Dalam hal metabolisme dan jumlahnya, prokariota masih
mendominasi biosfer. Prokariota merupakan organisme yang peling mudah
berkembang biak dan memperbanyak populasinya, ia juga dapat hidup pada habitat
yang terlalu panas, terlalu dingin, terlalu dingin, terlalu asam, atau terlalu
basa untuk eukariota apapun.
A. Perbedaan Prokariota dan Eukariota
Prokariota memiliki ciri-ciri selnya tidak memilki nukleus,
materi genetiknya terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleolid,
tetapi tidak ada membran yang memisahkan
daerah ini dari bagian sel lainnya. Sedangkan pada eukariota memiliki nukleus
sejati yang dibungkus oleh selubung nukleus, seluruh daerah diantara nukleus
dan membran yang membatasi sel disebut sitoplasma, flagel pada eukariotik lebih
lebar sedangkan pada prokariotik lebarnya hanya sepersepuluh flagel eukariotik.
Organisasi seluler dan genetik
prokariota berbeda dari organisme eukariota. Prokariota memiliki genom yang
lebih kecil dan lebih sederhana. Membran prokariota telah mengalami spesialisasi,
yakni adanya lipatan-lipatan kearah dalam membran plasma hasil sisa
krista-krista mitokondria yang berfungsi dalam respirasi seluler prokariota
aerobik. Genom prokariota hanya sebuah molekul DNA sirkular untai ganda,
sedangkan eukariota memiliki molekul DNA linear yang berasosiasi dengan
protein.
B. Strukur Fungsi dan Cara Reproduksi Monera (Prokariota)
1. Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi, bulat (coccus),
batang (bacillus), dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Umumnya sel bakteri
berbentuk bulat berdiameter sekitar 0,7-1,3 mikron. Sedangkan sel bakteri
berbentuk batang lebarnya sekitar 0,2-2,0 mikron dan panjangnya 0,7-3,7 mikron.
Bagian tubuh bakteri terdiri dari 3 bagian yaitu dinding
sel, protoplasma (didalamnya terdapat membran sel, mesosom, lisosom, DNA,
endospora), dan bagian yang terdapat diluar dinding sel seperti kapsul, flagel,
pilus. Gambar struktur monera :
Susunan bagian-bagian utama sel bakteri yaitu :
a. membran sel
membran sel merupakan selaput yang membungkus sitoplasma
beserta isinya, terletak disebelah dalam dinding sel. Membran sel terdiri atas
2 lapis molekul fosfolipid. Pada lapisan fosfolipid terdapat senyawa protein
dan karbohidrat dengan kadar berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.
b. Ribosom
ribosom merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai tempat
sintesa protein. Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi
membran. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.
c. DNA (Deoxyribonucleid Acid)
DNA merupakan materi genetik, terdapat dalam sitoplasma. DNA
bakteri berupa benang sirkuler (melingkar). DNA bakteri berfungsi sebagai
pengendali sintesis protein bakteri dan pembawa sifat. DNA bakteri terdapat
pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid. Bagian ini tidak memiliki
membran sebagaiamana inti sel eukariotik.
d. Dinding sel
Dinding sel bakteri tersusun atas makromolekul peptidoglikin
yang terdiri dari monomer-monomer tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam
amino). Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri dibedakan bakteri
gram-positif dan bakteri gram-negatif. Dinding sel bakteri berfungsi untuk
memberi bentuk sel, memberi kekuatan, melindungi sel, dan menyelanggrakan
pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.
e. Flagel adalah alat gerak bagi bakteri, meskipun tidak
semua gerakan bakteri disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada protoplas,
tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin. Jumlah dan letak flagel
pada jenis bakteri bervariasi. Jumlahnya bisa satu, dua, atau lebihdan letaknya
dapat diujung, sisi, atau pada seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel
dijadikan salah satu dasar penggolongan bakteri.
f. Pilus
pada permukaan sel bakteri gram negatif seringkali terdapat
banyak bagian seperti benang pendek yang disebut pilus atau fimbri. Pilus
merupakan alat lekat sel bakteri dengan sel bakteri lain atau dengan
bahan-bahan padat lain, misalnya makanan sel bakteri.
g. Kapsul
kapsul merupakan lapisan lendir yang menyelubungi dinding
sel bakteri. Kapsul berfungsi untuk perlindungan diri terhadap antibodi yang
dihasilkan sel inang. Oleh karena itu kapsul hanya didapatkan pada bakteri
patogen.
h. Endospora
Diantara bakteri ada yang membentuk endospora. Pembentukan
endospora merupakan cara bakteri mengatasi kedaan lingkungan yang tidak
menguntungkan. Jika kondisi lingkungan membaik maka endospora akan tumbuh
menjadi sel bakteri. Endospora bakteri tidak berfungsi sebagai alat
perkembangbiakan, tetapi sebagai alat perlindungan diri.
