Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad. Pembelahan sel adalah hasil dari pembelahan sel. Pada jasad bersel tunggal (uniseluler), pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu. Misalnya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri. Pada jasad bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel atau pertumbuhan populasi.
Video : Pertumbuhan bakteri
sumber : https://www.youtube.com/watch?v=7_KNXbMPO_w
A. Pertumbuhan Populasi Pertumbuhan dapat diamati dari meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel).
Pada umumnya bakteri dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner, yaitu dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru, maka pertumbuhan dapat diukur dari bertambahnya jumlah sel.
Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut waktu generasi. Waktu yang diperlukan oleh sejumlah sel atau massa sel menjadi dua kali jumlah/massa sel semula disebut doubling time atau waktu penggandaan.
Waktu penggandaan tidak sama antara berbagai mikrobia, dari beberapa menit, beberapa jam sampai beberapa hari tergantung kecepatan pertumbuhannya. Kecepatan pertumbuhan merupakan perubahan jumlah atau massa sel per unit waktu.
B. Penghitungan Waktu Generasi Dari hasil pembelahan sel secara biner:
1 sel menjadi 2 sel
2 sel menjadi 4 sel
2 menjadi 22 atau 2x2 4 sel menjadi 8 sel 2 menjadi 23 atau 2x2x2
Dari hal tersebut dapat dirumuskan menjadi: N = N0 2n
N: jumlah sel akhir,
N0: jumlah sel awal,
n: jumlah generasi
Waktu generasi = t / n ,
t: waktu pertumbuhan eksponensial,
n: jumlah generasi
Grafik pertumbuhan dan jumlah generasi
Dalam bentuk logaritma, rumus N = N0 2n menjadi: log N = log N0 + n log 2 log N – log N0 = n log 2 n = log N – log N0 = log N – log N0 log 2 0,301
Contoh 1: N = 108 , N0 = 5x107 , t = 2
Dengan rumus dalam bentuk logaritma: n = log 108 – log (5x 107) = 8 – 7,6 =1 0,301 0,301
Jadi waktu generasi = t/n = 2/1 = 2 jam
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus, slope = 0,301/ waktu generasi.
Dari grafik pertumbuhan tersebut diketahui bahwa slope = 0,15, sehingga juga diperoleh waktu generasi = 2 jam
Contoh 2: Jika 100 sel setelah ditumbuhkan selama 5 jam menghasilkan 1.720.320 sel, maka jumlah generasi dapat dihitung sebagai berikut: n = Log N – Log N0 = Log 1.720.320 – Log 100 = 14 Log 2 0,301 Waktu Generasi: t/n = 60 menit x 5 = 21 menit/generasi 14 C. P
Pembahasan pertumbuhan bakteri
sumber : https://www.youtube.com/watch?v=LwQQz9WWMfs
C. Pertumbuhan Populasi Mikroba
Suatu bakteri yang dimasukkan ke dalam medium baru yang sesuai akan tumbuh memperbanyak diri. Jika pada waktu-waktu tertentu jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu maka akan diperoleh suatu grafik atau kurva pertumbuhan.
Pertumbuhan populasi mikrobia dibedakan menjadi dua yaitu biakan sistem tertutup (batch culture) dan biakan sistem terbuka (continous culture).
Pada biakan sistem tertutup, pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan kurva pertumbuhan bahwa terdapat fase-fase pertumbuhan.
Fase pertumbuhan dimulai pada fase permulaan, fasepertumbuhan yang dipercepat, fase pertumbuhan logaritma (eksponensial), fase pertumbuhan yang mulai dihambat, fase stasioner maksimum, fase kematian dipercepat, dan fase kematian logaritma.
Pada fase permulaan, bakteri baru menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru, sehingga sel belum membelah diri. Sel mikrobia mulai membelah diri pada fase pertumbuhan yang dipercepat, tetapi waktu generasinya masih panjang. Fase permulaan sampai fase pertumbuhan dipercepat sering disebut lag phase. Kecepatan sel membelah diri paling cepat terdapat pada fase pertumbuhan logaritma atau pertumbuhan eksponensial, dengan waktu generasi pendek dan konstan. Selama fase logaritma, metabolisme sel paling aktif, sintesis bahan sel sangat cepat dengan jumlah konstan sampai nutrien habis atau terjadinya penimbunan hasil metabolisme yang menyebabkan terhambatnya pertumbuhan. Selanjutnya pada fase pertumbuhan yang mulai terhambat, kecepatan pembelahan sel berkurang dan jumlah sel yang mati mulai bertambah.
Pada fase stasioner maksimum jumlah sel yang mati semakin meningkat sampai terjadi jumlah sel hidup hasil pembelahan sama dengan jumlah sel yang mati, sehingga jumlah sel hidup konstan, seolah-olah tidak terjadi pertumbuhan (pertumbuhan nol).
Pada fase kematian yang dipercepat kecepatan kematian sel terus meningkat sedang kecepatan pembelahan sel nol, sampai pada fase kematian logaritma maka kecepatan kematian sel mencapai maksimal, sehingga jumlah sel hidup menurun dengan cepat seperti deret ukur.
Walaupun demikian penurunan jumlah sel hidup tidak mencapai nol, dalam jumlah minimum tertentu sel mikrobia akan tetap bertahan sangat lama dalam medium tersebut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar