024  DAFTAR ISI COVER..................................................................................................... 1 DAFTAR ISI............................................................................................. 2 DAFTAR TABEL..................................................................................... 3 DAFTAR GAMBAR................................................................................ 4 BAB I......................................................................................................... 5 PENDAHULUAN..................................................................................... 5 BAB II....................................................................................................... 7 TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 7 2.1 Morfologi, Struktur dan Fisiologi Bakteri......................................... 7 2.1.1 Ragam Bentuk Morfologi Bakteri............................................... 7 2.1.2 Struktur Bakteri......................................................................... 11 2.1.3. Sifat, Karakter Fisiologi Bakteri............................................. 16 2.2. Bakteri Berdasarkan Struktur Dinding Sel.................................... 19 2.3. Metabolisme Bakteri....................................................................... 23 2.3.1 Respirasi Bakteri........................................................................... 25 2.4. Biosintesis Bakteri........................................................................... 34 BAB III................................................................................................... 36 KESIMPULAN....................................................................................... 36 DAFTAR PUSTAKA............................................................................. 37 2  DAFTAR TABEL Tabel 1 Bakteri Gram Positif.4........................................................................................ 20 Tabel 2 Bakteri Gram negatif........................................................................................ 20 Tabel 3 Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif............................... 22 Tabel 4 Perbedaan Susunan Dinding Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif................ 23 3  DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Bentuk morfologi bakteri. 1. Kokus, 2. Basilus, 3. Vibrio, 4. Spiral, 5. Spirochete (Kumar, 2016).3............................................................................................. 8 Gambar 2 Basilus. 1. Basil berkelompok, 2. Basil berbentuk rantai, 3.Diplobasil. 3........... 9 Gambar 3 Kokus. 1. Streptokokus, 2. Pneumokokus, 3. Gonokokus, 4. Meningokokus, 5. Neisseria catarrhalis, 6. Gaffkya tetragena, 7. Sarkina, 8. Stafilokukus.3........................... 10 Gambar 4 (a) Micrococcus luteus (22.000x)(coccus), (b) Legionella pneumophilla (Bacillus) (6500x), (c) Vibrio cholerae (13.000x)(vibrio), (d) Aquaspirillum (7.500x)(spririllum), (e)Spirochetes (14.000x)(spiroseta), (f) Streptomyces (6500x) (Talaro & Chess, 2012).3............................................................................................................ 10 Gambar 5 Struktur Umum Bakteri.................................................................................. 11 Gambar 6 Dinding sel bakteri Gram-Positif.3.................................................................. 12 Gambar 7 Dinding sel bakteri Gram-Negatif.3................................................................ 13 Gambar 8 Struktur membran plasma bakteri.3................................................................ 13 Gambar 9 Susunan flagella............................................................................................ 15 Gambar 10 Pengamatan struktur pili dengan mikroskop electron pada E.coli. Pili sex pada bakteri E.coli Ketika konjugasi antar dua sel.3................................................................. 16 Gambar 11 Pewarnaan Gram......................................................................................... 21 Gambar 12 Perbedaan Dinding a) Sel Bakteri Gram Positif b) sel Bakteri gram negatif. 23 Gambar 13 Reaksi Glikolisis. Glikolisis adalah jalur metabolisme yang mengubah glukosa, gula enam karbon (6C), menjadi dua produk piruvat tiga karbon (3C). Dalam prosesnya, dua koenzim NADH dan didapat hasil bersih dari dua molekul ATP terjadi. Atom karbon diwakili oleh lingkaran. Lingkaran hitam mewakili atom karbon yang terikat pada kelompok fospat.6....................................................................................... 26 Gambar 14 Siklus Krebs. Piruvat dari glikolisis menggabungkan dengan koenzim A untuk membentuk asetil-CoA (langkah transisi dalam persegi panjang). Molekul ini kemudian bergabung dengan molekul empat karbon (4C) untuk membentuk sitrat. Setiap belokan siklus asam sitrat melepaskan CO2 menghasilkan ATP, dan membentuk koenzim NADH dan FADH2 karena molekul 4C lainnya direformasi untuk memulai putaran siklus lainnya.6........................................................................................................................ 27 Gambar 15 Fosforilasi Oksidatif Berasal dari glikolisis dan siklus asam sitrat, koenzim NADH dan transportasi FADH2 dan kemudian mentransfer pasangan elektron ke rantai transpor elektron dalam membran sel (1). Pergerakan elektron kemudian memicu pengangkutan proton (H+) melintasi membran sel (2). Proton kemudian masuk kembali sel melalui saluran protein dalam enzim ATP synthase (3). Molekul ADP bergabung dengan fosfat sebagai proton dan bergerak melalui saluran, menghasilkan ATP. 6........... 