Download Kuliah Virus dan Bakteri

Virus & Bakteri
Chapter 14
Biology 11
DR. HARUN RASYID, MP
What are Viruses
Virus adalah partikel non seluler yang
terbuat dari materi genetik dan
protein yang dapat menginvasi sel
hidup
 Virus ukurannya sangat kecil dan dapat melalui saringan (filter) bakteri.
Ukuran virus umumnya 0,01-0,1 µ. Virus tidak dapat diendapkan dengan
sentrifugasi biasa. Untuk melihat virus diperlukan mikroskop elektron.
Sifat-sifat virus yang penting antara lain:
1. Virus hanya mempunyai 1 macam asam nuklein (RNA atau DNA)
2. Untuk reproduksinya hanya memerlukan asam nuklein saja.
3. Virus tidak dapat tumbuh atau membelah diri seperti mikrobia
lainnya
Virus memiliki sifat-sifat khas dan tidak merupakan jasad yang dapat
berdiri sendiri.
Virus memperbanyak diri dalam sel jasad inang (parasit obligat) dan
menyebabkan sel-sel itu mati.
Sel inang adalah sel manusia, hewan, tumbuhan, atau pada jasad renik
yang lain.
Sel jasad yang ditumpangi virus dan mati itu akan mempengaruhi sel-sel
sehat yang ada didekatnya, dan karenanya dapat mengganggu seluruh
kompleks sel (bercak-bercak daun, bercak-bercak nekrotik dan
sebagainya.
BAKTERIOPHAGE (VIRUS YANG MENYERANG BAKTERI)
Virus pada bakteri coli (T-phage) terdiri atas dua bagian, yaitu
bagian kepala yang berbentuk heksagonal dan bagian
ekornya.
Bentuk demikian itu hanya dapat dilihat pada pengamatan
dengan mikroskop elektron.
Bagian kepala terdiri atas bagian utama yang bagian pusatnya
terdiri atas DNA; sedang bagian luarnya merupakan selubung
protein yang berfungsi sebagai pelindung.
Bagian ekornya berupa tubus yang mempunyai sumbat, selain
itu dilengkapi pula dengan serabut ekor.
Bakteri yang terserang bakteriofag akan lisis.
T4 Bacteriophage
BAKTERIOPHAGE (VIRUS YANG MENYERANG BAKTERI)
Untuk mendapatkan gambaran tentang siklus hidup bakteriofag,
perlu ditinjau tingkatan-tingkatan yang terjadi pada waktu phage
menyerang bakteri:
a. Pada permulaannya phage melekat dengan bagian ekornya
pada bagian tertentu dari sel (fase adsorpsi phage pada sel) .
b. DNA phage dimasukkan ke dalam sel melalui tubus ekornya,
DNA phage merusak DNA bakteri sehingga proses di dalam sel
dikendalikan oleh DNA phage, kemudian akan terbentuk protein
(selubung) phage dan DNA phage yang baru (fase perkembangan
phage).
c. Fase yang terakhir ialah keluarnya partikel-partikel virus
(bekteriophage) dari sel. Sel bakteri mengalami lisis (bakteriolisis/
fase pembebasan phage).
Herpes Virus
Escherichia Coli Bacterium
E. coli is a bacterium. That is a crude cell, it is not a virus
because viruses are protein containers with DNA cores or
RNA cores.
E. Coli and the
Bacteriophage
What it looks like in real life
The Structure Of a Virus
Viruses are composed
of a core of nucleic
acid
 The Nucleic acid core
is surrounded by a
protein coat called a
capsid
 The Nucleic core is
either made up of
DNA or RNA but
never both

Cycle of Lytic and Lysogenic






VIRUS TUMBUHAN
Virus tumbuhan pada umumnya masuk ke dalam sel melalui
luka, jadi tidak dapat menerobos secara aktif.
Di alam virus tumbuhan disebarkan dengan pertolongan
hewan serangga vektor atau dengan cara lain, misalnya
tanaman Cuscuta dengan haustorianya juga memindahkan
virus melalui sistem jaringan angkutannya (buluh-buluh
pengangkutan).
Banyak jenis virus yang memperbanyak diri terlebih dahulu di
dalam tractus digestivus hewan-hewan vektornya.
Setelah
masa inkubasi
tertentu
dapat
menyebabkan infeksi pada tumbuh-tumbuhan lagi. Virus
semacam itu dikenal sebagai virus yang persisten.
Virus tumbuhan yang telah banyak dipelajari adalah TMV
(Tobacco Mozaic)
Virus = Virus Mozaik Tembakau). Bahan genetik virus ini ialah
RNA.
Plant Viruses




Tobacco Mosaic Virus (TMV) causes
mottling symptoms
Rose mosaic virus
Spots on fruit
Wheat stunt virus
BENTUK VIRUS





Suatu virion terdiri atas bahan genetik (RNA atau DNA) yang
diselubungi oleh selubung protein.
Selubung protein ini disebut kapsid.
Asam nuklein yang diselubungi kapsid disebut nukleokapsid.
Nukleokapsid dapat telanjang misalnya pada TMV (Tobacco
Mozaik
Virus yang menyebabkan penyakit bercak daun),
Adenovirus dan virus kutil (Warzervirus); atau diselubungi
oleh suatu membran pembungkus misalnya pada virus
influenza, virus herpes.




BENTUK VIRUS
Kapsid terdiri atas bagian-bagian yang disebut kapsomer
(misalnya pada TMV dapat terdiri atas hanya satu rantaian
polipeptida, juga dapat terdiri atas protein monomer-protein
monomer yang identik yang masing-masing terdiri atas
rantaian polipeptida).
Pada dasarnya kapsid terdiri atas banyak satuan-satuan dasar
yang identik. Pada umumnya kapsid tersusun simetris.
Pada TMV (suatu virus yang berbentuk batang) kapsomernya
tersusun dalam bentuk anak tangga uliran spiral.
Bentuk dasar virus adalah yang bulat, silindris, kubus,
polihedral, seperti huruf T, dan lain-lain.
Virus structure


Viruses: Just a protein coat
for protection (capsid) and a
nucleic acid (RNA or DNA) for
information on how to make
more copies of the same virus
Cannot replicate/reproduce on
its own! Needs a host…
Virus is a cellular parasite


Uses cell machinery of a
host cell to replicate and
to produce more viruses
They come in
many varieties,
sizes & shapes
Viruses cause diseases








Viruses cause numerous diseases in Plants,
animals, bacteria & fungi…
Examples of human viruses:
Herpes virus
Hepatitis virus
Rabies
Ebola – emerging epidemics
Influenza (“flu”) – respiratory infection (fever,
headache, chills, cough, stuffy nose, sore
throat) caused by a variety of viruses. Flu
season: Nov. – March.
Passed on by sneezing, coughing – air, handto-mouth, etc.
Human Viruses



Human Immunodeficiency Virus (HIV) –
causes AIDS.
Transmitted through
sexual contact,
sharing infected needles,
blood transfusions,
mother to baby.
Severe Acute Respiratory Syndrome
(SARS) – brand new deadly virus,
started in China, causes atypical
pneumonia. Spreads quickly.
Retrovirus


Change DNA
into RNA.
Example of a
Retrovirus is
HIV
A typical, "minimal" retrovirus
consists of:
•an outer envelope which
was derived from the plasma
membrane of its host
•many copies of an envelope
protein embedded in the lipid
bilayer of its envelope
•a capsid; a protein shell
containing
•two molecules of RNA and
•molecules of the enzyme
reverse transcriptase
Bacteria Cell




Bakteri merupakan mikrobia prokariotik uniselular,
termasuk klas Schizomycetes, berkembang biak secara
aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak
berklorofil kecuali beberapa yang bersifat fotosintetik.
Cara hidup bakteri ada yang dapat hidup bebas,
parasitik, saprofitik, patogen pada manusia, hewan dan
tumbuhan. Habitatnya tersebar luas di alam, dalam
tanah, atmosfer (sampai + 10 km diatas bumi), di dalam
lumpur, dan di laut.
Bakteri mempunyai bentuk dasar bulat, batang, dan
lengkung. Bentuk bakteri juga dapat dipengaruhi oleh
umur dan syarat pertumbuhan tertentu.
Bakteri dapat mengalami involusi, yaitu perubahan
bentuk yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan
lingkungan yang kurang menguntungkan bagi bakteri.
Selain itu dapat mengalami pleomorfi, yaitu bentuk
yang bermacam-macam dan teratur walaupun
ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai.
Umumnya bakteri berukuran 0,5-10 µ.




