PERBEDAAN ARCHAEBACTERIA DAN EUBACTERIA

A.    PENGERTIAN

Dalam organisme prokariota terdapat dua kelompok yaitu arkhaebacteria dan eubacteria. Eubacteria terdiri dari bakteri-bakteri yang lebih umum, seperti kebanyakan orang telah mengenalnya. 

a.          Eubacteria Gram negatif yang memilki dinding sel.

Kelompok ini merupakan prokariot yang memiliki suatu profil dinding sel (tipe gram negatif). Kompleks yang terdiri dari satu membrane luar dan satu membrane dalam, lapisan peptidoglikan yang tipis (yang mengandung asam muramat yang terdapat pada semua peptidoglikan tapi sejumlah organisme tidak memiliki bagian ini pada dinding selnya). Dan suatu variabel pelengkap dari komponen lain diluar atau diantara lapisan ini. Kelompok ini biasanya bersifat gram(-) negatif. Bentuk sel berupa bola, oval, batangan lurus atau melengkung, memutar, atau filament; beberapa bentuk tersebut dapat berselubung. Reproduksi dengan cara pembelahan biner tetapi beberapa kelompok terlihat membentuk tunas, dan suatu kelompok jarang memperlihatkan pembelahan multiple. Fruiting body dan mikrospora dapat dibentuk oleh miksobakteria. Gerakan berenang, meluncur, dan gerakan tanpa berpindah tempat biasanya teramati. Anggota divisi mungkin bakteri fototropik atau nonfototrof (diantara litotropik dan heterotropik), dan termasuk aerobic, fakultatif anaerobic, dan spesies mikroaerofilik; beberapa anggota merupakan parasit intraseluler obligat.

b.               Eubacteria Gram-positif yang memiliki dinding sel

Kelompok ini merupakan prokariot dengan profil dinding sel tipe gram-positif ; umumnya bereaksi terhadap pewarnaan gram, tetapi tidak selalu positif. Sel berbentuk bola, batang, atau filament; batang dan filamen mungkin tidak bercabang , tetapi beberapa memperlihatkan adanya percabangan. Reproduksi seluler umumnya dengan pembelahan biner; beberapa menghasilkan spora sebagai bentuk istirahat (endospora atau spora pada hifa). Kelompok ini pada umumnya tidak berfotosintesis, melakukan khemosintesis, heterotrof dan termasuk aerobic, anaerobic, fakultatif anaerobic, dan spesies mikroaerofilik.

Eubacteria dapat masuk ke dalam tiga bentuk seperti:

1.      ROD-SHAPED atau disebut Bacilli

2.      SPHERE SHAPED atau disebut Cocci. Ketika cocci bergabung membentuk rantai, maka disebut streptococci, namun cocci yang seperti anggur dan mengelompok disebut straphylococci.

3.      SPIRAL SHAPED atau sering disebut SPIRILLA.

( www.silverfalls.k12.or.us)

c.                Eubacteria tanpa dinding sel

Eubacteria terhitung sebagai bacteria secara umum. Mereka terlihat dalam berbagai bentuk dan ukuran serta memiliki banyak perbedaan genetic dan biokimia. Awalan “EU” pada Eubacteria berarti “TRUE” artinya bahwa TRUEbacteria diartikan secara sederhana disebut sebagai Bacteria (kuman).

