Bakteri Gram Positif & Gram Negatif

Bakteri Gram Positif dan Negatif

by Arif Nur M. A.

Bakteri adalah sel prokariot yang khas, uniseluler dan tidak mengandung struktur yang terbatasi membran didalam sitoplasmanya.

Gram negatif dan gram positif adalah klasifikasi bakteri yang dibedakan dari ciri- ciri fisik bakteri tersebut. perbedaan yang mendasar terdapat pada peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel kedua bakteri tersebut. pada bakteri gram positif lapisan peptidoglikannya lebih tebal, sedangkan pada gram negatif lapisan peptidoglikan lebih tipis. Sehingga saat identifikasi dengan pewarnaan bakteri gram positif akan berwarna sedangkan bakteri gram negatif warna akan hilang saat disiram etanol. Bakteri adalah sel prokariot yang khas, uniseluler dan tidak mengandung struktur yang terbatasi membran didalam sitoplasmanya. Gram negatif dan gram positif adalah klasifikasi bakteri yang dibedakan dari ciri- ciri fisik bakteri tersebut. perbedaan yang mendasar terdapat pada peptidoglikan yang terkandung dalam dinding sel kedua bakteri tersebut. pada bakteri gram positif lapisan peptidoglikannya lebih tebal, sedangkan pada gram negatif lapisan peptidoglikan lebih tipis. Sehingga saat identifikasi dengan pewarnaan  bakteri gram positif akan berwarna sedangkan bakteri gram negatif warna akan hilang saat disiram etanol.

Berikut perbedaan karakteristik antara bakteri gram positif dan gram negatif:

1. Dinding sel

- Gram positif : homogen dan tebal (20-80 nm) sebagian besar tersusun dari peptidoglikan  sebagian lagi terdiri dari polisakarida lain dan asam teikoat.

- Gram negatif : terdiri lapisan membran luar dan membran dalam, diantaranya terdapat lapisan peptidoglikan setebal 2-7 nm, tebal membran luar 7-8 nm tersusun dari polisakarida, lipid, dan protein.

  

2. Bentuk sel 

- Gram positif : bulat, batang atau filamen.

- Gram negatif : bulat, oval, batang lurus atau melingkar seperti koma, heliks atau flamen, dan beberapa memiliki kapsul pelindung.

3. Reproduksi

- gram positif : pembelahan biner.

- gram negatif : pembelahan biner, kadang pertunasan.

4. Metabilosme

- Gram positif: kemoorganoheterotrof.

- Gram negatif: fototrof, kemolitoaotutrof, kemoorganoheterotrof.

5. Alat gerak

- Gram positif: kebanyakan nonmitil, bila memiliki motil maka tipe falgelanya adalah petritrikus.

- Gram negatif: motil dan non motil, bentuk flagela bervariasi, polar, iopotrikus dan petritrikus.

Contoh - contoh bakteri gram positif dan gram negatif serta perannya dalam kehidupan manusia.

Gram positif :

Staphylococus: penyebab impetigo, keracunan makanan, bronkitis.

Streptococus: penyebab pneumonia, meningitis, karies gigi.

Enterococus: penyebab enteritis.

Listeria: penyebab listeriosis.

Basillus: penyebab anthrax (Basillus anthrachis).

Clostridium: penyebab tetanus (Clostridium tetani).

Mycobacterium: penyebab tuberkulosa, difteri.

Mycoplasma: penyebab jerawat, peumonia.

Gram negatif :

Salmonella: penyebab thypus (Salmonella thyposa), salmonelosis.

Escherichia: penyebab gastroenteritis / radang saluran cerna (Escherichia coli).

Shigella: penyebab disentri.

Pseudomonas: penyebab infeksi luka bakar.

Hellicobacter: penyebab tukak lambung.

Haemophilus: penyebab bronkhitis , pneumonia (Heumophilus influenzae).

Bordetella: penyebab batuk rejan (Bordetella pertussis)

Chlamydia: penyebab pneumonia, uretritis, trakoma.

Bakteri gram negatif lebih berbahaya saat menimbulkan penyakit dibanding gram positif karena bakteri jenis gram negatif dapat menghasilkan endotoksin, dan memiliki enzim pada kapsula yang dapat menimbulkan resistensi terhadap antibiotik.

