Tampilkan postingan dengan label Bakteri. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Bakteri. Tampilkan semua postingan

Sabtu, 19 Mei 2012

Bacterial Metabolism

In life, living things require energy derived from metabolic processes. Metabolism occurs in all living things including microbial life. In animals or plants in the high degree of enzyme for the metabolism reatif provide stable, during the development of the individual changes in the composition of the enzyme is indeed the case, but at the turn of the change is very small environment.Metabolism is a series of chemical reactions that occur in living cells (Bibiana W. Lay, 1992 in Darkuni, 2001). There are two phases in the metabolism of the catabolism and anabolism. This always occurs in the metabolism of living cells because the enzyme in living cells are needed to help a variety of chemical reactions that occur. A process of chemical reactions that occur can result in energy and may also require energy to assist the reaction.According Darkuni (2001) when in a reaction producing energy is called exergonic reactions, and if the course of a reaction to the energy required, these reactions are called endergonic reactions. Metabolic activity includes the changes made to a series of sequential enzyme reaction. In brief, the activities of this process is called tansformasi substance. The results of this activity will produce a simple nutrients such as glucose, long chain fatty acids or aromatic compounds that can be used as material for neosintetik process, the cell material according to Anonimous (2008) the enzyme is influenced by several things: The concentration of enzyme The concentration of substrate pH temperatureEach enzyme works best at a particular pH and temperature. Very low temperatures to stop the enzyme activity but does not destroy it. Enzyme activity is regulated through two ways:Catalyst control directly the genetic control of metabolic processes will produce the metabolism of the function on the sub unit of the metabolism of macromolecules that are useful for providing an early stage to produce cell components and provides the energy generated from ATP by ADP with phosphate. This energy is very important for the activities of other processes in the process only if the available energy berlagsung. Forms of Microbial Metabolism In Photosynthesis is the process of preparation or formation using light energy or photons. Source of natural light is the sun's energy spectrum of infrared light (invisible), red, orange, yellow, green, blue, indigo, violet and ultra violet (not visible) (Anonymous, 2000). Most Bacteria do not have chlorophyll, but there are also some species that have photosynthetic pigments called bakterioklorofil. Bacterial photosynthesis occurs in the same manner as in green plants, except that the bacteria do not have the photosystem II for water photolysis. So as the water is never a source of reductant and oxygen was never formed as a product.
In bacterial photosynthetic reaction equation is as follows:n CO2 + 2n H2A (CH 2 O) n + n + 2n H2O Awhere: H2A = hydrogen donor (either H2S or organic acids)H2A in the above equation can be organika or inorganic substrates instead of H2O. According to Volk & Wheeler (1993) based on the pigment and the type of reductant used in photosynthesis (represented by H2A) photosynthetic bacteria are classified into three tribes:ChlorobiaceaeThese bacteria are also called as green sulfur bacteria. These organisms use several compounds containing sulfur or hydrogen gas as a reductant of photosynthesis. Typical formula for the photosynthesis of green sulfur bacteria is one among the following depending on the available reductant(CH 2 O represents carbohydrates are synthesized) CO2 + light 2H2S (CH 2 O) + + H2O + 2S 2S3CO2 · 5H2O + light 3 (CH 2 O) + Na2S2O3 3H2O 2CO2 + light 2 (CH 2 O) + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + 2H2O light (CH2) + H2OChromaticeaeThese bacteria also called purple sulfur bacteria are different from the green sulfur bacteria is mainly due to these bacteria contain a number of carotenoid pigments of red and purple in his cell. These bacteria use photosynthesis same reductant used by green sulfur bacteria, purple sulfur bacteria that can perform the same reactions to the green sulfur bacteria.RhodospirillaceaeThese bacteria are also called as non-sulfur purple bacteria. In the morphology of these bacteria have in common with Chromaticeae but not able to use sulfur compounds as photosynthetic reductant. Two genera of this tribe is the most studied Rhodospirillum and Rhodopseudomonas. These organisms can use hydrogen or various organic compounds as a reductant. Here is one example:2CH3CHOHCH3 light CO2 + (CH 2 O) + H2O + 2CH3COCH3One important properties of photosynthetic bacteria that can not be met on the photosynthesis of green plants are photosynthetic bacteria that can only take place in a state devoid of oxygen. But some tribal members Rhodospirillaceae can grow without photosynthesis in a state if there is oxygen in the given medium is fertile enough to grow. Chlorophyll a little different bacteria with chlorophyll of green plants, light with a longer wavelength is absorbed by the bacteria rather than green plants.FotolitotrofBodies that use inorganic substances as an electron donor such as H2, NH3, or S is called the body of litotrof. Fotolitotrof bodies depends only on sunlight and inorganic compounds as electron donor for growth. In bacteria fotolitotrof hydrogen source is not the water, and oxygen was never produced dalamproses photosynthesis (Tarin, 1988). Fotosintesisnya reaction pattern can be written as follows:n CO2 + n H 2 -----------------> (CH 2 O) n + H2O + 2 n n SIn this synthesis is not O2 produced, but the sulfur (S) is stored for later daalm cells are removed and H2S meruapakan hydrogen donor.KemolitotrofSource of energy bodies are included in the group kemolitotrof depends on the results of oxidation reduction, and can use inorganic compounds as electron donor for growth.FotoorganotrofBodies that include fotorganotrof only depends on the energy of sunlight by using organic compounds as electron donor for growth. Sulfur bacteria mengabsorb organic materials from their environment as a source of hydrogen, but these metabolites can not be used directly as a nutrient. H2 obtained will berswenyawa dengna CO2 to produce carbohydrates.KemoorganotrofBodies that include this kemoorganotrof his life depends on the results of oxidation-reduction and organic compounds as electron donor for growth. Types of nutrients in this group different from other types of classes of nutrients, because nutrients in the body of one of those kemoorganotrof can take place in the dark but there must be oxygen. In this case the organic raw materials are directly absorbed and used as a nutrient.The formation process of ATP formation of ATP (Adenosine triphosphat) is the energy generated. The energy generated in the form of ATP. ATP is necessary to establish as many as 7-8 Kcal of energy and the addition of phosphate. Therefore, the formation of phosphate. Therefore, the formation of ATP is also called by the name of phosphorylation. General pattern of formation of ATP is described as follows: ADP + Pi ATP of 7-8 KcalThe process of phosphorylation of ADP (adenosine diphosphate) can occur through: photosynthetic phosphorylation, carried out by microbes that can make the process of photosyntheticsubstrate phosphorylation, carried out by microbes that do not have the ability to perform photosynthetic, primary source for obtaining the energy of the substrateoxidative phosphorylation, carried out by microbes that can not perform photosynthesis and do not require as our substrate for energy sources. This energy is obtained for the oxidation. ATP phosphorylation carried out to obtain because of the need for a compound that binds to high and the results obtained from the activation susbstrat. Activation of the enzyme is aided by the presence of the enzyme NAD and FAD. Krebs cyclePerfect for glucose catabolism compound that will produce CO2 and H2O occurs in 3 stages: glycolysis, Krebs cycle and electron transport or electron trsnsport system (ETS). Of pathways of glucose penguarian pyruvic acid will be produced which would then be oxidized via the Krebs cycle or TCA cycle (tricarboxylic acid Trikarbiksilad acid =). Also known by other names that the citric acid cycle as this cycle begins a series of citric acid. Krebs cycle is sebenarntya a main road on the generation of ATP