(www.silverfalls.k12.or.us )

Kelompok ini merupakan prokariotik yang tidak memiliki dinding sel (biasa disebut mycoplasma dan termasuk kelas mollicutes) dan tidak mensintesis bahan baku (prekusor peptidoglikan). Sel dilindungi oleh unit membrane-membrane plasma. Sel sangat pleomorfik, dengan ukuran mulai dari yang besar, mampu merusak vesikula sampai yang sangat kecil. Bentuk filament biasa ditemukan dengan penonjolan-penonjolan percabangan. Reproduksi dengan pertunasan, fragmentasi dan atau pembelahan biner. Biasanya tidak bergerak tetapi beberapa spesies memperlihatkan pergerakan meluncur. Bentuk istirahat tidak diketahui. Sebagian besar membutuhkan media yang komplek untuk pertumbuhannya (tekanan osmotic tinggi yang mengelilinginya) dan memelihara diri dengan menembus permukaan media padat dengan cara membentuk sifat koloni berupa fried egg (telur goreng mata sapi). Mycoplasma dapat bersifat saprofit, parasit, atau patogenik, dan patogen penyebab penyakit pada hewan, tumbuhan dan kultur  jaringan

d.               Archaebacteria

Archaebacteria merupakan kelompok bacteria yang berbeda dengan yang lain karena hidup mereka biasanya di lingkungan yang keras / ekstrem. Para ilmuan memisahkan ke dalam kingdom yang lain karena organism ini sangat berbeda dengan bakteri pada umumnya. Para peneliti percaya bahwa kondisi lingkungan yang ekstrem sekarang diidentikan dengan kondisi awal bumi yang belum stabil. ( www.silverfalls.k12.or.us )

Archaebacteria dapat digolongkan kedalam tiga kelompok berdasarkan lingkungan dimana ia hidup antara lain:

1.      Methanogens. Hidup di lingkungan sedikit oksigen dan menghasilkan gas methan. Methanogen hanya dapat hidup di lingkungan aerobic seperi dasar laut, dasar sungai, dasar selokan dll.

2.      Thermoacidophiles. Hidup di air yang bersuhu ekstrem (230 derajat Fahrenheit) dan pH sangat asam (dibawah 2)

3.      Ekstrem Halophiles. Hidup di lingkungan yang bergaram seperti di Great Salt like di Utah dan di laut mati yang kadar garamnya sangat pekat. ( www.silverfalls.k12.or.us )

Archaebacteria berasal dari bahasa yunani archaios artinya kuno, dan bakterion (batang kecil). Archaebacteria sangat beraneka ragam baik secara morfologi atau fisiologi. Mereka bisa bewarna atau terwarnai baik gram positif atau gram negatif. Walaupun begitu struktur dinding dan kimiawinya berbeda dari eubacteria. Mereka tidak mempunyai asam muramik dan asam D-amino seperti terdapat pada peptidoglikan eubacteria. Oleh karena itu seluruh arkhaebacteria rentan serangan oleh lisozim dan β-laktam antibiotic seperti penisilin karena tidak memiliki asam muramat dan D-asam amino. Gram positif arkhebacteria dapat mempunyai varietas complex polimer pada dinding-dinding mereka. Misalnya bakteri methanogen mempunyai dinding dengan pseudomurein, sebuah peptidoglikan yang mempunyai L-asam amino pada struktur cross link. Hal yang paling membedakan kenampakan dari membrane arkhaebacteria adalah sifat alami dari lipid membrannya. Mereka berbeda baik eubacteria maupun eukariot dalam mempunyai rantai hidrokarbon bercabang yang tertanam pada gliserol dengan ikatan eter daripada ikatan ester. Lipid polar kadang-kadang nampak pada membrane arkhaebacteria, seperti phospolipid, sulfolipid, dan glikolipid. Sekitar tujuh sampai tiga puluh persen lipid membrane arkhaebacteria adalah lipid nonpolar yang merupakan derivatik squalene. Lipid ini dapat berkombinasi dengan berbagai cara untuk membentuk kekakuan membrane dan ketebalannya. 

Gambar:  Struktur Pseudomurein

Secara genetic arkhaebacteria juga berbeda, genom dari arkhaebacteria berukuran lebih kecil dari eubakteri normal. Akhir-akhir ini genom dari arkhaebacteria telah diurutkan dan dibandingkan dengan genom organism lain. Sekitar 56 % dari keseluruhan genom arkhaebacteria tersebut sangat berbeda dengan genom dari eubacteria dan eukariot.

