Endospora Bakteri – Struktur, Pembentukan, dan Fungsinya

No comment 14440 views

Definisi dan Fungsi Endospora Bakteri

Endospora adalah sel bakteri yang telah mengalami diferensiasi menjadi lebih tahan terhadap panas, zat kimia berbahaya, radiasi dan keadaan lain yang dapat membunuh sel bakteri biasa. Endospora sendiri berasal dari kata endo yang berarti di dalam dan spore yang berarti spora. Hal ini disebabkan oleh kenampakan endospora bakteri yang terlihat berada di dalam dinding sel pada pengamatan yang dilakukan menggunakan mikroskop.

Fungsi endospora bagi sang bakteri adalah sebagai survival structure (struktur dorman) yang memungkinkan bakteri bertahan pada keadaan yang tidak menguntungkan seperti kondisi lingkungan yang ekstrim (kekeringan, temperatur sangat rendah atau sangat tinggi) atau kekurangan nutrisi.

Endospora juga dapat memudahkan penyebaran bakteri karena mudah terbawa angin, aliran air, bahkan dalam kotoran hewan.

Bakteri yang umumnya hidup di tanah adalah bakteri yang biasa membentuk endospora. Contoh dari bakteri yang sebagian besar anggotanya membentuk endospora adalah bakteri Bacillus dan Clostridium. Bakteri terkenal yang membentuk endospora diantaranya adalah Bacillus anthraxis, bakteri penyebab antraks.

Bacaan lanjutan  Siklus Glioksilat Lengkap - Langkah Reaksi dan Regulasi

Struktur dan Jenis-jenis Endospora

Dinding endospora merupakan struktur yang tidak dapat ditembus oleh cat yang digunakan untuk mengamati sel bakteri biasa (Misalnya safranin dan methylene blue). Hal ini menyebabkan sel bakteri yang mengandung endospora biasanya nampak memiliki struktur mengkilat dalam selnya.

Pengecatan endospora akan dibahas pada section terakhir artikel ini.

Struktur Endospora dan Komponen yang Menjadi Pembeda dari Sel Vegetatif

Jika dibandingkan dengan sel non-endospora (sel vegetatif) yang nampak memiliki selapis dinding sel, endospora memiliki lebih banyak komponen yang membangun struktur endospora. Struktur endospora tersebut antara lain :

  • Eksosporium : dinding terluar endospora yang terdiri dari lapisan protein tipis
  • Mantel : Beberapa lapis protein khusus yang membentuk mantel endospora
  • Korteks : Lapisan yang terdiri dari peptidoglikan
  • Inti (core) : Bagian yang terdiri dari dinding inti, membran sitoplasma, sitoplasma, ribosom, kromosom sirkuler dan organel vital lain

Bagian inti endospora memiliki konsistensi mirip gel karena kandungan airnya sangat sedikit. Hal ini dapat meningkatkan ketahanan molekul-molekul dalam endospora dari suhu tinggi (hingga 150 °C) dan zat kimia berbahaya seperti hidrogen peroksida.

Struktur endospora secara visual dapat dipelajari pada gambar berikut:

bagian-bagian yang menyusun endospora bakteri

Gambar 1 Sebuah endospora yang diamati dengan mikroskop elektron dan bagian-bagian yang menyusun endospora bakteri tersebut

 

Bahan Kimia Unik Penyusun Endospora dan Fungsinya dalam Mekanisme Bertahan Hidup Bakteri

Asam Dipikolinat

Selain berbeda secara struktural, sel endospora dan sel vegetatif bakteri memiliki perbedaan dalam level kimiawi. Senyawa yang hanya ditemukan dalam endospora antara lain asam dipikolinat dan small acid-soluble spore proteins (SASPs)

Struktur kompleks asam dipikolinat-kalsium pada endospora bakteri

Struktur kompleks asam dipikolinat-kalsium pada endospora bakteri

Salah satu senyawa unik yang ditemukan dalam endospora adalah asam dipikolinat. Asam dipikolinat adalah senyawa organik yang banyak ditemukan pada endospora bakteri (sekitar 5 hingga 15% bobot kering endospora). Asam dipikolinat akan membentuk kompleks dengan ion kalsium. Kompleks Asam dipikolinat dan kalsium ini diperkirakan menyusun 10% dari berat kering endospora.

Bacaan lanjutan  Morfologi Cendawan - Struktur dan Modifikasi Hifa

Fungsi dari asam dipikolinat-kalsium tersebut adalah untuk mengikat dan mengumpulkan air untuk kebutuhan sang endospora bakteri tersebut.