29 4  BAB I PENDAHULUAN Bakteriologi adalah cabang ilmu mikrobiologi yang berfokus pada studi tentang bakteri, termasuk karakteristik, klasifikasi, dan peran bakteri dalam lingkungan serta kaitannya dengan kesehatan manusia dan hewan. Ilmu ini berkembang pesat seiring dengan kemajuan teknologi, yang memungkinkan peneliti mengidentifikasi dan memahami berbagai spesies bakteri yang hidup di berbagai ekosistem. Pemahaman tentang bakteri sangat penting karena peran mereka yang sangat beragam, mulai dari agen penyebab penyakit hingga mikroorganisme yang berperan penting dalam siklus biogeokimia. 1 Selain berperan dalam siklus lingkungan, bakteri juga menjadi perhatian utama dalam bidang kesehatan, terutama bakteri patogen yang menyebabkan berbagai penyakit infeksi. Penyakit seperti tuberculosis, salmonellosis, dan pneumonia adalah contoh infeksi yang disebabkan oleh bakteri dan dapat menyebar dengan cepat dalam populasi. Dalam bidang kedokteran, studi bakteriologi menjadi dasar dalam pengembangan antibiotik, vaksin, dan metode pencegahan lain untuk melawan infeksi bakteri, yang telah menyelamatkan jutaan nyawa manusia. 1 Bakteri juga memainkan peran penting dalam bidang bioteknologi dan industri. Berbagai jenis bakteri dimanfaatkan dalam produksi enzim, bahan pangan, dan biofuel. Teknologi rekayasa genetika memungkinkan ilmuwan untuk memodifikasi bakteri agar dapat menghasilkan produk yang lebih bermanfaat, seperti insulin untuk pengobatan diabetes dan enzim untuk industri makanan. Pengembangan produk berbasis bakteri ini menekankan pentingnya penelitian bakteriologi dalam mendukung kemajuan teknologi dan inovasi. 2 Secara keseluruhan, bakteriologi adalah bidang studi yang memiliki dampak luas, baik di bidang kesehatan, industri, maupun lingkungan. Pemahaman mendalam tentang bakteri diperlukan untuk mendukung upaya dalam mengatasi tantangan global, seperti resistensi antibiotik, pengolahan limbah, dan produksi pangan yang berkelanjutan. Oleh karena itu, penelitian di bidang bakteriologi akan 5 terus berperan penting dalam mengatasi permasalahan kesehatan dan lingkungan yang semakin kompleks di masa depan.2 6  BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi, Struktur dan Fisiologi Bakteri 2.1.1 Ragam Bentuk Morfologi Bakteri Bakteri adalah organisme bersel tunggal yang memilki ukuran mikroskopik dan berkembang biak secara sederhana. Perkembangan biakan bakteri dilakukan dengan cara pembelahan biner. Secara umum bakteri memiliki dinding sel dan tidak memiliki klorofil. Dibandingkan dengan jenis makhluk hidup lain, bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlah dan penyebarannya. Penyebaran bakteri dapat dijumpai di gurun pasir, salju, es hingga lautan. Begitu luasnya penyebaran bakteri ini memungkinkan untuk menjadi salah satu penyebab terjadinya penyakit pada manusia.3 Ukuran bakteri yang mikroskopik atau sangat kecil menyebabkan tidak dapat teramatinya dengan jelas morfologi dan struktur lengkap dari organisme ini. Namun ukurannya jauh lebih besar dibandingkan ukuran virus. Maka perlu bantuan mikroskop cahaya bahkan dengan mikroskop elektron, agar berbagai struktur halus yang ada diluar serta didalam sel bakteri dapat lebih jelas teramati. Dengan bantuan mikroskop, bentuk sel bakteri dapat dengan mudah diamati. Sel bakteri akan dengan mudah teramati menggunakan mikrometer okuler. Satuan dari pengukuran sel bakteri adalah mikron atau mikrometer (mm). 3 - 1 micron (μm) = 1/1000 milimeter (mm) - 1 nanometer (nm) = 1/1000 micron (μm) - 1 Angstrom unit (Å) = 1/10 Nanometer(nm) Ukuran morfologi bakteri yang masih dapat dilihat dengan mata telanjang hanya mencapai ukuran 200 μm. Sel bakteri umumnya memiliki ukuran Panjang 2,0 – 5,0 μm dan lebar nya berkisar antara 0,2 – 1,5 μm. Beberapa spesies bakteri patogenik memiliki ukuran 0,4 – 2 μm.3 Pengamatan tentang karakteristik morfologi koloni bakteri penting untuk dilakukan. Hal ini bertujuan agar mempermudah dalam proses identifikasi jenis 7 bakteri. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan bahwa berdasarkan ciri morfologi koloni bakteri dan biakan murni maka dapat dilakukan proses identifikasi jenis- jenis mikroorganisme. Namun, untuk memperoleh hasil identifikasi yang sempurna maka harus dilanjutkan dengan uji biokimia. 3Bakteri memiliki bentuk morfologi yang beraneka ragam yaitu bulat (kokus), batang (basil) dan spiral (Gambar 1). 3 Gambar 1 Bentuk morfologi bakteri. 1. Kokus, 2. Basilus, 3. Vibrio, 4. Spiral, 5. Spirochete (Kumar, 2016). 3 1) Bakteri bentuk batang atau basil (Bacillus) (Gambar 2).3 Dikelompokkan menjadi beberapa macam jenis sel; a. Monobasil (batang tunggal), yaitu bakteri yang hanya berbentuk satu batang tunggal, contoh Salmonella typhi, Escherichia coli. b. Diplobasil (berkelompok dua-dua), yaitu penataan sel bakteri batang yang berkelompok dua-dua sel, atau berpasangan (dua-dua sel), contoh Renibacterium salmoninarum c. Streptobasil (rantai batang), yaitu penataan sel bakteri basil yang membentuk rantai, contoh Bacillus anthracis, Azotobacter sp. 8  Gambar 2 Basilus. 1. Basil berkelompok, 2. Basil berbentuk rantai, 3.Diplobasil.3 2) Bakteri bentuk bulat ( coccus) (Gambar 3).3 Dikelompokkan menjadi beberapa macam jenis sel; a. Monokokus, yaitu bakteri berbentuk bulat tunggal, contoh : Neisseria gonorrhoeae b. Diplokokus (diplococci), yaitu bakteri berbentuk bulat yang bergandengan dua-dua, contoh : Diplococcus pneumonia c. Sarkina, yaitu bakteri berbentuk bulat berkelompok 8 sel atau lebih sehingga bentuknya mirip kubus d. Streptokokus, yaitu bakteri berbentuk bulat membentuk rantai Panjang atau pendek e. Stafilokukus, yaitu bakteri berbentuk bulat yang berkoloni membentuk sekelompok sel tidak teratur sehingga bentuknya mirip kumpulan buah anggur. 