Eubacteria

Pengertian Eubacteria

Eubacteria berasal dari awalan eu (=sejati) dan bacteria (=bakteri). Eubacteria (bakteri sejati) merupakan kelompok makhluk hidup yang sehari-hari kita kenal sebagai bakteri.

Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).

Istilah bakteri diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang kecil".

Bakteri ditemukan pertama kali oleh ilmuan Belanda bernama Anthony Van Leeuwenhoek. Leeuwenhoek kemudian menerbitkan aneka ragam gambar bentuk bakteri pada tahun 1684. Sejak saat itu, ilmu yang mempelajari bakteri mulai berkembang. Ilmu yang mempelajari bakteri disebut bakteriologi.

Sejarah Eubacteria

Setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang. Perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek, Ferdinand Cohn, dan Robert Koch.

Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang kecil".

Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi. Bakteriologi adalah cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.

Robert Hooke (1635-1703), seorang ahli matematika dan sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana. Akan tetapi, Robert Hooke masih belum dapat menumukan struktur bakteri. Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil penemuannya mengenai tubuh buah kapang. Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber deskripsi awal dari mikroorganisme.

Antoni van Leeuwenhoek (1632—1723) hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan dengan mikroskop masih sangat sederhana. Terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684. Antoni van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada tahun 1676. Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society of London yang kemudian dipublikasikan pada tahun 1684. Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya. Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pada umumnya pun mulai berkembang.

Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia). Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas. Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu tinggi. Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas. Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert Koch.

Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang banyak menyerang hewan ternak. Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri penghasil endospora. Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis. Berdasarkan dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik. Beliau juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri. Penemuan lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitat aslinya. Pada awalnya ia menggunakan potongan kentang dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin. Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida) yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga bekerja bersama Robert Koch.

Ciri-ciri Eubacteria

1. Ukuran Eubacteria

Ukuran tubuh bakteri bervariasi, dari berdiameter 0,12 mikron sampai yang panjangnya ratusan mikron (1 µm = 1/1.000 mm). Namun rata-rata sel bakteri berukuran 1 -5 mikron. Bakteri dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Bakteri yang paling renik adalah Mycoplasma yang berukuran 0,12 mikron. Sebaliknya, bakteri terbesar adalah Thiomargarita yang berukuran 200 mikron.

2. Bentuk Eubacteria

Berdasarkan bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:

• Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:

1. Monokokus yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal. Contoh: Chlamydia trachomatis.
2. Diplokokus yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan. Contoh: Diplococcus pneumonia dan Neisseria gonorrhoeae.
3. Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat. Contoh: Pediococcus cerevisiae.
4. Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus. Contoh: Thiosarcina rosea dan Sarcia sp.
5. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai. Contoh: Streptococcus mutans.
6. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur. Contoh: Staphylococcus aureus.

• Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:

1. Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil tunggal. Contoh: Escherichia coli dan Propionibacterium acnes.
2. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan. Contoh: Salmonella typhosa.
3. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai. Contoh: Streptobacillus moniliformis, Bacillus anthracis dan Azotobacter sp.

• Spiral (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:

1. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang. Contoh: Spirillium minor, dan Thiospirillopsis floridana.
2. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup. Contoh: Treponema pallidum.
3. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma. Contoh: Vibrio cholerae.

Selain bentuk dasar tersebut, juga terdapat bentuk kokobasil (antara kokus dan basil) dan berbentuk filamen. Contoh bakteri berbentuk kokobasil adalah Coxiella burneti (penyebab demam). Sedangkan contoh bakteri berbentuk filamen adalah kelompok Actinomycetes.

Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium, dan usia. Walaupun secara morfologi berbeda-beda, bakteri tetap merupakan sel tunggal yang dapat hidup mandiri bahkan saat terpisah dari koloninya.

3. Struktur dan Fungsi Sel Eubacteria

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:

• Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)

1. Dinding sel 

Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida. Berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk bakteri.

Bakteri dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok besar berdasarkan struktur dinding selnya, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif.

Metode yang digunakan untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram pada tahun 1884.

a. Bakteri gram positif 

Ciri-cirinya:

Struktur dinding sel tebal (15 – 80 nm) dan berlapis tunggal.

Komposisi kimiawi: kandungan lipid rendah (1 - 4 %), peptidoglikan lapis tunggal (>50%), asam tekoat.

Kerentanan terhadap penisilin: lebih rentan (peka).

Pertumbuhan dihambat oleh zat-zat warna dasar (misal ungu kristal).

Persyarataan nutrisi: relatif rumit pada banyak spesies.

Resistensi terhadap gangguan fisik: lebih resisten (tahan).

Reaksi terhadap pewarna primer atau ungu kristal iodium: dapat menahan sampai akhir prosedur (sel tampak biru gelap/ungu).

Contoh: Neisseria gonorrhoeae, Treponema pallidum, Vibrio cholerae, dan Bacillus subtilis.

b. Bakteri gram negatif 

Ciri-cirinya:

Dinding sel tipis (10-15 nm) berlapis tiga (multi).

Kandungan lipid tinggi : peptidoglikan (10% berat kering), tidak ada asam tekoat.

Kerentanan terhadap penisilin kurang rentan.

Pertumbuhan tidak begitu dihambat oleh zat warna dasar.

Persyaratan nutrisi: relatif sederhana.

Resistensi terhadap gangguan fisik: kurang resisten

Kehilangan kompleks warna ungu kristal pada waktu dicuci alkohol: terwarnai pewarna tandingan safranin (sel tampak merah muda).

Contoh: Propionibacterium acnes, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, dan Escherichia coli.

2. Membran plasma

Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. Membran plasma bersifat selektif permeabel dan berfungsi untuk mengatur pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.

3. Sitoplasma 

Sitoplasma adalah cairan sel. Sitoplasma bakteri tidak mengandung banyak organel seperti pada sel eukariotik. Sitoplasma bakteri antara lain mengandung ribosom, DNA, dan granula penyimpanan.

4. Ribosom 

Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA. Ribosom berfungsi pada sintesis protein.

5. DNA 

DNA (deoxyribonucleic acid; asam deoksiribonukleat) adalah materi pembawa informasi genetik. DNA bakteri berupa rantai tunggal berbentuk melingkar (nukleid). Beberapa bakteri memiliki tambahan DNA melingkar lain yang lebih kecil yang disebut plasmid.

6. Granula penyimpanan

Granula penyimpanan berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan. Umumnya bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkannya.

• Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)

1. Kapsul atau lapisan lendir

Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air. Keduanya berfungsi untuk membantu sel bakteri melekat pada suatu permukaan atau dengan sel bakteri lainnya. Contoh bakteri penyebab gigi berlubang (Streptococcus mutans) yang menempel pada permukaan gigi. Kapsul beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan dan fagositosis. Struktur kapsul inilah yang sering kali menjadi faktor virulensi penyebab penyakit, seperti yang ditemukan pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae.

2. Flagelum atau bulu cambuk

Flagelum (jamak: flagela) atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagelum tersusun dari protein. Flagelum digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi.

3. Pilus dan fimbria 

Pilus (jamak: pili) adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel. Pilus mirip dengan flagelum namun lebih pendek, kaku, dan berdiameter lebih kecil. Pilus tersusun dari protein. Pilus berfungsi sebagai penghubung saat bakteri melakukan konjugasi (pertukaran materi genetik). Selain itu, pilus juga berfungsi sebagai perekat antara sel bakteri yang satu dengan sel bakteri lainnya. Pilus hanya terdapat pada bakteri gram negatif, contohnya Escherichia coli. 

Fimbria (jamak: fimbriae) merupakan struktur sejenis pilus namun lebih pendek daripada pilus.

4. Klorosom

Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis. Contohnya Chlorobium (bakteri hijau)

5. Vakuola gas

Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan melakukan fotosintesis. Vakuola gas memungkinkan bakteri mengapung di air untuk memperoleh cahaya matahari. Dengan demikian, fotosintesis dapat terjadi.

6. Endospora

Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif. Endospora terbentuk di dalam sel bakteri jika kondisi lingkungan tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Dengan demikian, endospora berfungsi sebagai pertahanan diri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora tebal dan tersusun dari protein. Tebalnya dinding endospora menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi, dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan, endospora tumbuh menjadi sel bakteri baru. Contoh bakteri yang dapat menghasilkan endospora adalah Bacillus anthracis, Clostridium tetani, dan Clostridium botulinum.

Struktur bakteri

Cara Hidup Eubacteria

1. Cara Makan

Berdasarkan cara memperoleh makanan, bakteri dapat dibedakan menjadi:

• Bakteri heterotrof 

Bakteri heterotrof adalah bakteri yang tidak dapat mensintesis makanannya sendiri. Kebutuhan makanan tergantung dari mahluk lain. Dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Bakteri saprofit

Bakteri saprofit adalah bakteri yang memperoleh makanan dari sisa-sisa makanan atau produk organisme lain yang telah mati. Sisa-sisa organisme, misalnya daun yang gugur dan kotoran hewan. Sedangkan produk organisme, misalnya susu dan daging.

Bakteri jenis ini merombak bahan organik menjadi bahan anorganik melalui fermentasi atau respirasi tak sempurna. Proses perombakan biasanya menghasilkan gas-gas CO₂, H₂, CH₄ (metana), N₂, H₂S dan NH_3.

Contoh bakteri ini diantaranya adalah:

Escherchia coli dalam keadaaan tertentu menguraikan asam semut (HCOOH) menjadi CO₂ dan H₂O.

Methanobacterium omelanskii dan Methanobacterium ruminatum menguraikan asam cuka (CH₃COOH) menjadi metana (CH₄) dan CO₂.

Thiobacillus debitrificans menguraikan nitrat ataupun nitrit dan menghasilkan N₂, sehingga menyebabkan tanah menjadi kurang subur. Proses ini dikenal sebagai proses denitrifikasi.

Clostridium sporageus menguraikan asam amino menjadi ammonia (NH₃).

Desulfovibrio desulfuricans membusukkan bangkai serta menguraikan sulfat ditempat becek, hasilnya berupa hydrogen sulfide (H₂S).

2. Bakteri parasit

Bakteri parasit adalah bakteri yang memperoleh makanan dari organisme lain yang ditumpanginya (inang). Inang tempat hidup bakteri adalah tumbuhan, hewan dan manusia. Contohnya family Spirochaetaceae (parasit dalam usus moluska bercangkang dua).

Bakteri parasit dibedakan menjadi:

• Bakteri parasit fakultatif, dapat hidup sebagai saprofit.
• Bakteri parasit obligat, hanya mutlak sebagai parasit.
• Bakteri patogen, menyebabkan penyakit pada hewan dan manusia. Contoh: Mycobacterium tuberculosis, Bacillus anthracis, dan Clostridium tetani.

• Bakteri autotrof 

Bakteri autotrof adalah bakteri yang dapat mensistesis makannya sendiri. Dibedakan menjadi dua yaitu: 

1. Bakteri fotoautotrof 

Bakteri fotoautotrof adalah bakteri yang memperoleh energi dari sinar matahari / cahaya untuk membuat makanannya. Jenis pigmen utama bakteri fotoautotrof adalah klorofil dan karoten.

Golongan fotoautotrof dibagi menjadi dua, yaitu bakteri hijau dan bakteri ungu. Bakteri hijau memiliki pigmen hijau yang disebut bakteri oviridin dan bakterioklorofil.

Contoh bakteri fotoautotrof: Thiocystis sp. Adalah bakteri yang memperoleh makanannya melalui fotosintesis.

2. Bakteri kemoautotrof.

Bakteri kemoautotrof adalah bakteri yang memperoleh energi dari bahan-bahan kimia untuk membuat makanannya. Energi kimia diperoleh dari proses oksidasi senyawa anorganik. Contoh:

Nitrosomonas sp. dan Nitrosococcus sp. (bakteri nitrit) yang mengoksidasi senyawa ammonia menjadi ion nitrit.

Nitrobacter sp. (bakteri nitrat) mengoksidasi ion nitrit menjadi ion nitrat.

Gallionella sp. (bakteri besi) mengoksidasi ion fero menjadi ion feri.

Hydrogenobacter sp. (bakteri hidrogen) yang mengoksidasi gas hidrogen menjadi air.

2. Cara Reproduksi

Reproduksi bakteri dibedakan menjadi dua, yaitu:

• Reproduksi aseksual

Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Reproduksi aseksual bakteri dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1. Pembelahan biner

Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua. Pembelahan ini juga sering disebut pembelahan amitosis, karena Pembelahan ini tidak melalui fase-fase seperti mitosis, jadi sel membelah langsung menjadi dua, Tidak ada Profase, Metafase, Anafase maupun Telofase. Beberapa jenis bakteri dalam lingkungan yang sesuai dapat membelah setiap 20 menit.

2. Produksi spora

3. Fragmentasi 

• Reproduksi seksual

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya. Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1. Transformasi

Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya. Contoh: Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Bacillus dan Rhizobium.

2. Transduksi

Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri). Cara ini dikemukakan oleh Norton Zinder dan Jashua Lederberg pada tahun 1952.

3. Konjugasi

Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan (jembatan sitoplasma) diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Bakteri yang memberikan DNA nya disebut bakteri donor. Bakteri donor memiliki tonjolan yang disebut pili seks, yang berguna untuk menempel pada bakteri recipient yang menerima DNA. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif, misalnya Escherichia coli.

3. Cara Adaptasi

Beberapa bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim. Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh bakteri penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana bakteri ini juga termasuk golongan bakteri pengebab keracunan pada makanan kaleng.

4. Cara Respirasi

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen bebas untuk kegiatan respirasi, bakteri dibagi menjadi:

• Bakteri aerob

Bakteri aerob adalah bakteri yang memerlukan oksigen bebas untuk kegiatan respirasinya. Contoh: Nitrosococcus, Nitrosomonas, dan Nitrobacter.

Nitrosomonas dan Nitrosococcus (bakteri nitrit) adalah bakteri yang mengoksidasi amonia (NH3). Prosesnya adalah sebagai berikut:

2NH₃ + 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O + energi

(amonia)                (nitrit)

Nitrobacter (bakteri nitrat) adalah bakteri yang mengoksidasi ion nitrit (HNO2). Prosesnya adalah sebagai berikut:

2HNO₂ + O₂ → 2HNO₃

(nitrit)                 (nitrat)

• Bakteri anaerob 

Bakteri anaerob adalah bakteri yang tidak memerlukan oksigen bebas untuk kegiatan respirasinya. Energi diperoleh dari proses perombakan senyawa organik tanpa menggunakan oksigen yang disebut fermentasi. Bakteri anaerob dibedakan menjadi:

1. Bakteri anaerob obligat

Bakteri anaerob fakultatif hanya dapat hidup jika tidak ada oksigen. Oksigen merupakan racun bagi bakteri anaerob obligat. Contohnya Microsococcus denitrificans, Clostridium botulinum, dan Clostridium tetani.

2. Bakteri anaerob fakultatif

Bakteri anaerob fakultatif dapat hidup jika ada oksigen maupun tida ada oksigen. Contohnya Escherichia coli dan Lactobacillus.

5. Cara Gerak

Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Bakteri yang tidak memiliki alat gerak biasanya hanya mengikuti pergerakan media pertumbuhannya atau lingkungan tempat bakteri tersebut berada. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:

• Atrik, tidak mempunyai flagel. Contoh: Escherichia coli.
• Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya. Contoh: Vibrio cholera.
• Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya. Contoh: Rhodospirillum rubrum.
• Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya. Contoh: Pseudomonas aeruginosa.
• Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya. Contoh: Salmonella typhosa.

Habitat Eubacteria

Bakteri merupakan mikroorganisme ubikuotus, yang berarti melimpah dan banyak ditemukan di hampir semua tempat. Habitatnya sangat beragam: lingkungan perairan, tanah, udara, sisa makhluk hidup, dalam tubuh organisme lain, dan dapat bersimbiosis dengan organisme lain.

Umumnya bakteri hidup pada lingkungan yang lembab atau agak basah, dengan temperatur 25 – 37^oC. Lingkungan tersebut merupakan kondisi optimum untuk perkembangbiakan bakteri dengan cepat. Diperkirakan total jumlah sel mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5x10³⁰.

Bakteri dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam saluran pencernaan yang jumlah selnya 10 kali lipat lebih banyak dari jumlah total sel tubuh manusia. Oleh karena itu, kolonisasi bakteri sangatlah mempengaruhi kondisi tubuh manusia. Terdapat beragam jenis bakteri yang mampu menghabitasi daerah saluran pencernaan manusia, terutama pada usus besar, diantaranya adalah bakteri asam laktat dan kelompok enterobacter.

Klasifikasi Eubacteria

Eubacteria dikelompokan menjadi lima, yaitu:

1. Proteobacteria

Proteobacteria merupakan kelompok terbesar bakteri. Proteobacteria dikelompokan menjadi:

• Bakteri ungu

Bakteri ungu bersifat fotoautotrof atau fotoheterotrof. Bakteri ungu mengandung klorofil yang terdapat pada membran plasma. Beberapa jenis bakteri ungu memiliki flagela. Sebagian besar bakteri ungu anaerob obligat dan hidup di endapan kolam, danau atau lumpur. Contoh: Chromatium.

• Proteobacteria kemoautotrof

Proteobacteria kemoautotrof hidup bebas atau bersimbiosis dengan makhluk hidup lain. Beberapa jenis berperan penting dalam siklus biogeokimia di dalam suatu ekosistem, yang mengikat nitrogen (mengubah N₂ di atmosfer menjadi senyawa nitrogen yang dapat digunakan tumbuhan). Contoh: Rhizobium.

• Protobacteria kemoheterotrof

Protobacteria kemoheterotrof meliputi bakteri yang hidup dalam saluran pencernaan manusia dan hewan. Sebagian besar bakteri dalam kelompok ini berbentuk batang dan anaerob fakultatif. Contoh: Escherichia coli dan Salmonella.

2. Cyanobacteria

Cyanobacteria sering disebut juga ganggang hijau-biru atau ganggang lendir. Disebut ganggang hijau-biru karena Cyanobacteria memiliki klorofil seperti halnya ganggang hijau-biru. Disebut ganggang lendir karena pada bagian luar dinding selnya terdapat lapisan lendir. Pada beberapa jenis Cyanobacteria, lapisan lendir dapat membantu gerakan secara meluncur. Berbeda dengan kelompok bakteri yang lain, Cyanobacteria tidak memiliki alat gerak dan dapat melakukan fotosintesis.

Cyanobacteria berukuran 1-60 µm. Cyanobacteria hidup soliter atau berkoloni. Koloni Cyanobacteria dapat berbentuk benang, lembaran atau bola berongga. 

Pada Cyanobacteria bentuk benang, misalnya Anabaena, terdapat tiga macam sel utama, yaitu heterokista, akinet, dan baeosit. Heterokista merupakan sel berdinding tebal yang berguna untuk mengikat nitrogen. Akinet adalah sel berdinding tebal yang berfungsi untuk pertahanan diri. Baeosit adalah sel-sel bulat kecil hasil reproduksi. Baeosit juga berfungsi untuk melakukan fotosintesis.

Sitoplasma Cyanobacteria tidak memiliki banyak organel serta tidak memiliki membran inti (prokariot). Membran fotosintetiknya (membran tilakoid) mengandung pigmen klorofil, karoten dan pigmen tambahan. Pigmen tambahan berupa fikosianin yang berwarna biru dan fikoeritrin yang berwarna merah. Pigmen-pigmen tersebut yang menyebabkan warna Cyanobacteria beraneka ragam dari hijau , merah, ungu, sampai kehitaman. Tubuh Cyanobacteria juga memiliki vakuola gas yang memungkinkannya mengapung dekat permukaan air, yang memiliki intensitas cahaya yang tinggi. Cyanobacteria membutuhkan cahaya matahari untuk proses fotosintesis.

Cyanobacteria hidup secara autotrof dengan mengasimilasi senyawa sederhana misalnya CO₂, ion nitrat atau aminium, dan beberapa ion anorganik lainnya. Perbedaan Cyanobacteria dengan bakteri fotoautotrof adalah Cyanobacteria menghasilkan O₂ dalam proses fotosintesisnya sedangkan bakteri fotoautotrof tidak menghasilkan O₂.

Reproduksi Cyanobacteria adalah secara aseksual dengan cara membelah diri (pembelahan biner), fragmentasi bagian dari filamen (hormogonia), dan pembentukan akinet (spora). Pembelahan biner dilakukan oleh Cyanobacteria bersel satu, sedangkan fragmentasi pada bagian hormogonia dilakukan oleh Cyanobacteria yang berbentuk benang. Pada kondisi lingkungan yang buruk, akinet terbentuk agar Cyanobacteria dapat bertahan hidup. Jika lingkungan telah membaik, akinet dapat membentuk filamen baru. Reproduksi secara seksual belum diketahui.

Cyanobacteria dapat ditemukan pada berbagai lingkungan misalnya danau, laut, sungai, tanah, batu, dan rawa. Cyanobacteria dapat terlihat dengan mata telanjang berupa lapisan tipis berwarna hijau-biru, merah, atau ungu kehitaman.

Pada saat tertentu, Cyanobacteria yang hidup di air muncul berlimpah sehingga menyebabkan air tampak berwarna seperti warna Cyanobacteria tersebut. Contohnya Cyanobacteria berwarna hijau-biru (Anabaena) membuat air sawah tampak kehijauan dan Cyanobacteria merah (Oscillatoria rubescens) membuat laut di daerah timur tengah berwarna merah sehingga disebut Laut Merah.

Beberapa jenis Cyanobacteria yang dapat mengikat nitrogen berperan sebagai tumbuhan perintis pada habitat miskin nutrisi (makanan), misalnya pantai berpasir atau gurun. Salah satu Cyanobacteria, Synechoccus lividus dapat hidup di habitat yang ekstrim, misalnya habitat dengan keasaman tinggi (pH 4,0) dan temperatur tinggi (70⁰C). Sedangkan jenis lainnya ada yang hidup bersimbiosis dengan organisme lain, misalnya Nostoc dan Anabaena azollae. Nostoc hidup bersama dengan jamur membentuk lumut kerak / Lichen (Peltigera), serta hidup di akar tumbuha paku (Cycas). Anabaena azollae hidup di daun tumbuhan paku air (Azolla pinata).

Simbiosis antara Cyanobacteria dengan organisme lain saling memberi keuntungan. Cyanobacteria terutama berperan dalam memberikan nutrisi organik pada organisme simbiotiknya. Sedangkan organisme simbiotiknya memberikan kelembaban dan nutrisi anorganik pada Cyanobacteria.

3. Spirochetes

Sphirochetes bukan merupakan kelompok yang besar dari Eubacteria. Namun, keberadaan Spirochetes mempengaruhi kehidupan manusia karena beberapa jenis menyebabkan penyakit.

Spirochetes berbentuk spiral dengan panjang 5-250 µm. Spirochetes merupakan bakteri gram negatif. Spirochetes memiliki suatu struktur unik yang disebut filamen aksial. Filamen aksial merupakan semacam serabut di sepanjang tubuh, di selubung terluar, tapi di luar dinding sel. Filamen aksial berfungsi untuk membuat gerakan berputar.

Habitat Spirochetes bervariasi. Ada yang hidup bebas di lumpur atau air, sebagai parasit dalam tubuh manusia, atau hidup dalam lambung hewan memamah biak. Contoh: Treponema pallidum dan Leptospira interrogans.

4. Chlamydias

Chlamydias merupakan kelompok bakteri yang memiliki ukuran paling kecil (0,2 – 1,5 µm). Bentuk tubuh  Chlamydias tidak beraturan. Chlamydias hanya dapat hidup sebagai parasit dalam sel-sel makhluk hidup lain. Kelompok bakteri ini merupakan prokariot yang unik karena memiliki dua bentuk sel dalam siklus hidupnya. Kedua bentuk sel tersebut yaitu badan dasar (elementary body) dan badan inisial (initial body). Badan dasar masuk ke dalam sel inang dan berkembang menjadi badan inisial. Badan inisial tumbuh dan membelah diri. Badan inisial membentuk badan dasar kembali dan dilepaskan dari sel inang yang disertai pecahnya sel inang. Contoh: Chlamydia psittaci.