Archaebacteria merupakan mikroba utama dalam lingkungan terrestrial dan akuatik, hidup dalam lingkungan anaerobic, dalam kadar garam tinggi, atau air panas, dan dalam lingkungan yang terkena panas bumi serta beberapa terdapat sebagai simbion saluran pencernaan. Kelompok yang termasuk aerob, anaerob dan fakultatif aerob yang tumbuh  secara khemolitoautotrofik, organotrofik. Archaebacteria dapat bersifat mesofil atau thermofil, bahkan beberapa spesies dapat tumbuh pada suhu diatas 100° C.

e.       Perbedaan eubacteria dan arkhaebacteria

Dinding sel, membrane sel, dan RNA ribosomalnya berbeda dari bagian tersebut dari bakteri lain. Pada archaebacteria tidak ditemukan adanya peptidoglikan (protein-karbohidrat) seperti yang ditemukan pada eubacteria. Archaebacteria dapat tinggal di lingkungan dimana organism khususnya bakteri lain tidak dapat bertahan. ( www.silverfalls.k12.or.us )

Archaebacteria dapat dibedakan dari eubacteria dengan tidak adanya dinding sel peptidoglikan mereka, posisi dari isoprenoid dieter atau digliserol tetra eter lipid, dan karakteristik susunan RNA ribosom. Archaebacteria juga memiliki beberapa ciri molekuler yang sama dengan eukariota. Sel memiliki bentuk yang berbeda termasuk didalamnya adalah bentuk sferis, spiral, pipih atau batang; bentuk uniseluler dan multiseluler pada filament atau agrigat ditemukan. Perbanyakan terjadi dengan pembelahan binary, tunas, penggabungan, fragmentsi, atau dengan mekanisme lain yang belum diketahui.

Arkhaebakteria tidak mempunyai peptidoglikan, pembeda utama antara arkhaebacteria dan eubacteria. Sementara itu dinding sel Arkhaebacteria tersusun atas molekul komponen-karbohidrat yang disebut pseudopeptidoglycan. Membran sel eubacteria tersusun atas asam lemak dengan gliserol yang diikat melalui ikatan ester, sementara membran archaebacteria tersusun atas isoprenoids yang berikatan dengan asam lemak melalui ikatan eter. Selain itu archaebacteria mempunyai lebih banyak RNA dibanding eubacteria. Secara genetic arkhaebacteria juga berbeda, genom dari arkhaebacteria berukuran lebih kecil dari eubakteri normal.

Arkhaebacteria juga berbeda dengan eubacteria yaitu pada lingkungan hidupnya yang sangat ekstrim (contohnya: temperatur tinggi, kadar garam tinggi dan PH rendah) dan melangsungkan reaksi metabolisme yang tidak biasa, misalnya dalam pembentukan methane. Struktur peptidoglikan Eubacteria dapat digambarkan sebagai berikut :

	Gambar 1

 

Gambar 2

Gambar 3

Peptidoglikan atau murein adalah susunan polimer dari banyak sub unit yang identik. Polimer mempunyai dua derivate gula, N-asetilgukosamin dan asam N-asetilmuramik (bentuk eter laktil dari N-asetilglusamin)(gambar 2). Dan beberapa jenis asam amino, tiga darinya adalah asam D-glutamit, D-alanin, dan asam meso-diaminopimelic yang tidak terdapat dalam protein. Sub unit peptidoglikan terdapat dalam kebanyakan bakteri gram negative dan beberapa pada bakteri gram positif. Rantai utama polimer adalah residu N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramik. Sebuah rantai peptida dari D- dan asam L-amino terhubung dengan grup karboksil asam N- asetilmuramik.