Namun bakteri juga dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia, contohnya:

- Escherichia coli yang benyak ditemukan di dalam usus besar berperan dalam pembusukan makanan dan penghasil vitamin K (gram negatif).

- Rhizobium dapat menyuburkan tanah.

- Pseudomonas denitrificans dapat menghasilkan vitamin B12 (gram negatif).

- Lactobasillus casei membantu dalam pembuatan keju (gram positif).

- Lactobacillus bulgaris membantu pembuatan yoghurt (gram positif).

- Acetobacer cylinum membantu pembuatan nata de coco (gram negatif).

- Acetobacer membantu dalam pembuatan cuka (gram negatif).

- Sterptococus griseus untuk pembuatan antibiotik (gram positif).

Bakteri dapat diklasifikasikan berdasarkan metoda pewarnaan gram menjadi 2 kelompok besar, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Pewarnaan ini  membedakan bakteri berdasarkan karakteristik fisik dan kimia dinding sel-nya. Pewarnaan Gram meliputi 3 proses utama, yaitu pengecatan dengan kristal violet, dekolorisasi (penghapusan warna)dengan etil alkohol atau aseton, kemudian counterstaining atau pemberian pewarna kontras menggunaan air fukhsin.

 bakteri gram positif

 bakteri gram negatif

Pada awal pengecatan, semua bakteri akan berwarna ungu, proses dekolorisasi dan pemberian warna kontraslah yang membedakan antara kedua jenis bakteri ini. Bakteri gram positif akan menunjukkan warna ungu karena memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menahan kristal violet selama pengecatan gram.Sedangkan pada bakteri gram negatif akan berwarna merah akibat tipisnya dinding peptidoglikan sehingga kristal violet terbuang selama proses dekolorisasi dan pemberian air fukhsin akan mengecat bakteri gram negatif menjadi merah.

Pewarnaan Gram

• Reagen
• Kristal violet (pewarnaan primer)
• Larutan lugol  (untuk memfiksasi kristal violet di dinding sel)
• Etil alcohol,aseton, alcohol 96% (untuk dekolorisasi)
• Air fukhsin atau Safranin (pewarnaan kontras)
• Air
• Langkah kerja
• Suspensi kuman ( biakan kuman dalam tetesan garam fisiologis) disebarkan setipis mungkin dan melingkar diatas glass deck.
• Biarkan mengering atau dapat dihangatkan di atas api.
• Fiksasi suspensi dengan dilewatkan diatas api 3 kali.
• Warnai kuman dengan kristal violet selama 5 menit.
• Bersihkan kristal violet yang tidak terikat dengan bilasan air yang lembut (jangan melebihi 5 detik).
• Beri larutan lugol, biarkan selama 1 menit untuk memfiksasi kristal violet).
• Buang larutan lugol, bilas dengan etil  alcohol atau alkohol 96% secara lembut hingga tidak ada zat warna yang mengalir lagi.Pada tahap ini bakteri gram negative akan tampak tidak berwarna ungu lagi.Sedangkan bakteri gram positif tetap berwarna ungu.
• Bilas sampel dengan air, dan beri pewarnaan kontras dengan air fukhsin selama 1-2 menit. Bakteri gram positif tetap berwarna ungu dan bakteri gram negative akan menjadi merah akibat pewarnaan kontras.
• Cuci sampel dan periksa dengan mikroskop.

Karakteristik bakteri gram positif :

• Memiliki cytoplasmic lipid membrane
• Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal
• Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi tipe tertentu.
• Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida
• Beberapa spesies memiliki flagellum
• Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin.

Karakteristik bakteri gram negative :

• Memiliki Cytoplasmic membrane
• Lapisan peptidoglikan tipis
• Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang dipisahakan oleh spasium periplasmik.
• Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid A, inti polisakarida, antigen O
• Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.
• Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran luar.
• Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.
• Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.
• Lipoprotein merekat pada polisakarida.
• Kebanyakan tidak mengalami sporulasi.

