Pintar Pelajaran Ciri-Ciri / Karakteristik Sel Organisme Prokariotik

Ciri-Ciri / Karakteristik Sel Organisme Prokariotik - Ciri utama organisme prokariotik yaitu organisme tersebut tidak memiliki organel yang diselubungi oleh membran. Nukleus atau inti sel organisme ini hanya berupa satu molekul ADN tanpa membran, disebut nukleoid. Sebagian besar prokariotik merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal). Namun, beberapa jenis hidup dalam agregat atau kumpulan sementara, yang terdiri dari dua kelompok sel atau lebih. Ada pula yang mempunyai bentuk koloni sejati yang merupakan kumpulan tetap sel-sel yang identik (Gambar 1). Bahkan beberapa spesies prokariotik menunjukkan suatu organisasi multiseluler sederhana yang mempunyai pembagian kiprah antara dua jenis sel atau lebih yang telah terspesialisasi.

Gambar 1. Koloni sel organisme prokariotik (Perrie et al., 2012)

Prokariotik umumnya tidak berklorofil, hidup bebas atau sebagai parasit. Contohnya yaitu bakteri. Bakteri yaitu organisme heterotrof, artinya tidak bisa menyusun makanan sen diri. Ini disebabkan karena kuman tidak mempunyai khlorofil. Bakteri hidup sebagai saprofit atau parasit. Bakteri yang hidup sebagai saprofit memanfaatkan sisasisa tumbuhan atau binatang sebagai substrat atau sumber kebutuhan hidupnya. Dalam hal ini, kuman berfungsi sebagai pengurai yang membersihkan sisa-sisa makhluk hidup. Sementara sebagai parasit, bakteri dapat menjadikan penyakit bagi inangnya, baik berupa tumbuhan, hewan, maupun manusia.

Beberapa kelompok prokariotik bisa hidup di lingkungan yang ekstrim, menyerupai mata air panas, kawah gunung berapi, atau di lahan gambut. Sedangkan kelompok prokariotik yang lain bersifat kosmopolit, artinya bisa hidup di banyak sekali kondisi lingkungan. Sebagian besar prokariotik mempunyai diameter dalam kisaran 1-5 μm, lebih kecil dibandingkan sel-sel eukariotik yang sebagian besar ber ukuran 10- 100 μm. Secara umum, prokariotik berkembangbiak secara vegetatif atau aseksual dengan cara membelah diri.

Prokariotik Terbesar

Gambar 2. Epulopiscium fishelsoni (Bresler et al., 1998)

Epulopiscium fishelsoni adalah organisme prokariotik yang terbesar. Spesies ini memiliki panjang tubuh mencapai setengah millimeter. Empat individu Paramecium sp. (organisme eukariotik) terlihat kecil bila dibandingkan dengannya. Prokaoriotik raksasa ini hidup sebagai simbion dalam perut surgeonfish (sejenis ikan laut). (Sumber : Campbell, Reece, Mitchel, 2003, hlm. 107.)

Anda kini sudah mengetahui Ciri-Ciri Organisme Prokariotik. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

---

Referensi :

Bresler, V. W. L. Montgomery, L. Fishelson, and P. E. Pollak. 2012. Gigantism in a Bacterium, Epulopiscium fishelsoni, Correlates with Complex Patterns in Arrangement, Quantity, and Segregation of DNA. J. Bacteriol, 180 (21): pp. 5601-5611.

Perria, E. E. Manzoa, M. E. Tuckerb. 2012. Multi-scale study of the role of the biofilm in the formation of minerals and fabrics in calcareous tufa. Sedimentary Geology, 263–264: pp. 16–29. DOI : 10.1016/j.sedgeo.2011.10.003.

Widayati, S., S. N. Rochmah dan Zubedi. 2009. Biologi : Sekolah Menengan Atas dan MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.

Pintar Pelajaran Archaebacteria (Archaea) : Pengertian, Ciri-Ciri, Struktur Sel, Contoh

Archaebacteria (Archaea) : Pengertian, Ciri-ciri, Struktur dan Fungsi Sel - Archaebacteria terdiri dari bakteri-bakteri yang hidup di tempat-tempat kritis atau ekstrim, contohnya basil yang hidup di air panas, bakteri yang hidup di tempat berkadar garam tinggi, dan basil yang hidup di tempat yang panas atau asam, di kawah gunung berapi, dan di lahan gambut. Menurut para ahli, Archaebacteria dikelompokkan menjadi tiga kelompok utama, yaitu metanogen, halofil ekstrim, dan termofil ekstrim (termoasidofil). Secara struktural, kelompok prokariotik ini mempunyai beberapa karakteristik, yaitu dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan, ribosomnya mengandung beberapa jenis RNA-polimerase sehingga lebih menyerupai eukariotik, dan plasmanya mengandung lipid dengan ikatan ester.

Metanogen merupakan kelompok prokariotik yang mereduksi karbondioksida (CO₂) menjadi metana (CH₄) memakai hidrogen (H₂). Metanogen merupakan mikroorganisme anaerob, tidak membutuhkan oksigen lantaran baginya oksigen merupakan racun. Metanogen memiliki tempat hidup di lumpur dan rawa, tempat mikroorganisme lain menghabiskan semua oksigen. Contohnya ialah Methanococcus janascii (Gambar ).

Gambar 1. Methanococcus jannaschii © UC Berkeley Electron Microscope Lab

Akibatnya rawa akan mengeluarkan gas metana atau gas rawa. Beberapa spesies lain yang termasuk kelompok metanogen hidup di lingkungan anaerob di dalam perut binatang seperti sapi, rayap, dan herbivora lain yang mengandalkan makanan berselulosa. Metanogen berperan penting dalam nutrisi. Contohnya adalah Succinomonas amylolytica yang hidup di dalam pencernaan sapi dan merupakan pemecah amilum. Peran lain metanogen ialah sebagai pengurai, sehingga bisa dimanfaatkan dalam pengolahan kotoran hewan untuk memproduksi gas metana, yang merupakan materi bakar alternatif.

Halofil ekstrim merupakan kelompok prokariotik yang hidup di tempat yang asin, menyerupai di Great Salt Lake (danau garam di Amerika) dan Laut Mati. Kata halofil berasal dari bahasa Yunani, halo yang berarti ‘garam’, dan phylos yang berarti ‘pencinta’. Beberapa spesies sekadar memiliki toleransi terhadap kadar garam, tetapi ada pula spesies lain yang memerlukan lingkungan yang sepuluh kali lebih asin dari air laut untuk sanggup tumbuh. Beberapa koloni halofil ekstrim membentuk suatu buih bewarna ungu. Warna tersebut ialah bakteriorhodopsin. Bakteriorhodopsin merupakan suatu pigmen yang menangkap energi cahaya. 

Sedangkan Termofil ekstrim ialah kelompok organisme prokariotik yang hidup di lingkungan yang panas, optimum pada suhu 60 - 80 ^oC. Contohnya ialah Sulfolobus sp. yang hidup di mata air panas bersulfur di Yellowstone National Park (Amerika Serikat).

Gambar 2. Sulfolobus metallicus (Etzel et al., 2007)

Sulfolobus sp. hidup dengan mengoksidasi belerang untuk memperoleh energi. Karena suka dengan panas dan asam, kelompok ini disebut juga termoasidofil. Jenis lain yang memetabolisme sulfur adalah organisme prokariotik yang hidup pada air bersuhu 105 ^oC di dekat lubang hidrotermal di bahari dalam (kawah gunung api bawah laut). Termofil ekstrim merupakan kelompok prokariotik yang paling dekat dengan organisme eukariotik.

The Black Smookers

The black smokers adalah sebutan untuk kawah gunung api di dasar laut. Di sana terdapat banyak sekali bentuk kehidupan yang unik dan kondisi lingkungannya juga sangat ekstrim. Contohnya adalah sejenis termofil ekstrim yang hidup bersimbiosis dengan cacing tabung (Acetabularia) (www.deepseanews. blogspot.com)

Referensi :

Etzela, K., A. Klinglb, H. Huberb, R. Rachelb, G. Schmalzc, M. Thommb, W. Depmeiera. 2008. Etching of {111} and {210} synthetic pyrite surfaces by two archaeal strains, Metallosphaera sedula and Sulfolobus metallicus. Hydrometallurgy, 94 (1–4): pp. 116–120. DOI : 10.1016/j.hydromet.2008.05.026.

Widayati, S., S. N. Rochmah dan Zubedi. 2009. Biologi : Sekolah Menengan Atas dan MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.

Berikut ini ialah makalah mengenai Struktur dan Organisasi Sel Archaea

Struktur dan Organisasi Sel Archaea

Pada awalnya Archaea merupakan salah anggota dari dunia prokariota yang mempunyai ciri belum mempunyai pembagian ruang (kompartemensasi) yang terperinci diantara komponen-komponen selnya. Sehingga semua komponen selnya, termasuk materi genetiknya terletak di dalam membran sitoplasma (Yuwono 2005). Sebagian besar Archaea tidak berbeda konkret ketika diamati memakai mikroskop cahaya, bahkan dengan resolusi paling tinggi sekalipun. Padahal secara biokimia dan genetik mereka berbeda dari basil yang sebenarnya.

BAB  I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan penelitian selanjutnya diketahui bahwa organisme ini mempunyai sifat molekular yang lebih menyerupai dengan Eukariot. Pada tahun 1990 peneliti dari Universitas Illinois, Dr. Carl Woese dan koleganya  dapat menunjukan bahwa Archaea mempunyai perbedaan yang fundamental dengan basil dan eukaria. Sehingga ia memisahkan Archaea ke dalam domain tersendiri yaitu Archaea. Pemisahan ini menurut pendekatan sekuen gen penyandi 16S rRNA yang bersifat universal bagi seluruh organisme. Atas dasar penelitiannya tersebut, woese mengajukan bahwa kehidupan dibagi menjadi 3 domain, yaitu Bacteria, Eukarya, dan Archaea (Woese et al., 1990). Beberapa anggota Archaea diketahui merupakan organisme penghuni lingkungan paling ekstrim di bumi. Diantaranya  hidup di akrab kantung-kantung gas di dasar laut, sementara lainnya berada pada sumber mata air panas atau bahkan pada air dengan kadar garam/asam yang sangat tinggi. Beberapa Archaea juga ditemukan pada kanal pencernaan sapi, rayap. Mereka juga sanggup hidup pada lumpur di dasar bahari tanpa ada oksigen sekalipun. Namun dikala ini telah ditemukan beberapa Archaeayang juga hidup pada kondisi normal menyerupai basil kebanyakan.

1.2. Tujuan

1. Tujuan dari penulisan makalah ini ialah mengetahui perbedaan struktur dan organisasi sel pada Archaea dengan basil dan eukaria.
2. Dapat memahami perbedaan antara Archaeadan basil serta eukaria terkait struktur dan organisasi selnya. 

BAB  II

PEMBAHASAN

2.1. Bentuk dan Ukuran Sel

Secara umum struktur sel Archaea mempunyai bentuk yang hampir sama menyerupai bakteri, dan bentuknya cukup beragam. Beberapa Archaea berbentuk batang/basil, bulat/kokus, atau spiral. Bahkan terdapat beberapa Archaea yang mempunyai bentuk “tidak biasa” , yaitu segitiga dan persegi panjang. Meskipun morfologi sel relatif gampang untuk diamati, tetapi terkadang sulit untuk membedakan basil dan Archaea, lantaran keduanya mempunyai ragam bentuk yang hampir sama.

Gambar 3. Beberapa bentuk morfologi yang terdapat pada Archaea (a) Methanobrevibacter smithii; (b) Methanobacterium uliginosum; (c) Methanosphaera stadtmanae; (d) Methanoplanus limicola ; (e) Methanospirillum hungatei; (f) Halobacteriumhalobium; (g) Halococcus morrhuae; (h) Thermoplasma acidophilum; (i) Methanolobus vulcani; (j) Pyrococcus furiosus; (k) Haloferax mediterranei; (l) Thermofilum ‘librum’; (m) Pyrodictium occultum; (n) Thermoproteus tenax.

Archaea merupakan organisme yang berukuran sangat kecil, yaitu sekitar 1.5-2.5 µm (Beveridge, 2001). Ukuran yang kecil ini memperlihatkan laba tersendiri bagi sel tersebut. Sel yang berukuran lebih kecil mempunyai luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan volume sel, kalau dibandingkan dengan sel yang berukuran lebih besar. Sehingga mempunyai rasio permukaan terhadap volume lebih tinggi. Rasio permukaan/volum memperlihatkan beberapa tanggapan pada kehidupannya. Sebagai pola pada pertukaran nutrisi, sel yang mempunyai rasio permukaan/volum lebih tinggi akan mendukung pertukaran nutrisi lebih cepat dibanding yang lebih rendah, oleh lantaran itu sel yang lebih kecil akan tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan sel yang lebih besar lantaran mempunyai rasio yang lebih tinggi. Sedangkan secara genetik, hal ini sanggup berdampak pada evolusi lantaran sel Archaea ialah haploid, sehingga mutasi akan diekspresikan secara langsung. Sedangkan mutasi itu sendiri ialah sumber dari suatu evolusi. Oleh alasannya ialah itu Archaea sanggup lebih cepat menanggapi perubahan lingkungan.

2.2 Membran sitoplasma pada Archaea

Struktur dasar dari membran sel Archaea tersusun atas fosfolipid. Struktur ini tersusun dari molekul gliserol yang berikatan dengan fosfat pada ujung pertama (kepala) dan berikatan dengan rantai samping yang berupa isoprenoid pada ujung lainnya (ekor).

Gambar 4. membran sel Archaea.

Karena sifatnya yang hidrofilik maka ketika membran sel berada pada lingkungan cair, ujung molekul yang mengandung gugus fosfat akan berada pada permukaan luar membran yang bekerjasama pribadi dengan lingkungan luar sel, dan sisi lainnya yang bersifat hidrofobik  akan berada dibagian dalam. Pelapisan menyerupai ini membuat penghalang kimia yang sangat efektif disekitar sel dan membantu dalam membuat keseimbangan kimiawi. Secara komposisi, membran sel Archaea mempunyai perbedaan dengan membran sel basil dan eukaria. Perbedaan tersebut antara lain ialah perbedaan kiralitas gliserol yang menjadi penyusun membran sel, ikatan antara gliserol dan rantai samping isoprenoid berupa ikatan eter, rantai samping berupa isoprenoid bukan asam lemak menyerupai pada basil dan eukaria, dan mempunyai rantai samping yang bercabang.

2.2.1. Kiralitas dari gliserol

Gliserol yang dipakai Archaea untuk membentuk fosfolipid merupakan stereoisomer dari gliserol yang dipakai untuk membentuk membran sel pada basil dan eukaria. Dua molekul yang stereoisomer ialah cerminan satu sama lain. Pada membran sel basil dan eukaria, gliserol yang menyusun membran selnya berupa D-Gliserol, sedangkan pada arkaea berupa L-gliserol.

Gambar 5. Struktur penyusun membran sel Archaea dan bakteri/eukaria.

2.2.2. Ikatan eter

Pada kebanyakan organisme, gliserol yang terdapat pada membran selnya akan berikatan dengan rantai samping memakai ikatan ester. Namun tidak demikian halnya pada membran sel Archaea. Ikatan yang terbentuk antara gliserol dan rantai samping pada membran sel Archaea ialah ikatan eter. Hal ini memperlihatkan fosfolipid yang dihasilkan mempunyai sifat mekanik kimia yang berbeda dari lipid membran organisme lain.

Gambar 6. Ikatan yang terbentuk pada membran sel bakteri/eukaria dan Archaea.

2.2.3. Rantai Isoprenoid

Archaea mempunyai rantai samping penyusun fosfolipid yang berbeda dengan basil dan eukaria. Rantai samping penyusun fosfolipid pada basil dan eukaria ialah asam lemak, sedangkan pada Archaea rantai samping yang dimilikinya ialah isoprenoid. Isoprenoid merupakan hidrokarbon yang mempunyai 20 atom C dan merupakan anggota paling sederhana dari kelas materi kimia yang disebut terpene. Menurut definisi, terpene ialah molekul yang menghubungkan molekul isoprenoid bersama-sama.

Gambar 7. Struktur membran monolayer pada Archaea.

Lipid yang terdapat pada Archaea termoasidodfil dan metanogen ialah tetralipid, dimana ujung rantai samping phytanil pada struktur tetralipid berikatan secara kovalen dengan molekul gliserol yang lain. Sehingga akan membentuk struktur monolayer. Struktur menyerupai ini tidak mempunyai area tengah yang kosong menyerupai pada struktur lipid bilayer. Sehingga struktur menyerupai ini mempunyai resistensi yang lebih terhadap temperatur tinggi dibandingkan struktur lipid bilayer. Pada umumnya Archaea yang hidup optimal pada suhu tinggi, membran selnya terdiri dari lipid monolayer ataupun kombinasi antara lipid bilayer dan monolayer.

Gambar 8. Membran monolayer dan bilayer.

2.2.4. Rantai samping yang Bercabang

Tidak hanya rantai samping Archaea yang dibuat dari komponen yang berbeda. Akan tetapi rantai sampingnya mempunyai struktur fisik yang juga berbeda. Rantai samping pada membran sel Archaea mempunyai cabang, lantaran penggunaan isoprenoid untuk membentuk rantai sampingnya.  Asam lemak pada basil dan eukariot tidak mempunyai rantai cabang, sehingga sifat ini mengakibatkan membran Archaea yang mempunyai aksara unik.  Hal ini membuat beberapa properti yang menarik di membran Archaea. Rantai samping isoprenoid bisa bergabung bahu-membahu antara dua rantai samping fosfolipid tunggal atau bergabung ke rantai fosfolipid sisi lain di sisi lain membran (membentuk fosfolipid transmembran). Rantai samping tersebut juga sanggup mempunyai kemampuan  untuk membentuk cincin karbon. Hal ini terjadi ketika salah satu cabang mengelilingi dan mengikat atom bawah rantai untuk membuat cincin lima atom karbon. Cincin tersebut diperkirakan memperlihatkan stabilitas struktural membran.

2.3 Dinding Sel Archaea

Archaea mempunyai keragaman dalam hal lapisan yang menyelubungi selnya. Beberapa Archaea mempunyai lapisan  protein permukaan atau S-layer. Lapisan ini terdiri dari protein monomolekular yang identik atau lebih dikenal dengan sebutan glikoprotein (Kandler dan Konig, 1993).  Lapisan ini secara pribadi bekerjasama dengan cuilan luar membran plasma dan berfungsi untuk melindungi dari lisis osmotik. Lapisan ini juga sanggup berfungsi sebagai penyeleksi molekul yang sanggup masuk kedalam sel.

Gambar 9. S-Layer.

Selain S-Layer, diketahui beberapa Archaea juga mempunyai struktur yang menyerupai dengan dinding sel pada bakteri, namun berbeda dalam hal komposisi kimia penyusunnya. Dinding sel Archaea tidak mempunyai peptidoglikan namun mempunyai molekul yang menyerupai dengan peptidoglikan yang disebut pseudomurein. Pseudomurein dibangun dari N-Asetil glukosamin dengan Asam N-Asetil talosamin uronat yang berikatan dengan ikatan glikosidik pada β-1,3  hal ini berbeda dengan peptidoglikan pada basil yang dibangun memakai N-Asetil glukosamin dan N-Asetil muramat yang berikatan pada β-1,4.

Gambar 10. Struktur pseudomurein.

Perbedaan lainnya ialah asam amino yang terdapat pada pseudomurein semuanya berupa L-Steroisomer. Struktur menyerupai ini memperlihatkan dampak yang menguntungkan pada Archaea, yaitu dinding sel mereka resisten terhadap antibiotik dan juga tidak terpengaruh terhadap kegiatan lisosim dan protease yang umum (Konig, 2001). Beberapa Archaea tidak mempunyai pseudomurein namun mempunyai polisakarida lainnya, yaitu glutaminylglycan, heterosakarida, methanochondroitin.

2.4. Struktur Permukaan Sel Archaea, Inklusi Sel, dan Vesikula Udara

Penelitian mengenai struktur pemanis pada permukaan sel Archaea telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan observasi elektron mikroskopis pada beberapa jenis Archaea. Penelitian ini memperlihatkan beberapa tipe struktur pemanis pada permukaan sel Archaea, menyerupai pili dan flagella yang tampak menyerupai struktur yang ada pada bakteri, tetapi ternyata mempunyai perbedaan. Selain itu struktur lain menyerupai cannulae (kanula), Hami, Iho670 Fibers, dan bindosome muncul sebagai struktur unik lain yang dimiliki oleh Archaea.

2.4.1. Struktur Permukaan Sel Archaea

a. Pili

Fimbriae dan pili merupakan struktur filamen yang tersusun atas protein yang memanjang dari permukaan sel dan mempunyai  banyak fungsi. Fimbriae memungkinkan sel untuk menempel pada suatu permukaan. Secara umum pili menyerupai dengan fimbriae, tetapi pili lebih panjang dan hanya satu atau sebagian kecil pili yang bisa menempel pada permukaan sel. Fungsi pili itu sendiri ialah untuk memfasilitasi pertukaran gen di antara sel pada suatu proses yang disebut sebagai konjugasi. Walaupun sesungguhnya proses konjugasi tidak selalu diperantarai oleh pili.

Gambar 11. Tanda panah memperlihatkan pili pada struktur permukaan sel.

b. Cannula, Hami, Iho670 Fibers, dan Bindosome

Struktur permukaan sel Archaea terdiri dari banyak bagian, yaitu kanula, hami, Cannula, Hami, Iho670 Fibers, dan Bindosome. Struktur permukaan tersebut tidak banyak dibahas menyerupai halnya pili dan flagella, hal ini disebabkan lantaran sistem genetik di dalam struktur tersebut tidak gampang untuk dipelajari dan tidak ditemukan pada semua jenis Archaea.

c. Cannulae (Kanula)

Kanula merupakan jaringan tubula yang hingga dikala ini hanya ditemukan pada genus Pyrodictium. Kanula berupa pipa berongga berdiameter luar 25 nm (Gambar 12) yang sangat resisten terhadap panas dan proses denaturasi (Rieger et al., 1995). Strukturnya hampir sama dengan struktur permukaan sel lainnya yaitu terbentuk atas lapisan glikoprotein, yang mempunyai tiga subunit glikoprotein yang homolog. Kanula memperlihatkan aktivitasnya sebagai penghubung intraseluler antar ruang periplasmik sel yang berbeda (Nickell et al., 2003). Walaupun fungsi kanula belum diketahui secara jelas, tetapi sanggup diasumsikan bahwa dengan adanya kanula, sel sanggup melaksanakan pertukaran nutrisi atau bahkan materi genetik.

Gambar 12. Kanula (Rieger et al., 1995).

d. Hami

Struktur permukaan Archaea yang lain ialah hamus atau hami (Gambar 13). Hami banyak ditemukan pada Archaea yang hidup di tempat suhu rendah yang mengandung kadar sulfat tinggi (cold sulphidic springs). Strukturnya memperlihatkan filamen-filamen yang sangat kompleks dengan kenampakan menyerupai kawat berduri yang ujungnya mempunyai kait dengan diameter 60 nm (Moissl et al., 2005). Masing-masing sel dikelilingi oleh sekitar 100 hami. Hami stabil pada kisaran temperatur dan pH yang luas yaitu antara 0-70 ^oC dan 0,5-11,5. Hami sanggup bertindak sebagai mediator proses adesi seluler permukaan terhadap komposisi kimia yang berbeda sebagaimana adesi yang berlangsung di antara sel. Hami juga terbukti menjadi komponen protein utama dalam pembentukan biofilm Archaea, dimana sel membentuk susunan tiga dimensi yang jaraknya konstan melalui proses perlekatan antar sel Archaea (Henneberger et al., 2006).

Gambar 13. (a) Sekitar 100 hami keluar secara melingkar di permukaan sel. (b) Kenampakan kait yang berada di ujung hami. Tanda panah memperlihatkan lokasi kait. (c) Hami memperlihatkan kenampakan menyerupai kawat berduri (Moissl et al., 2005).

e. Bindosome

Bindosome (Gambar 14) ialah struktur Archaea yang diduga mempunyai fungsi unik pada Sulfolobus solfataricus (Albers dan Pohlschröder, 2009). Komponen struktural bindosome yang utama ialah substrat pengikat protein (substrat binding protein/SBP) yang diketahui sebagai glikoprotein (Elferink et al., 2001), yang disusun oleh Pilin tipe IV menyerupai pada sekuen peptida sinyal dan mengandung protein khas yang diketahui bisa membentuk struktur oligomerik pada Archaea dan bakteri. Susunan oligomerik komplek berperan dalam perembesan gula, hal ini sanggup membantu S. solfataricus untuk sanggup tumbuh pada substrat yang bervariasi (Ng et al., 2008).

Gambar 12. Gambar orisinil bindosome belum diketahui secara pasti, dan gambar diatas merupakan gugusan alternatif yang memperlihatkan bindosome terletak pada S-layer (Ng et al., 2008).

f. Iho670 Fibers

Pada pertengahan tahun 2009 telah dilakukan penelitian oleh Muller et al. mengenai struktur permukaan Ignicoccus hospitalis, risikonya memperlihatkan adanya pemanis permukaan sel gres yang kemudian diberi nama Iho670 fiber (Gambar 15). Iho670 fiber merupakan struktur yang sangat rapuh, berbeda dengan flagella dan pili yang memliliki struktur primer dari protein. Hal ini juga memperlihatkan bahwa Iho670 fiber bukan salah satu organel sel yang motil. yang menjadi cuilan menarik ialah bahwa komponen utama Iho670 fiber disintesis oleh Pilin tipe IV menyerupai peptida sinyal dan diproses oleh peptidase prepilin homolog. Karena Pilin tipe IV menyerupai sistem ini juga dipakai untuk flagela, pili tertentu, dan bindosome dalam Archaea, Pilin tipe IV menjadi jalur yang sangat banyak dipakai oleh Archaea dalam hal perakitan struktur permukaan.

Gambar 13. Hasil analisis serat Ignicoccus hospitalis memakai TEM (Transmission Electron Microscopy) yang mengindikasikan adanya Iho670 fibers.

2.4.2. Inklusi Sel

Di dalam sel prokariotik biasanya terdapat senyawa lain yang menyertai sel di dalam sitoplasma yang disebut dengan inklusi sel. Inklusi sel berfungsi sebagai energi cadangan atau sebagai tempat penyimpanan struktur building blocks. Penyimpanan karbon atau senyawa lain di dalam inklusi yang tidak larut dalam air bermanfaat bagi sel lantaran sanggup mengurangi tekanan osmotik yang sanggup mungkin terjadi apabila senyawa dalam jumlah yang sama terlarut dalam sitoplasma (Madigan et al., 2012).

Gambar 16. Tanda panah memperlihatkan poly-β-hydroxyalkanoat (PHA) (Madigan et al., 2012).

Salah satu jenis inklusi sel yang paling banyak ditemukan di dalam organ prokariotik ialah asam poly-β-hydroxybutirat (PHB). PHB ialah lipid yang tersusun atas unit-unit asam β-hydroxybutirat. Sedangkan polimer yang diproduksi oleh Archaea ialah poly-β-hydroxyalkanoat (PHA) (Gambar 16). PHA disintesis oleh Archaea di dalam polimer penyimpanan ketika sel mengalami kondisi pertumbuhan yang tidak seimbang. PHA merupakan salah satu jenis komoditas plastik yang sanggup dirombak menjadi karbondioksida dan air melalui proses mineralisasi mikrobiologis secara alami.

2.4.3. Vesikula Udara

Salah satu jenis Archaea yang bersifat planktonic dan bisa hidup di air bahari ialah Nitrosopumilus maritimus dari kelompok Crenarchaeota (Brochier-Armanet et al., 2011). Jenis organisme ini bisa mengapung di air bahari lantaran mempunyai vesikula udara. Kemampuan mengapung yang dimilikinya memungkinkan untuk menempatkan diri dalam kolom air untuk sanggup merespon kondisi lingkungan.

Gambar 17. Vesikula udara pada struktur permukaan sal Archaea.

Secara umum struktur vesikula udara tersusun atas protein yang berbentuk kumparan, berongga namun kaku dengan panjang dan diameter yang bervariasi (Gambar 17). Panjang vesikula udara yang dihasilkan oleh masing-masing organisme berbeda-beda, mulai dari 300 hingga lebih dari 1000 nm dengan lebar 45 hingga 120 nm, tetapi kisaran ukuran tersebut masih bisa berubah-ubah.

Jumlah vesikula dalam satu organisme sangat bervariasi mulai dari sedikit hingga ratusan tiap selnya, kedap air dan larut dalam gas (Madigan et al., 2012).

2.5 Pergerakan Sel Archaea

a. Flagella Archaea

Flagella Archaea berukuran sangat kecil hingga mencapai setengah dari ukuran flagella bakteri, yaitu 10-13 nm (Madigan et al., 2012). Flagella Archaea memperlihatkan kemampuan terhadap sel Archaea untuk sanggup bergerak memutar menyerupai halnya bakteri. Flagella Archaea tidak hanya sebagai alat untuk bergerak, tetapi juga berperan dalam interaksi di dalam sel dan sebagai pengenal pada permukaan sel sebagai syarat terbentuknya biofilm pada beberapa Archaea. Flagella ditemukan pada semua sub kelompok utama Archaea Crenarchaeota dan Euryarchaeota yaitu halofil, haloalkalofil, metanogen, hipermetrofil, dan termoasidofil. Sampai dikala ini telah dilaporkan banyak sekali macam Archaea yang mempunyai flagella, termasuk Methanococcus, Halobacterium, Sulfolobus, Natrialba, Thermococcus dan Pyrococcus (Ng et al., 2006).

Gambar 18. (a) Sel Methanococcus maripaludis dengan diameter 1μm memperlihatkan banyaknya flagella yang terdapat di permukaan selnya dan (b) flagella yang telah dimurnikan dari sel Methanococcus maripaludis. Tanda panah memperlihatkan kait di ujung flagella.

Secara umum penampakan flagella Archaea (Gambar 18) menyerupai dengan flagella basil tetapi flagella Archaea mempunyai pergerakan yang unik menyerupai pada pili basil tipe IV (Jarrell et al., 2007). Kemiripan ini mencakup struktur flagella termasuk keberadaan jumlah gen pada masing-masing struktur. Pada awal penelitian mengenai flagella Archaea, diketahui kemiripan antara flagella Archaea dengan pili basil tipe IV ialah pada N-termini (Faguy et al., 1994) dan adanya pilin tipe IV yang menyerupai sinyal peptide (Kalmokoff and Jarrell, 1991). Penelitian terbaru menyebutkan bahwa protein yang ada pada flagella Archaea maupun pili basil tipe IV ialah ATPase (Bayley and Jarrel, 1998), membran protein (Peabody et al., 2003) dan sinyal peptidase (FlaK/PibD) (Bardy and Jarrel, 2002).

