Bagaimana bakteri dapat berkembang biak begitu cepat? Bakteri dapat membagi sangat cepat. Gambar ini adalah koloni pertumbuhan bakteri E. coli. Dalam lingkungan yang tepat, E. coli tunggal dapat membagi untuk membentuk koloni ratusan bakteri hanya dalam beberapa jam.
Reproduksi Bakteri
Bakteri, menjadi organisme prokariotik bersel tunggal, tidak memiliki versi laki-laki atau perempuan. Bakteri bereproduksi secara vegetatif. Dalam reproduksi vegetatif, “orang tua” menghasilkan salinan identik secara genetik dari dirinya sendiri.
Fisi biner
Bakteri bereproduksi melalui proses yang disebut pembelahan biner. Selama pembelahan biner, salinan kromosom itu sendiri, membentuk dua salinan identik secara genetik. Kemudian, sel membesar dan terbagi menjadi dua sel anak baru. Dua sel anak yang identik dengan sel induk. Biner fisi dapat terjadi sangat cepat. Beberapa spesies bakteri dapat melipatgandakan populasi mereka dalam waktu kurang dari sepuluh menit!
Bertukar DNA
Reproduksi generatif tidak terjadi pada bakteri. Tapi tidak semua bakteri baru adalah klon. Hal ini karena bakteri dapat memperoleh DNA baru. Proses ini terjadi dalam tiga cara yang berbeda:
- Konjugasi: Dalam konjugasi, DNA melewati perpanjangan pada permukaan satu bakteri dan berjalan ke bakteri lain (Gambar di bawah). Bakteri penting untuk melakukan pertukaran DNA melalui konjugasi.
- Transformasi: Dalam transformasi, bakteri mengambil potongan DNA dari lingkungan mereka.
- Transduksi: Pada transduksi, virus yang menginfeksi bakteri membawa DNA dari satu bakteri ke bakteri lainnya.
Bakteri adalah organisme prokariotik yang bereproduksi melalui “pembelahan biner.” Bentuk reproduksi vegetatif jauh lebih rumit daripada reproduksi generatif yang terjadi pada organisme eukariotik. Pembelahan biner memungkinkan molekul DNA bakteri untuk mereplikasi, membentuk salinan identik. Sel baru kemudian menarik terpisah dari sel reproduksi asli, pemisahan kromosom dan menciptakan sel bakteri yang sama sekali baru dengan identik. Selain langka mutasi, sel terbentuk setelah pembelahan biner secara genetik identik dengan sel induknya.
Reproduksi Bakteri secara aseksual
Bakteri melakukan reproduksi secara aseksual dengan pembelahan biner, yaitu dari satu sel menjadi dua sel, dari dua sel menjadi empat sel, dari empat Sel menjadi delapan sel, dan seterusnya. Pembelahan ini terjadi secara amitosis (secara langsung), yaitu tidak melalui tahap-tahap tertentu seperti pada pembelahan mitosis. Pada umumnya, bakteri mampu membelah sekitar 1 — 3 jam sekali. Sebagai contoh, Escherichia coli membelah setiap 20 menit sekali. Dalam waktu singkat, jumlah sel dalam koloni akan terus berlipat ganda dan suatu generasi ke generasi berikutnya. Namun, pertumbuhan koloni bakteri akan melambat pada titik tertentu, yaitu ketika kehabisan nutrisi atau terjadi penumpukan sisa-sisa metabolisme yang meracuni bakteri itu sendiri.
pembelahan biner pada bakteriReproduksi Bakteri secara Seksual
Bakteri melakukan reproduksi secara generatif dengan cara rekombinasi gen. Rekombinasi gen adalah peristiwa bercampurnya sebagian materi gen (DNA) dan dua sel bakteri yang berbeda sehingga terbentuklah DNA rekombinan. Dalam rekombinasi gen, akan dihasilkan dua sel bakteri dengan maten genetik campuran dari kedua induknya. Rekombinasi gen dapat terjadi melalui konjugasi, transduksi, dan transformasi.
Reproduksi Bakteri dengan Konjugasi
Kelemahan reproduksi vegetatif untuk bakteri adalah bahwa karena menjadi identik secara genetik, mereka semua rentan terhadap faktor lingkungan yang sama. Untuk mengatasi hal ini, evolusi telah memasukkan beberapa faktor yang bakteri gunakan untuk membuat variasi genetik. Salah satu metode utama adalah konjugasi, yang memungkinkan bakteri untuk mentransfer bagian dari gen mereka ke bakteri yang lain ketika mereka kontak. Ketika bakteri melakukan konjugasi, mereka memanfaatkan struktur yang dikenal sebagai “pilus” untuk mentransfer gen.
reproduksi bakteri dengan KonjugasiReproduksi Bakteri dengan Transformasi
Transformasi adalah rekombinasi gen yang terjadi melalui pengambilan langsung sebagian materi gen dari bakteri lain, yang dilakukan oleh suatu sel bakteri. Bakteri yang mampu melakukan transfonmasi secara alamiah, yaitu bakteri-bakteri yang dapat memproduksi enzim khusus, antara lain Rhizobium, Streptococcus, Neisseria, Pneumococcus, dan Bacillus. Dalam teknologi rekayasa gen, bakteri yang tidak dapat melakukan transformasi secara alamiah dapat dipaksa untuk menangkap dan memasukkan suatu plasmid rekombinan ke dalam selnya dengan cara memberikan kalsium kiorida atau melalui suatu proses yang disebut kejut-panas (heat shock).