Beberapa perbedaan sifat yang dapat dijumpai antara bakteri gram positif dan bakteri gram negative adalah sebagai berikut :

Pembeda	Bakteri gram positif	Bakteri gram negatif
Dinding sel :       Lapisan peptidoglikan       Kadar lipid	lebih tebal 1-4 %	lebih tipis 11-22%
Resistensi terhadap alkali (1% KOH)	tidak larut	larut
Kepekaan terhadap Iodium	lebih peka	kurang peka
Toksin yang dibentuk	eksotoksin	endotoksin
Resistensi terhadap tellurit	lebih tahan	lebih peka
Sifat tahan asam	ada yang tahan asam	tidak ada yang tahan asam
kepekaan terhadap penisilin	lebih peka	kurang peka
kepekaan terhadap streptomisin	tidak peka	peka

                                                                                               

Bakteri gram positif memiliki lapisan petidoglikan yang tebal tetapi tidak memiliki membranluar. Sedangkan pada bakteri gram negative, lapisan peptidoglikan tipis dan memilki membran luar yang tersusun atas Lipopolisakarisa (LPS) dan protein.

I.Pewarnaan Gram (Gram Positif dan Gram Negatif)

Categories: * Uji Laboratorium
Tags: bakteri gram negatif, bakteri gram positif, pewarnaan gram

Tujuan : Membedakan bakteri gram positif dan gram negatif

 

Dasar Teori

Teknik pengecatan Gram dikembangkan oleh Hans Christian Gram (dokter berkebangsaan Denmark, 1884). Pengecatan Gram merupakan salah satu langkah awal mengidentifikasi sel bakteri yang memisahkan bakteri menjadi 2 kelompok yaitu bakteri Gram positif (berwarna ungu/biru) dan bakteri Gram negatif (berwarna merah)

Perbedaan 2 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 3 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. 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.

Alat dan bahan :

- biakan bakteri

- larutan kristal violet

- larutan iodin

- larutan alkohol (etil alkohol 95%)

- kaca objek dan kaca penutup

- mikroskop

- jarum ose

- bunsen (lampu spiritus)

- aquadesh

Langkah Kerja :

1. Kaca objek dibersihkan dengan alkohol dan dilewatkan beberapa kali pada nyala api bunsen

2. Membuat olesan tipis bakteri dengan mengambil isolat bakteri dengan jarum ose secara aseptis dan diberi 1-2 tetes aquadesh. Kering anginkan dan melewatkannya pada nyala api bunsen (lampu sriritus)

3. Olesan tersebut dibubuhi kristal violet (Gram A = cat utama), dibiarkan selama 30 detik, kemudian dicuci pada air mengalir hingga tetesan menjadi bening, dianginkan hingga kering

4. Dibubuhi dengan larutan iodin (Gram B = larutan mordan), dibiarkan selama 30 detik, kemudian dicuci pada air mengalir hingga tetesan menjadi bening, dianginkan hingga kering

5. Melakukan dekolorisasi dengan dibubuhi etil alkohol 95% selama 10-20 detik, segera aliri dengan air selama beberapa detik untuk menghentikan aktivitas dekolorisasi, dianginkan hingga kering

6. Olesan bakteri ditetesi dengan safranin selama 20-30 detik, dicuci dengan air mengalir selama beberapa detik untuk menghabiskan sisa-sisa cat. Selanjutnya air dihisap dengan kertas penghisap dan kering anginkan

7. Melakukan pengamatan dengan mikroskop dan sel-sel yang tampak, digambar pada lembar kegiatan

Preparat basah bakteri dengan pewarnaan GramPerbesaran : … kali
Gambar.	Keterangan1. 2.

Mari kita diskusikan:

1. Bagaimana hasil pengamatan dari bakteri setelah dilakukan pewarnaan Gram?

2. Mengapa sel bakteri ada yang berwarna biru (ungu) dan merah?

3. Apakah sel yang berwarna merah selalu bakteri gram negatif?

Catatan :

- Kegiatan ini memerlukan bimbingan dari guru, membutuhkan peralatan dan bahan laboratorium khusus seperti jarum ose, kaca objek, bunsen, larutan kristal violet, iodin, alkohol, safranin dan mikroskop

- