MENGENAL MONERA: CIRI-CIRI, BENTUK, DAN STRUKTUR SEL

https://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria#/media/File:E._coli_Bacteria_(7316101966).jpg

Mari kita mengenal organisme prokariotik yang berukuran sangat kecil, tetapi memiliki peran besar bagi kehidupan di Bumi. Organisme ini dapat ditemukan di tanah, air, udara, makanan, bahkan di dalam tubuh makhluk hidup.

Dalam sistem klasifikasi lima kingdom, organisme tersebut dikelompokkan ke dalam Kingdom Monera. Untuk memahami kelompok ini, kita akan mempelajari ciri-ciri, bentuk, struktur sel, serta peranannya dalam kehidupan. 

A. Pengertian Monera

Monera merupakan kelompok organisme bersel satu yang memiliki tipe sel prokariotik, yaitu sel yang tidak mempunyai membran inti. Dalam sistem klasifikasi lima kingdom yang dikembangkan oleh Robert H. Whittaker, Monera mencakup organisme yang dahulu dikelompokkan sebagai Eubacteria dan Archaebacteria.

Namun, dalam klasifikasi modern, organisme prokariotik dibedakan menjadi dua domain, yaitu Bacteria dan Archaea. Keduanya memiliki perbedaan dalam komposisi membran sel, dinding sel, dan karakteristik molekuler.

Meskipun istilah Monera masih sering digunakan dalam buku pelajaran, perlu dipahami bahwa Monera bukan lagi kelompok taksonomi yang umum digunakan dalam sistem klasifikasi modern.

B. Ciri-Ciri Monera

1. Berukuran mikroskopis

Sebagian besar anggota kelompok Monera berukuran sangat kecil sehingga hanya dapat diamati dengan bantuan mikroskop. Ukuran bakteri umumnya berada pada kisaran sekitar 0,5–5 mikrometer (µm), meskipun terdapat jenis yang lebih kecil maupun lebih besar.

Sebagai perbandingan, 1 mikrometer sama dengan 0,001 milimeter. Artinya, ukuran 1 µm jauh lebih kecil daripada satu milimeter pada mistar.

https://microbiologyinfo.com/different-size-shape-and-arrangement-of-bacterial-cells/

2. Bersifat prokariotik

Sel prokariotik tidak memiliki inti sel yang dibatasi membran. Materi genetik utamanya berada di wilayah sitoplasma yang disebut nukleoid.

Berbeda dengan sel eukariotik pada tumbuhan, hewan, dan fungi, sel prokariotik tidak memiliki organel bermembran seperti mitokondria, retikulum endoplasma, dan badan Golgi.

https://rsscience.com/eukaryote-prokaryote/

3. Umumnya bersifat uniseluler

Organisme dalam kelompok ini umumnya tersusun atas satu sel. Walaupun demikian, beberapa jenis dapat hidup berpasangan, membentuk rantai, bergerombol, atau membentuk koloni.

Setiap sel tetap memiliki perangkat dasar untuk menjalankan fungsi kehidupan, seperti metabolisme dan sintesis protein.

4. Memiliki membran plasma

Membran plasma membatasi bagian dalam sel dengan lingkungan luar. Membran ini bersifat selektif permeabel, artinya mengatur zat yang masuk dan keluar sel.

Membran plasma juga berperan penting dalam berbagai proses metabolisme dan produksi energi.

5. Umumnya memiliki dinding sel

Dinding sel membantu mempertahankan bentuk sel serta melindunginya dari tekanan osmotik.

Terdapat perbedaan penting antara Bacteria dan Archaea:

• Bacteria: sebagian besar memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan.

• Archaea: tidak memiliki peptidoglikan sejati. Dinding selnya dapat tersusun atas protein, glikoprotein, atau bahan lain, termasuk pseudopeptidoglikan pada jenis tertentu.

Perlu diingat bahwa tidak semua bakteri memiliki dinding sel, contohnya bakteri dari kelompok Mycoplasma.

6. Memiliki materi genetik

Materi genetik utama organisme prokariotik berupa DNA yang umumnya berbentuk sirkuler dan berada di wilayah nukleoid.

Sebagian organisme juga memiliki plasmid, yaitu molekul DNA tambahan yang dapat bereplikasi secara terpisah dari kromosom utama. Plasmid dapat membawa gen tertentu, misalnya gen resistansi terhadap antibiotik.

7. Tidak memiliki organel bermembran

Sel prokariotik tidak mempunyai organel bermembran seperti mitokondria dan kloroplas. Namun, selnya tetap memiliki struktur yang penting untuk kehidupan, antara lain:

• Ribosom untuk sintesis protein.

• Membran plasma untuk mengatur pertukaran zat dan mendukung proses metabolisme.

• Sitoplasma sebagai tempat berlangsungnya berbagai reaksi kimia sel.

Dengan demikian, meskipun strukturnya relatif sederhana, sel prokariotik tetap mampu melakukan berbagai aktivitas kehidupan.

8. Memiliki cara memperoleh energi yang beragam

Organisme prokariotik mempunyai strategi memperoleh energi dan nutrisi yang beragam.

• Autotrof: mampu menyusun senyawa organik dari bahan anorganik, misalnya melalui fotosintesis atau kemosintesis.

• Heterotrof: memperoleh bahan organik dari organisme lain atau sisa-sisa makhluk hidup.

• Aerob: menggunakan oksigen dalam respirasi.

• Anaerob: dapat hidup tanpa oksigen; sebagian justru tidak dapat bertahan jika terpapar oksigen.

9. Memiliki habitat yang luas

Organisme prokariotik ditemukan hampir di seluruh lingkungan di Bumi, antara lain tanah, air tawar, laut, udara, dan tubuh makhluk hidup.

Sebagian Archaea mampu hidup di lingkungan ekstrem, misalnya lingkungan dengan kadar garam tinggi, suhu tinggi, atau kondisi sangat asam. Namun, tidak semua Archaea hidup di lingkungan ekstrem karena banyak juga yang ditemukan di lingkungan biasa, seperti tanah dan laut.

C. Bentuk-Bentuk Bakteri

Bakteri memiliki bentuk sel yang beragam. Bentuk tersebut dapat membantu kita mengenali dan membedakan kelompok bakteri ketika diamati menggunakan mikroskop.

https://microbiologyinfo.com/different-size-shape-and-arrangement-of-bacterial-cells/

1. Kokus (coccus): berbentuk bulat

Bakteri kokus memiliki bentuk menyerupai bola. Berdasarkan susunan selnya, kokus dibedakan menjadi beberapa bentuk.

https://microbiologyinfo.com/different-size-shape-and-arrangement-of-bacterial-cells/

• Monokokus: sel berbentuk bulat yang hidup tunggal.

• Diplokokus: dua sel bulat yang berpasangan.

• Streptokokus: sel-sel bulat yang tersusun memanjang seperti rantai.

• Stafilokokus: sel-sel bulat yang bergerombol menyerupai buah anggur.

• Tetrakokus: empat sel bulat yang tersusun bersama.

• Sarkina: sel-sel bulat yang tersusun dalam kelompok teratur menyerupai paket atau kubus.

Contoh: Streptococcus pneumoniae merupakan bakteri berbentuk kokus yang umumnya tampak berpasangan.

2. Basil (bacillus): berbentuk batang

Bakteri basil memiliki bentuk menyerupai batang atau silinder.

Susunannya dapat berupa:

• Basil tunggal: satu sel berbentuk batang.

• Diplobasil: dua sel batang yang berpasangan.

• Streptobasil: sel-sel batang yang tersusun seperti rantai.

Contoh: Escherichia coli dan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, yang dikenal berperan dalam proses fermentasi yoghurt.

3. Spiral: berbentuk melengkung atau berpilin

Bakteri berbentuk spiral memiliki bentuk sel yang melengkung atau berpilin.

Beberapa bentuk yang sering dipelajari adalah:

• Vibrio: berbentuk batang melengkung menyerupai tanda koma.

• Spirillum: berbentuk spiral kaku.

• Spirochaeta (spiroket): berbentuk spiral lentur dan memiliki pola gerak khas.

Contoh:

• Vibrio cholerae: berbentuk batang melengkung seperti koma.

• Spirillum volutans: contoh bakteri berbentuk spiral kaku.

• Treponema pallidum: contoh bakteri berbentuk spiral lentur.

Catatan: Istilah kokus, basil, dan spiral merupakan pengelompokan berdasarkan bentuk. Susunan sel dan bentuk bakteri tidak selalu cukup untuk memastikan identitas atau sifat suatu spesies.

D. Struktur Sel Prokariotik

Walaupun tidak memiliki inti sejati dan organel bermembran, sel prokariotik mempunyai struktur yang mendukung kelangsungan hidupnya.

https://www.sciencefacts.net/bacteria-cell.html

1. Kapsul atau lapisan lendir

Kapsul atau lapisan lendir merupakan lapisan tambahan di bagian luar sel pada organisme tertentu. Lapisan ini umumnya tersusun atas polisakarida, meskipun komposisinya dapat berbeda.

Fungsinya meliputi:

• Membantu melindungi sel dari kondisi lingkungan tertentu.

• Membantu bakteri melekat pada permukaan.

• Pada bakteri patogen tertentu, membantu menghindari pertahanan tubuh inang.

2. Dinding sel

Dinding sel merupakan lapisan yang membantu mempertahankan bentuk dan melindungi sel dari tekanan osmotik.

Pada sebagian besar bakteri, dinding sel mengandung peptidoglikan. Struktur dinding sel bakteri juga menjadi salah satu dasar pengelompokan bakteri Gram positif dan Gram negatif.

3. Membran plasma

Membran plasma adalah lapisan yang mengelilingi sitoplasma. Membran ini mengatur pertukaran zat antara sel dan lingkungannya serta menjadi tempat berlangsungnya sejumlah proses metabolisme.

4. Sitoplasma

Sitoplasma merupakan bagian di dalam membran plasma yang mengandung air, ion, enzim, protein, ribosom, dan berbagai molekul lainnya.

Di dalam sitoplasma berlangsung banyak reaksi metabolisme yang diperlukan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup sel.

5. Nukleoid

Nukleoid adalah wilayah tempat materi genetik utama berada. Pada kebanyakan bakteri, materi genetik utama berupa satu molekul DNA kromosom sirkuler.

Nukleoid tidak dibatasi oleh membran seperti inti sel pada organisme eukariotik.

6. Plasmid

Plasmid merupakan molekul DNA tambahan yang terpisah dari kromosom utama. Plasmid dapat membawa gen yang memberikan keuntungan tertentu, seperti kemampuan menggunakan senyawa tertentu atau resistansi terhadap antibiotik.

Tidak semua sel prokariotik memiliki plasmid.

7. Ribosom

Ribosom merupakan struktur nonmembran yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom menerjemahkan informasi genetik yang dibawa oleh RNA untuk membentuk protein yang diperlukan sel.

Ribosom bakteri dan Archaea berukuran 70S, berbeda dari ribosom sitoplasma eukariotik yang umumnya berukuran 80S.

8. Flagela

Flagela merupakan struktur seperti cambuk yang membantu pergerakan pada banyak jenis bakteri.

Namun, tidak semua bakteri memiliki flagela. Ada bakteri yang bergerak menggunakan mekanisme lain dan ada pula yang tidak bergerak secara aktif.

9. Pili dan fimbria

Pili dan fimbria merupakan struktur seperti rambut halus pada permukaan sebagian bakteri.

• Fimbria: terutama berperan dalam membantu bakteri melekat pada permukaan atau sel inang.

• Pili tertentu: berperan dalam proses konjugasi, yaitu pemindahan materi genetik dari satu sel bakteri ke sel lain.

Pili dan fimbria tidak selalu memiliki fungsi yang sama pada setiap jenis bakteri.

10. Granula cadangan

Sebagian bakteri memiliki granula atau inklusi di dalam sitoplasma untuk menyimpan bahan cadangan, misalnya senyawa karbon atau fosfat.

Cadangan ini dapat digunakan ketika ketersediaan nutrisi di lingkungan berubah.

E. Ringkasan Materi

Aspek	Keterangan
Sistem klasifikasi lama	Kingdom Monera
Kelompok dalam klasifikasi modern	Domain Bacteria dan Archaea
Tipe sel	Prokariotik
Jumlah sel	Umumnya uniseluler
Ukuran	Umumnya mikroskopis
Materi genetik utama	DNA kromosom di wilayah nukleoid
Plasmid	DNA tambahan pada sebagian organisme
Organel nonmembran utama	Ribosom
Dinding sel bakteri	Umumnya mengandung peptidoglikan
Dinding sel Archaea	Tidak mengandung peptidoglikan sejati
Bentuk bakteri	Kokus, basil, vibrio, spirillum, dan spiroket
Struktur tambahan	Kapsul, flagela, pili, fimbria, dan granula cadangan
Habitat	Tanah, air, laut, tubuh organisme, dan lingkungan ekstrem

F. Tahukah Kamu?

Tidak semua bakteri merugikan!

Bakteri memiliki peran penting dalam kehidupan. Sebagian bakteri membantu menguraikan sisa-sisa makhluk hidup, mendukung siklus unsur di alam, dan dimanfaatkan dalam industri pangan.

Contohnya:

• Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus berperan dalam fermentasi yoghurt.

• Bakteri pengikat nitrogen membantu menyediakan nitrogen dalam bentuk yang dapat dimanfaatkan tumbuhan.

• Bakteri pengurai membantu mengembalikan unsur hara ke lingkungan.

Di sisi lain, beberapa bakteri dapat menyebabkan penyakit, seperti Vibrio cholerae yang menyebabkan kolera.

Dengan demikian, peran bakteri dapat menguntungkan, merugikan, atau netral, bergantung pada jenis dan interaksinya dengan lingkungan.

G. Ayo Cek Pemahamanmu!

Jawablah pertanyaan berikut berdasarkan materi yang telah kamu pelajari.

1. Mengapa organisme yang dahulu dikelompokkan ke dalam Kingdom Monera disebut prokariotik?

2. Jelaskan perbedaan dinding sel Bacteria dan Archaea!

3. Apa perbedaan antara nukleoid dan plasmid?

4. Mengapa tidak tepat jika semua Archaea disebut organisme ekstremofil?

5. Sebutkan tiga bentuk dasar bakteri beserta masing-masing satu contohnya!

6. Jelaskan dua fungsi kapsul pada bakteri!

7. Apa perbedaan fungsi flagela, fimbria, dan pili tertentu?

8. Mengapa ribosom tetap diperlukan oleh sel prokariotik meskipun tidak memiliki organel bermembran?

9. Sebutkan dua peran menguntungkan bakteri dalam kehidupan manusia atau lingkungan!

10. Mengapa istilah Monera disebut sebagai kelompok dalam sistem klasifikasi lama?

H. Pertanyaan Pemantik

Bayangkan sepotong makanan yang dibiarkan dalam kondisi yang mendukung pertumbuhan bakteri. Dalam waktu tertentu, makanan tersebut dapat mengalami perubahan bau, rasa, atau tekstur.

Jika bakteri tidak memiliki inti sel sejati dan organel bermembran seperti mitokondria, bagaimana bakteri dapat tumbuh dan memperbanyak diri dengan cepat?

Pertanyaan tersebut akan mengantarkan kita pada materi selanjutnya.

I. Materi Selanjutnya: Reproduksi Bakteri

Pada pembelajaran berikutnya, kita akan mempelajari dua proses penting:

1. Pembelahan biner, yaitu proses reproduksi aseksual ketika satu sel bakteri membelah menjadi dua sel anak.

2. Rekombinasi genetik, yaitu proses yang memungkinkan bakteri memperoleh atau memindahkan materi genetik melalui mekanisme seperti konjugasi, transformasi, dan transduksi.

Melalui materi tersebut, kita akan memahami bagaimana bakteri memperbanyak diri dan bagaimana variasi genetik dapat muncul pada populasi bakteri.