in the business group aerobic microbes or bacteria, that is through phosphorylation of oxidation. If there is oxygen, the energy of pyruvic acid will be converted through anaerobic respiration. This process will lead to the loss of one molecule of carbon and the formation of CO2 and the enzyme NADH. In the Krebs cycle, citric acid (6C) is converted into acid by carbon oksaluasetat into 4 (4C). This process is carried out by oxidation and decarboxylation reactions. Electron transport system is also a respiratory chain, an electron pathway dihsilak use by metabolism primarily by aerobic metabolism. There are also some of the reactions used by anaerobic bacteria.NADH and FADH2 produced by aerobic respiration and also by the Krebs cycle are transported and transferred kemolekul carrier (carrier molecules) contained in the lipid membrane. Carrier molecule is composed of protein and non protein. Part of a flavoprotein and cytochrome protein. While the non-protein form of quinone in the form of coenzyme Q. Pengangukutan chain was started by the oxidation of NADH and followed by the reduction of FAD to FADH and ATP will be generated. The formation of ATP by oxidative phosphorylation carried out. At the end of this chain reaction rentetat elekron Alkan aseptor react with oxygen as the electron with the help of the enzyme cytochrome oxidase. Oxygen will react with hydrogen ions to form water. The series of reactions in this system can be described as a chain on each link in the chain will be skipped electrons. At each link in the chain, in particular the reaction to release energy so that energy can be used to produce ATP. Electron transport system takes place in the cell membrane prokaryotes.Hydrolysis of starch is a carbohydrate intake in type polysaccharide. Polysaccharides are macromolecules, polymers with several monosaccharides are connected by a glycosidic bond. Beerapa polysaccharides serve as material deposits or reserves which will be hydrolyzed when necessary to provide sugar to the cells (Campbell, 2002). The ability to use sugar or elements associated with different configurations of glucose is the result of the ability of organisms to convert substrate into intermediaries as a pathway to ferment glucose (Kusnani, 2003). Based on observations of bacterial metabolism, it appears that all the bacteria, either Escerichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus able to hydrolyze starch. Evidence that all these bacteria are able to hydrolyze starch is a clear or transparent areas contained in the growing colonies of bacteria (results of inoculation). Ability to hydrolyze starch into glucose, maltose, and dextrin as having amylase enzyme. Starch can not be directly used, so the bacteria must first hydrolyze starch into simple molecules into the cell (Kaiser, 2005). According Hadioetomo (1990), starch hydrolysis positive test function in bacteria is characterized by apparently clear area around the streaking bacterial growth. The existence of these clear areas and organisms caused eksoenzim hydrolyze starch in agar medium. According Schegel (1994), fungi or bacteria to produce α-amylase with starch so as to describe the vast eksoenzim amilolitik between microorganisms, including bacteria Bacillus macerans, Bacillus polimexa, and Bacillus subtilis. On the observations is known that Escerichia coli has the ability to hydrolyze starch in the highest because of the clear area around the colony indicated the most widely Escerichia coli than other bacteria. When viewed from the opinion Schegel possible number of cells inoculated Escerichia coli are more numerous in the medium. So the number of cells to metabolize more and more, and clearly demonstrated the most extensive in sight. In the test of the hydrolysis of starch iodine solution used in the final stage. Iodine is used as an indicator of starch, when the medium containing starch or starch iodine is given then it will appear blue. However, if starch or hydrolyzed starch was then the colors will be clear or translucent. Color clearly indicates that the starch or starch is hydrolyzed by eksoenzim in bacteria (Hadioetomo, 1990). According to Kaiser (2005) clear or translucent in color around the bacteria after adding iodine starch can not be caused by long react with iodine. In all three bacteria were observed, all of which can hydrolyze starch, indicating that these bacteria produce the enzyme α-amylase. Fat hydrolysis Based on observations and data analysis three Escerichia coli bacteria, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus can hydrolyze fats, and which has the highest capacity to hydrolyze fat is Streptococcus aureus. This is evident from the intensity shown in red beneath the growth of Streptococcus aureus bacteria. This indicates that the amount of lipase enzyme produced by this bacterium is greatest when compared to other bacteria. Ability of the enzyme lipase in the fat molecules break into fatty acids and glycerol, at most. S. aureus is a place to live normally live on the face and cause acne for patient generally is supporting evidence that S. aureus hydrolyzes the optimum in fat as an energy source for cell growth and development. According Gaman, et al (1981) fat is a mixture comprising trigleserida 1 glycerol molecule bonded to 3 fatty acid molecules. Fat has such properties: insoluble in water, when heated will be changes in the melting point, smoke point and flash point, as well as plastic and easily changing shape when under pressure, may develop rancidity, and the reaction with alkali to form soap and glycerol. Lipase enzyme can hydrolyze fats and break into 3 molecules of fatty acids and a glycerol molecule, a chemical reaction which shows hydrolysis are as follows:Hydrolysis of Proteins Based on observations and analysis of data on the medium plates Skim Milk Agar (SMA) which is used to identify bacteria that can menghidrolisa casein, three types of bacteria (Escerichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus) is able to hydrolyze the protein. The ability of bacteria hydrolyze proteins in a region indicated by the formation of clear / clear around the scratches (where the growth of bacteria inoculated). This is in accordance with the opinion Hadioetomo (1990) which states that a positive test is characterized by apparently clear area around the streaking organism growth. Of the three bacteria (Escerichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus) has an ability to hydrolyze different as indicated on the data of observations, data from observations in a sequence based on its ability to hydrolyze the protein from the highest to the lowest is Bacillus subtilis, Escerichia coli and S. aureus. Differences in the ability of protein memghidrolisis prosuksi eksoenzim possible due to a different protease enzymes. Bacillus subtilis is possible to have the ability to produce more proteases than Escerichia coli, and Streptococcus aureus. The other possibility of differences in the ability to hydrolyze proteins are bacterial cells of each type of medium was inoculated at the same time not affecting the result of hydrolysis of these proteins are characterized by differences in the number of colonies that grew on the medium. Differences in the number of bacterial cells on each type of bacteria can provide a real effect. The more the number of bacterial cells, the more cell metabolism, resulting in the clear area on the medium. Protein hydrolysis is due to enzymatic reactions. Bacteria are able to hydrolyze casein has eksoenzim, that promote the suspension (medium) would be a clear area around bakteripertumbuhan bacterial growth. Kaiser (2005) states that if the bacteria are able to hydrolyze casein has eksoenzim, then the suspension it became clear the area around the growth of bacteria. Protein is an important compound in the body of a living organism. Medium that is used to detect the hydrolysis of protein is made from skim milk mixed with agar and distilled water, which in the skim milk contains casein which will be hydrolyzed into peptides and amino acids.Bacteria do the hydrolysis of various proteins into single amino acids in order to use these amino acids for protein synthesis and other cellular molecules or as an energy source (Kaiser, 2005). In our observation, clear area formed around the bacterial growth, this is caused by casein which appear white in a colloidal suspension (SMA medium) was hydrolyzed to peptides and amino acids which results in energy used for growth and development of cell metabolism.

METABOLISME BAKTERI

Metabolisme Bakteri
Dalam kehidupan, mahluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari proses metabolisme. Metabolisme terjadi pada semua mahluk hidup termasuk kehidupan mikroba. Pada hewan atau tumbuhan yang berderajat tinggi enzim yang di sediakan untuk keperluan metabolisme reatif stabil, selama terjadi perkembangan individu memang terjadi perubahan susunan enzim, akan tetapi pada pergantian lingkungan perubahan itu sangat kecil.
Metabolisme merupakan serentetan reaksi kimia yang terjadi dalam sel hidup (Bibiana W. Lay, 1992 dalam Darkuni, 2001). Dalam metabolisme ada dua fase yaitu katabolisme dan anabolisme. Metabolime ini selalu terjadi dalam sel hidup karena di dalam sel hidup terdapat enzim yang diperlukan untuk membantu berbagai reaksi kimia yang terjadi. Suatu proses reaksi kimia yang terjadi dapat menghasilkan energi dan dapat pula memerlukan energi untuk membantu terjadinya reaksi tersebut.
Menurut Darkuni (2001) bila dalam suatu reaksi menghasilkan energi maka disebut reaksi eksergonik, dan apabila untuk dapat berlangsungnya suatu reaksi diperlukan energi, reaksi ini disebut reaksi endergonik . Kegiatan metabolisme meliputi proses perubahan yang dilakukan untuk sederetan reaksi enzim yang berurutan. Secara singkat kegiatan proses ini disebut tansformasi zat. Hasil kegiatan ini akan dihasilkan nutrien sederhana seperti glukosa, asam lemak berantai panjang atau senyawa-senyawa aromatik yang dapat digunakan sebagai bahan untuk proses neosintetik, bahan sel Menurut Anonimous (2008) enzim sangat di pengaruhi oleh beberapa hal yaitu :

 Konsentrasi enzim
 Konsentrasi substrat
 pH
 suhu

Setiap enzim berfungsi optimal pada pH dan temperatur tertentu. Suhu yang sangat rendah dapat menghentikan aktivitas enzim tetapi tidak menghancurkannya. Aktivitas enzim diatur melalui 2 cara :
Pengendalian katalis secara langsung pengendalian genetik Proses metabolisme akan menghasilkan hasil metabolisme yang berfungsi menghasilkan sub satuan makromolekul dari hasil metabolisme yang berguna sebagai penyediaan tahap awal bagi komponen-komponen sel menghasilkan dan menyediakan energi yang dihasilkan dari ATP lewat ADP dengan fosfat. Energi ini sangat penting untuk kegiatan proses lain yang dalam prosesnya hanya bisa berlagsung kalau tersedia energi. Bentuk-bentuk Metabolisme Pada Mikroba Fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan) (Anonim, 2000). Kebanyakan Bacteria tidak mempunyai klorofil, namun ada juga beberapa spesies yang mempunyai pigmen fotosintesis yang dinamakan bakterioklorofil. Fotosintesis bakteri terjadi dengan cara yang sama seperti pada tumbuhan hijau, kecuali bahwa bakteri tidak mempunyai fotosistem II untuk fotolisis air. Sehinggga air tidak pernah merupakan sumber reduktan dan oksigen tidak pernah terbentuk sebagai produk.


Persamaan reaksi fotosintesis pada bakteri adalah sebagai berikut :

n CO2 + 2n H2A (CH2O)n + n H2O + 2n A
dimana : H2A = hydrogen donor (dapat berupa H2S atau asam-asam organic)

H2A dalam persamaan reaksi di atas dapat berupa substrat organika atau anorganik sebagai pengganti H2O. Menurut Volk&Wheeler (1993) berdasarkan pigmen dan tipe reduktan yang digunakan dalam fotosintesis (diwakili H2A) bakteri fotosintetik diklasifikasi menjadi tiga suku:
Chlorobiaceae
Bakteri ini di sebut juga sebagai bakteri belerang hijau. Organisme ini menggunakan beberapa senyawa yang mengandung belerang maupun gas hidrogen sebagai reduktan fotosintesis. Rumus khas untuk fotosintesis bakteri belerang hijau adalah salah satu diantara yang berikut tergantung pada reduktan yang tersedia

(CH2O mewakili karbohidrat yang disintesis) CO2 + 2H2S cahaya (CH2O) + H2O + 2S3CO2 + 2S + 5H2O cahaya 3 (CH2O) 2CO2 + Na2S2O3 + 3H2O cahaya 2(CH2O) + Na2SO4 + H2SO4 CO2 + 2H2O cahaya (CH2) + H2O

Chromaticeae
Bakteri ini di sebut juga bakteri belerang ungu yang berbeda dengan bakteri belerang hijau terutama karena bakteri ini mengandung sejumlah pigmen karotenoid merah dan ungu dalam selnya. Bakteri ini menggunakan reduktan fotosintesis yang sama dengan yang digunakan bakteri belerang hijau, sehingga bakteri belerang ungu dapat melakukan reaksi-reaksi yang sama dengan bakteri belerang hijau.
Rhodospirillaceae
Bakteri ini di sebut juga sebagai bakteri ungu non belerang. Secara morfologi bakteri ini memiliki kesamaan dengan Chromaticeae tetapi tidak mampu menggunakan senyawa belerang sebagai reduktan fotosintesis. Dua marga suku ini yang paling banyak dipelajari adalah Rhodospirillum dan Rhodopseudomonas. Organisme ini dapat menggunakan hidrogen atau berbagai senyawa organik sebagai reduktan. Berikut adalah salah satu contohnya :

CO2 + 2CH3CHOHCH3 cahaya (CH2O) + H2O + 2CH3COCH3

Satu sifat penting fotosintesis bakteri yang tidak dapat di jumpai pada fotosintesis tumbuhan hijau adalah bahwa fotosintesis bakteri hanya dapat berlangsung dalam keadaan sama sekali tanpa oksigen. Namun beberapa anggota suku Rhodospirillaceae dapat tumbuh tanpa fotosintesis dalam keadaan ada oksigen jika di beri medium yang cukup subur untuk tumbuhnya. Klorofil bakteri sedikit berbeda dengan klorofil tumbuhan hijau , cahaya dengan gelombang yang lebih panjang diserap oleh bakteri daripada tumbuhan hijau.