5. Bakteri Gram-Positif

Beberapa baktei Gram-positif membentuk endospora (struktur dormansi yang bersifat tahan terhadap panas). Endospora dibentuk ketika lingkungan miskin akan zat makanan. Sel induk pecah dan endospora dilepaskan. Endospora dapat bertahan dalam keadaan lingkungan yang ekstrim, misalnya suhu tinggi, suhu rendah, atau kekeringan. Pada kondisi lingkungan yang baik, endospora menjadi aktif dan membelah diri, membentuk sel-sel seperti induknya. Dormansi endospora dapat bertahan lebih dari seribu tahun. Contoh bakteri Gram-positif yang dapat membentuk spora adalah Bacillus dan Clostridium.

Contoh lain bakteri Gram-positif adalah kelompok Actinomycetes dan Mycoplasma. Actinomycetes berbentuk filamen bercabang yang menyerupai jamur. Actinomycetes berkembang biak denga membentuk rantai spora di ujung filamen. Actinomycetes yang tidak membentuk spora berkembang biak dengan cara memutuskan ujung filamen dalam bentuk bulat atau batang. Selanjutnya filamen tersebut membelah diri. Actinomycetes banyak dimanfaatkan sebagai penghasil beberapa macam antibiotik. Contoh: Mycobacterium tuberculosis dan Streptomyces.

Mycoplasma tidak memiliki dinding sel, tetapi beberapa jenis memiliki struktur yang mengeras di luar membran plasma. Beberapa Mycoplasma berukuran lebih kecil dibandingkan Chlamidias. Contoh: Mycoplasma gallisepticum.

Pengaruh Lingkungan Terhadap Bakteri

Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah:

1. Suhu

Suhu berperan penting dalam mengatur jalannya reaksi metabolisme bagi semua makhluk hidup. Khususnya bagi bakteri, suhu lingkungan yang berada lebih tinggi dari suhu yang dapat ditoleransi akan menyebabkan denaturasi protein dan komponen sel esensial lainnya sehingga sel akan mati. Demikian pula bila suhu lingkungannya berada di bawah batas toleransi, membran sitoplasma tidak akan berwujud cair sehingga transportasi nutrisi akan terhambat dan proses kehidupan sel akan terhenti. Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 4 golongan:

• Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C, dengan suhu optimum 15 °C.
• Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C, dengan suhu optimum 25° – 40 °C.
• Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C, dengan suhu optimum 50 - 65 °C
• Bakteri hipertermofil, yaitu bakteri yang hidup pada kisaran suhu 65 - 114 °C, dengan suhu optimum 88 °C.

2. Kelembaban relatif

Pada umumnya bakteri memerlukan kelembaban relatif (relative humidity, RH) yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Kelembaban relatif dapat didefinisikan sebagai kandungan air yang terdapat di udara. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan. Sebagai contoh, bakteri Escherichia coli akan mengalami penurunan daya tahan dan elastisitas dinding selnya saat RH lingkungan kurang dari 84%. Bakteri gram positif cenderung hidup pada kelembaban udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan bakteri gram negatif terkait dengan perubahan struktur membran selnya yang mengandung lipid bilayer.

3. Cahaya

Cahaya merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri. Secara umum, bakteri dan mikroorganisme lainnya dapat hidup dengan baik pada paparan cahaya normal. Akan tetapi, paparan cahaya dengan intensitas sinar ultraviolet (UV) tinggi dapat berakibat fatal bagi pertumbuhan bakteri. Teknik penggunaan sinar UV, sinar X, dan sinar gamma untuk mensterilkan suatu lingkungan dari bakteri dan mikroorganisme lainnya dikenal dengan teknik iradiasi yang mulai berkembang sejak awal abad ke-20. Metode ini telah diaplikasikan secara luas untuk berbagai keperluan, terutama pada sterilisasi makanan untuk meningkatkan masa simpan dan daya tahan. Beberapa contoh bakteri patogen yang mampu dihambat ataupun dihilangkan antara lain Escherichia coli dan Salmonella.

4. Zat kimia 

Antibiotik, logam berat dan senyawa-senyawa kimia tertentu dapat menghambat bahkan mematikan bakteri.

