Selamat pagi pembaca, kali ini kita akan mempelajari satu satu materi dalam bakteriologi yaitu bakteri gram negatif. Pengelompokkan bakteri ini merupakan bagian penting dari pembelajaran tentang bakteri dan mengenal serta memahami bakteri itu. Mari kita mengenal apa itu bakteri gram negatif mulai dari definisi dan ciri ciri bakteri gram negatif.
Definisi
Pengertian atau definisi bakteri gram negatif adalah bakteri yang tidak mampu mempertahankan pewarnaan ungu dalam metode pewarnaan gram, sehingga hanya berwarna pink atau merah safranin (atau basic fuchsin).
Apabila di tafsirkan lebih jauh lagi berdasarkan pengertian bakteri gram negatif diatas maka dapat dikatakan bahwa bakteri gram negatif adalah bakteri yang mengandung membran luar (outer membran) dan sedikit peptidoglikan sehingga pewarnaan kristal violet (pewarna primer) dalam pewarnaan gram tidak mampu melekat.
Kita ketahui berdasarkan metode pewarnaan gram, pewarna primer yaitu Kristal Violet adalah hal yang pertama dilakukan, lalu Iodin/Lugol kemudian etanol 95%. Nah, bagi bakteri gram positif, kristal violet akan langsung melekat, sedangkan bakteri gram negatif akan mempunyai pelekatan lemah terhadap pewarnaan gram kristal violet akibat kehadiran membran luar (outer membrane). Ditambah pemberian etanol 95% yang akan membuat lapisan lemak dan warna yang tidak melekat dengan baik akan luntur.
Jadi tidak salah juga bila dikatakan bahwa definisi Bakteri Gram Negatif adalah bakteri yang mempunyai dua lapis dinding sel yaitu dinding sel utama dan membran terluar (outer membran).
Ciri Ciri Bakteri Gram Negatif
Setelah kita mengetahui definisi atau pengertian bakteri gram negatif, kita pindah ke bagian ciri ciri bakteri gram negatif atau karakteristik bakteri gram negatif.
Kita ketahui bahwa bakteri gram positif berbeda dengan bakteri gram negatif. Perbedaan ini dapat menjadi ciri ciri utama atau karakteristik dari bakteri gram negatif itu sendiri. Berikut ciri-ciri utama tersebut:
- Membran Terluar (Outer Membran)
- Struktur Dinding Sel
- Flagela
- Lapisan Periplasmik
- Toksin
- Resistensi Antibiotik
- Pembentukan Spora
Ada 8 ciri ciri utama bakteri gram negatif yang dapat kita gunakan untuk membedakannya dengan bakteri gram positif dan bahkan membedakannya dengan archaebacteria. Berikut penjelasan masing masing karakteristik tersebut.
1# Membran Terluar (Outer Membran)
Saya sebutkan pada definisi diatas bahwa bakteri gram negatif mempunyai dua lapis dinding, nah yang terluar ini kita namakan outer membrane atau membran terluar.
Membran terluar tersusun atas rangkaian lipopolisakarida dan fosfolipid dan terletak sebagai lapisan terluar dari suatu bakteri, tepatnya bakteri gram negatif.
Membran terluar atau membran lemak ini menjadi pelindung yang kuat bagi bakteri jenis gram negatif, dan membuatnya sulit untuk ditangkal menggunakan antibiotik karena adanya membran terluar.
Selain sulit ditangkal, membran terluar tersebut mempunyai lipopolisakarida unik yang disebut polisakarida O yang mempunyai rantai sisi O yang menghadap ke arah luar sel. Rantai tersebut dapat menjadi kelemahan bagi bakteri tersebut karena menjadi reseptor bagi antibodi tubuh inang. Rantai O juga dapat menjadi kekuatan ketika rantai O tersebut berperan sebagai immunostimulator atau immunodulator yang dapat menggangu sistem kerja tubuh inang.
Kehadiran membran terluar ini juga salah satu alasan adanya endotoksin pada bakteri gram negatif.
Ilustrasi dan gambar membran terluar (outer membrane) bakteri gram negatif dapat anda amati dibawah ini.
Dapat teman teman amati terdapat struktur “PORIN”. Struktur ini tentu saja berfungsi sebagai terowongan khusus bagi zat zat tertentu bagi bakteri itu sendiri.
2# Struktur Dinding Sel
Hampir semua bakteri mempunyai dinding sel, baik itu gram negatif maupun gram positif. Hanya sedikit bakteri yang tidak mempunyai dinding sel seperti Mycoplasma.
Dinding sel bakteri gram negatif mempunyai struktur yang berbeda dengan dinding sel bakteri gram positif. Selain struktur, ketebalannya pun berbeda.
Diatas saya sebutkan bahwa dinding sel bakteri ada dua lapis. Lapisan pertama yang telah saya jelaskan diatas adalah membran terluar (outer membrane) sedangkan lapisan kedua adalah peptidoglikan itu sendiri.
Selain kehadiran lapisan lipopolisakarida (membran luar tersebut), ketebalan peptidoglikan pada dinding sel bakteri gram negatif juga tidak setebal bakteri gram positif, hanya sekitar 8-10 nm. Hal tersebut sangat jauh bedanya dibandingkan gram positif yaitu 20-80 nm.
Kalian dapat mengamati struktur dinding sel bakteri gram negatif pada gambar dibawah ini.
3# Flagela
Ciri Bakteri gram negatif selanjutnya yang membedakannya dengan bakteri gram positif adalah struktur flagela khususnya pada bagian cincin protein atau protein ring (basal body) yang terbenam dalam dinding sel serta membran plasma bakteri.
Pada bakteri gram negatif, seperti terlihat pada gambar diatas mengandung 4 lempeng cincin protein. Cincin protein tersebut seperti menahan struktur flagela sehingga dapat terbenam dengan baik dan kokoh dalam dinding sel bakteri dan membran plasma bakteri.
Flagela bakteri gram positif hanya mengandung 2 lempeng cincin yang terbenam pada lapisan membran plasma sedangkan bakteri gram negatif terlihat seperti pengembangan dari itu. Flagela bakteri gram negatif selain mengandung 2 lempeng cincin pada membran plasma, ada dua cincin protein lagi setelahnya.
Pada sumber yang lain, disebutkan bahwa cincin protein pada flagela bakteri gram negatif ada 5 yaitu:
- Satu buah cincin sitoplasmik (C ring)
- Dua buah pada membran sitoplasma (M-S rings)
- Satu buah cincin peptidoglikan (P ring)
- Terakhir satu buah cincin pada membran luar (L ring)
4# Lapisan Periplasmik
Ciri ciri selanjutnya adalah lapisan periplasmik. Walaupun pada bakteri gram positif juga mempunyai lapisan periplasmik, tetapi pada bakteri gram negatif lebih lebar dan lebih kentara.
Definisi lapisan periplasmik adalah lapisan yang berada diantara membran plasma dan dinding sel (cell wall). Lapisan periplasmik ini merupakan substansi seperti gel yang pada bakteri gram negatif mempunyai lebar yang cukup signifikan. Berdasarkan data yang ada, lapisan periplasmik ini lebih lebar dari lapisan peptidoglikan bakteri gram negatif dan juga membran terluar (outer membran).
Ilustrasi tentang lapisan periplasmik bakteri gram negatif dapat anda amati pada gambar dibawah ini.
Dalam lapisan periplasmik terlarut ion ion dan protein protein yang terlibat dalam beragam reaksi dan fungsi mulai dari pengikatan nutrisi (nutrient binding), transportasi (transport), folding (pelipatan), degradasi (degradation), serta sintesis peptidoglikan dan juga transport eletron. Selain itu lapisan periplasmik juga menyediakan sarana alterasi terhadap zat zat yang beracun bagi bakteri.
Informasi tambahan lainnya adalah lapisan periplasmik ini menolak kehadiran ATP dalam lingkungannya.
5# Toksin
Kita ketahui sebelumnya bahwa bakteri gram positif hanya dapat menghasilkan eksotoksin. Hal ini berbeda dengan bakteri gram negatif yang mampu menghasilkan 2 jenis toksin yaitu eksotoksin dan endoktoksin.
Eksotoksin adalah toksin yang dihasilkan oleh sel bakteri baik itu gram positif maupun gram positif. Eksotoksin merupakan salah satu bentuk sekresi yang dilakukan oleh sel bakteri.
Eksotoksin dapat dikatakan sebagai racun aktif yang memang dihasilkan oleh bakteri, salah satu contoh Eksotoksin adalah bakteriosin yang menyerang bakteri lain (berbeda jenis).
Endotoksin sendiri dihasilkan pada bagian dinding sel khususnya pada lapisan lipolisakarida O. Bagian lipopolisakarida O membran terluar adalah yang disebutkan sebagai endotoksin. Jadi ketika lipid A tersebut terlepas dari dinding sel, yang terlepas tersebut akan menjadi toksik.
Tingkatan bahaya dan jangkauan target dari endotoksin jauh lebih rendah dari eksotoksin.
Endotoksin banyak dihasilkan ketika terjadi lisis pada dinding sel bakteri gram negatif. Hal menjengkelkan dari endotoksin adalah ketahanannya terhadap suhu. Ada yang menuliskan tahan hingga 250 derajat celsius. Selain itu, endoktoksin sering menyebabkan demam dan reaksi shock (tension) pada tubuh manusia.
Ketahui lebih jauh tentang endoktoksin pada artikel ini Endotoxin.
6# Resistensi Antibiotik
Ciri bakteri gram negatif selanjutnya yang membedakannya dengan bakteri gram positif adalah resistensi terhadap antibiotik yang dimilikinya. Hal tersebut ternyata akibat adanya membran terluar (OM) yang tersusun atas lapisan lemak atau lipopolisakarida.
Dengan adanya lapisan tersebut, segala jenis antibiotik yang berusaha menarget lapisan peptidoglikan bakteri gram negatif yang berada dalam lapisan periplasmik mengalami kesulitan untuk masuk. Lapisan lipopolisakarida ini juga membuat antibiotik kesulitan karena menghasilkan endotoksin ketika sel bakteri gram negatif berhasil dimatikan olehnya.
Jadi ketika antibiotik berhasil menyerang bakteri gram negatif dan mematikannya, dinding sel dan sel bakteri akan meluruh. Meluruhnya dinding sel bakteri gram negatif akan menghasilkan endotoksin, yang artinya dapat menyebabkan reaksi tertentu pada tubuh manusia.
7# Pembentukan Endospora
Saya masukkan bagian ini sesungguhnya hanya untuk memberitahukan kepada teman teman bahwa hingga saat ini bakteri gram negatif diketahui tidak mempunyai kemampuan untuk membentuk endospora.
Kemampuan pembentukan endospora hanya dapat dilakukan oleh bakteri gram positif.
Baca juga artikel tentang perbedaan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif dibawah ini
Itulan diatas artikel tentang bakteri gram negatif lengkap dengan ciri ciri bakteri gram negatif beserta karakteristik serta gambar ilustrasi bakteri gram negatif. Semoga bermanfaat bagi kalian. Semangat belajarnya yah.
