Kumpulan Perbedaan

Virus hanya dapat bereproduksi/replikasi dalam sel hidup atau jaringan hidup lain. Replikasi virus merupakan proses penggandaan virus. Proses replikasi virus dapat diamati dengan jelas pada bakteriofage yang menyerang bakteri Escherichia coli. Proses replikasi virus ada dua macam, yaitu daur litik dan daur lisogenik.

1. Daur Litik (pecah)

Pada daur litik, virus akan menghancurkan sel hospes (sel yang ditumpanginya) setelah selesai melakukan replikasi. Daur litik terjadi dalam beberapa tahap berikut.

a) Adsorpsi yaitu melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri.

b) Penetrasi yaitu ujung serabut ekor virus masuk dan menyatu dengan sel bakteri sehingga terbentuk saluran dari tubuh virus ke bakteri. Virus memasukkan materi genetiknya (asam nukleat) ke dalam bakteri melalui saluran tersebut. Kapsid virus tetap berada di luar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid akan terlepas dan tidak berfungsi lagi.

c) Eklifase yaitu virus mengambil alih perlengkapan metabolik sel bakteri. Selanjutnya, asam nukleat virus mengendalikan pembentukan protein dan komponen-komponen tubuh virus baru dengan menggunakan bahan yang tersedia dalam sitoplasma bakteri.

d) Replikasi yaitu pembentukan bagian-bagian tubuh virus baru.

e) Perakitan yaitu bagian-bagian tubuh virus yang terbentuk dalam replikasi selanjutnya akan membentuk virus-virus bakteriofage yang baru.

f) Lisis yaitu pecahnya sel bakteri yang mengeluarkan virus-virus baru yang akan menginfeksi bakteri dan memulai daur litik kembali. Bagan siklus litik tersebut sebagai berikut.

Keterangan:
1 = Litik
2 = Lisogenik
a₁= Virus melekatkan diri pada dinding sel bakteri
a₂= DNA virus masuk ke dalam sel
b = DNA virus bergabung dengan DNAbakteri
b₁= DNA virus bergabung dengan DNAbakteri sehingga terbentuk profage
b₂= Profage melakukan pembelahan
b₃= Induksi provirus menjadi virus vegetatif
c = Pembentukan bagian-bagian tubuh virus baru
d = Perakitan virus-virus baru
e = Sel bakteri lisis

2. Daur Lisogenik

Pada daur lisogenik, virus tidak menghancurkan sel bakteri. Asam nukleat virus tidak mengambil alih fungsi proses sintesis asam nukleat bakteri, tetapi menjadi bagian dari DNA bakteri. Adapun tahapan dalam daur lisogenik sebagai berikut.

1) Adsorpsi dan penetrasi, prosesnya sama dengan daur litik.

2) Penggabungan yaitu asam nukleat virus bergabung atau menyisip pada asam nukleat bakteri. Gabungan asam nukleat ini disebut profage.

3) Pembelahan, pada saat bakteri membelah diri, profage ikut membelah sehingga menghasilkan bakteri-bakteri yang mengandung profage.

4) Sintesis, yaitu asam nukleat virus secara alami akan memisahkan diri dari asam nukleat bakteri untuk memasuki daur litik. Selanjutnya, asam nukleat virus akan membentuk partikel-partikel virus baru.

5) Perakitan, yaitu penyusunan partikel-partikel virus menjadi virus-virus baru.

6) Lisis, yaitu lisisnya sel bakteri dengan mengeluarkan virus-virus baru yang selanjutnya akan mengikuti daur litik atau lisogenik kembali.

Bagan siklus lisogenik sebagai berikut.

Agar lebih jelas, coba saksikan video daur litik dan lisogenik berikut.

Virus sangat unik, mengapa? Karena virus dapat dikristalkan dan hanya melaksanakan aktivitas hidupnya pada sel hidup atau jaringan hidup. Jika virus terdapat di luar sel hidup, virus seperti benda mati karena tidak dapat melakukan aktivitas hidupnya. Apa sebenarnya virus itu? Adakah manfaat dari virus bagi kehidupan?

Kata virus berasal dari bahasa Latin yaitu virion yang berarti racun. Virus diartikan sebagai racun karena hampir semua jenis virus dapat menyebabkan penyakit. Virus dapat menyerang hewan, tumbuhan, maupun manusia.

