Mikrobiologi mempelajari identifikasi, cara hidup, fisiologi dan metabolisme mikroorganisme
Gambar: CDC di Unsplash
Mikrobiologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari mikroorganisme. Kata mikros berasal dari bahasa Yunani , yang artinya kecil, dan bios dan logos , ilmu kehidupan. Dengan demikian, kajiannya meliputi identifikasi, cara hidup, fisiologi dan metabolisme mikroorganisme, serta hubungannya dengan lingkungan dan spesies lain.
Munculnya mikrobiologi
Mikrobiologi muncul dari penciptaan mikroskop, yang ditemukan oleh Antony Van Leeuwenhoek dari Belanda pada tahun 1674. Dia menggunakan peralatan tersebut untuk mengamati makhluk mikroskopis dalam sampel tanah, air liur dan kotoran, dan menyebutnya "animálculos". Penemuan Leeuwenhoek menimbulkan perdebatan penting tentang asal usul kehidupan di Bumi.
Teori abiogenesis, atau teori generasi spontan, menjadikan Aristoteles sebagai pembela paling terkenal dan dianggap valid hingga abad ke-19. Menurut teori ini, "animálculos" merupakan hasil pembusukan jaringan tumbuhan dan hewan. Para pembela aliran ini percaya bahwa kehidupan muncul dari benda mati.
Penemuan mikroskop dan studi mikrobiologi lainnya memungkinkan munculnya teori biogenesis, yang menentang gagasan bahwa materi mentah dapat menghasilkan makhluk baru. Menurut teori ini, semua makhluk hidup muncul dari makhluk hidup yang sudah ada sebelumnya, yaitu, "animasi" yang ada akan memunculkan "animasi" baru. Studi paling mencolok yang dilakukan untuk menjelaskan teori ini dilakukan oleh Francesco Redi, pada 1668, dan oleh Louis Pasteur, pada 1862, secara permanen membuang teori abiogenesis.
- Apa itu biodegradasi
Apa itu mikroorganisme
Mikroorganisme, yang secara umum disebut “kuman” dan “mikroba”, adalah makhluk mikroskopis, banyak di antaranya tidak terlihat dengan mata telanjang, dan memiliki keragaman struktur dan cara hidup yang mengejutkan. Bakteri, jamur, protozoa, virus dan alga merupakan bagian dari kumpulan mikroorganisme.
- Lebih dari separuh tubuh kita bukanlah manusia
Dengan keanekaragaman spesies ini, mikroorganisme adalah satu-satunya makhluk yang beradaptasi di semua tempat di planet ini: mereka berada di udara, di dasar laut, di bawah tanah, dan bahkan di dalam diri kita. “Ada lebih banyak sel bakteri dalam tubuh kita daripada sel manusia”, kata ahli mikrobiologi Jacyr Pasternak, dari Rumah Sakit Albert Einstein, di São Paulo.
Pentingnya mikroorganisme
Meskipun mereka adalah bentuk kehidupan terkecil, mikroorganisme merupakan bagian terbesar dari biomassa bumi dan melakukan banyak reaksi kimia penting untuk organisme lain. Selain itu, manusia, tumbuhan dan hewan sangat bergantung pada aktivitas mikroba untuk daur ulang nutrisi dan untuk degradasi bahan organik. Oleh karena itu mikroorganisme sangat penting untuk menunjang dan memelihara kehidupan.
- Humus: apa itu dan apa fungsinya bagi tanah
Bidang mikrobiologi
Mikrobiologi adalah bidang studi yang luas, yang memungkinkan dilakukannya beberapa penelitian. Bidang kegiatan mikrobiologi adalah: mikrobiologi medik, mikrobiologi farmasi, mikrobiologi lingkungan, mikrobiologi pangan dan mikrobiologi mikroba.
Mikrobiologi medis
Mikrobiologi medis berfokus pada mikroorganisme patogen. Kinerjanya terkait dengan pengendalian dan pencegahan penyakit menular.
- Apa itu zoonosis?
Mikrobiologi farmasi
Mikrobiologi farmasi difokuskan pada studi mikroorganisme yang berperan dalam produksi obat-obatan, terutama antibiotik.
- Antibiotik yang dibuang di alam menghasilkan superbug, PBB memperingatkan
Mikrobiologi lingkungan
Mikrobiologi lingkungan, berkaitan dengan siklus biogeokimia, berfokus pada bakteri dan jamur yang berperan dalam penguraian bahan organik dan zat kimia yang terdapat di alam.
Mikrobiologi makanan
Mikrobiologi pangan sebagai objek studi mikroorganisme yang digunakan dalam industri pangan, dengan fokus pada keamanan pangan dan umur simpan, pengolahan produk tradisional dan pengembangan produk pangan baru, dengan atribut sensorik yang sesuai untuk khalayak konsumen yang berbeda.
Mikrobiologi mikroba
Mikrobiologi mikroba memfokuskan studinya pada manipulasi genetik dan molekuler dari mikroorganisme.
Klasifikasi mikroorganisme
Menurut karakteristiknya, mikroorganisme dapat diklasifikasikan menjadi: prokariota atau eukariota, autotrof atau heterotrof, dan uniseluler atau multiseluler.