Fotolitotrof
Jasad-jasad yang menggunakan zat-zat anorganik sebagai donor electron seperti H2, NH3, atau S dinamakan jasad litotrof. Jasad fotolitotrof hanya tergantung pada cahaya matahari dan senyawa anorganik sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Pada bakteri fotolitotrof sumber hidrogennya bukanlah air, dan oksigen tidak pernah dihasilkan dalamproses fotosintesis (Tarigan, 1988). Pola reaksi fotosintesisnya dapat dituliskan sebagai berikut :

n CO2 + n H2S ----------------- > (CH2O) n + n H2O + 2 n S
Dalam sintesis ini O2 tidak dihasilkan, akan tetapi sulfur (S) tersimpan daalm sel untuk kemudian dikeluarkan dan H2S meruapakan donor hydrogen.

Kemolitotrof
Sumber energi jasad-jasad yang masuk dalam golongan kemolitotrof tergantung kepada hasil-hasil oksidasi reduksi, dan dapat menggunakan senyawa-senyawa anorganik sebagai donor electron untuk pertumbuhannya.

Fotoorganotrof
Jasad-jasad yang termasuk fotorganotrof hanya tergantung kepada energi sinar matahari dengan menggunakan senyawa-senyawa organic sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Bakteri belerang mengabsorb bahan-bahan organic dari lingkungan hidupnya sebagai sumber hydrogen, tetapi metabolit ini tidak dapat digunakan langsung sebagai nutrient. H2 yang diperoleh akan berswenyawa dengna CO2 sehingga dihasilkan karbohidrat.

Kemoorganotrof
Jasad-jasad yang termasuk kemoorganotrof ini hidupnya tergantung kepada hasil-hasil oksidasi- reduksi dan senyawa organic sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Tipe nutrisi pada golongan ini berbeda dengan tipe nutrisi golongan lain, karena nutrisi pada jasad yang termasuk golongan kemoorganotrof dapat berlangsung dalam suasana gelap tetapi harus ada oksigen. Dalam hal ini bahan mentah organic diabsorbsi secara langsung dan digunakan sebagai nutrient.

Proses Pembentukan ATP Pembentukan ATP (Adenosin triphosphat) adalah proses dihasilkan energi. Energi yang dihasilkan dalam bentuk ATP. Untuk membentuk ATP ini diperlukan energi sebanyak 7-8 Kcal dan penambahan fosfat. Karena itu pembentukkan fosfat. Karena itu pembentukkan ATP ini disebut juga dengan nama fosforilasi. Pola umum pembentukkan ATP digambarkan sebagai berikut : ADP + Pi ATP 7-8 Kcal dari
Proses fosforilasi ADP (Adenosin difosfat) dapat terjadi melalui : fosforilasi fotosintetik, dilakukan oleh mikroba yang dapat melakukan proses fotosintetik
fosforilasi substrat, dilakukan oleh mikroba yang tidak mempunyai kemampuan untuk melakukan fotosintetik, sumber utama untuk memperoleh energi adalah dari substrat
fosforilasi oksidatif, dilakukan oleh mikroba yang tidak dapat melakukan fotosintesis serta tidak memerlukan substrat sebagia sumber untuk mendapatkan energi. Energi ini diperoleh untuk secara oksidasi. Fosforilasi dilakukan untuk memperoleh ATP karena itu perlu adanya suatu senyawa yang berikatan tinggi dan diperoleh dari hasil aktivasi susbstrat. Aktivasi ini dibantu oleh adanya enzim yaitu enzim NAD dan FAD. Siklus Krebs
Katabolisme sempurna untuk senyawa glukosa sehingga akan dihasilkan CO2 dan H2O terjadi dalam 3 tahap, yaitu glikolisis, siklus kreb, dan pengangkutan elektron atau elektron trsnsport sistem (ETS). Dari jalur penguarian glukosa akan dihasilkan asam piruvat yang selanjutnya akan dioksidasikan melalui jalur siklus krebs atau siklus TCA ( Trikarbiksilad acid = asam trikarboksilat). Juga dikenal dengan nama lain yaitu siklus asam sitrat karena rentetan siklus ini dimulai dari asam sitrat. Siklus kreb ini sebenarntya merupakan jalan utama pada usaha pembangkitan ATP pada golongan mikroba atau bakteri aerobik, yaitu yang melalui fosforilasi oksidasi. Bila ada oksigen maka energi dari asam piruvat ini akan diubah melalui respirasi anaerobik. Proses ini akan menyebabkan hilangnya 1 molekul karbon dan terbentuknya CO2 serta enzim NADH. Dalam siklus kreb, asam sitrat (6C) akan diubah menjadi asam oksaluasetat dengan karbon menjadi 4 (4C). Proses ini dilakukan dengan reaksi oksidasi dan dekarboksilasi. Sistem pengangkutan elektron juga merupakan rantai respirasi, suatu jalur penggunaan elektron yang dihsilak oleh metabolisme terutama oleh metabolisme aerobik. Ada juga beberapa reaksi yang digunakan oleh bakteri anaerobik.
NADH dan FADH2 yang dihasilkan oleh respirasi aerobik tersebut dan juga oleh siklus krebs diangkut dan dipindahkan kemolekul pengangkut (carrier molekul) yang terdapat pada lipida membran. Molekul pengangkut ini terdiri protein dan non protein. Bagian protein berupa flavoprotein dan sitokrom. Sedangkan bagian non protein berupa quinone dalam bentuk koenzim Q. Rantai pengangukutan ini dimulai oleh oksidasi NADH dan diikuti oleh reduksi FAD sehingga akan dihasilkan FADH dan ATP. Pembentukan ATP dilakukan dengan fosforilasi oksidatif. Pada akhir rentetat reaksi dari rantai ini elekron alkan berekasi dengan oksigen sebagai aseptor elektron dengan bantuan enzim sitokrom oksidase. Oksigen akan bereaksi dengan ion hidrogen dan membentuk air. Rentetan reaksi dalam sistem ini dapat digambarkan sebagai suatu rantai yang pada masing-masing mata rantai akan dilewati elektron. Pada setiap mata rantai, pada reaksi tertentu akan dilepaskan energi sehingga energi ini dapat digunakan untuk menghasilkan ATP. Sistem pengangkutan elektron ini berlangsung dalam membran sel prokariot.