1. Sifat Virus Virus disebut sebagai makhluk hidup karena mampu melakukan perbanyakan diri. Virus disebut sebagai makhluk tidak hidup karena beberapa alasan berikut ini:

a) Virus hanya dapat memperbanyak diri dalam tubuh makhluk hidup. Virus dapat hidup hanya di dalam sel hidup. Oleh karena itu, metode yang paling ekonomis dan mudah untuk mempelajari perbanyakan berbagai virus dengan menggunakan teknik embrio ayam. Embrio ayam yang berumur 5�12 hari dapat digunakan sebagai tempat inokulasi. Inokulasi virus dilakukan melalui kulit telur yang dilubangi secara aseptik. Lubang tersebut kemudian ditutup dengan lilin parafin. Selanjutnya, telur itu diinkubasi pada suhu 36�C selama jangka waktu tertentu sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhan virus.

 

Diagram irisan telur ayam berembrio yang berumur 10�12 hari. Jarum-jarum hipodermik menunjukkan rute inokulasi kantong merah telur, rongga alantoik, dan embrio (kepala).

b) Virus hanya tersusun atas asam nukleat (DNA atau RNA) dan selubung protein (kapsid) serta tidak mempunyai sitoplasma dan organel. Oleh karena itu, virus tidak dapat dikatakan sebagai sel.

c) Virus pada umumnya berupa kristal atau hablur (seperi benda mati)

d). Virus berukuran sangat kecil, berkisar 0,05Nm�0,2Nm (1Nm = 1/1000 mm). Oleh karena itu, virus hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.

e). Tubuh virus terdiri atas selubung dan bahan inti. Bahan inti berupa RNA (Ribonucleic acid) atau DNA (Deoxiribonucleic acid).

f). Virus tidak mempunyai membran dan organel-organel sel yang penting bagi kehidupan.

g). Virus hanya dapat bereproduksi jika berada dalam sel hidup atau jaringan hidup.

Sebelum berbicara lebih jauh tentang struktur virus, ada baiknya Anda menyaksikan video tentang virus dan karakteristiknya berikut.

2. Struktur Virus Virus mempunyai ukuran tubuh sangat kecil yaitu antara 25�300 nanometer (1 nm = 10�9m). Tubuh virus ada yang berbentuk bola (misalnya virus influenza dan HIV), batang (misalnya Tobacco Mosaic Virus), jarum, dan huruf T (misalnya bakteriofage). Perhatikan gambar virus berikut!

Tubuh virus terbagi menjadi 3 bagian berikut.

1) Kepala berbentuk polihedral (segi banyak). Bagian ini berisi materi genetik yang berupa DNA atau RNA. Virus yang materi genetiknya berupa DNA, misalnya virus herpes, bakteriofage, dan virus cacar. Virus yang materi genetiknya berupa RNA, misalnya HIV. Pada bagian kepala virus diselubungi protein yang disebut kapsid. Kapsid tersusun atas unit-unit protein yang disebut kapsomer.

2) Leher sebagai penghubung antara kepala dan ekor.

3) Ekor berfungsi untuk melekatkan diri dan menginfeksi sel yang diserang virus. Bagian ini memiliki struktur tambahan berupa selubung ekor, lempengan dasar, dan serabut ekor. Pada setiap ujung serabut ekor terdapat reseptor yang berfungsi untuk menerima rangsang.

Ciri-ciri yang telah diuraikan di atas merupakan ciri umum virus. Setiap virus mempunyai ciri khusus. Beberapa ciri-ciri khusus tersebut dapat digunakan sebagai dasar pengklasifikasian virus seperti tabel berikut.

Selanjutnya kita akan berbicara tentang replikasi virus.

Reproduksi bakteri dilakukan melalui dua cara yaitu aseksual dan seksual. Reproduksi aseksual dilakukan dengan pembelahan biner atau membelah diri. Adapun reproduksi seksual dengan paraseksual atau rekombinasi genetik.

a. Reproduksi Aseksual

Sebagian besar bakteri melakukan reproduksi aseksual melalui proses pembelahan sederhana yang disebut pembelahan biner  Proses ini mampu mereproduksi salinan genetik dari sel induk secara tepat.

