1. Struktur dan Morfologi Bakteri

Bakteri adalah organisme prokariotik, artinya selnya tidak memiliki membran inti sejati dan organel bermembran (seperti mitokondria atau retikulum endoplasma) seperti pada sel eukariotik.

A. Struktur Dasar (Dimiliki Hampir Semua Bakteri)

1. Dinding Sel: Lapisan kaku di luar membran plasma. Komponen utamanya adalah peptidoglikan, yang memberikan bentuk sel dan perlindungan dari tekanan osmotik (mencegah sel pecah).
2. Membran Plasma (Membran Sel): Terletak di bawah dinding sel. Tersusun dari fosfolipid dan protein, bersifat semipermeabel, dan berfungsi mengatur transportasi zat serta menjadi tempat berlangsungnya banyak reaksi metabolik (mirip fungsi mitokondria pada eukariota).
3. Sitoplasma: Cairan seperti gel di dalam membran plasma, berisi air, nutrisi, enzim, dan organel non-membran.
4. Nukleoid: Area di dalam sitoplasma yang berisi materi genetik utama bakteri: kromosom tunggal berbentuk melingkar (sirkuler).
5. Ribosom: Organel kecil tempat terjadinya sintesis protein.

B. Struktur Tambahan (Dimiliki Jenis Bakteri Tertentu)

1. Kapsul atau Lapisan Lendir (Slime Layer): Lapisan terluar yang terbuat dari polisakarida. Berfungsi melindungi bakteri dari pengeringan (dehidrasi) dan dari fagositosis (penelanan) oleh sel imun inang.
2. Flagela: Struktur seperti cambuk yang berfungsi sebagai alat gerak. Berdasarkan letak flagela (Monotrik, Lofotrik, Amfitrik, Peritrik), bakteri diklasifikasikan sebagai motil.
3. Pili (Fimbriae): Rambut-rambut halus yang lebih pendek dan kaku dari flagela. Berfungsi membantu bakteri menempel pada permukaan (substrat) atau sel inang. Jenis pili khusus (pilus seks) berfungsi sebagai jembatan saat pertukaran materi genetik (konjugasi).
4. Plasmid: DNA sirkuler kecil tambahan di luar kromosom utama. Plasmid sering membawa gen-gen yang memberikan keuntungan selektif, seperti gen resistensi antibiotik.
5. Endospora: Struktur dorman (tidur) yang sangat tahan terhadap panas, radiasi, dan bahan kimia. Dibentuk oleh beberapa genus bakteri (seperti Bacillus dan Clostridium) untuk bertahan hidup di lingkungan ekstrem.

C. Morfologi Dasar (Bentuk)

• Kokus (Bulat): Contoh: Diplokokus (berpasangan), Streptokokus (berantai), Stafilokokus (bergerombol).
• Basil (Batang): Contoh: Monobasil (tunggal), Diplobasil (berpasangan), Streptobasil (berantai).
• Spirilum (Spiral): Bentuk melingkar/spiral yang kaku. Contoh: Spirillum.
• Spirochaeta: Bentuk spiral yang lentur.
• Vibrio (Koma): Bentuk seperti koma. Contoh: Vibrio cholerae.

---

2. Klasifikasi dan Metabolisme Bakteri

A. Klasifikasi Berdasarkan Pengecatan Gram

Ini adalah salah satu cara klasifikasi yang paling fundamental, berdasarkan struktur dinding sel:

1. Bakteri Gram Positif (G+): Memiliki dinding sel tebal dengan lapisan peptidoglikan yang banyak. Saat diwarnai dengan Pengecatan Gram, mereka akan mempertahankan warna kristal violet sehingga tampak ungu.
2. Bakteri Gram Negatif (G−): Memiliki dinding sel tipis yang dikelilingi oleh membran luar. Saat diwarnai, kristal violet tercuci dan hanya menyerap pewarna tandingan (safranin) sehingga tampak merah muda atau merah.

B. Klasifikasi Berdasarkan Kebutuhan Oksigen

1. Aerob Obligat: Harus ada oksigen bebas untuk tumbuh.
2. Anaerob Obligat: Hanya dapat tumbuh tanpa adanya oksigen bebas (oksigen justru beracun bagi mereka).
3. Anaerob Fakultatif: Dapat tumbuh dengan atau tanpa oksigen, tetapi tumbuh lebih baik dengan oksigen.
4. Mikroaerofilik: Membutuhkan oksigen, tetapi hanya dalam konsentrasi yang sangat rendah.

C. Tipe Metabolisme (Nutrisi)

Bakteri menunjukkan keragaman metabolisme terbesar di antara semua domain kehidupan, diklasifikasikan berdasarkan sumber energi dan sumber karbon: | Tipe Nutrisi | Sumber Energi | Sumber Karbon | Contoh | | :— | :— | :— | :— | | Fotoautotrof | Cahaya | CO2​ (Karbon Dioksida) | Sianobakteri | | Kemoautotrof | Senyawa Anorganik (misalnya H2​S) | CO2​ | Bakteri nitrifikasi | | Fotoheterotrof | Cahaya | Senyawa Organik | Bakteri ungu non-sulfur | | Kemoheterotrof | Senyawa Organik | Senyawa Organik | Sebagian besar bakteri patogen, saprofit |

---

3. Peranan Bakteri dalam Kehidupan

Peran bakteri bersifat ganda, sebagian besar menguntungkan, namun sebagian lainnya merugikan (patogen).

A. Peranan Menguntungkan

• Siklus Biogeokimia (Ekosistem):
  • Fiksasi Nitrogen: Bakteri seperti Rhizobium (bersimbiosis dengan akar kacang-kacangan) dan Azotobacter mengikat N2​ bebas dari udara menjadi amonia (NH3​) yang dapat diserap tanaman.
  • Dekomposisi: Bakteri saprofit menguraikan sisa-sisa organisme mati dan limbah organik, mengembalikan nutrisi penting ke tanah dan air.
• Industri Pangan: Digunakan dalam proses fermentasi untuk membuat yogurt (Lactobacillus, Streptococcus), keju, tempe, dan cuka (Acetobacter).
• Kesehatan Manusia (Mikrobiom): Bakteri komensal (flora normal) di usus (E. coli, Lactobacillus) membantu pencernaan, menghasilkan vitamin (misalnya Vitamin K), dan melindungi tubuh dengan bersaing melawan bakteri patogen.
• Bioteknologi dan Farmasi:
  • Produksi antibiotik (misalnya dari Streptomyces).
  • Produksi hormon insulin rekombinan menggunakan E. coli yang dimodifikasi secara genetik.
• Bioremediasi: Pemanfaatan bakteri untuk membersihkan polutan lingkungan (tumpahan minyak atau limbah beracun).

B. Peranan Merugikan (Patogen)

• Bakteri patogen menyebabkan berbagai penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Contohnya:
  • Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis).
  • Tifus (Salmonella typhi).
  • Kolera (Vibrio cholerae).
  • Penyebab infeksi umum seperti radang tenggorokan (Streptococcus) dan keracunan makanan (Salmonella).
• Resistensi Antibiotik: Penggunaan antibiotik yang tidak tepat menyebabkan evolusi strain bakteri yang kebal terhadap obat, menjadi ancaman kesehatan global.