Salah satu perbedaan antara flagella Archaea dengan flagella basil diketahui pada penelitian yang dilakukan tahun 2008 oleh Streif et al. mengenai pergerakan memutar pada flagella Archaea, risikonya memperlihatkan bahwa pergerakan flagella tersebut didukung oleh proses hidrolisis ATP dan bukan dari proton atau natrium menyerupai yang dipakai oleh flagella bakteri.

b. Kemotaksis Archaea

Kemotaksis merupakan respon gerakan Archaea terhadap rangsangan dari senyawa kimia. Walaupun Archaea termasuk ke dalam kelompok yang berbeda dari bakteri, tetapi banyak spesies Archaea yang mempunyai sifat kemotaksis. Berbagai macam protein yang mengatur proses kemotaksis pada basil juga ditemukan pada Archaea yang bisa bergerak (motil).

2.6. Pengemasan DNA Archaea

Dalam filogenetik Archaea berbeda dengan bakteri, walaupun keduanya mempunyai beberapa kemiripan dalam struktur sel. Perbedaan ini lebih pada taraf molekular antara keduanya, dimana Archaea mempunyai banyak kesamaan dengan eukaria. Salah satu contohnya ialah pengemasan DNA pada Archaea.

DNA pada Archaea dikemas dalam bentuk sirkular, dimana pada beberapa Archaea pengemasannya melibatkan DNA-girase dan protein histon untuk membentuk struktur DNA superkoil. Hal ini berbeda dengan basil yang membentuk struktur DNA superkoil dengan tunjangan DNA-girase saja. Pengemasan DNA memakai protein histon menyerupai ini menyerupai dengan pengemasan DNA pada eukaria. Protein histon yang ditemukan pada Archaea berukuran lebih pendek dibandingkan dengan protein histon eukaria, tetapi keduanya mempunyai sekuen asam amino dan struktur 3 dimensi yang homolog.

Pada beberapa Archaea juga ditemukan beberapa titik awal replikasi, dimana protein yang mengenali titik awal replikasi dan sintesis DNA mempunyai banyak kemiripan dengan eukaria dibandingkan dengan bakteri. Selain itu Archaea juga mempunyai beberapa RNA polimerase. Hal ini berbeda dengan basil yang hanya mempunyai satu RNA polimerase. Faktor transkripsi yang dimiliki Archaea juga mempunyai kemiripan dengan faktor transkripsi pada eukaria. Beberapa gen penyandi tRNA dan rRNA Archaea mempunyai intron. Intron yang terdapat pada Archaea diproses dengan prosedur yang sedikit berbeda dengan intron pada eukaria. Sedangkan pada basil tidak ditemukan intron.

Pada dikala sintesis protein Archaea membutuhkan ribosom yang fungsional serta beberapa faktor translasi. Ribosom yang terdapat pada Archaea menyerupai dengan ribosom pada bakteri, yaitu sama-sama 70S. Namun faktor translasi yang ditemukan pada Archaea ternyata dua kali lebih banyak dibanding dengan yang ada pada bakteri. Bakteri dan Archaea memakai asam amino yang berbeda pada awal proses translasi. Asam amino yang dipakai basil ialah N-formil metionin, sedangkan Archaea ialah metionin. Metionin juga merupakan asam amino yang dipakai eukaria untuk awal proses translasi. Secara keseluruhan, perbandingan sekuen memperlihatkan beberapa kesamaan antara eukaria dan Archaea dalam hal RNA dan protein yang dipakai untuk membentuk translation machine.

BAB  III

KESIMPULAN 

1. Archaea merupakan organisme yang terpisah antara basil dan eukaria.
2. Beberapa Archaea mempunyai kemampuan untuk sanggup hidup pada kondisi lingkungan yang ekstrim, menyerupai salinitas tinggi dan temperatur tinggi, lantaran struktur membrannya yang berbeda yaitu adanya ikatan eter dan komposisi membran monolayernya.
3. Archaea mempunyai struktur pemanis permukaan sel yang tidak ditemukan pada basil atau pun eukaria, menyerupai canullae, hami, bindosome, Iho670, fibers.
4. Archaea mempunyai sifat kemotaksis menyerupai pada bakteri. Berbagai macam protein yang mengatur proses kemotaksis pada basil juga ditemukan pada Archaea.

DAFTAR PUSTAKA

Albers S dan Pohlschr¨oder M. 2009. Diversity of Archaeal type IV pilin-like structures,” Extremophiles, vol. 13, no. 3, pp. 403–410.

Bardy SL dan Jarrell KF. 2002. Flak of the archaeon Methanococcus maripaludis possesses preflagellin peptidase activity, FEMS Microbiology Letters, vol. 208, no. 1, pp. 53– 59.

Bayley DP dan Jarrell KF. 1998. Further evidence to suggest that Archaeal flagella are related to bacterial type IV pili,Journal of Molecular Evolution, vol. 46, no. 3, pp. 370–373.

Brochier-Armanet, CP. Deschamps, P. López-García, Y. Zivanovic, F. Rodríguez-Valera and D. Moreira. 2011. Complete-fosmid and fosmid-end sequences reveal frequent horizontal gene transfers in marine uncultured planktonic Archaea. The ISME Journal. Vol. 5. p.1291-1302.

Elferink MGL, Albers S, Konings W, and Driessen AJM. 2001. Sugar transport in Sulfolobus solfataricus ismediated by two families of binding protein-dependent ABC transporters. Molecular Microbiology, vol. 39, no. 6, pp.1494–1503.

Faguy DM, Jarrell KF, Kuzio J, and Kalmokoff ML. 1994. Molecular analysis of Archaeal flagellins: similarity to the type IV pilin—transport superfamily widespread in bacteria. Canadian Journal of Microbiology, vol. 40, no. 1, pp. 67–71.

Henneberger R, Moissl C, Amann T, Rudolph C, dan Huber R. 2006. New insights into the lifestyle of the cold-loving SM1 euryarchaeon: natural growth as a monospecies biofilm in the subsurface, Applied and EnvironmentalMicrobiology, vol. 72, no. 1, pp. 192–199.

Jarrell KF, S. Y. Ng, and Chaban B. 2007. Flagellation and chemotaxis, in Archaea: Molecular and Cellular Biology, R. Cavicchioli, Ed., pp. 385–410, ASM Press, Washington, DC, USA.

Kalmokoff ML dan Jarrell KF. 1991. Cloning and sequencing of a multigene family encoding the flagellins of Methanococcus voltae, Journal of Bacteriology, vol. 173, no. 22, pp. 7113–7125.

Konig H. 2001. Archaeal cell wall. Di dalam : Encyclopedia of life science. Chichester : 1486-1493

Moissl C, Rachel R, Briegel A , Engelhardt H, and Huber R. 2005. The unique structure of Archaeal ’hami’, highly complex cell appendages with nano-grappling hooks,Molecular Microbiology, vol. 56, no. 2, pp. 361–370.

Muller, D.W., C. Meyer, S. Gurster, U. Kuper, H. Huber, R. Rachel, G. Wanner, R. Wirth, and A. Belack. 2009. The Iho670 fibers of Ignicoccus hospitalis: a new type of Archaeal cell surface appendage. Journal of Bacteriology.  Vol. 191, No. 20. p. 6465–6468

Ng S.Y., B. Zolghadr, A.J.M. Driessen, S. J. Albers, and K. F. Jarelli. 2008. Cell surface structures of Archaea. Journal of Bacteriology. Vol. 190. No. 18. P. 6039–6047.

Ng, S. Y., B. Chaban, and K. F. Jarrell. 2006. Archaeal flagella, bacterial flagella and type IV pili: a comparison of genes and posttranslational modifications. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 11:167–191.

Nickell R, Hegerl R, Baumeister W, and Rachel R. 2003. Pyrodictium cannulae enter the periplasmic space but do not enter the cytoplasm, as revealed by cryo-electron tomography,Journal of Structural Biology, vol. 141, no. 1, pp. 34–42.

Peabody CR, Chung YJ, Yen MR, Vidal-Ingigliardi D, Pugsley AP, and Saier MH. 2003. Type II protein secretion and its relationship to bacterial type IV pili and Archaeal flagella, Microbiology, vol. 149, no. 11, pp. 3051–3072.

Rieger G,Rachel R, Hermann R, dan Stetter KO. 1995. Ultrastructure of the hyperthermophilic archaeon Pyrodictiumabyssi, Journal of Structural Biology, vol. 115, no. 1, pp. 78– 87.

Streif S, Staudinger WF, Marwan W, and Oesterhelt D. 2008. Flagellar rotation in the archaeon Halobacterium salinarum depends on ATP, Journal of Molecular Biology, vol. 384, no. 1, pp. 1–8.

Thoma C, Frank M, Rachel R. 2008. The Mth60 fimbriae of Methanothermobacter thermoautotrophicus are functional adhesins, Environmental Microbiology, vol. 10, no. 10, pp. 2785–2795.

Woese C, Kandler O, dan Wheelis ML. 1990. Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc. Nati. Acad. Sci. 8

Yuwono T. 2005. Biologi molekular. Safitri a, editor. Jakarta : Erlangga.

Anda kini sudah mengetahui mengenai Archaebacteria. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Pintar Pelajaran Fungi : Struktur Sel, Dinding Sel, Organel, Contoh, Hifa, Yeast, Khamir, Kapang, Cendawan, Bentuk

Artikel dan Makalah wacana Fungi : Struktur Sel, Dinding Sel, Organel, Contoh, Hifa, Yeast, Khamir, Kapang, Cendawan, Bentuk - Fungi berasal dari bahasa Latin yaitu fungus sedangkan dari bahasa Jerman yaitu sphongos (sponge). (Alexopoulos et al., 1996). Fungi merupakan makhluk hidup yang sangat bermacam-macam jenisnya, mencapai lebih kurang 1.000 spesies yang telah teridentifikasi baik ada yang bersifat uniseluler dan multiseluler. Pembagian fungi ada yang yang bersifat uniseluler menyerupai yeast dan ada juga yang bersifat multiseluler menyerupai kapang dan jamur makroskopis. Secara filogenetik, bentuk fungi berbeda dari organisme lainnya, namun relatif lebih berdekatan atau berkerabat dengan binatang (Madigan et al., 2012).

BAB I

PENDAHULUAN

1. 1. Latar Belakang

Fungi merupakan organisme eukariotik, memproduksi spora, tidak mempunyai klorofil, mengambil nutrisi secara absorpsi. Pada umumnya reproduksi dilakukan secara seksual dan aseksual serta strukturnya terdiri atas filamen yang bercabang – cabang, dinding selnya terdiri atas khitin, selulosa ataupun keduanya (Alexopoulos et al., 1996). Fungi sanggup hidup sebagai parasit, saprofit maupun bersimbiosis dan hidup di lingkungan yang lembab dengan suhu antara 20 – 30 ^oC (Hogg, 2005). Sebagian besar fungi merupakan organisme terrestrial dan bersifat benalu pada tumbuhan serta beberapa fungi juga bersifat pathogen pada hewan. Namun, ada beberapa fungi yang bersimbiosis dengan tanaman, termasuk dalam hal memperoleh mineral dari tanah. Selain itu, fungi juga banyak bermanfaat untuk manusia, dimana membantu dalam proses fermentasi dan biosintesis antibiotik (Madigan et al., 2012).

Dalam makalah ini akan di bahas bagaimana susunan struktur sel dari fungi. Struktur tersebut yang membedakan fungi dengan organisme dan tiap golongan dalam fungi. Fungi yang merupakan organisme eukariotik mempunyai struktur yang lebih kompleks dibandingkan kuman dan archaea yang merupakan organisme prokariotik.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini ialah :

1. Untuk mengetahui struktur organisasi sel fungi.
2. Untuk mengetahui karakteristik secara morfologi dan fisiologi fungi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Cara Hidup Fungi

Fungi merupakan organisme yang tidak mempunyai klorofil dan bereproduksi dengan spora (Carris dan Lori, 2009). Fungi bersifat khemoorganotrof dan memperoleh nutrisinya secara peresapan dengan proteksi enzim ekstraseluler untuk memecah biomolekul kompleks menyerupai karbohidrat, protein, dan lemak menjadi monomernya yang akan diasimilasi menjadi sumber karbon dan energi (Madigan et al., 2012). Bahan makanan ini akan diurai dengan proteksi enzim yang diproduksi oleh hifa menjadi senyawa yang sanggup diserap dan dipakai untuk tumbuh dan berkembang (Sinaga, 2000). Penyerapan makanan dilakukan oleh hifa yang terdapat pada permukaan tubuh fungi (Lockwood, 2011).

Fungi termasuk organisme saprofit sangat menguntungkan bagi manusia. Fungi tersebut akan menghancurkan sisa flora dan binatang yang kompleks dan menguraikannya menjadi zat kimia yang lebih sederhana, kemudian mengembalikannya ke dalam tanah dan selanjutnya sanggup meningkatkan kesuburan tanah tersebut. Fungi juga sanggup hidup dalam bentuk dismorfisme, yang berarti bahwa organisme tersebut sanggup ada dalam bentuk uniseluler (Khamir) dan bentuk benang/filamen (Kapang). Fase khamir timbul bila organisme tersebut berperan sebagai benalu atau patogen dalam jaringan sedangkan bentuk kapang kalau organisme tersebut merupakan saprofit (Pelczar, 1986).

Fungi menempati lingkungan yang sangat bermacam-macam yang berasosiasi secara simbiotik dengan aneka macam macam organisme. Meskipun paling sering ditemukan pada habitat darat, fungi juga hidup di lingkungan akuatik, dimana fungi tersebut berasosiasi dengan organisme bahari dan air tawar serta bangkainya. Lichen, perpaduan antara fungi dan alga, banyak terdapat di aneka macam tempat dan ditemukan pada beberapa tempat yang tidak sesuai dengan habitatnya. Fungi simbiotik lainnya hidup dalam jaringan flora yang sehat dan spesies lain membentuk mutualisme-mutualisme pengkomsumsi selulosa dengan serangga, semut dan rayap (Campbell et al., 2010).

Basidiomycetes merupakan golongan fungi yang sanggup mendekomposisi kayu, baju, kertas, dan produk lainnya yang berasal dari alam. Lignin ialah senyawa polimer kompleks yang tersusun oleh komponen fenolik dan sangat penting dalam tumbuhan berkayu. Lignin yang berasosiasi dengan selulosa sanggup memperlihatkan bentuk kaku terhadap tumbuhan berkayu tersebut. Lignin tersebut sanggup didekomposisi oleh Basidiomycetes yang merupakan jenis fungi yang sangat penting dan mempunyai jumlah paling banyak di alam (Madigan et al., 2012). Golongan fungi yang termasuk hidup dalam air ialah oomycota dan chytridiomycota, sedangkan golongan fungi yang hidup di darat (tanah) misalnya, Mucorales, Ascomycota, deuteremycetes dan beberapa Peronosporales (Gunawan et al., 2004).

