PROKARIOT

Prokariot dan Eukariot

Bakteri

Pendahuluan

Tahun 1684, orang Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek membuat sejumlah alat pembesar yang sangat sederhana (Gambar 1). Alat ini adalah pendahulu mikroskop cahaya modern kita.  Dengan menggunakan lensa yang dipoles dengan hati-hati ini, ia memeriksa sejumlah tipe spesimen biologi, termasuk air kolam, darah dan bekas makanan di giginya. Dalam bekas makanan ini, ia menemukan organisme yang sekarang kita sebut bakteri. Ia tidak memberi organisme ini nama, namun menggambarnya dengan teliti di buku catatannya. Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat bakteri.

Bakteri adalah organisme yang terdiri dari satu sel tunggal. Sel bakteri berbeda dari sel hewan tingkat tinggi baik dalam struktur dasar maupun kimia. Seekor bakteri tidak memiliki inti yang dibungkus oleh selaput dan karenanya disebut prokariota (lihat gambar 2). Kata prokario berarti sebelum inti, dari kata pro yang berarti sebelum, dan karion yang berarti inti dalam bahasa Yunani.

Gambar 1. Mikroskop Van Leeuwenhoek

Hingga sekarang, bakteri dan cyanobacteria (ganggang biru-hijau) digolongkan dalam kingdom Monera. Bukti terbaru yang diperoleh dari penelitian biokimia membuat para ilmuan membagi kingdom Monera menjadi dua kingdom baru, Archaeobacteria dan Eubacteria. Archaeobacteria adalah kingdom bakteri primitif. Spesies Archaeobacteria menunjukkan perbedaan kimia nyata dengan bakteri sejati, yang dimasukkan dalam golongan Eubacteria. Karena semua bakteri termasuk prokariota, adalah penting untuk memahami ciri-ciri sel ini.

Seekor prokariota, seperti ditunjukkan diatas, adalah sebuah sel yang tidak memiliki inti atau organel yang diselimuti selaput lainnya; ia tidak memiliki mitokondria, reticulum endoplasma, badan golgi dan lisosom. Eukariota adalah sel yang memuat inti terorganisir dan organel berselimut selaput lainnya.

Gambar 2. Sebuah sel Prokariotik

Ciri-ciri Prokariota

Dinding Sel

Ada dalam sebagian besar sel prokariota. Dinding sel adalah struktur penting yang memberi bentuk sel dan melindunginya dari kerusakan akibat tekanan air. Walau begitu, mahluk bersel satu terkecil, mycoplasma, tidak memiliki dinding sel. Diameternya mulai dari 5 hingga 80 nanometer. Dinding sel prokariotik mendapatkan tekanan dari murein. Murein tersusun dari sejumlah besar molekul polisakarida yang disatukan oleh rantai asam amino yang pendek. Asam muramik, salah satu molekul di murein, tidak pernah ada dalam dinding sel eukariotik. Penisilin menjadi obat yang efektif dalam menangkal bakteri karena ia mencegah pembentukan murein dan karenanya menghambat reproduksi bakteri. Penisilin tidak berfungsi pada sel eukariotik.

Selaput sel

Selaput sel dari sel prokariotik sangat mirip dengan sel eukariotik kecuali selaput sel prokariotik tidak memiliki kolesterol dan steroid lainnya. Pada Archaeobacteria, selaput sel ini terdiri dari jenis asam lemak yang termodifikasi. Asam lemak rantai lurus menjadi struktur selaput plasma Eubakteria. Luas permukaan selaput sel pada beberapa prokariota sangat diperbesar karena adanya convolusi (lipatan dan loop). Selaput sel yang berkonvolusi berperan dalam sistem transpor elektron struktur mereka dan enzim yang diperlukan untuk peristiwa kimia yang terjadi pada saat pernapasan. Molekul DNA yang melingkar tertempel di sebuah lokasi di selaput sel ini yang disebut mesosom.

Sitoplasma

Sitoplasma prokariota tidak memiliki struktur halus yang rumit seperti yang ada pada eukariota. Sitoplasma bakteri tampak sangat berbutir karena adanya sejumlah besar ribosom yang berukuran lebih kecil daripada yang ada di sel berinti. Ribosom – satu-satunya organel sel yang ada pada sebagian besar prokariota – berfungsi sama seperti bagian besarnya di sel eukariotik yaitu menjadi lokasi sintesis protein. Selaput sel mendorong masuk dan membentuk sebuah kantung yang disebut mesosom. Sistem selaput luar tambahan ada di sel cyanobacteria. Selaput luar ini memuat klorofil dan pigmen aksesori.

Materi Genetik

DNA (asam deoksiribonukleat) adalah zat hereditas. Ia mengandung sandi genetik (gen) yang memberikan ciri-ciri yang diturunkan  dari satu generasi ke generasi. Pada sel eukariotik, molekul DNA dihubungkan dalam kromosom di inti sel. Tapi sel prokariotik tidak memuat inti berselimut selaput.

Sel prokariotik memuat sebuah molekul DNA telanjang (tidak tertutup selaput) yang melingkar. Kromosom DNA direplikasi (direproduksi) sebelum pembelahan sel. Kemudian dinding sel dan selaput plasma tumbuh ke dalam, membelah sel menjadi dua. Tipe pembelahan sel semacam ini disebut pembelahan biner. Mesosom terbentuk oleh sebuah loop di selaput plasma dan tampak berfungsi dalam pembelahan kromosom melingkar saat pembelahan sel.

Ciri lain Prokariota

Perbedaan lain yang memisahkan sel tanpa inti dengan sel berinti adalah sel prokariota jauh lebih kecil. Ukurannya rata-rata antara 0.5 hingga 10 mikron. Sel eukariotik jauh lebih besar, walaupun ada yang ukurannya hanya 7 mikron. Beberapa bakteri menghasilkan kapsul berlendir yang tersusun dari karbohidrat yang mengelilingi dinding sel dan melindungi sel bakteri dari sel darah putih yang bersifat predator (fagosit). Beberapa sel prokariotik bergerak dengan sebuah struktur kaku mirip batang yang disebut flagella. Sel prokariotik juga tidak mampu membentuk ikatan dengan sesamanya sementara sel eukariotik mampu sehingga bisa membentuk jaringan.