Fungsi lain dari asam dipikolinat adalah menyelip diantara basa penyusun DNA dan membantu DNA bertahan dari suhu tinggi.

Small acid-soluble spore proteins (SASPs)

Pada bagian inti dari endospora bakteri mengandung banyak protein yang disebut sebagai small acid-soluble spore proteins (SASPs). Small acid-soluble spore proteins (SASPs) adalah protein yang hanya diproduksi saat sel mengalami sporulasi.

Fungsi dari SASPs adalah melindungi molekul DNA dari kerusakan akibat radiasi, kekeringan dan suhu tinggi. SASPs mengakibatkan struktur molekul DNA (B-DNA) menjadi lebih kompak (A-DNA) hingga tidak mengalami mutasi saat terpapar UV (Bacaan lebih lanjut: DNA Repair) dan tidak terdenaturasi saat terpapar suhu tinggi.

(Bacaan tentang variasi struktur DNA : Perbedaan A-DNA dan B-DNA)

SASPs juga dapat berfungsi sebagai sumber karbon dan energi bagi endospora yang sedang atau akan berkecambah.

Jenis-jenis Endospora Pada Bakteri Berdasarkan Letaknya

Terdapat tiga jenis bakteri berdasarkan letaknya saat diamati menggunakan mikroskop. Berikut bagan, keterangan dan contoh bakteri yang menghasilkan spora masing-masing tipe.

Bagan letak endospora pada sel bakteri

Bagan letak endospora pada sel bakteri (Source: MicrobeOnline.com)

  • Endospora terminal: Endospora yang terletak disalah satu ujung sel vegetatif bakteri. Contoh : Clostridium tertium
  • Endospora subterminal : Endospora yang letaknya diujung sel. Namun lebih menjorok ketengah sel. Contoh : Clostridium perfringens
  • Endospora sentral : Endospora yang terletak di tengah sel vegetatif. Contoh : Clostridium bifermentans

 

klasifikasi endospora bakteri

Klasifikasi endospora berdasarkan letaknya

Sporulasi: Pembentukan dan Perkecambahan Endospora

Metode Pengecatan Endospora dengan Kristal Malachite

Umumnya endospora dalam sel bakteri diketahui dengan cara pengecatan diferensial. Metode Schaeffer-Fulton adalah salah satu jenis pengecatan diferensial tersebut. Dengan metode ini, sel vegetatif dan endospora akan memili warna yang berbeda hingga mudah diamati.

Bacaan lanjutan  Medium Nutrient Agar - Komposisi, Kegunaan dan Cara Membuatnya

Metode Schaeffer-Fulton melibatkan pewarna hijau malachite sebagai pewarna utama, sedangkan sebagai mordant atau counter stain, digunakan safranin merah. Pewarna hijau malakit akan dipaksa meresap kedalam dinding endospora dengan pemanasan bertahap.

Sifat pewarna ini yang mudah terlarut dalam air dan berikatan lemah pada dinding sel dan endospora akan memudahkan proses destaining. Namun karena sifat endospora yang kedap air, maka hijau malachite yang terjebak di dalam dinding endospora tidak dapat terbilas dan tetap berwarna hijau.

Barulah endospora dan sel vegetatif dapat dibedakan dengan pewarna safranin yang hanya akan mewarnai dinding sel karena pada proses ini, tidak ada pemanasan.

Ilustrasi proses pengecatan endospora dengan metode Green Malachite adalah sebagai berikut.

pewarnaan endospora

Ilustrasi dan langkah-langkah pewarnaan endospora

Daftar Pustaka dan Ilustrasi

Sliemandagger, TA.; Nicholson, WL. 2001. “Role of Dipicolinic Acid in Survival of Bacillus subtilis Spores Exposed to Artificial and Solar UV Radiation”. J. Appl. and Env. Microbiol. 67 (3): 1274–1279. doi:10.1128/aem.67.3.1274-1279.2001.

Bacterial Spores: Structure, Importance and examples of spore forming bacteria

Madigan, Michael T., John M. Martinko, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, and David Allan Stahl. 2015. Brock Biology of Microorganisms. Fourteenth edition. Boston: Pearson.

Incoming search terms:

  • endospora
  • lapisan utama dinding spora
  • endospora pada bakteri
  • endospora bakteri
  • endospora adalah
  • https://mikrobio net/mikrobiologi/bakteriologi/endospora-bakteri html
  • jelaskan apa yang diketahui tentang endospora bakteri beserta fungsinya
  • apa itu endospora
  • contoh bakteri yang memiliki endospora
  • sel yang mengandung endospora disebut
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.

Leave a reply "Endospora Bakteri – Struktur, Pembentukan, dan Fungsinya"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.