2. Penggolongan Bakteri
a. Berdasarkan bentuk tubuhnya
1. Kokus (bulat)
a. Streptokokus, misalnya Streptococcuspyrogenes,
S.thermophillus, S.lactis.
b. Stafilokokus, misalnya Staphylococcus aureus.
c. Diplokokus, mislnya Diplococcus pnemoniae
2. Basil (batang)
a. Basilus, misalnya Eschericcia coli, Salmonella thypi,
Lactobacillus.
b. Streptobasil, misalya Azotobacter, Bacillus anthracis .
3. Vibrio (koma)
Vibrio, misalnya Trepinema pallidum.
4. spirillum (spiral)
Spirillum, misalnya treponema pallidum.
b. berdasarkan kedudukan flagela pada selnya
1. Monotrik
Monotrik, berflagel satu pada salah satu ujung
2. amfitrik
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung.
3. Lofotrik
Lofotrik, berflagel banyak di satu ujung.
4. peritrik
Peritrik, berflagel banyak pada semua sisi tubuh.
c. Berdasarkan Pewarnaan Gram (Gram Strain)
1. bakteri gram- positif
Bakteri gram -positif, dindnig sel lebih sederhana,
peptidoglikan banyak.
2. bakteri gram- negatif
Bakteri gram-negatif, dinding sel lebih kompleks,
peptidoglikan lebih sedikit.
d. Berdasarkan kebutuhan oksigen
1. bakteri aerob
Bakteri aerob adalah bakteri yang membutuhkan oksigen bebas untuk
mendapatkan energi.
2. Bakteri anaerob
Bakteri anaerob adalah bakteri yang tidak membutuhkan
oksigen bebas untuk mendapatkan energi.
e. Berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
1. Autotrop
Autotrop, menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan
anorganik.
2. Heterotrop
Heterotrop, tidak menyusun makanan sendiri, memanfaatkan
bahan organik jadi berasal dari organisme lain.
2. Reproduksi pada monera
a. Reproduksi aseksual
pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan
biner, artinya pembelahan secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua
sel anakan. Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi,
demikian seterusnya.
Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA
menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya
terbentuk dindding pemisah diantara kedua sel anak bakteri. Gambar skema biner
pada Streptococcus faecalis
b. Reproduksi seksual
Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan
DNA yang datang dari dua individu kedalam satu sel. Pada eukariota, proses
secara seksual secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA dari dua
individu kedalam satu zigot. Akan tetapi, jenis kelamin yang ada pada eukariota
tidak terdapat pada prokariota. Meiosis dan fertilisasi tidak terjadi,
sebaliknya ada proses lain yang akan mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari
individu-individu yang berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan
transformasi, transduksi dan konjugasi.
1. Transformasi
Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan
perubahan suatu genotipe sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari
lingkungan sekitarnya.
2. Transduksi
Pada proses transfer
DNA yang disebut transduksi, faga membawa gen bakteri dari satu sel inang ke
sel inang lainnya. Ada dua bentuk transduksi
yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Keduanya dihasilkan dari
penyimpangan pada sikus reproduktif
faga.
c. konjugasi dan plasmid
konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara
dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Plasmid adalah molekul DNA kecil,
sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri.
c. Monera dan pengaruhnya bagi kehidupan
1. sistem lima kingdom
Sistem lima kingdom mengakui adanya dua jenis sel yang
berbeda secara mendasar, yaitu prokariota dan eukariota, dan memisahkan
prokariota dari semua eukariota dengan menempatkan pada kingdom tersendiri
yaitu monera. Sistem lima kingdom terdiri dari
a. monera, meliputi organisme uniseluler yang bersifat
prokariotik termasuk eubacteria dan chyanophyta.
b. protista, meliputi organisme uniseluler yang bersifat
prokariotik termasuk protozoa, alga, jamur bersel satu.
c. plantae, meliputi organisme bersel banyak dan selnya
memiliki dinding sel serta memiliki kloorofil dan bersifat autotrop.
d. fungi meliputi organisme multiseluler, berbentuk hifa,
tidak memiliki kloorofil dan bersifat heterotrop.
e. animalia, meliputi organisme bersel banyak yang
sel-selnya tidak memiliki dinding sel, tidak berklorofil dan bersifat
heterotrop.
2. Sistem klasifikasi tiga Domain
Sistem klasifikasi tiga domain memberi penekanan ebih pada
pemisahan evolusioner awal antara bakteri dan arkhae dengan cara menggunakan
satu takson superkingdom yang disebut dengan domain.
3. Peranan bakteri
a. Bakteri fotosintetik dapat mengikat N2 menjadi
bentuk senyawa misalnya NH3 dan NO3.
b. Spirillum
dinding sel yang kaku pada spirillum menjadikannya berbenuk
heliks. Mereka bersifat gram negatif dan motil. Kebanyakan terdapat disekitar
air, baik air tawar maupun air asin. Akan tetapi, ada juga satu spesies yang
sering dijumpai menghuni mulut manusia.