2.2.  Bentuk Fungi

Berdasarkan struktur dasarnya, fungi dibagi menjadi 3 kelompok yaitu khamir (yeast), kapang (mold) dan cendawan (mushroom).

a. Khamir (Yeast)

Yeast merupakan sel tunggal (uniseluler) yang membentuk tunas dan pseudohifa (Webster dan Weber, 2007).  Hifanya panjang, sanggup bersepta atau tidak bersepta dan tumbuh di miselium. Yeast mempunyai ciri khusus bereproduksi secara aseksual dengan cara pelepasan sel tunas dari sel induk. Beberapa khamir sanggup bereproduksi secara seksual dengan membentuk aski atau basidia dan dikelompokkan ke dalam Ascomycota dan Basidiomycota. Dinding sel yeast ialah struktur yang kompleks dan dinamis dan berfungsi dalam menanggapi perubahan lingkungan yang berbeda selama siklus hidupnya (Hoog et al., 2007).

Gambar 1. Tomogram elektron sel yeast. Gambar ini memperlihatkan membran plasma, mikrotubulus dan vakoula cahaya (hijau), nucleus, vakuola dan vesikula gelap (emas), mitokondria gelap dan besar (biru) dan vesikel muda (merah muda) (Hoog et al., 2007).

Gambar 2. Gambar 2. Sel Yeast (Madigan et al., 2012).

b. Kapang (mold)

Kapang  adalah jenis lain dari fungi, sebagian besar mempunyai tekstur yang tidak terperinci  dan biasanya ditemukan pada permukaan makanan yang membusuk atau hangat, dan tempat-tempat lembab. Sebagian besar kapang berreproduksi  secara aseksual, tetapi ada beberapa spesies yang bereproduksi secara seksual dengan menyatukan dua jenis sel untuk membentuk zigot dengan produk uniselular sel  (Viegas, 2004).

Talusnya terdiri dari filamen panjang yang bergabung bersama membentuk hifa. Hifa sanggup tumbuh banyak sekali, hifa fungi tunggal di oregon sanggup mencapai 3,5 mm. Sebagian besar kapang, hifanya bersepta dan bersifat uniseluler. Hifanya disebut hifa bersepta. Pada beberapa kelas fungi, hifanya tidak bersepta dan di sepanjang selnya terdapat banyak nukleus yang disebut coenocytic hyphae.

Gambar 3. Rhizopus sp.

c. Cendawan (Mushroom)

Cendawan merupakan salah satu kelompok dalam phylum fungi yang biasa disebut dengan mushroom. Cendawan (mushroom) ialah fungi makroskopis yang mempunyai tubuh buah dan sering dipakai untuk konsumsi. Cendawan sedikit berbeda. Cendawan mempunyai penggalan yang disebut dengan tubuh buah. Tubuh buah tersebut terdiri dari holdfast atau penggalan yang melekat pada substrat, lamella, dan pileus (Dwidjoseputro, 1994).

Menurut Schlegel dan Schmidt (1994), cendawan merupakan organisme yang berinti, bisa menghasilkan spora, tidak mempunyai klorofil alasannya itu jamur mengambil nutrisi secara absorbsi. Pada umumnya berreproduksi secara seksual dan aseksual, struktur somatiknya terdiri dari filamen yang bercabang-cabang. Cendawan mempunyai dinding sel yang terdiri atas kitin atau selulosa ataupun keduanya.

Gambar 4. Struktur Cendawan (Mushroom).

2.3. Karakteristik Morfologi Dan Fisiologi (Struktur Sel) Fungi

a. Hifa

Fungi secara morfologi tersusun atas hifa. Dinding sel hifa bebentuk tabung yang dikelilingi oleh membran sitoplasma dan biasanya berseptat. Fungi yang tidak berseptat dan bersifat vegetatif biasanya mempunyai banyak inti sel yang tersebar di dalam sitoplasmanya. Fungi menyerupai ini disebut dengan fungi coenocytic, sedangkan fungi yang berseptat disebut monocytic (Madigan et al., 2012).

Kumpulan hifa akan bersatu dan bergerak menembus permukaan fungi yang disebut miselium. Hifa sanggup berbentuk menjalar atau menegak. Biasanya hifa yang menegak menghasilkan alat perkembangbiakan yang disebut spora. Septa pada umumnya mempunyai pori yang sangat besar biar ribosom dan mitokondria dan bahkan nukleus sanggup mengalir dari satu sel ke sel yang lain. Miselium fungi tumbuh dengan cepat, bertambah satu kilometer setiap hari. Fungi merupakan organisme yang tidak bergerak, akan tetapi miselium mengatasi ketidakmampuan bergerak itu dengan menjulurkan ujung-ujung hifanya denagan cepat ke tempat yang gres (Campbell et al., 2010).

Pada ujung batang hifa mengandung spora aseksual yang disebut konidia. Konidia tersebut berwarna hitam, biru kehijauan, merah, kuning, dan cokelat. Konidia yang melekat pada ujung hifa menyerupai serbuk dan sanggup menyebar ke tanah dengan proteksi angin. Beberapa fungi yang makroskopis mempunyai struktur yang disebut tubuh buah dan mengandung spora. Spora tersebut juga sanggup menyebar dengan proteksi angin, hewan, dan air (Madigan et al., 2012).

Kavanagh (2011) melaporkan bahwa sebagian besar hifa pada yeast berbentuk lembaran, menyerupai pada Cythridomycetes dan Sacharomyces cerreviceae. Hifa mengandung struktur akar menyerupai rhizoid yang berkhasiat sebagai sumber daya nutrisi.

Gambar 5. Struktur Dasar Hifa.

Hifa sanggup dijadikan sebagai ciri taksonomi pada fungi. Beberapa jenis fungi ada yang mempunyai hifa berseptat dan ada yang tidak. Oomycota dan Zygomycota merupakan jenis fungi yang mempunyai hifa tidak berseptat, dengan nuklei yang tersebar di sitoplasma. Berbeda dengan kedua jenis tersebut, Ascomycota dan Basidiomycota berasosiasi aseksual dengan hifa berseptat yang mempunyai satu atau dua nuklei pada masing-masing segmen (Webster dan Weber, 2007).

Hifa yang tidak bersepta disebut hifa senositik, mempunyai sel yang panjang sehingga sitoplasma dan organel-organelnya sanggup bergerak bebas dari satu tempat ke tempat lainnya dan setiap elemen hifa sanggup mempunyai beberapa nukleus. Hifa juga sanggup diklasifikasikan menurut fungsinya. Hifa vegetatif (miselia), bertanggungjawab terhadap jumlah pertumbuhan yang terlihat di permukaan substrat dan mempenetrasinya untuk mencerna dan menyerap nutrisi. Selama perkembangan koloni fungi, hifa vegetatif berubah menjadi reproduktif atau hifa fertil yang merupakan cabang dari miselium vegetatif. Hifa inilah yang bertanggungjawab terhadap produksi tubuh reproduktif fungi yaitu spora (Campbell et al., 2010).

Hifa tersusun dari dinding sel luar dan lumen dalam yang mengandung sitosol dan organel lain. Membran plasma di sekitar sitoplasma mengelilingi sitoplasma. Filamen dari hifa  menghasilkan tempat permukaan yang relatif luas terhadap volume sitoplasma, yang memungkinkan terjadinya peresapan nutrien. (Willey et al., 2009).

b. Dinding Sel

Sebagian besar dinding sel fungi mengandung khitin, yang merupakan polimer glukosa derivatif dari N-acetylglucosamine. Khitin tersusun pada dinding sel dalam bentuk ikatan mikrofibrillar yang sanggup memperkuat dan mempertebal dinding sel. Beberapa polisakarida lainnya, menyerupai manann, galaktosan, maupun selulosa sanggup menggantikan khitin pada dinding sel fungi. Selain khitin, penyusun dinding sel fungi juga terdiri dari 80-90% polisakarida, protein, lemak, polifosfat, dan ion anorganik yang sanggup mempererat ikatan antar matriks pada dinding sel (Madigan et al., 2012)  .