9 Gambar 3 Kokus. 1. Streptokokus, 2. Pneumokokus, 3. Gonokokus, 4. Meningokokus, 5. Neisseria catarrhalis, 6. Gaffkya tetragena, 7. Sarkina, 8. Stafilokukus.3 3) Bakteri bentuk spiral (Gambar 4).3 a. Spiral, kelompok bakteri yang bentuknya seperti spiral contoh Spirillum b. Vibrio, merupakan bakteri berbentuk spiral tak sempurna, contoh Vibrio cholera c. Spiroseta, yaitu kelompok bakteri berbentuk spiral yang bersifat lentur. Ketika bergerak tubuhnya dapat memanjang dan mengkerut.contoh Treponema pallidum. Gambar 4 (a) Micrococcus luteus (22.000x)(coccus), (b) Legionella pneumophilla (Bacillus) (6500x), (c) Vibrio cholerae (13.000x)(vibrio), (d) Aquaspirillum (7.500x)(spririllum), (e)Spirochetes (14.000x)(spiroseta), (f) Streptomyces (6500x) (Talaro & Chess, 2012).3 10 2.1.2 Struktur Bakteri Secara umum, struktur bakteri dibagi menjadi 2 yaitu (Gambar 5); a. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) meliputi; dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, dan DNA b. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) meliputi; kapsul, flagellum, pilus, fimbria, volutin dan endospora. Gambar 5 Struktur Umum Bakteri Fungsi dari struktur bakteri tersebut meliputi:3 1. Dinding sel Dinding sel berfungsi dalam memberi bentuk dan melindungi bagian luar sel bakteri. Secara umum dinding sel terletak diantara kapsul dan membran sitoplasma, tersusun atas peptidoglikan, yaitu gabungan polisakarida dan protein. Karena sifatnya yang elastic, selain melindungi sel juga berpengaruh terhadap bentuk sel. Berdasarkan perbedaan struktural dinding sel, bakteri diklasifikasikan menjadi Gram-positif dan Gram-negatif. Dinding sel bakteri Gram-positif memiliki struktur kimia yang lebih sederhana dibandingkan dengan Gram- negatif.3 a. Dinding sel bakteri Gram-positif (Gambar 6) Dinding sel berlapis tunggal. Peptidoglikan lebih tebal (15-80 nm), lebih kuat dan kandungan lipidnya rendah (1-4 %). Dinding sel bakteri Gram-Positif 11 juga mengandung asam teikoat. Apabila diberi pewarnaan Gram, dinding selnya dapat menyerap warna violet (ungu). Contoh Lactobacillus bulgaricus. Gambar 6 Dinding sel bakteri Gram-Positif.3 b. Dinding sel bakteri Gram-Negatif (Gambar 7) Terdiri dari komponen peptidoglikan, lipoprotein, membrane luar, dan lipopolisakarida. Peptidoglikan nya lebih tipis dibanding Gram–positif dan kandungan lipidnya tinggi (11-22%). Lapisan peptidoglikan terikat pada lipoprotein secara kovalen di membran luar dan membrane plasma. Periplasma terdiri dari enzim degradasi dengan konsentrasi tinggi dan protein transport. Lipoprotein terikat ke peptidoglikan. Membrane luar melekat dengan lipoprotein. Apabila diberi pewarnaan Gram, dinding selnya dapat menyerap warna merah, Contoh Salmonella typhi.3 12  Gambar 7 Dinding sel bakteri Gram-Negatif.3 2. Membran plasma (Gambar 8) Membran plasma pada bakteri memiliki sifat permeable selective yang berperan dalam mengatur pertukaran za tantara sel dan lingkungannya. Secara umum membrane plasma disusun atas fosfolipid dan protein. Membran plasma bakteri terletak dibagian bawah dinding sel tetapi tidak terikat. 3 Gambar 8 Struktur membran plasma bakteri.3 3. Sitoplasma Merupakan suatu cairan sel tempat berlangsungnya reaksi metabolisme sel untuk mendapatkan energi. Didalamnya dapat ditemukan ribosom, granula, spora dan DNA.3 4. Ribosom Merupakan tempat terjadinya proses sintesa protein yang dibantu RNA (mRNA, rRNA, tRNA). Ukuran nya sangat kecil (10 – 20 nm). Ribosom sel prokariotik (termasuk sel bakteri) disebut ribosom 70S, dipisahkan kedalam 13 subnumit 30S dan 50S. subunit 30S mengandung RNA 16S, sebaliknya subunit 50S mengandung RNA 23S dan 5S. huruf S menunjukkan unit Svedberg, yang menunjukkan laju relatif sedimentasi (pengendapan) selama sentrifuge kecepatan tinggi.3 5. Endospora Merupakan strategi bakteri dalam mengatasi kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Endospore memiliki dinding tebal, tahan terhadap panas, dapat melakukan dormansi dan tahan lama. Adapun ciri-ciri endospore bakteri yaitu; (1) dibentuk oleh semua spesies Bacillus, Clostridium, dan Sporosarcina, (2) tahan terhadap pemanasan, desinfektan dan pengeringan, (3) terbentuk pada kondisi yang tidak memungkinkan untuk pertumbuhan sel vegetatifnya, (4) bentuk dan posisi endospore di dalam sel berbeda pada masing-masing spesies.3 6. DNA ( deoxyribonucleic acid) Asam deoksiribonukleat yang berperan sebagai pembawa informasi genetik. 3 7. Kapsul Merupakan lapisan luar dinding sel yang melindungi sel, baik dari fagositosis maupundari kondisi lingkungan seperti radiasi, kekeringan, maupun senyawa kimia. Selain itu berperan juga dalam upaya pertahanan diri dari antitoksin yang dihasilkan sel inang. Kapsul pada bakteri tersusun atas polisakarida dan protein dengan komposisi yang berbeda. Beberapa jenis bakteri melalui proses penanaman pada media gula tertentu ada yang langsung membentuk lendir yang kemudian berubah menjadi kapsula, misalnya pada Leuconostoc mesenteroides. Secara khusus, keberadaan kapsul pada bakteri memiliki arti penting karena erat hubungannya dengan sifat patogenitas (keganasan) suatu jenis. Pada bakteri patogen tertentu, keganasannya akan turun bila kapsul nya dihilangkan. Hal ini berkaitan dengan adanya bahan-bahan pembentuk kapsul yang memiliki sifat