5. Radiasi

Radiasi pada kekuatan tertentu dapat menyebabkan kelainan dan bahkan dapat bersifat letal bagi makhluk hidup, terutama bakteri. Sebagai contoh pada manusia, radiasi dapat menyebabkan penyakit hati akut, katarak, hipertensi, dan bahkan kanker. Akan tetapi, terdapat kelompok bakteri tertentu yang mampu bertahan dari paparan radiasi yang sangat tinggi, bahkan ratusan kali lebih besar dari daya tahan manusia tehadap radiasi, yaitu kelompok Deinococcaceae.  Sebagai perbandingan, manusia pada umumnya tidak dapat bertahan pada paparan radiasi lebih dari 10 Gray (Gy, 1 Gy = 100 rad), sedangkan bakteri yang termasuk dalam kelompok ini dapat bertahan hingga 5.000 Gy.

Pada umumnya, paparan energi radiasi dapat menyebabkan mutasi gen dan putusnya rantai DNA. Apabila terjadi pada intensitas yang tinggi, bakteri dapat mengalami kematian. Deinococcus radiodurans memiliki kemampuan untuk bertahan terhadap mekanisme perusakan materi genetik tersebut melalui sistem adaptasi dan adanya proses perbaikan rantai DNA yang sangat efisien.

Peranan Eubacteria

1. Eubacteria yang menguntungkan

• Bagi lingkungan

1. Bakteri nitrifikasi, berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman (penyubur tanah). Contoh: Nitrosococcus dan Nitrosomonas.
2. Bakteri nitrogen, mengikat N₂ bebas di udara. Rhizobium leguminosarum dan Rhizobium radicicola mengikat  N₂  bebas di udara dengan cara bersimbiosis dengan tanaman Leguminosae (tanaman buah polong/kacang-kacangan). Azotobacter, Rhodospirillum rubrum, Clostridium pasteurianum dapat mengikat  N₂  bebas di udara tanpa bersimbiosis dengan organisme lain.
3. Bakteri saprofit, menguraikan tumbuhan atau hewan yang telah mati dan sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO₂, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Contoh: Escherichia coli, Proteus dan Clostridium.
4. Bakteri sulfur, membentuk asam sulfat dari S. Contoh: Beggiatoa alba.

• Bagi pangan

1. Acetobacter acetil, berperan pada pembuatan asam cuka.
2. Acetobacter xylinum, berperan pada pembuatan nata de coco.
3. Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus lactis, berperan pada pembuatan kefir.
4. Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, berperan pada pembuatan yogurt.
5. Lactobacillus casei, berperan pada pembuatan keju dan yoghurt.
6. Lactobacillus sp., berperan pada pembuatan terasi dan asinan buah-buahan.
7. Pediococcus cerevisiae, berperan pada pembuatan sosis.
8. Streptococcus lactis, berperan pada pembuatan mentega.

• Bagi kesehatan

1. Acetobacter acetii, penghasil asam asetat.
2. Bacillus brevis, penghasilkan antibiotik tirotrisin.
3. Bacillus polymyxa, penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif.
4. Bacillus subtilis, penghasil antibiotik untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif.
5. Clostridium acetobutylicum, penghasil zat kimia misalnya aseton dan butanol. 
6. Clostridium sp, penghasil asam butirat.
7. Penicillium, penghasil antibiotik penisilin.
8. Propionibacterium, penghasil asam propionat.
9. Streptomyces aureofaciens, penghasil antibiotik aureomisin.
10. Streptomyces griseus, penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC. 
11. Streptomyces rimosus, penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri.
12. Streptomyces venezuelae, penghasil antibiotik chloramphenicol.

2. Eubacteria yang merugikan

• Bagi lingkungan

1. Bakteri denitrifikasi, Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh: Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.

• Bagi pangan

1. Burkholderia gladioli (sin. Pseudomonas cocovenenans), penghasil asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek.
2. Campylobacter pylori, penyebab utama keracunan makanan.
3. Clostridium botulinum, penghasil racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan dan kini senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar botox.
4. Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan, penurunan pH, dan pembentukkan gas.

• Bagi kesehatan manusia

1. Clostridium tetani, penyebab penyakit tetanus.
2. Diplococcus pneumoniae, penyebab penyakit radang paru-paru (pneumonia).
3. Listeria monocytogenes, penyebab Listeriosis. Jika terinfeksi saat hamil, bisa menyebabkan keguguran, kelahiran mati, dan penyakit parah pada bayi.
4. Mycobacterium leprae, penyebab penyakit lepra.
5. Mycobacterium tuberculosis, penyebab penyakit TBC.
6. Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kelamin (kencing tanah).
7. Neisseria meningitides penyebab penyakit radang selaput otak.
8. Pasteurella pestis penyebab penyakit pes (sampar).
9. Salmonella thyphosa, penyebab penyakit tifus. 
10. Shigella dysentriae, penyebab penyakit disentri basiler.
11. Treponema pallidum, penyebab penyakit sifilis.
12. Treponema pertenue, penyebab penyakit patek (framboesia).
13. Vibrio cholerae, penyebab kolera atau muntaber.