Berdasarkan klasifikasi artifisial yang dimuat dalam buku
“Bergey’s manual of determinative bacteriology” tahun
1974, bakteri diklasifikasikan berdasarkan deskripsi sifat
morfologi dan fisiologi.
Dalam buku ini juga terdapat kunci determinasi untuk
mengklasifikasikan isolat bakteri yang baru ditemukan.
Menurut Bergey’s manual, bakteri dibagi menjadi 1
kelompok (grup), dengan Cyanobacteria pada grup 20.
Pembagian ini berdasarkan bentuk, sifat gram, kebutuhan
oksigen, dan apabila tidak dapat dibedakan menurut
ketiganya maka dimasukkan ke dalam kelompok khusus.
Prokaryotes





Cells that do not have a
nucleus
Exist almost every where on
earth
Grow in numbers so great you
can see them with the unaided
eye
Are placed in either the
Eubacteria or the
Archebacteria Kingdoms
Make up the smaller of the two
kingdoms
Eubacteria
Make up the larger of
the two prokaryote
kingdoms
Generally are
surrounded by a cell
wall composed of
complex
carbohydrates
Cyanobacteria






Photosynthetic
bacterium
Bluish-greenish color
Contain membranes
that carry out the
process of
photosynthesis
Do not contain the
same type of
chloroplasts as plants
do
This bluish-greenish
algae can be found
nearly everywhere on
earth.
Can survive in
extremely hot
environments and even
extremely cold
environment
Archaebacteria
 Lack important
carbohydrate found
in cell walls
 Have different lipids
in their cell
membrane
 Different types of
ribosomes
 Very different gene
sequences
 Archaebacteria can
live in extremely
harsh environments
 They do not require
oxygen and can live
in extremely salty
environments as well
as extremely hot
environments.
Identifying Prokaryotes
Cell Shape
Cell Wall
Movement
Bacterium Shapes




Cocci~ Sphere shaped
bacteria
Bacillus~ Rod shaped bacteria
Spirrillium ~ Spiral shaped
bacteria
Flagella~ Leg-like structures
that help to propel the
bacterium.
Gram + and Gram – Bacterium
Cell Walls
Cellular Walls


Chemical nature of a cell wall can be determined
by Gram Staining
By finding out what color the cell produces when
it is gram stained you can figure out the type of
carbohydrates in the cell wall
Movement
• Flagella ~ Tail like structure
the whips around to propel the
bacterium
• Cillia ~ Miniature flagella
surround the cell that help to
“swim”
• Non motile ~ Sticky cillia like
structures that keep the
bacterium from moving
Flagella
Bacteria and their energy
 Autotrophs
 Chemotrophs
 Heterotrophs
Autotrophs
Make their own
energy
 Using Solar energy
 Eg. Cyanobacteria

Chemotrophs



Make own Energy
Using Chemical energy
Eg. Archaebacteria
Heterotrophs



Obtain food
By eating
Eg. E-coli
Bacteria Respiration


Obligate Anaerobes
Facultative Anaerobes

Obligate Aerobes



Live without Oxygen
Can live with or
without oxygen
Cannot live without
oxygen.
Bacteria Reproduction



Binary Fission
Conjugation
Spore Formation
Cellular organism copies it’s genetic information then splits into
two identical daughter cells
Conjugation


A type of Bacteria
Sex
Two organism swap
genetic information,
that contains the
information such as a
resistance to penicillin
Spore Formation: Endospore
 A type of dormant cell
 Exhibit no signs of life
 Highly resistant to
environmental stresses such
as:
-High temperatures
-Irradiation
-Strong acids
-Disinfectants
 Endospores are formed by
vegetative cells in response
to environmental signals that
indicate a limiting factor for
vegetative growth, such as
exhaustion of an essential
nutrient.
Symbiosis


Close relationship
between to species in
which at least one
species benefits from
the other
Live together for LIFE
Parasitism


Bacteria exploit the
host cell, injuring
them
Eg. Mychobacterium
tuberculosis
Mutualism


Symbiosis in which two
of the species live
together in such a way
that both benefit from
the relationship
Eg. E-coli
Nitrogen Fixations
Process by which nitrogen in the
atmosphere is converted into a form that
can be used by living things
THE END