fatositik pada bakteri tersebut.3 8. Flagellum (Gambar 9) Berperan sebagai alat gerak yang dapat ditemukan pada beberapa jenis bakteri. Flagella pada bakteri memiliki Panjang 3 – 20 um dan diameter 0,01 – 0,013 um. Terdapat beberapa tipe flagella. (1) monotrichous (monotrik), yaitu 14 terdapat satu flagella diujung (contoh Vibrio cholera), (2) Amphitrichous (amfitrik), yaitu memiliki satu flagel atau terdapat satu flagel dikedua ujung, (contoh Alkaligenes faecalis), (3) Lophotrichous (lofotrik), yaitu terdapat beberapa flagel di salah satu atau kedua ujung (contoh Spirillia), (4) Peritrichous (peritrik), yaitu terdapat flagella diseluruh permukaan tubuhnya (contoh Typhoid bacilli).3 Pergerakan sel oleh flagella akan mendorong sel dengan putaran melingkar searah sumbu panjangnya, seperti baling-baling. Putarannya dikuatkan oleh arus listrik. Flagella ganda akan memutar berlawanan dengan arah jarum jam untuk membentuk suatu berkas yang terkoordinir dan efek pergerakan sel umumnya kearah nutrisi (kemotaksis positif).3 Gambar 9 Susunan flagella 9. Mesosom Merupakan penyedia energi atau pabrik energi pada bakteri. Selain itu berfungsi juga dalam sintesis dinding sel, dan pembelahan nucleus sel bakteri. Struktur mesosoma pada bakteri melipat kedalam (invaginasi) sitoplasma. Struktur mesosom selalu sinambung dengan membrane sitoplasma. 3 10. Vakuola gas Merupakan bagian dari sel bakteri yang dapat ditemukan pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.3 11. Mikrofibril: Fimbria / Pili (Gambar 10) 15  Fimbria disebut juga Pili merupakan benang-benang halus yang keluar atau menonjol dari dinding sel berukuran 0,004 – 0,008 μm. Dibandingkan dengan flagella, struktur fimbria lebih lurus, tipis dan pendek. Fimbria pada bakteri berperan dalam membantu bakteri bertahan hidup dan berinteraksi dengan sel inang. Salah satu aktivitas fungsional fimbria adalah adhesin, lektin, evasin, agresin dan pili seks. Adhesin adalah faktor pelekat spesifik pada bakteri pathogen yang menyebabkan infeksi. Spesifitas perlekatan fimbria dapat menyebabkan bakteri menempel dan berkoloni pada jaringan inang spesifik. Misalnya fimbria 987P, K88, K99 pada strain E.coli enteropatogen (penyebab diare) berfungsi untuk kolonisasi dalam usus babi dan anak sapi. Fimbria lainnya yang tergolong dalam kelompok protein disebut lektin. Lektin dapat ditemukan pada hewan dan tumbuhan yang berkaitan dengan gula spesifik pada permukaan sel. misalnya pelekatan fimbria E.coli dan Shigella flexneri terhadap sel darah merah dan jaringan (epitel usus) secara spesifik dihambat oleh D-manosa dan D- metilmanosida. Fimbria spesifik juga dimiliki beberapa bakteri untuk mengikat senyawa tertentu. Misalnya Pseudomonas aeruginosa memiliki fimbria spesifik untuk mengikat metil D-galaktosa dan Vibrio cholerae mengikat L- fruktosa atau D-mannosa.3 Gambar 10 Pengamatan struktur pili dengan mikroskop electron pada E.coli. Pili sex pada bakteri E.coli Ketika konjugasi antar dua sel.3 2.1.3. Sifat, Karakter Fisiologi Bakteri Untuk dapat bertahan hidup, terdapat beberapa sifat fisiologis yang diperlukan oleh bakteri, yaitu;3 1. Air. Untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan, bakteri memerlukan air 16  dalam konsentrasi tinggi disekitarnya. Air merupakan pengantar semua bahan gizi yang diperlukan sel dan untuk membuang semua zat yang tidak diperlukan keluar sel. 2. Garam-garam organik. Diperlukan dalam upaya mempertahankan keadaan koloidal dan tekanan osmotik di dalam sel, untuk memelihara keseimbangan asam basa dan berfungsi sebagai bagian enzim atau sebagai aktivator reaksi enzim. 3. Mineral. Diperlukan karbon, nitrogen, belerang, fosfat, aktivator enzim (Mg, Fe, K dan Ca). 4. CO2. diperlukan dalam proses sintesa dengan timbulnya asimilasi CO2 di dalam sel 5. O2. Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen, bakteri dikelompokkan dalam 5 golongan; (1) Anaerob obligat, hidup tanpa oksigen, oksigen menjadi toksik terhadap golongan bakteri jenis ini. Contoh Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens. (2) Anaerob aerotolerant, tidak mati dengan adanya oksigen. (3) Anaerob fakultatif, mampu tumbuh baik dalam suasana dengan atau tanpa oksigen. Contoh Streptococcus, Aerobacter aerogenes, Escherichia coli. (4) Aerob obligat, dapat tumbuh subur bila ada oksigen dalam jumlah besar. Contoh Mycobacterium tuberculosis. (5) Mikroaerofilik, hanya tumbuh baik dalam tekanan oksigen yang rendah. 6. Temperatur. Untuk hidup, bakteri mempunyai temperatur optimum yaitu kondisi dimana bakteri tersebut dapat tumbuh sebaik-baiknya dan batas-batas temperatur dimana pertumbuhan dapat terjadi. Berdasarkan temperatur, bakteri dikelompokan menjadi 3 golongan; (1) Psikhrofilik (temp -5 sampai +20°C dengan optimum 1-20°C). (2) Mesofilik (temp 10 – 45°C dengan optimum 20 – 40°C). (3) Termofilik (temp 25 – 80°C dengan optimum 50 – 60°C) 7. pH. Keberadaan pH sangat mempengaruhi pertumbuhan bakteri. Bakteri patogen Sebagian besar hidup pada pH optimum 7,2 – 7,6 8. Sumber C. Berdasarkan sumber karbon (C), bakteri digolongkan kedalam 2 golongan ; (1) bakteri autotrof (litotrof), yaitu bakteri yang hanya memerlukan air, garam anorganik dan CO2 sebagai sumber C bagi pertumbuhannya, 17  mensintesis Sebagian besar metabolik organik CO2. (2) bakteri heterotrof (organotrof), yang terbagi menjadi bakteri heterotrof fotosintetik (memperoleh energi dari cahaya) dan heterotrof kemosintetik (memperoleh energi dari oksidasi senyawa organik, memerlukan C dalam bentuk senyawa organic karbohidrat untuk pertumbuhannya). Untuk dapat melihat sifat dan karakter fisiologi bakteri dapat dilakukan dengan pemeriksaan terhadap: 3 1. Kebutuhan akan makanan bakteri tersebut. Apakah hanya membutuhkan makanan sederhana datau memerlukan zat-zat tambahan seperti darah. 