Hidrolisis Amilum merupakan karbohidrat yang masuk dalam jenis polisakarida. Polisakarida merupakan makromolekul, polimer dengan beberapa monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Beerapa polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan yang nantinya ketika diperlukan akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel (Campbell, 2002). Kemampuan untuk memanfaatkan gula atau unsur yang berhubungan dengan konfigurasi yang berbeda dari glukosa merupakan hasil kemampuan organisme untuk mengubah substrat menjadi perantara-perantara sebagai jalur untuk fermentasi glukosa (Kusnani, 2003). Berdasarkan hasil pengamatan metabolisme bakteri, tampak bahwa semua bakteri, baik Escerichia coli, Bacillus subtilis, dan Streptococcus aureus mampu menghidrolisis amilum. Bukti bahwa kesemua bakteri tersebut mampu menghidrolisis amilum adalah adanya daerah jernih atau bening yang terdapat di sekitar koloni bakteri yang sedang tumbuh (Hasil inokulasi). Kemampuan untuk menghidrolisis amilum menjadi glukosa, maltosa, dan dekstrin karena mempunyai enzim amilase. Amilum tidak dapat langsung digunakan, sehingga bakteri harus menghidrolisis amilum terlebih dahulu menjadi molekul sederhana dan masuk ke dalam sel (Kaiser, 2005). Menurut Hadioetomo (1990), fungsi uji positif hidrolisis amilum pada bakteri ditandai dengan tampaknya area jernih di sekitar pertumbuhan bakteri yang digoreskan. Adanya daerah jernih tersebut disebabkan eksoenzim dan organisme menghidrolisis amilum dalam medium agar. Menurut Schegel (1994), fungi atau bakteri memproduksi α-amilase sehingga mampu menguraikan amilum dengan eksoenzim amilolitik tersebut amat luas antara mikroorganisme, diantaranya bakteri Bacillus macerans, Bacillus polimexa, dan Bacillus subtilis. Pada hasil pengamatan diketahui bahwa Escerichia coli memiliki kemampuan paling tinggi dalam menghidrolisis amilum karena daerah jernih yang ditunjukkan disekitar koloni Escerichia coli paling luas dibandingkan dengan bakteri yang lain. Bila ditinjau dari pendapat Schegel tersebut dimungkinkan jumlah sel Escerichia coli yang diinokulasikan pada medium lebih banyak jumlahnya. Sehingga jumlah sel yang melakukan metabolisme semakin banyak, dan daerah jernih yang ditunjukkan pun terlihat paling luas. Pada uji adanya hidrolisis amilum digunakan larutan iodium pada tahap akhir. Iodium digunakan sebagai indikator adanya amilum, bila medium yang mengandung pati atau amilum diberi iodium maka akan nampak warna biru. Namun jika pati atau amilum tersebut telah terhidrolisis maka warnanya akan jernih atau bening. Warna jernih tersebut mengindikasikan bahwa pati atau amilum sudah terhidrolisis oleh eksoenzim pada bakteri (Hadioetomo, 1990). Menurut Kaiser (2005) warna jernih atau bening pada sekeliling bakteri setelah ditambahkan iodium disebabkan karena amilum tidak dapat bereaksi lama dengan iodium. Pada ketiga bakteri yang diamati, kesemuanya mampu menghidrolisis amilum, hal ini menunjukkan bahwa bakteri-bakteri tersebut menghasilkan enzim α-amilase. Hidrolisis Lemak Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data ketiga bakteri Escerichia coli, Bacillus subtilis, dan Streptococcus aureus dapat menghidrolisis lemak, dan yang mempunyai kemampuan paling tinggi untuk menghidrolisis lemak adalah Streptococcus aureus. Hal ini terlihat dari intensitas yang ditunjukkan dalam warna merah yang terdapat di bawah pertumbuhan bakteri Streptococcus aureus. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah enzim lipase yang dihasilkan oleh bakteri ini paling besar jika dibandingkan dengan bakteri lainnya. Kemampuan enzim lipase dalam memecahkan molekul lemak menjadi asam lemak dan gliserol paling besar. Tempat hidup Streptococcus aureus yang biasanya tinggal pada wajah dan umumnya menimbulkan jerawat bagi pasiennya merupakan bukti pendukung bahwa Streptococcus aureus optimum dalam menghidrolisis lemak sebagai sumber energi untuk pertumbuhan dan perkembangan sel. Menurut Gaman, dkk (1981) lemak merupakan campuran trigleserida yang terdiri atas 1 molekul gliserol yang berikatan dengan 3 molekul asam lemak. Lemak memiliki sifat antara lain: tidak larut dalam air, bila dipanaskan akan terjadi perubahan pada titik cair, titik asap dan titik nyala, serta plastis dan bentuknya mudah berubah-ubah bila mendapat tekanan, bisa mengalami ketengikan, dan reaksi dengan alkali akan membentuk sabun dan gliserol. Enzim lipase mampu menghidrolisis lemak dan memecahkan menjadi 3 molekul asam lemak dan 1 molekul gliserol, reaksi kimia yang menunjukkan hidrolisis tersebut adalah sebagai berikut:
Hidrolisis Protein Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data pada medium lempeng Skim Milk Agar (SMA) yang digunakan untuk mengidentifikasi bakteri yang dapat menghidrolisa kasein, ketiga jenis bakteri (Escerichia coli, Bacillus subtilis, dan Streptococcus aureus) tersebut dapat menghidrolisis protein. Kemampuan bakteri dalam menghidrolisis protein ditunjukkan dengan terbentuknya daerah bening/jernih di sekitar goresan (tempat pertumbuhan bakteri yang diinokulasikan). Hal ini sesuai dengan pendapat Hadioetomo (1990) yang menyatakan bahwa uji positif ditandai dengan tampaknya area jernih di sekitar pertumbuhan organisme yang digoreskan. Dari ketiga bakteri (Escerichia coli, Bacillus subtilis, dan Streptococcus aureus) tersebut mempunyai kemampuan menghidrolisis yang berbeda-beda sebagaimana disebutkan pada data hasil pengamatan, dari data hasil pengamatan secara berurutan berdasarkan kemampuannya dalam menghidrolisis protein dari yang paling tinggi sampai yang paling rendah adalah Bacillus subtilis, Escerichia coli, dan Streptococcus aureus. Perbedaan kemampuan dalam memghidrolisis protein dimungkinkan disebabkan karena prosuksi eksoenzim yang berupa enzim protease yang berbeda. Dimungkinkan Bacillus subtilis memiliki kemampuan menghasilkan protease lebih banyak dibandingkan Escerichia coli, dan Streptococcus aureus. Adapun kemungkinan lain dari perbedaan kemampuan menghidrolisis protein adalah jumlah sel bakteri dari tiap jenis yang diinokulasikan pada medium tidak sama sehingga mempengaruhi hasil hidrolisis protein tersebut yang ditandai dengan perbedaan jumlah koloni yang tumbuh pada medium. Perbedaan jumlah sel bakteri pada tiap jenis bakteri dapat memberikan pengaruh yang nyata. Semakin banyak jumlah sel bakteri, maka semakin banyak sel yang melakukan metabolisme, akibatnya semakin luas daerah jernih pada medium. Hidrolisis protein terjadi karena adanya reaksi enzimatis. Bakteri yang mempunyai eksoenzim mampu menghidrolisis kasein, yang menyababkan suspensi (medium) akan menjadi daerah jernih di sekeliling pertumbuhan bakteripertumbuhan bakteri. Kaiser (2005) menyatakan bahwa jika bakteri yang mempunyai eksoenzim mampu menghidrolisis kasein, maka suspensi kan menjadi daerah jernih di sekeliling daerah pertumbuhan bakteri. Protein merupakan senyawa penting dalam tubuh organisme hidup. Medium yang digunakan untuk mengetahui adanya hidrolisis protein adalah terbuat dari susu skim yang dicampur agar dan aquades, dimana di dalam susu skim tersebut terkandung kasein yang nantinya akan terhidrolisis menjadi peptida dan asam amino.
Bakteri melakukan hidrolisis berbagai protein menjadi asam amino tunggal dengan tujuan menggunakan asam amino tersebut untuk sintesis protein dan molekul seluler yang lain atau sebagai sumber energi (Kaiser, 2005). Dalam pengamatan kami, daerah jernih terbentuk di sekitar daerah pertumbuhan bakteri, hal ini disebabkan oleh kasein yang nampak putih dalam suspensi koloid (medium SMA) telah terhidrolisis menjadi peptida dan asam amino yang hasilnya berupa energi yang digunakan untuk metabolisme pertumbuhan dan perkembangan sel.