Proses pembelahan biner pada bakteri

Pada kondisi yang ideal, bakteri dapat membelah satu kali setiap 20 menit atau sekitar 1 � 10²¹ anakan baru setiap harinya. Reproduksi yang cepat ini memungkinkan bakteri dapat berkembang biak menjadi sangat banyak dalam lingkungan yang menguntungkan.

Replikasi DNA menjadi dua salinan DNA identik ?pembagian sitoplasma ?terbentuk dinding
pemisah di antara kedua sel anak ?terbentuk dua sel bakteri.

Animasi pembelahan biner bakteri dijelaskan sebagai berikut.

b. Reproduksi Seksual
Reproduksi seksual bakteri tidak melibatkan gamet dan peleburan sel, tetapi berupa pertukaran materi genetik (DNA). Proses perpindahan materi genetik semacam ini disebut juga paraseksual atau
rekombinasi genetik. Rekombinasi genetik menghasilkan dua sel bakteri yang mempunyai materi genetik kombinasi dari keduanya. Proses rekombinasi genetik dapat terjadi melalui tiga metode berikut.
1) Transformasi adalah proses perpindahan materi genetik berupa DNA ke dalam sel bakteri.
2) Transduksi adalah perpindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain melalui perantara bakteriofage (virus bakteri).

3) Konjugasi adalah perpindahan DNA secara kontak langsung antara sel bakteri yang berdekatan.

Teknik pengecatan gram dikembangkan oleh Hans Christian Gram (dokter berkebangsaan Denmark) pada tahun 1884. Pengecatan Gram merupakan salah satu langkah awal mengidentifikasi sel bakteri yaitu bakteri Gram positif (berwarna ungu/biru) dan bakteri Gram negatif (berwarna merah).

Video tentang bakteri gram positif

Bakteri E.Coli berwarna merah (gram negatif), sedangkan bakteri Bacillus berwarna ungu (gram positif). Perbedaan dua kelompok bakteri ini didasarkan pada kemampuan sel menahan (mengikat) warna ungu dari kristal violet selama proses dekolorisasi oleh alkohol. Bakteri gram positif tidak mengalami dekolorisasi karena
tetap mengikat warna ungu kristal violet dan pada tahap akhir pengecatan tidak terwarnai safranin.

Bakteri gram negatif mengalami dekolorisasi oleh alkohol dan pada tahap akhir pengecatan terwarnai menjadi merah oleh safranin. Bakteri gram negatif memiliki tiga lapisan dinding sel. Lapisan terluar yaitu lipoposakarida (lipid) kemungkinan tercuci oleh alkohol sehingga pada saat diwarnai dengan safranin akan berwarna merah. Bakteri gram positif memiliki selapis dinding sel berupa peptidoglikan yang tebal.

Video tentang bakteri gram negatif

Setelah pewarnaan dengan kristal violet, pori-pori dinding sel menyempit akibat dekolorisasi oleh alkohol sehingga dinding sel tetap menahan warna biru. Sel bakteri gram positif mungkin akan tampak merah jika waktu dekolorisasi terlalu lama, sedangkan bakteri gram negatif akan tampak ungu bila waktu dekolorisasi terlalu pendek.