2. Suhu. Diperlukan informasi suhu tertentu yang optimal untuk pertumbuhan bakteri tersebut. 3. Hubungan bakteri dengan O2 dan CO2. Dilakukan pemeriksan sifat bakteri apakah golongan aerob, anaerob dan tekanan CO2. 4. Hubungan bakteri dengan pH pembenihan. Diperlukan informasi pH optimum, pH maksimum-minimum dari bakteri tersebut. 5. Pembentukan pigmen. Diperiksa apakah bakteri tersebut membentuk pigmen pada pembenihan tertentu. 6. Daya proteolitik. Diperiksa apakah bakteri tersebut dapat mencairkan gelatin, mencernakan daging, serum dan sebagainya. 7. Peragian hidrat arang. Diperiksa apakah bakteri tersebut dapat membentuk asam, gas, glukosa dan hidrat arang. 8. Pembentukan indol. Diperiksa apakah bakteri dapat membentuk indol. 9. Pembentukan H2S 10. Reduksi Nitrat. Diperiksa apakah bakteri dapat merubah nitrat menjadi nitrit 11. Reduksi litmus dan indikator lain 12. Hidrolisa tepung kanji. Diperiksa apakah bakteri tersebut dapat membentuk glukosa 13. Pembentukan “acetyl metyl carbinol”. Diperiksa dengan menggunakan tes Voges-Proskauer. 14. Derajat keasaman akhir dalam kaldu glukosa. Ditentukan dengan tetesan merah metil. 18 2.2. Bakteri Berdasarkan Struktur Dinding Sel Berdasarkan struktur dinding selnya bakteri dibedakan menjadi dua yaitu bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. Untuk mengetahui perbedaannya dapat lihat dengan pewarnaan dan diamati dibawah mikroskop. Teknik pewarnaan yang digunakan yaitu pewarnaan Gram sesuai dengan nama penemunya yaitu Hans Christian Gram (1884). Bakteri yang diwarnai dengan zat warna violet dan yodium, dicuci dengan alkohol, diwarna dengan safranin. Bila dalam pengamatan secara mikroskopis bakteri menunjukkan warna ungu maka dikelompokkan pada jenis bakteri Gram positif, bila pengamatan secara mikroskopis bakteri menunjukkan warna merah maka dikelompokkan pada jenis bakteri Gram negatif. Ada kelompok bakteri dari famili Bacillicea yang pada usia tertentu berubah dari Gram positif menjadi Gram negatif disebut Gram variabel. Persamaan dan Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif.4 I. Ciri-ciri Bakteri Gram Positif4 a. Struktur dinding sel tebal sekitar 15-80 nm, berlapis tunggal (monolayer) b. Dinding sel sebagian besar tersusun dari peptidoglikan dan sebagian lagian terdiri dari polisakarida dan asam teikoat c. Bersifat lebih rentan terhadap penisilin, tidak peka terhadap streptomisin d. Lebih resisten terhadap gangguan fisik e. Toksin yang dibentuk berupa eksotoksin dan endotoksin 19  Tabel 1 Bakteri Gram Positif.4 II. Ciri-ciri Bakteri Gram Negatif.4 a. Komposisi dinding sel yang tipis sekitar 10-15 nm terdiri dari kandungan lipid yang tinggi dan peptidoglikan b. Memiliki membrane plasma ganda yang diselimuti oleh membrane luar permeabel c. Lebih tahan atau kuat terhadap antibiotik d. Tidak memilliki asam teikoat e. Toksin yang dibentuk endotoksin Tabel 2.3 Bakteri Gram Negatif.4 Tabel 2 Bakteri Gram negatif 20  Gambar 11 Pewarnaan Gram Dari penjelasan diatas dapat diketahui persamaan dan perbedaan antara bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif. A. Persamaan Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif.4 a. Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif memiliki organisasi seluler yang serupa merupakan mikroorganisme uniseluler prokariotik yang memiliki kapsul. b. Memiliki kromosom tunggal. c. Mengandung plasmid sebagai DNA ekstrachromosomalnya. d. Bereproduksi secara aseksual dengan pembelahan biner. e. Bereproduksi juga dengan transformasi, transduksi dan konjugasi. f. Dapat dihambat oleh antibiotik. g. Dinding sel mengandung peptidoglikan. h. Dapat merespons prosedur pewarnaan gram. i. Dapat menyebabkan penyakit pada manusia, tumbuhan dan hewan. 21 B. Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif Tabel 3 Perbedaan Bakteri Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif 22  Tabel 4 Perbedaan Susunan Dinding Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif Gambar 12 Perbedaan Dinding a) Sel Bakteri Gram Positif b) sel Bakteri gram negatif 2.3. Metabolisme Bakteri Metabolisme dalam bakteriologi merupakan proses kimia yang dilakukan oleh bakteri untuk mempertahankan hidup, tumbuh, dan bereproduksi. Bakteri memiliki metabolisme yang unik karena mereka bisa hidup dalam berbagai kondisi 23 lingkungan, mulai dari lingkungan yang aerob (memerlukan oksigen) hingga anaerob (tidak memerlukan oksigen). Metabolisme bakteri dikelompokkan menjadi dua kategori utama, yaitu katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah proses penguraian molekul kompleks menjadi molekul sederhana untuk menghasilkan energi, sedangkan anabolisme adalah proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana dengan menggunakan energi.5 Bakteri memperoleh energi melalui beberapa jalur metabolisme yang berbeda, di antaranya respirasi aerob, respirasi anaerob, dan fermentasi. Pada respirasi aerob, bakteri menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir, sehingga menghasilkan energi yang lebih tinggi dibandingkan dengan respirasi anaerob atau fermentasi. Sebaliknya, pada respirasi anaerob, bakteri menggunakan senyawa selain oksigen, seperti nitrat atau sulfat, sebagai akseptor elektron terakhir. Fermentasi terjadi tanpa adanya oksigen dan menghasilkan energi lebih sedikit, namun tetap cukup bagi bakteri tertentu untuk bertahan hidup.5 Jenis metabolisme yang dilakukan bakteri sangat bergantung pada spesiesnya dan kondisi lingkungannya. Misalnya, bakteri aerobik seperti Escherichia coli membutuhkan oksigen untuk respirasi, sedangkan bakteri anaerobik obligat seperti Clostridium botulinum tidak dapat tumbuh dalam lingkungan yang mengandung oksigen. Selain itu, beberapa bakteri memiliki fleksibilitas metabolik yang memungkinkan mereka beralih antara respirasi aerob dan anaerob tergantung pada ketersediaan oksigen di lingkungan, seperti bakteri fakultatif anaerob. 