Reproduksi Bakteri dengan TransformasiTeknik umum lainnya dalam mengubah DNA yang digunakan dalam hubungannya dengan pembelahan biner adalah “transformasi.” Dengan menggunakan transformasi, bakteri dapat mengambil DNA dari lingkungan. Biasanya, transformasi dilakukan oleh bakteri hidup mengambil DNA dari sel-sel bakteri mati, diikuti oleh bakteri mengikat DNA tua, mengangkut di atas membran. Sel bakteri kemudian menggabungkan DNA baru, menciptakan, sel bakteri baru berubah yang kemudian mengalami pembelahan biner untuk menghasilkan jenis bakteri unik secara genetik dibandingkan dengan yang asli.
Reproduksi Bakteri dengan Transduksi
Transduksi adalah rekombinasi gen antara dua sel bakteri dengan menggunakan virus fag. Virus fag yang telah menginfeksi suatu bakteri pada daur litik maupun lisogenik akan mengandung partikel DNA bakteri. Bila virus fag tersebut menginfeksi bakteri lainnya, maka terjadilah rekombinasi gen pada bakteri-bakteri yang terinfeksi fag. Virus fag temperat (virus yang dapat bereproduksi secara litik maupun lisogenik) merupakan virus yang paling cocok untuk proses transduksi.
Reproduksi Bakteri dengan TransduksiTransduksi adalah salah satu jenis yang paling rumit dari pertukaran DNA yang terjadi. Jenis rekombinasi bakteri melibatkan bakteriofag, yang bertindak sebagai virus yang menginfeksi sel bakteri. Ketika bakteriofag menempel pada sel bakteri, itu menyisipkan bit DNA ke dalam bakteri dan bertindak sebagai parasit. Virus ini kemudian memanfaatkan enzim dalam sel bakteri untuk mereplikasi, melisiskan atau membelah sel bakteri.
Kunci yang memungkinkan transduksi untuk mengubah DNA bakteri adalah bahwa selama replikasi dari bakteriofag, beberapa bakteri inang sering dimasukkan ke dalamnya. Ketika bakteriofag dimodifikasi menginfeksi bakteri baru, DNA ini kemudian dapat diteruskan dengan digabungkan..
Bagaimana Bakteri Mereproduksi dalam Sistem Pencernaan?
Fisi biner
Bakteri dalam sistem pencernaan terdiri dari hanya satu sel. Bakteri ini disebut prokariota. Mereka berkembang biak dengan jenis reproduksi vegetatif yang disebut pembelahan biner. Pembelahan biner berarti satu sel terbagi menjadi dua sel. Karena satu sel menciptakan lainnya dari DNA-nya sendiri, mereka menghasilkan sel persis sama dengan yang pertama.
replikasi DNA
Molekul-molekul DNA dalam prokariota menempel pada membran plasma dan mulai mereplikasi. Replikasi dimulai pada suatu titik pada kromosom induk dan melanjutkan di kedua arah. Yang baru membentuk kromosom juga menempel pada membran plasma dekat kromosom induk.
Peregangan Sel
Sel membentang keluar untuk dua kali ukuran aslinya atau lebih besar. Pertumbuhan sel antara dua tempat di mana setiap kromosom terpasang menarik kromosom terpisah. Ini adalah bagaimana sel bersiap-siap untuk menjadi dua sel. Seperti jarak antara kromosom tumbuh, membran sel mulai mendorong antara mereka.
Dinding Seluler
Membran sel tumbuh diantara kromosom induk dan kromosom baru sepenuhnya. Hal ini membentuk dinding sel. Setelah dinding sel benar-benar terbentuk, kromosom dipisahkan sepenuhnya dan dua sel terbentuk.
Dua Sel Bakteri
Induk sel dan sel baru yang persis sama. Setiap sel memiliki DNA yang sama. Kedua sel dapat terus mereplikasi dengan cara ini. Kadang-kadang, molekul DNA baru akan mulai berkembang seperti Langkah 2 sebelum dua sel telah benar-benar terpecah satu sama lain.
Pembiakan Bakteri
Pembiakan bakteri dilakukan untuk tujuan penelitian, mempelajari sifat dan aktivitas bakteri spesies tertentu, atau untuk persediaan. Hasil pembiakan satu spesies bakteri dalam suatu medium disebut biakan murni. pembiakan dapat dilakukan pada medium cair (misalnya kaldu rebusan daging), medium padat (misalnya kentang), atau medium kental (misalnya agar-agar yang dicampur gelatin, gelatin dapat diperoleh dan rebusan tulang).
Sebelum pembiakan dilakukan, alat dan wadah yang digunakan harus disterilisasi untuk mencegah tumbuhnya mikroorganisme lain yang tidak diinginkan. Alat berupa kawat tusuk untuk memindahkan bakteri, harus dipanaskan dalam api. Setelah bibit bakteri ditanam, wadah ditutup rapar hingga tumbuh koloni koloni bakteri. Berbagai jenis bakteri menunjukkan koloni dengan bentuk, warna, tekstur permukaan, ukuran, dan kepekatan yang berbeda-beda.
Kosa kata
- reproduksi vegetatif: Proses pembentukan individu baru dari orangtua tunggal.
- pembelahan biner: Jenis reproduksi vegetatif pada bakteri di mana satu sel membelah menjadi dua sel.
- konjugasi: Transfer DNA dari satu bakteri ke bakteri lainnya.
- transduksi: Transfer DNA dari satu bakteri ke bakteri lain oleh virus.
- transformasi: Mengambil potongan DNA dari lingkungan suatu bakteri.
Ringkasan
- Bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, yang menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel induk.
- Bakteri dapat bertukar DNA melalui proses konjugasi, transformasi, atau transduksi.