Perbandingan komposisi dinding sel bakteri gram positif dan negatif

• Agrikultur (Pertanian) - studi memproduksi tanaman dari tanah, dengan penekanan pada aplikasi praktis
• Astrobiology - studi tentang asal-usul, evolusi, distribusi, dan masa depan kehidupan di alam semesta
• Anatomi - studi tentang bentuk hewan, dengan penekanan pada tubuh manusia
• Biokimia - studi tentang reaksi kimia yang diperlukan bagi kehidupan untuk eksis dan fungsi, biasanya fokus pada tingkat sel
• Bioengineering - studi biologi melalui sarana rekayasa dengan penekanan pada pengetahuan terapan dan terutama berkaitan dengan bioteknologi.
• Bioinformatika - juga diklasifikasikan sebagai cabang dari teknologi informasi (TI) itu adalah penelitian, pengumpulan, dan penyimpanan data genom.
• Biomathematics atau Matematika Biologi - studi proses biologis melalui matematika, dengan penekanan pada pemodelan.
• Biomekanik - sering dianggap sebagai cabang kedokteran, studi tentang mekanisme makhluk hidup, dengan penekanan pada penggunaan diterapkan melalui kaki palsu, dll
• Biofisika - studi proses biologis melalui fisika, dengan menerapkan teori dan metode tradisional digunakan dalam ilmu fisika
• Bioteknologi - cabang baru dan kadang-kadang kontroversial biologi yang mempelajari manipulasi materi hidup, termasuk modifikasi genetik.
• Botany - studi tentang tanaman
• Biologi Sel - studi tentang sel sebagai unit lengkap, dan interaksi molekul dan kimia yang terjadi dalam sel hidup.
• Biologi Konservasi - studi tentang pelestarian, perlindungan, atau restorasi lingkungan alam, ekosistem alam, vegetasi, dan satwa liar.
• Cryobiology - studi tentang efek lebih rendah dari biasanya suhu pilihan terhadap makhluk hidup.
• Cryptozoology - studi tentang makhluk mitos.
• Cytopathologi - studi tentang penyakit seluler.
• Developmental Biology (Perkembangan Biologi) - studi tentang proses melalui mana suatu organisme berkembang, dari zigot struktur penuh.
• Ekologi - studi ekosistem sebagai unit yang lengkap, dengan penekanan pada bagaimana spesies dan kelompok spesies berinteraksi dengan makhluk hidup lainnya dan unsur-unsur non-hidup.
• Entomologi - studi tentang serangga.
• Ekobiologi atau Biologi Lingkungan Hidup - studi tentang alam, secara keseluruhan atau di daerah tertentu, terutama karena dipengaruhi oleh aktivitas manusia.
• Epidemiologi - komponen utama dari penelitian kesehatan masyarakat, itu adalah studi tentang faktor yang mempengaruhi kesehatan dan penyakit populasi.
• Etologi - studi tentang perilaku hewan.
• Evolusi atau Biologi Evolusioner - studi tentang asal-usul dan layak spesies dari waktu ke waktu
• Genetika - studi gen dan keturunan.
• Gerontology - studi tentang aspek-aspek sosial, psikologis, dan biologis penuaan.
• Herpetologi - studi tentang reptil (dan amfibi)
• Histologi - Studi tentang sel dan jaringan, cabang mikroskopis anatomi.
• Iktiologi - studi ikan
• Macrobiology - studi biologi pada tingkat individu makroskopik (tanaman, hewan, atau makhluk hidup lainnya) sebagai unit lengkap.
• Mammology - studi tentang mamalia
• Marine Biology atau Biologi Kelautan - studi ekosistem laut, tanaman, hewan, dan makhluk hidup lainnya.
• Medical Biology atau Kedokteran - studi tentang tubuh manusia dalam kesehatan dan penyakit, dengan obat allopathic berfokus pada mengurangi atau menyembuhkan tubuh dari penyakit negara
• Mikrobiologi - studi tentang organisme mikroskopis (mikroorganisme) dan interaksi mereka dengan makhluk hidup lainnya.
• Biologi Molekuler - studi biologi dan fungsi biologis pada tingkat molekuler, beberapa menyeberang dengan biokimia.
• Mikologi - studi tentang jamur.
• Neurobiologi - studi tentang sistem saraf, termasuk anatomi, fisiologi, bahkan patologi.
• Oseanografi - studi laut, termasuk kehidupan laut, lingkungan, geografi, cuaca, dan aspek lain yang mempengaruhi laut.
• Ornitologi - studi burung
• Paleontologi - studi fosil dan bukti geografis kadang-kadang kehidupan prasejarah.
• Patologi - studi dan diagnosis penyakit
• Psikiatri - studi tentang penyakit pikiran
• Parapsikologi - studi fenomena paranormal
• Pathobiology atau patologi - studi tentang penyakit, dan penyebab, proses, alam, dan perkembangan penyakit
• Parasitology - studi tentang parasit dan parasitisme
• Farmakologi - aplikasi studi dan praktis persiapan, penggunaan, dan efek dari obat-obatan dan obat-obatan sintetis.
• Fisiologi - studi tentang fungsi organisme hidup dan organ-organ dan bagian dari organisme hidup.
• Fitopatologi - studi tentang penyakit tanaman.
• Virologi - studi tentang virus dan beberapa agen mirip virus lain, biasanya dianggap sebagai bagian dari mikrobiologi atau patologi.
• Xenobiology - studi tentang kehidupan ekstra-terestrial.
• Zoologi - studi tentang binatang dan hewan, termasuk klasifikasi, fisiologi, pengembangan, dan perilaku.