5 Proses metabolisme bakteri juga mempengaruhi ekosistem tempat mereka hidup. Bakteri perombak, misalnya, membantu dalam siklus nutrisi dengan menguraikan bahan organik mati dan melepaskan nutrisi penting ke lingkungan. Dalam ekosistem perairan dan tanah, metabolisme bakteri sangat penting karena bakteri dapat mengubah senyawa kimia, seperti nitrogen, menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman dan organisme lain. Hal ini membuat bakteri berperan sebagai agen penting dalam daur ulang nutrisi.5 Dengan memahami metabolisme bakteri, kita dapat mengaplikasikan pengetahuan ini untuk berbagai tujuan, seperti dalam bioremediasi untuk membersihkan polutan atau dalam industri untuk memproduksi bahan kimia tertentu. 24 Selain itu, pemahaman mengenai metabolisme bakteri juga berperan penting dalam bidang kedokteran untuk mengembangkan antibiotik dan strategi pengobatan yang efektif melawan infeksi bakteri. Pemanfaatan bakteri dalam bioteknologi juga membuka peluang untuk inovasi baru dalam berbagai bidang. 5 2.3.1 Respirasi Bakteri Respirasi didefenisikan sebagai penggunaan serangkaian transfor elektron untuk mentrasnfer elektron menuju aseptor elektron terakhir. Energi diperoleh melalui fosporilasi oksidatif tetapi dalam prosesnya bisa menggunakan oksigen sebagai aseptor elektron terakhir (respirasi aerob) atau senyawa anorganik lain (respirasi anaerob). Keduanya memiliki tahapan yang sama dalam proses awal, yaitu glikolisis, namun berbeda pada tahapan lanjutan yang melibatkan siklus Krebs dan rantai transpor elektron.6 a. Jalur Respirasi Aerob Respirasi aerob terdiri dari beberapa tahapan utama: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif piruvat, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron. Berikut adalah penjelasan dari masing-masing tahapan:6 1. Glikolisis Proses respirasi aerob dimulai dengan glikolisis, yang berlangsung di sitoplasma. Dalam glikolisis, satu molekul glukosa (C₆H₁₂O₆) dipecah menjadi dua molekul piruvat (C₃H₄O₃). Selain itu, dihasilkan 2 molekul ATP melalui fosforilasi tingkat substrat dan 2 molekul NADH yang membawa elektron berenergi tinggi. 25 Gambar 13 Reaksi Glikolisis. Glikolisis adalah jalur metabolisme yang mengubah glukosa, gula enam karbon (6C), menjadi dua produk piruvat tiga karbon (3C). Dalam prosesnya, dua koenzim NADH dan didapat hasil bersih dari dua molekul ATP terjadi. Atom karbon diwakili oleh lingkaran. Lingkaran hitam mewakili atom karbon yang terikat pada kelompok fospat.6 2. Dekarboksilasi Oksidatif Piruvat Setelah glikolisis, molekul piruvat dipindahkan ke sitoplasma pada bakteri. Di sini, piruvat diubah menjadi asetil-KoA dengan melepaskan satu molekul karbon dioksida (CO₂) dan menghasilkan satu NADH. Proses ini penting karena asetil-KoA adalah bahan dasar yang memasuki siklus Krebs. 6 26  3. Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat) Gambar 14 Siklus Krebs. Piruvat dari glikolisis menggabungkan dengan koenzim A untuk membentuk asetil- CoA (langkah transisi dalam persegi panjang). Molekul ini kemudian bergabung dengan molekul empat karbon (4C) untuk membentuk sitrat. Setiap belokan siklus asam sitrat melepaskan CO2 menghasilkan ATP, dan membentuk koenzim NADH dan FADH2 karena molekul 4C lainnya direformasi untuk memulai putaran siklus lainnya.6 27  Siklus Krebs, juga dikenal sebagai siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilatm adalah jalur metabolic yang terjadi didalam mitokondria bakteri atau sitoplasma pada bakteri yang tidak memiliki mitokondira. Siklus ini merupakan langkah penting dalam metabolisme aerobic, dimana senyawa organic di oksidasi secara lengkap untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Asetil-KoA yang terbentuk kemudian memasuki siklus Krebs, yang terjadi di sitoplasma bakteri. Dalam siklus ini, asetil-KoA bergabung dengan oksaloasetat (C₄H₄O₅) membentuk sitrat (C₆H₈O₇). Melalui serangkaian reaksi enzimatik, sitrat dipecah kembali menjadi oksaloasetat, menghasilkan 2 molekul CO₂, 3 molekul NADH, 1 molekul FADH₂, dan 1 molekul ATP per siklus. NADH dan FADH₂ yang dihasilkan akan digunakan dalam rantai transpor elektron. 6 4. Rantai Transpor Elektron Elektron dari NADH dan FADH₂ dilepaskan ke rantai transpor elektron di membran plasma bakteri (atau membran mitokondria dalam sel eukariotik). Elektron ini ditransfer melalui serangkaian protein kompleks yang berfungsi memompa proton (H⁺) ke luar membran, menciptakan gradien proton. Gradien ini digunakan oleh enzim ATP sintase untuk menghasilkan ATP melalui mekanisme yang disebut fosforilasi oksidatif. 