Prokariota atau eukariota
Makhluk eukariotik memiliki struktur kompleks, dibentuk oleh membran internal, sitoskeleton, dan nukleus. Prokariota, di sisi lain, tidak mengandung nukleus dan organel yang terikat membran.
Autotrof atau heterotrof
Sementara organisme autotrofik menghasilkan makanannya sendiri menggunakan reaksi kimia ringan atau anorganik, heterotrof mengandalkan molekul organik yang dibuat oleh autotrof untuk mendapatkan energi dan menyelesaikan kursi pernapasannya.
Uniseluler atau multiseluler
Organisme uniseluler dibentuk hanya oleh satu sel dan organisme multiseluler oleh keragaman sel.
Contoh
- Bakteri adalah mikroorganisme eukariotik dan bersel tunggal. Meskipun bakteri autotrofik ada, sebagian besar bersifat heterotrofik dan memakan zat yang diproduksi oleh makhluk hidup lain.
- Jamur adalah mikroorganisme eukariotik, heterotrofik dan bisa uniseluler, seperti ragi, atau multiseluler, seperti jamur.
- Alga adalah mikroorganisme eukariotik, autotrof fotosintetik dan dapat bersel tunggal atau multiseluler.
- Protozoa adalah mikroorganisme eukariotik, heterotrofik dan uniseluler.
- Virus adalah mikroorganisme aseluler yang tidak memiliki metabolisme sendiri. Karena itu, semua aktivitasnya dilakukan di dalam organisme lain.
Gaya hidup
Mikroorganisme dibagi ke dalam kelompok yang berbeda, menurut cara hidupnya, dan dapat berupa saprob, parasit, atau simbion.
Saprobe
Dikenal sebagai mikroorganisme daur ulang, saprob adalah pengurai zat organik mati, dan komensal, yaitu, mereka memelihara asosiasi tanpa manfaat atau bahaya yang terdeteksi.
- Jamur dan bakteri adalah mikroorganisme utama yang menguraikan bahan organik.
- Contoh komensalisme dapat diamati di tanah antara jamur dan bakteri. Glukosa yang dihasilkan dari degradasi selulosa oleh jamur digunakan oleh beberapa bakteri.
Parasit
Parasit adalah mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan pada sel hidup organisme lain, dan dapat memanifestasikan dirinya dalam derajat yang berbeda. Apakah mereka:
- Parasitisme wajib: ada ketergantungan penuh pada inang untuk kelangsungan hidupnya;
- Parasitisme ganda: mikroorganisme memiliki banyak inang;
- Parasitisme opsional: dapat menampilkan dua kebiasaan hidup, bertahan baik di dalam inang (kebiasaan hidup parasit) dan di luar (kebiasaan hidup bebas);
- Hiperparasitisme: kondisi di mana parasit kedua berkembang menjadi parasit pertama;
Symbionts
Mikroorganisme yang berasosiasi dalam jangka panjang, yang dapat menjadi hubungan yang menguntungkan baik bagi individu maupun tidak. Asosiasi ini dapat bersifat mutualistik atau antagonis.
Simbiosis mutualistik
Simbiosis mutualistik merupakan hubungan yang menguntungkan dimana terdapat interaksi morfologi dan fisik antar mikroorganisme. Lumut adalah contoh asosiasi ini, yang terjadi antara jamur dan alga atau cyanobacteria dan jamur. Sementara alga dan cyanobacteria menyediakan jamur dengan senyawa organik, mereka menyediakan lingkungan yang lebih kondusif untuk bertahan hidup, karena memberikan perlindungan.
Simbiosis antagonis
Simbiosis antagonis adalah hubungan dimana salah satu mikroorganisme dirugikan hingga merugikan mikroorganisme lainnya. Jamur yang menghasilkan zat antibiotik yang menghambat pertumbuhan bakteri adalah contoh asosiasi ini.
Mikroorganisme patogen
Mereka adalah mikroorganisme yang mampu menghasilkan penyakit menular di inang mereka dalam kondisi yang menguntungkan untuk kelangsungan hidup dan perkembangan mereka. Ada bakteri, jamur, virus, protozoa dan alga yang termasuk dalam kelas ini.
- Apa itu jamur dan mengapa itu berbahaya?
Mikroorganisme non-patogen
Mereka adalah mikro-organisme yang ada di sekitar kita yang berpartisipasi dalam berbagai proses alam dan tidak menimbulkan masalah kesehatan. Dalam beberapa kasus, mereka bahkan bermanfaat. Probiotik seperti Lactobacillus adalah contoh dari kelas ini, karena konsumsi mikroorganisme hidup ini meningkatkan keseimbangan mikroba di saluran pencernaan kita.
- Apa itu makanan probiotik?
Kesimpulan
Mikrobiologi sangat penting sebagai ilmu dasar dan terapan. Ilmu dasar menyoroti studi fisiologis, biokimia dan molekuler mikroorganisme. Ilmu terapan memfokuskan studinya pada proses industri, makanan dan penyakit atau pengendalian hama.
Terlepas dari kemajuan mikrobiologi dalam beberapa tahun terakhir, diperkirakan hanya satu persen dari semua spesies mikroorganisme di planet ini yang telah dikatalogkan. Meskipun mereka telah menjadi objek studi selama lebih dari tiga abad, masih banyak ruang untuk pengembangan bidang yang sangat penting ini.