Jumat, 16 Maret 2012

PEWARNAAN BAKTERI

MACAM-MACAM TEKNIK PEWARNAAN BAKTERI

Mikroorganisme yang ada di alam ini mempunyai morfologi, struktur dan sifat-sifat yang khas, begitu pula dengan bakteri. Bakteri yang hidup hampir tidak berwarna dan kontras dengan air, dimana sel-sel bakteri tersebut disuspensikan. Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga berfungsi untuk mengetahui sifat fisiologisnya yaitu mengetahui reaksi dinding sel bakteri melalui serangkaian pengecatan (Jimmo, 2008).
Berbagai macam tipe morfologi bakteri (kokus, basil, spirilum, dan sebagainya) dapat dibedakan dengan menggunakan pewarna sederhana. Istilah ”pewarna sederhana” dapat diartikan dalam mewarnai sel-sel bakteri hanya digunakan satu macam zat warna saja (Gupte, 1990). Kebanyakan bakteri mudah bereaksi dengan pewarna-pewarna sederhana karena sitoplasmanya bersifat basofilik (suka akan basa) sedangkan zat-zat warna yang digunakan untuk pewarnaan sederhana umumnya bersifat alkalin (komponen kromoforiknya bermuatan positif). Faktor-faktor yang mempengaruhi pewarnaan bakteri yaitu fiksasi, peluntur warna , substrat, intensifikasi pewarnaan dan penggunaan zat warna penutup. Suatu preparat yang sudah meresap suatu zat warna, kemudian dicuci dengan asam encer maka semua zat warna terhapus. sebaliknya terdapat juga preparat yang tahan terhadap asam encer. Bakteri-bakteri seperti ini dinamakan bakteri tahan asam, dan hal ini merupakan ciri yang khas bagi suatu spesies (Dwidjoseputro, 1994).
Teknik pewarnaan warna pada bakteri dapat dibedakan menjadi empat macam yaitu pengecatan sederhana, pengecatan negatif, pengecatan diferensial dan pengecatan struktural. Pemberian warna pada bakteri atau jasad- jasad renik lain dengan menggunakan larutan tunggal suatu pewarna pada lapisan tipis, atau olesan, yang sudah difiksasi, dinamakan pewarnaan sederhana. Prosedur pewarnaan yang menampilkan perbedaan di antara sel-sel microbe atau bagian-bagian sel microbe disebut teknik pewarnaan diferensial. Sedangkan pengecatan struktural hanya mewarnai satu bagian dari sel sehingga dapat membedakan bagian-bagian dari sel. Termasuk dalam pengecatan ini adalah pengecatan endospora, flagella dan pengecatan kapsul.(waluyo,2010)
Mikroba sulit dilihat dengan cahaya karena tidak mengadsorbsi atau membiaskan cahaya. Alasan inilah yang menyebabkan zat warna digunakan untuk mewarnai mikroorganisme. Zat warna mengadsorbsi dan membiaskan cahaya sehingga kontras mikroba dengan sekelilingnya dapat ditingkatkan. Penggunaan zat warna memungkinkan pengamatan strukur seperti spora, flagela, dan bahan inklusi yng mengandung zat pati dan granula fosfat (Entjang, 2003)
Melihat dan mengamati bakteri dalam keadaan hidup sangat sulit, kerena selain bakteri itu tidak berwarna juga transparan dan sangat kecil. Untuk mengatasi hal tersebut maka dikembangkan suatu teknik pewarnaan sel bekteri, sehingga sel dapat terlihat jelas dan mudah diamati. Olek karena itu teknik pewarnaan sel bakteri ini merupakan salahsatu cara yang paling utama dalam penelitian-penelitian mikrobiologi (Rizki, 2008).
2.1 Macam-macam pewarnaan
2.1.1  Pewarnaan
Tujuan pewarnaan terhadap mikroorganisme ialah untuk :
1. Mempermudah melihat bentuk jasad, baik bakteri, ragi, maupun fungi.
2. Memperjelas ukuran dan bentuk jasad
3. Melihat struktur luar dan kalau memungkinkan struktur dalam jasad.
4. Melihat reaksi jasad terhadap pewarna yang diberikan sehingga sifat-sifat fisik dan kimia dapat diketahui.
Langkah-langkah utama teknik pewarnaan
1. Pembuatan olesan bakteri, olesan bakteri tidak boleh terlalu tebal atau tipis
2. Fiksasi, dapat dilakukan secara pemanasan atau dengan aplikasi bahan kimia seperti sabun, formalin, fenol.
3. Aplikasi zat warna : tunggal, atau lebih dari 1 zat warna
Teknik pewarnaan dikelompokkan menjadi beberapa tipe, berdasarkan respon sel bakteri terhadap zat pewarna dan sistem pewarnaan yang digunakan untuk pemisahan kelompok bakteri digunakan pewarnaan Gram, dan pewarnaan “acid-fast”(tahan asam) untuk genus Mycobacterium.
Untuk melihat struktur digunakan pewarnaan flagela, pewarnaan kapsul, pewarnaan spora, dan pewarnaan nukleus. Pewarnaan Neisser atau Albert digunakan untuk melihat granula metakromatik (volutin bodies) pada Corynebacterium diphtheriae. Untuk semua prosedur pewarnaan mikrobiologi dibutuhkan pembuatan apusan lebih dahulu sebelum melaksanakan beberapa teknik pewarnaan yang spesifik (Pelezar,2008).
2.1.2 Macam-Macam Pewarnaan
Secara garis besar teknik pewarnaan bakteri dapat dikategorikan sebagai berikut :
1.   Pewarnaan sederhana
Menggunakan satu macam zat warna (biru metilen/air fukhsin) tujuan hanya untuk melihat bentuk sel. Pewarnaan sederhana, merupakan pewarna yang paling umum digunakan. Berbagai macam tipe morfologi bakteri (kokus, basil, spirilum, dan sebagainya) dapat dibedakan dengan menggunakan pewarna sederhana, yaitu mewarnai sel-sel bakteri hanya digunakan satu macam zat warna saja. Kebanyakan bakteri mudah bereaksi dengan pewarna-pewarna sederhana karena sitoplasmanya bersifat basofilik (suka akan basa) sedangkan zat-zat warna yang digunakan untuk pewarnaan sederhana umumnya bersifat alkalin (komponen kromoforiknya bermuatan positif).
Zat warna yang dipakai hanya terdiri dari satu zat yang dilarutkan dalam bahan pelarut. Pewarnaan Sederhana merupakan satu cara yang cepat untuk melihat morfologi bakteri secara umum. Beberapa contoh zat warna yang banyak digunakan adalah biru metilen (30-60 detik), ungu kristal (10 detik) dan fukhsin-karbol (5 detik).