6 28 Gambar 15 Fosforilasi Oksidatif Berasal dari glikolisis dan siklus asam sitrat, koenzim NADH dan transportasi FADH2 dan kemudian mentransfer pasangan elektron ke rantai transpor elektron dalam membran sel (1). Pergerakan elektron kemudian memicu pengangkutan proton (H+) melintasi membran sel (2). Proton kemudian masuk kembali sel melalui saluran protein dalam enzim ATP synthase (3). Molekul ADP bergabung dengan fosfat sebagai proton dan bergerak melalui saluran, menghasilkan ATP. 6 Oksigen (O₂) berfungsi sebagai akseptor elektron terakhir dalam rantai ini, membentuk air (H₂O) setelah menerima elektron dan bergabung dengan proton. Pada respirasi aerob, setiap molekul glukosa dapat menghasilkan hingga 38 ATP (secara teori), namun umumnya sekitar 30-32 ATP dihasilkan karena beberapa energi hilang selama proses.6 b. Jalur Respirasi Anaerob Respirasi anaerob juga melibatkan glikolisis untuk memecah glukosa menjadi piruvat, tetapi tidak menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir. 29 Sebagai gantinya, bakteri anaerob memanfaatkan senyawa lain seperti nitrat (NO₃⁻), sulfat (SO₄²⁻), atau karbon dioksida (CO₂) untuk menerima elektron. Berikut adalah penjelasan tentang jalur respirasi anaerob: 6 1. Glikolisis Sama seperti pada respirasi aerob, glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat melalui glikolisis. Ini menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH. 2. Reduksi Akseptor Elektron Lain (Respirasi Anaerob) Pada respirasi anaerob, setelah glikolisis, jalur yang diambil bisa berbeda tergantung pada jenis bakteri dan ketersediaan akseptor elektron alternatif. Contoh akseptor elektron adalah: o Nitrat (NO₃⁻), yang direduksi menjadi nitrit (NO₂⁻) atau gas nitrogen (N₂), o Sulfat (SO₄²⁻), yang direduksi menjadi hidrogen sulfida (H₂S), o Karbon dioksida (CO₂), yang direduksi menjadi metana (CH₄) pada bakteri metanogen. Proses ini menghasilkan energi, tetapi lebih sedikit dibandingkan respirasi aerob karena rantai transpor elektron dalam kondisi anaerob biasanya lebih pendek dan menghasilkan gradien proton yang lebih rendah, yang berarti produksi ATP lebih sedikit.6 30 Gambar 16 Jalur respirasi nitrat dan denitrifikasi pada bakteri. Struktur rantai transpor elektron anaerob untuk proses respirasi nitrat dan denitrifikasi ditampilkan pada bagian atas. Ditunjukkan pula klaster gen untuk respirasi nitrat pada E. coli (nar) dan klaster gen untuk denitrifikasi pada Pseudomonas stutzeri yaitu nos, nir, dan nor. Gen-gen tersebut digambarkan dengan skala perkiraan, dan arah transkripsi ditunjukkan dengan panah.7 c. Fermentasi (Jika Tidak Ada Akseptor Elektron) Dalam kondisi di mana tidak ada akseptor elektron eksternal yang tersedia, bakteri dapat menggunakan jalur fermentasi. Fermentasi dimulai dengan glikolisis, dimana glukosa dipecah menjadi piruvat dalam sitoplasma. Dalam fermentasi, piruvat tidak masuk ke siklus Krebs atau rantai transpor elektron, melainkan diubah menjadi produk akhir seperti etanol, asam laktat, atau asam organik lainnya. Karena fermentasi tidak melibatkan rantai transport elektron, bakteri harus menggunakan senyawa organic sebagai akseptor elektron alternatif. Contoh akseptor elektron alternatif termasuk piruvat, asetaldehida, atau senyawa organik lainnya. Fermentasi menghasilkan sedikit ATP, hanya 2 ATP per molekul glukosa, karena hanya memanfaatkan glikolisis tanpa fosforilasi oksidatif. 6 31 Gambar 17 Fermentasi adalah proses anaerob yang memampukan kembali NADH menjadi NAD+ dengan mengubah bahan organik menjadi produk akhir fermentasi (A). Produk -produk ini memiliki kegunaan industri, dan beberapa menyediakan cara untuk membantu spesies bakteri identitas (B). 6 d. Fotosintesis Metabolisme fotosintetik pada bakteri adalah proses biokimia dimana bakteri menggunakan energi cahaya matahari untuk menghasilkan energi kimia yang dapat digunakan untuk pertumbuhan dan metabolisme seluler. Meskpun proses fotosintesis pada bakter tidak sekompleks pada tumbuhan hijau, mereka tetap memainkan peran penting dalam ekologi dan siklus biogeokimia. Berikut adalah penjelasan lengkap tentang metabolisme fotosintetik pada bakteri : 6 - Pigmen fotosintetik : bakteri fotosintetik mengandung pigmen fotosintetik seperti klorofil, bakterioklorofil, atau bakteriorodopsin yang menangkap energi cahaya matahari. Pigmen ini terletak di dalam membrane tilakoid atau 32  membrane plasma bakteri. - Penangkapan energi cahaya : pigmen fotosintetik menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADHP. Proses ini terjadi dalam struktur membrane khusus yang disebut tilakoid, yang dapat ditemukan di dalam sitoplasma bakteri. - Siklus Calvin : Beberapa bakteri fotosintetik, seperti Cyanobacteria, menggunakan siklul Calvin untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula dan senyawa organic lainnya. Proses ini terjadi di dalam stroma tilakoid dan melibatkan serangkaian reaksi biokimia yang kompleks. - Fotosistem : fotosistem adalah kompleks protein dan pigmen fotosintetik yang terlibat dalam penangkapan energi cahaya dan transfer elektron. Terdapat dua jenis fotosistem yang berbeda, yaitu fotosistem I dan fotosistem II, yang berperan dalam proses fotosintesis bakteri. - Pembentukan ATP : Energi cahaya yang ditangkap oleh pigmen fotosintetik digunakan untuk menghasilkan ATP melalui fotofosforilasi siklik atau non- siklik. ATP yang dihasilkan digunakan sebagai sumber energi untuk berbagai proses seluler, termasuk sintesis biomolekul dan transport aktif. - Pembentukan NADPH : Selain ATP, fotosintesis bakteri juga menghasilkan NADPH, yang digunakan dalam reaksi redoks dan biosintesis senyawa organik. NADPH dibutuhkan dalam siklus Calvin untuk mereduksi karbok dioksida menjadi gula. - Produksi Oksigen : Beberapa bakteri fotosintetik, seperti cyanobacteria, menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan dari fotosintesis. Proses ini penting dalam penyeimbangan atmosfer dan dalam menyediakan oksigen untuk organisme lain di lingkungan. 