Rantai sub unit peptidoglikan tergabung dengan cross link diantara peptidanya. Seringkali grup karboksil dari terminal D-alanin terhubung langsung ke grup amino dari asam diaminopimelic, kecuali ”peptide interbridge” juga digunakan untuk mengganti cross link. Kebanyakan gram negative kandungan peptidoglikan di dindingnya kurang terdapat ”peptide interbridge”.           

Cross link mengakibatkan kepadatan yang tinggi dan saling berhubungan rapat dengan peptidoglikan dinding selnya. Hal ini mengakibatkan bentuk sel relative tetapi dinding selnya tetap elastic dan mudah mengulur. Selain itu juga terdapat banyak pori sehingga molekul-molekul dapat menembusnya.

Archaebacteria mempunyai proteksi yang tinggi terhadap tekanan, suhu dan pH, dan segala bentuk ancaman lingkungan yang ekstrim. Untuk archaebacteria yang hidup dilingkungan bertekanan tinggi, mereka menggunakan methanochondroitin pada dinding selnya untuk proteksi tekanan. Struktur membrane dan dinding (lemak & protein) inilah yang berperan untuk merespon secara khusus.

Methanochondroitin merupakan dinding sel Methanosarcina. Yang tersusun atas galaktosamine, glucuronic atau asam galacturonik dan glukosa, mengingatkan kepada sulphate chondroitin pada jaringan ikat pada vertebrata. Bagaimanapun juga methacondroitin bukan sulphate dan perbandingan molar antara GaINAc:GIcA adalah 2 : 1 dan bukan 1 : 1 seperti pada chondroitin (http://www.springerlink.com/content/pxmtkq8wh8x650ed/fulltext.pdf)

                        Fluiditas pada membrane archae juga dipengaruhi oleh adanya hopaloid. Pada sel eukariot terdapat sterol pada membrane selnya, sedangkan pada archae terdapat Hopanoid. Untuk Archae yang tahan terhadap suhu, mereka memiliki struktur membrane yang khusus. Pada phospolipidnya terdapat ikatan lemak jenuh. Sehingga sifat dari ikatan lemak jenuh inilah yang menambah proteksi terdapat suhu. Ketahanan terhadap suhu pada archae juga disebabkan karena adanya ikatan sulfur pada cross-link bridgenya.

Kesimpulan

Arkhaebakteria tidak mempunyai peptidoglikan, pembeda utama antara arkhaebacteria dan eubacteria. Struktur membrane dan dinding (lemak & protein) yang berperan untuk merespon secara khusus. Sementara itu dinding sel Arkhaebacteria tersusun atas molekul komponen-karbohidrat yang disebut pseudopeptidoglycan. Membran sel eubacteria tersusun atas asam lemak dengan gliserol yang diikat melalui ikatan ester, sementara membran archaebacteria tersusun atas isoprenoids yang berikatan dengan asam lemak melalui ikatan eter. Selain itu archaebacteria mempunyai lebih banyak RNA dibanding eubacteria. Secara genetic arkhaebacteria juga berbeda, genom dari arkhaebacteria berukuran lebih kecil dari eubakteri normal.

DAFTAR PUSTAKA

Brooks, Geo F, dkk. (2005). Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medika.

Kusnadi, dkk. (2003). Common Text Book Mikrobiologi. JICA: Bandung.

Prescott, Langsing M, et all. (1999). Microbiology fourth edition. New York: WCB Mc Graw-Hill.

Anonim. (2009). Bacteria Kingdom archaebacteria & Kingdom Eubacteria. (www.silverfalls.k12.or.us_staff_read_shari_mysite_typbacteria) (diakses pada tanggal 7 Oktober 2009 pukul 16.37 WIB)

O. Kandler. (2009). Cell Wall polimers in Archaeateria. (http://www.springerlink.com/content/pxmtkq8wh8x650ed/fulltext.pdf)  (diakses pada tanggal 7 Oktober 2009 pukul 16.37 WIB) (diakses pada tanggal 12 Oktober 2009 pukul 16.00 WIB)