gambar pewarnaan sederhana
2.   Pewarnaan differensial dibagi pewarnaan gram dan pewarnaan tahan asam
Pewarnaan differensial
Pewarnaan bakteri yang menggunakan lebih dari satu zat warna seperti pewarnaan gram dan pewarnaan tahan asam. Penjelasan sebagai berikut:
Pewarnaan Gram
Pewarnaan Gram atau metode Gram adalah suatu metode untuk membedakan spesies bakteri menjadi dua kelompok besar, yakni gram-positif dan gram-negatif, berdasarkan sifat kimia dan fisik dinding sel mereka. Metode ini diberi nama berdasarkan penemunya, ilmuwan Denmark Hans Christian Gram (1853–1938) yang mengembangkan teknik ini pada tahun 1884 untuk membedakan antara pneumokokus dan bakteri Klebsiella pneumoniae.
Dengan metode pewarnaan Gram, bakteri dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif berdasarkan reaksi atau sifat bakteri terhadap cat tersebut. Reaksi atau sifat bakteri tersebut ditentukan oleh komposisi dinding selnya. Oleh karena itu, pengecatan Gram tidak bisa dilakukan pada mikroorganisme yang tidak mempunyai dinding sel seperti Mycoplasma sp Contoh bakteri yang tergolong bakteri tahan asam, yaitu dari genus Mycobacterium dan beberapa spesies tertentu dari genus Nocardia. Bakteribakteri dari kedua genus ini diketahui memiliki sejumlah besar zat lipodial (berlemak) di dalam dinding selnya sehingga menyebabkan dinding sel tersebut relatif tidak permeabel terhadap zat-zat warna yang umum sehingga sel bakteri tersebut tidak terwarnai oleh metode pewarnaan biasa, seperti pewarnaan sederhana atau Gram.
Dalam pewarnaan gram diperlukan empat reagen yaitu :
  • Zat warna utama (violet kristal)
  • Mordan (larutan Iodin) yaitu senyawa yang digunakan untuk mengintensifkan warna utama.
  • Pencuci / peluntur zat warna (alcohol / aseton) yaitu solven organic yang digunakan uantuk melunturkan zat warna utama.
  • Zat warna kedua / cat penutup (safranin) digunakan untuk mewarnai kembali sel-sel yang telah kehilangan cat utama setelah perlakuan denga alcohol.
Bakteri Gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan mempertahankan zat warna metil ungu gelap setelah dicuci dengan alkohol, sementara bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatu pewarna penimbal (counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipe bakteri ini berdasarkan perbedaan struktur dinding sel mereka.
Pengecatan gram dilakukan dalam 4 tahap yaitu
1. Pemberian cat warna utama (cairan kristal violet) berwarna ungu.
2. Pengintesifan cat utama dengan penambahan larutan mordan JKJ.
3. Pencucian (dekolarisasi) dengan larutan alkohol asam.
4. Pemberian cat lawan yaitu cat warna safranin
Perbedaan dasar antara bakteri gram positif dan negatif adalah pada komponen dinding selnya. Kompleks zat iodin terperangkap antara dinding sel  dan membran sitoplasma organisme gram positif, sedangkan penyingkiran zat lipida dari dinding sel organisme gram negatif dengan pencucian alcohol memungkinkan hilang dari sel. Bakteri gram positif memiliki membran tunggal yang dilapisi peptidohlikan yang tebal (25-50nm) sedangkan bakteri negative lapisan peptidoglikogennya tipis (1-3 nm).
Sifat bakteri terhadap pewarnaan Gram merupakan sifat penting untuk membantu determinasi suatu bakteri. Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif yaitu:
Ciri-ciri bakteri gram negatif yaitu:
  • Struktur dinding selnya tipis, sekitar 10 – 15 mm, berlapis tiga atau multilayer.
  • Dinding selnya mengandung lemak lebih banyak (11-22%), peptidoglikan terdapat didalam
  • lapisan kaku, sebelah dalam dengan jumlah sedikit ± 10% dari berat kering, tidak mengandung asam tekoat.
  • Kurang rentan terhadap senyawa penisilin.
  • Pertumbuhannya tidak begitu dihambat oleh zat warna dasar misalnya kristal violet.
  • Komposisi nutrisi yang dibutuhkan relatif sederhana.
  • Tidak resisten terhadap gangguan fisik.
  • Resistensi terhadap alkali (1% KOH) lebih pekat
  • Peka terhadap streptomisin
  • Toksin yang dibentuk Endotoksin
Ciri-ciri bakteri gram positif yaitu:
  • Struktur dinding selnya tebal, sekitar 15-80 nm, berlapis tunggal atau monolayer.
  • Dinding selnya mengandung lipid yang lebih normal (1-4%), peptidoglikan ada yang sebagai lapisan tunggal. Komponen utama merupakan lebih dari 50% berat ringan. Mengandung asam tekoat.
  • Bersifat lebih rentan terhadap penisilin.
  • Pertumbuhan dihambat secara nyata oleh zat-zat warna seperti ungu kristal.
  • Komposisi nutrisi yang dibutuhkan lebih rumit.
  • Lebih resisten terhadap gangguan fisik.
  • Resistensi terhadap alkali (1% KOH) larut
  • Tidak peka terhadap streptomisin
  • Toksin yang dibentuk Eksotoksin Endotoksin
Contoh bakteri gram posittif                                    contoh bakteri gram negatif









Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Pewarnaan_Gram
Pewarnaan Tahan Asam
Pewarnaan ini ditujukan terhadap bakteri yang mengandung lemak dalam konsentrasi tinggi sehingga sukar menyerap zat warna, namun jika bakteri diberi zat warna khusus misalnya karbolfukhsin melalui proses pemanasan, maka akan menyerap zat warna dan akan tahan diikat tanpa mampu dilunturkan oleh peluntur yang kuat sekalipun seperti asam-alkohol. Karena itu bakteri ini disebut bakteri tahan asam (BTA).
Teknik pewarnaan ini dapat digunakan untuk mendiagnosa keberadaan bakteri penyebab tuberkulosis yaitu Mycobacterium tuberculosis . Ada beberapa cara pewarnaan tahan asam, namun yang paling banyak adalah cara menurut Ziehl-Neelsen.(anonymous,2009)






Bakteri Tahan Asam (pink) dan bakteri Tidak Tahan Asam (biru)
Sumber: www.google.com
3. Pewarnaan khusus untuk melihat struktur tertentu : pewarnaan flagel, pewarnaan spora, pewarnaan kapsul.
Pewarnaan Spora
Spora bakteri (endospora) tidak dapat diwarnai dengan pewarnaan biasa, diperlukan teknik pewarnaan khusus. Pewarnaan Klein adalah pewarnaan spora yang paling banyak digunakan.
Endospora sulit diwarnai dengan metode Gram. Untuk pewarnaan endspores, perlu dilakukan pemanasan supaya cat malachite hijau  bisa masuk ke dalam spora , seperti halnya pada pewarnaan  Basil Tahan Asam dimana cat  carbol   fuschsin  harus dipanaskan untuk bisa menembus  lapisan lilin asam mycolic  dari Mycobacterium .
Skema prosedur pengecatan Spora Schaeffer Fulton





Sumber http://images.suite101.com/400620_com_endosporestainprocpscanite.jpg
Protokol   pewarnaan diferensial endospores dan sel vegetatif adalah sebagai berikut:




Sumber:
Prinsip kerja:
Spora kuman mempunyai dinding yang tebal sehingga diperlukan pemanasan agar pori-pori membesar zat warna fuchsin dapat masuk, dengan pencucian pori-pori kembali mengecil menyebabkan zat warna fuchsin tidak dapat dilepas walaupun dilunturkan dengan asam alkohol, sedangkan pada badan bakteri warna fuchsin dilepaskan dan mengambil warna biru dari methylen blue.
Cara Kerja :
• Dibuat suspensi kuman, ditambah dengan carbol fuchsin sama banyak.
• Dipanaskan selama 6 menit pada api kecil atau pada penangas air 80oc selama 10 menit.
• Dibuat sediaan dan dikeringkan.
• Dimasukkan kedalam H2SO4 1% selama 2 detik
• Dimasukkan kedalam alkohol sehingga tidak ada lagi warna merah mengalir.
• Sediaan dicuci dengan air.
• Diwarnai dengan methylen blue selama 1 menit kemudian dicuci dan dikeringkan.
• Diperiksa dibawah mikroskop.
Pewarnaan flagel
Pewarnaan flagel dengan memberi suspense koloid garam asam tanat yang tidak stabil, sehingga terbentuk presipitat tebal pada dinding sel dan flagel.
Pewarnaan kapsul
Pewarnaan ini menggunakan larutan Kristal violet panas, lalu larutan tembaga sulfat sebagai pembilasan menghasilkan warna biru pucat pada kapsul, karena jika pembilasan dengan air dapat melarutkan kapsul. Garam tembaga juga memberi warna pada latar belakang. Yang berwana biru gelap.
4. Pewarnaan khusus untuk melihat komponen lain dan bakteri :
  • pewarnaan Neisser (granula volutin),
  • pewarnaan yodium (granula glikogen).
5. Pewarnaan negatif
Tujuan
Mempelajari penggunaan prosedur pewarnaan negatif untuk mengamati morfologi organisme yang sukar diwarnai oleh pewarna sederhana. Bakteri tidak diwarnai, tapi mewarnai latar belakang. Ditujukan untuk bakteri yang sulit diwarnai, seperti spirochaeta
Cara pewarnaan negatif
- Sediaan hapus → teteskan emersi → lihat dimikroskop
Pewarnaan negatif, metode ini bukan untuk mewarnai bakteri tetapi mewarnai latar belakangnya menjadi hitam gelap. Pada pewarnaan ini mikroorganisme kelihatan transparan (tembus pandang). Teknik ini berguna untuk menentukan morfologi dan ukuran sel. Pada pewarnaan ini olesan tidak mengalami pemanasan atau perlakuan yang keras dengan bahan-bahan kimia, maka terjadinya penyusutan dan salah satu bentuk agar kurang sehingga penentuan sel dapat diperoleh dengan lebih tepat. Metode ini menggunakan cat nigrosin atau tinta cina.
Pewarnaan negatif memerlukan pewarna asam seperti eosin atau negrosin.pewarna asam memiliki negatif charge kromogen,tidak akan menembus atau berpenetrasi ke dalam sel karena negative charge pada permukaan bakteri. oleh karena itu, sel tidak berwarna mudah dilihat dengan latar belakang berwarna.
Kajian religi
  1. Al-Furqon: 2
2. Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya dalam kekuasaan(Nya), dan Dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya[1053].
[1053] Maksudnya: segala sesuatu yang dijadikan Tuhan diberi-Nya perlengkapan-perlengkapan dan persiapan-persiapan, sesuai dengan naluri, sifat-sifat dan fungsinya masing-masing dalam hidup.
2. An nahl: 12
12. Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu. dan bintang-bintang itu ditundukkan (untukmu) dengan perintah-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahami (Nya),
  1. Al-Baqarah : 164
164. Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan: Jakarta
Pelezar,chan. 2008. Dasar-Dasar Mikrobiologi. UI Press: Jakarta
Waluyo,lud. 2010. Buku Petunjuk Praktikum Mikrobiologi Umum. UMM. Malang
Widjoseputro, D., 1989. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang : Djambatan
Jimmo., 2008, http ://Pembuatan PReParAT dan PengeCaTAnnyA _ BLoG KiTa.mht,. diakses pada tanggal 14 April 2009, Makassar.
Fauziah., 2008, www.fkugm2008.com/wp-content/uploads/HSC/1- 2x/6/Praktikum6.pdf. diakses pada tangan 04 April 2009, Makassar.