• Bagi kesehatan hewan

1. Actynomyces bovis, penyebab penyakit bengkak pada rahang sapi.
2. Bacillus anthracis, penyebab  antraks pada hewan ternak.
3. Brucella abortus, penyebab brucellosis pada sapi.
4. Mycobacterium avium, penyebab penyakit pada unggas.
5. Mycobacterium bovis, penyebab penyakit pada lembu.
6. Streptococcus sp., penyebab radang payudara sapi.

• Bagi kesehatan tanaman

1. Agrobacterium tumafaciens, penyebab tumor pada tumbuhan.
2. Bacterium papaya, penyebab penyakit pada papaya.
3. Erwinia amylovora, penyebab busuk pada buah-buahan.
4. Erwinia trachelphilia, penyebab penyakit busuk daun labu.
5. Pseudomonas cattleyeae, penyebab penyakit pada anggrek.
6. Pseudomonas solanacearum, penyebab layu pada terung-terungan.
7. Xanthomonas campestris, penyebab penyakit pada tanaman kubis.
8. Xanthomonas citri, penyebab kanker batang jeruk.
9. Xanthomonas oryzae, penyebab infeksi pada pucuk batang padi. 

Penanggulangan terhadap Eubacteria yang Merugikan

Bakteri yang merugikan antara lain bakteri yang dapat merusak makanan dan bakteri yang dapat menimbulkan penyakit.

1. Penanggulangan bakteri perusak makanan

• Pengawetan makanan

Pengawetan makanan antara lain dilakukan dengan cara pemanisan, pengeringan, pengasapan, pengasaman, pengasinan, dan pendinginan. Contoh: kerupuk, daging asap, acar, ikan asin, manisan buah dan sale.

• Pengolahan makanan

Pengolahan makanan yang dilakukan dengan cara pemanasan dapat membunuh sebagian besar bakteri yang terdapat pada makanan dan minuman. Bentuk pemanasan makanan dapat dilakukan dengan cara:

1. Dimasak seperti biasa.

2. Pasteurisasi, adalah pemanasan dengan suhu 63 – 72 ^oC  selama 15 – 30 menit. Pasteurisasi dilakukan pada susu untuk mematikan bakteri patogen, misalnya Salmonella dan Mycobacterium. Selain itu, pasteurisasi juga dapat mempertahankan rasa dan aroma khas susu. 

Sterilisasi, adalah pemanasan dengan menggunakan udara panas atau uap air panas bertekanan tinggi. Sterilisasi dengan udara panas menggunakan oven, pada temperatur 170 -180 ^oC. Cara ini digunakan untuk mensterilkan peralatan gelas. Sterilisasi dengan uap air panas bertekanan tinggi dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut autoklaf pada temperatur 115 – 134 ^oC. Autoklaf digunakan untuk sterilisasi bahan dan peralatan. Sterilisasi umumnya dilakukan pada industri makanan dan minuman, misalnya makanan dan minuman kaleng. Dalam penelitian biologi sterilisasi juga digunakan untuk memperoleh biakan murni suatu jenis bakteri.

2. Penanggulangan bakteri penyebab penyakit

• Menjaga kebersihan dan kesehatan diri dan lingkungan

Penyakit yang disebabkan oleh bakteri timbul karena cara hidup yang kurang menjaga kebersihan. Penyakit juga lebih mudah menyerang pada orang yang fisiknya lemah. Hal tersebut menyebabkan diperlukannya upaya untuk menjaga kebersihan dan kesehatan agar terhindar dari berbagai macam penyakit. Upaya yang dapat dilakukan antara lain:

1. Menjaga kebersihan lingkungan.
2. Menjaga kebersihan badan dengan mandi dan mencuci tangan sebelum makan.
3. Melakukan olahraga secara teratur.
4. Makan makanan bergizi.
5. Cukup istirahat.

• Pemberian vaksin

Pemberian vaksin biasa dikenal dengan vaksinasi atau imunisasi. Pemberian vaksin adalah upaya untuk memperoleh kekebalan terhadap penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme, misalnya bakteri. Pemberian vaksin merangsang kekebalan seseorang dengan memberikan mikroorganisme patogen yang telah dilemahkan. Contoh vaksin:

1. Vaksin kolera, untuk mencegah penyakit kolera.
2. Vaksin tifus, untuk mencegah penyakit tifus.
3. Vaksin BCG, untuk mencegah penyakit TBC.
4. Vaksin DPT (Diphtera, Pertuttis, Tetanus), unutk mencegah Diphtera, Pertuttis/batuk, dan Tetanus.

• Pemberian antibiotika

Pemberian antibiotika merupakan upaya pengobatan terhadap penyakit yang disebabkan oleh bakteri.

[Sumber: Biologi SMA dan MA untuk Kelas X Esis; bebas.ui.ac.id; biologigonz.blogspot.com; gurungeblog.wordpress.com; id.wikipedia.org; winnypoenya.blogspot.com; crayonpedia.org; scribd.com; sentra-edukasi.com]