Dinding sel fungi berfungsi untuk melindungi protoplasma dan organel-organel dari lingkungan eksternal. Struktur dinding sel tersebut sanggup memperlihatkan bentuk, kekuatan seluler dan sifat interaktif membran plasma. Selain khitin, dinding sel fungi juga tersusun oleh fosfolipid bilayer yang mengandung protein globular. Lapisan tersebut berfungsi sebagai tempat masuknya nutrisi, tempat keluarnya senyawa  metabolit sel, dan sebagai penghalang selektif pada proses translokasi. Komponen lain yang menyusun dinding sel fungi ialah antigenik glikoprotein dan aglutinan, senyawa melanins berwarna coklat berfungsi sebagai pigmen hitam. Pigmen tersebut bersifat resisten terhadap enzim lisis, memperlihatkan kekuatan mekanik dan melindungi sel dari sinar UV, radiasi matahari dan pengeringan) (Kavanagh, 2011).

Gambar 6. Struktur dinding sel Fungi,dan tabel perbedaan komponen dinding sel pada setiap kelas Fungi.

c. Nukleus

Nukleus atau inti sel fungi bersifat haploid, mempunyai ukuran 1-3 mm, di dalamnya terdapat 3 – 40 kromosom.

Membrannya terus berkembang selama pembelahan Nuclear associated organelles (NAOs). Terkait dengan selubung inti, berfungsi sebagai pusat-pusat pengorganisasian mikrotubula selama mitosis dan meiosis. Nucleus pada fungi juga menghipnotis kerja kutub benang spindel dan sentriol.

d. Organel-organel Sel Lainnya

Fungi mempunyai mitokondria yang bentuknya rata atau flat menyerupai krista mitokondria. Badan golgi terdiri dari elemen tunggal saluran cisternal.

Pada struktur sel fungi juga mempunyai ribosom, retikulum endoplasma, vakuola, tubuh lipid, glikogen partikel penyimpanan, badan mikro, mikrotubulus, vesikel.

Gambar 7. Struktur sel fungi.

2.4. Struktur Sel Kelas-Kelas Fungi

Menurut Maligan et al. (2012), fungi secara filogenetik dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu chytridiomycetes, zygomycetes, glomeromycetes, ascomycetes, dan basidiomycetes. Pembagian kelompok tersebut menurut cara reproduksi. 

Gambar 8. Pohon Filogenetik Fungi (Madigan et al., 2012)

a. Chytridiomycota

Sel berflagela pada minimal satu siklus hidupnya, bisa mempunyai satu atau lebih flagela. Dinding sel mengandung kitin dan β-1,3-1,6-glukan; glikogen sebagai bentuk cadangan karbohidrat. Reproduksi seksual sering menghasilkan satu zigot yang sporangium; saprofit atau parasit.

Gambar 9. Chytridiomycota

b. Zygomycota

Talus biasanya filamentus dan nonseptat, tanpa silia, reproduksi seksual menghasilkan zigospora berdinding tebal yang berornamen.

Gambar 10. Apophysomyces sp.

c. Ascomycota

Reproduksi seksual meiosis dengan nukleus diploid dalam askus, berubah menjadi askospora, sebagian besar juga mengalami reproduksi aseksual dengan pembentukan konidiospora dengan hifa aerial khusus disebut konidiopora. Banyak yang memproduksi aski dengan tubuh buah kompleks disebut askokarp. Termasuk saprofit, parasit, sebagian mutualisme dengan mikroba fototropik membentuk liken. Dinding sel terbuat dari kitin.

Gambar 11. Struktur sel Ascomycotina.

d. Basidiomycota

Umumnya termasuk cendawan. Reproduksi seksual mencakup pembentukan basidium dengan basidiospora haploid. Umumnya 4 spora per basidium tapi kadang 1 – 8. Reproduksi seksual dengan fusi membentuk miselium dikariotik menghasilkan sepasang nukleus induk tapi tidak berfungsi.

Gambar 12. Struktur sel Basidiomycota

e. Glomeromycota

Filamentus, sebagian besar endomikoriza, arbuskular, tidak bersilia, bentuk spora aseksual di luar inang, tidak bersentriol, konidia dan spora aerial.

Gambar 13. Glomus claroideum.

f. Microsporidia

Microsporidia ialah benalu obligat intraseluler berukuran kecil yang awalnya dianggap protozoa eukariot primitif tetapi kini diklasifikasikan sebagai fungi. Tidak mempunyai mitokondria, peroksisom, kinetosom, silia dan sentriol; spora mempunyai dinding dalam kitin dan dinding luar protein, produksi tabung untuk penetrasi inang. Contoh : Enterocytozoon bieneusi dan E. intestinalis. Fungi ini diketahui bertanggungjawab pada masalah diare pasien penderita AIDS dan pasien pencangkokan (Verweij et al., 2007). 

BAB III

KESIMPULAN

Fungi merupakan mikroorganisme eukariota yang sebagian besar bersifat multiseluler. Fungi atau cendawan terdiri dari kapang dan khamir. Secara umum Fungi hidup dengan 3 cara yaitu sebagi saprofit, parasitik dan diomorfis. Fungi ialah heterotrof yang mendapat nutriennya melalui penyerapan (absorpsi).

Fungi menempati lingkungan yang sangat bermacam-macam yang berasosiasi secara simbiotik dengan banyak organisme baik di darat maupun di air. Sebagian besar fungi ialah organisem multiseluler dengan hifa yang dibagi menjadi sel-sel oleh dinding yang bersilangan atau septa. Dinding sel pada fungi dilindungi olehSelulosa dan Kitin (polisakarida yang mengandung unsur N). Fungi sanggup berkembang biak dengan dua cara yaitu cara seksual dan aseksual.

Fungi secara filogenetik dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu chytridiomycetes, zygomycetes, glomeromycetes, ascomycetes, dan basidiomycetes. Pembagian kelompok tersebut menurut cara reproduksi.

DAFTAR PUSTAKA

Alexopoulus, C. J, C. W. Mims and M. Blackwell. 1996. Introductory Mycology 4rd edition. John Willey, New York.

Campbell, N.A.,J.B.Reece., 2010. Biology 8th Edition. Pearson Education,Inc. San Fransisco.

Dwidjoseputro, D.  1994.  Pengantar Mikologi.  Alumni, Bandung.

Hoog, J.L., Schwartz C., Noon A.T., O’toole E.T., Mastronarde DN, McIntosh JR, Antony C. 2007. Organization of interphase microtubules in fission yeast analyzed by electron tomography. Dev Cell. 12(3): 349-61.

Kavanagh, K. 2011. FUNGI: Biology and Application, Wiley Press., USA.

Lockwood’s, T. 2011. Fungi. http://www.kklinedesigns.com/mkline /Fungi.pdf.  Diakses pada 29 September 2011.

Lori, C. 2009. General Mycology. http://classes.plantpath.wsu.edu/plp521/General_Micology.  Diakses pada 30 September 2011.

Madigan, M.T., J.M. Martinko, D.A. Stahl, and D.P. Clark. 2012. Brock Biology of Microorganisms. Pearson Education, Inc., San Francisco.

Schlegel, H.  G.  dan K.  Schmidt.  1994.  Mikrobiologi umum.  UGM Press, Yogyakarta.

Verweij, J.J., R. Hove., E.A.T. Brienen, L. Lieshout. 2007. Multiplex Detection of Enterocytozoon bieneusi and Enchephalitozoon spp. in fecal samples using real time PCR. Diagnostic molekuler and Infectious Disease 57 (2): 163-167

Viegas, J. 2004. Fungi and Mold. The Rosen Publishing Group, New York.

Webster, J. and R. Weber. 2007. Introduction to Fungi. Cambridge University Press, New York.

Willey J.M., L.M. Sherwood, C.J. Woolverton. 2009. Prescott’s Principles of Microbiology. 2009. McGraw-Hill International Edition.

Anda kini sudah mengetahui Fungi : Struktur Sel, Dinding Sel, Organel, Contoh, Hifa, Yeast, Khamir, Kapang, Cendawan, Bentuk. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.