33  Gambar 18 Alur fotosintesis pada cyanobacteria dan alga. Fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu reaksi fiksasi energi dan reaksi fiksasi karbon.6 2.4. Biosintesis Bakteri Biosintesis bakteri adalah proses di mana bakteri memproduksi molekul- molekul penting untuk pertumbuhan, replikasi, dan fungsi kehidupannya. Molekul- molekul ini mencakup protein, lipid, karbohidrat, dan asam nukleat yang diperlukan dalam berbagai proses metabolisme. Biosintesis pada bakteri melibatkan enzim-enzim khusus yang bekerja dalam jalur metabolik tertentu untuk mengonversi substrat menjadi produk akhir yang diperlukan. Proses ini sangat kompleks dan beragam tergantung pada spesies bakteri dan lingkungannya.8 Proses biosintesis protein dalam bakteri, misalnya, dimulai dengan transkripsi DNA menjadi RNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi rantai polipeptida dalam ribosom. Polipeptida ini kemudian dilipat dan dimodifikasi menjadi protein fungsional 34 yang dibutuhkan sel. Protein ini berperan dalam berbagai fungsi seluler, mulai dari struktur hingga enzimatik. Efisiensi dan kecepatan biosintesis protein dalam bakteri biasanya lebih tinggi dibandingkan dengan organisme eukariotik, memungkinkan bakteri tumbuh dan berkembang biak dengan cepat.8 Biosintesis lipid juga penting dalam bakteri, terutama untuk membentuk membran sel yang melindungi komponen internal sel dari lingkungan eksternal. Bakteri mampu mensintesis berbagai jenis lipid, termasuk fosfolipid dan lipopolisakarida, yang menjadi komponen utama membran sel. Peran lipid ini sangat vital, tidak hanya untuk mempertahankan struktur sel tetapi juga sebagai penghalang selektif untuk mengatur masuk dan keluarnya zat-zat dari dan ke dalam sel. Beberapa bakteri, seperti Mycobacterium tuberculosis, memiliki lapisan lipid yang tebal yang melindungi mereka dari kondisi lingkungan yang ekstrem dan meningkatkan resistensi terhadap antibiotik.8 Dalam biosintesis asam nukleat, bakteri menggunakan jalur metabolisme yang efisien untuk mensintesis DNA dan RNA, yang masing-masing berperan dalam penyimpanan informasi genetik dan ekspresi gen. Proses replikasi DNA memungkinkan bakteri untuk memperbanyak diri melalui pembelahan sel. Replikasi yang cepat ini adalah salah satu alasan mengapa bakteri dapat berkembang biak secara eksponensial dalam waktu singkat. Selain itu, kemampuan beberapa bakteri untuk melakukan transfer horizontal gen memungkinkan mereka menyebarkan gen-gen yang menguntungkan, seperti gen resistensi antibiotik, dengan cepat di antara populasi. 9 Secara keseluruhan, biosintesis bakteri merupakan bagian integral dari siklus hidup bakteri, yang memungkinkan mereka beradaptasi dengan berbagai lingkungan, berperan dalam ekosistem, dan mengatasi tantangan dari kondisi lingkungan maupun obat-obatan. Pemahaman mendalam tentang proses biosintesis ini menjadi dasar untuk mengembangkan strategi yang lebih efektif dalam mengendalikan infeksi bakteri dan memanfaatkan kemampuan mereka dalam bidang bioteknologi.9 35  BAB III KESIMPULAN Secara keseluruhan, bakteriologi merupakan ilmu yang mencakup berbagai aspek penting dari kehidupan bakteri, termasuk morfologi, metabolisme, dan biosintesis. Morfologi bakteri memberikan informasi dasar mengenai bentuk, struktur, dan ukuran bakteri, yang membantu dalam mengidentifikasi dan mengklasifikasi mereka. Struktur sel yang sederhana namun efektif memungkinkan bakteri untuk bertahan hidup dalam kondisi yang beragam, mulai dari lingkungan ekstrim hingga tubuh manusia sebagai inangnya. Metabolisme bakteri sangat beragam dan mencerminkan adaptasi mereka dalam memanfaatkan sumber energi yang berbeda. Bakteri memiliki kemampuan untuk menjalankan proses metabolik, seperti respirasi aerobik, anaerobik, fermentasi, dan fotosintesis, tergantung pada lingkungan dan kebutuhan spesies masing-masing. Fleksibilitas metabolik ini memungkinkan bakteri untuk tumbuh dalam berbagai kondisi dan memainkan peran penting dalam siklus biogeokimia, termasuk dekomposisi bahan organik dan siklus nitrogen. Biosintesis dalam bakteri merupakan proses kompleks yang mencakup produksi protein, lipid, dan asam nukleat, yang mendukung fungsi dasar sel dan memungkinkan replikasi. Proses biosintesis yang efisien memungkinkan bakteri berkembang biak dengan cepat dan beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Pemahaman tentang biosintesis bakteri ini sangat penting, baik untuk tujuan pengobatan penyakit infeksi dengan menghambat jalur biosintesis spesifik maupun untuk penerapan bioteknologi dalam produksi senyawa yang bermanfaat. Melalui studi yang mendalam, bakteriologi membuka peluang besar dalam bidang kesehatan, lingkungan, dan industri. 36  DAFTAR PUSTAKA 1. Madigan, M.T., Martinko, J.M., Bender, K.S., Buckley, D.H., & Stahl, D.A. (2019). Brock Biology of Microorganisms. Pearson Education. 2. Brock, T.D., Madigan, M.T., & Martinko, J.M. (2020). Biology of Microorganisms. Prentice Hall. 3. Wijayanti, D.R dkk. (2014). Bakteriologi untuk Mahasiswa Kesehatan. PT. Masagena Mandiri Medica 4. Rini C.S, Rohmah J. (2020). Buku Ajar Mata Kuliah Bakteriologi Dasar. UMSIDA PRESS Sidoarjo. 5. Madigan, M.T., Martinko, J.M., Bender, K.S., Buckley, D.H., & Stahl, D.A. (2015). Brock Biology of Microorganisms (14th ed.). Pearson. 6. Pommerville, J. C. (2021). Fundamentals of Microbiology. United States: Jones & Bartlett Learning. 7. Vivian CM.dkk. Prokaryotic Nitrate Reduction: Molecular Properties and Functional Distinction among Bacterial Nitrate Reductases.(1999). Journal of Bacteriology. 8. Voet, D., & Voet, J.G. (2016). Biochemistry. John Wiley & Sons. 9. Brock, T.D., & Madigan, M.T. (2020). Biology of Microorganisms. Prentice Hall. 37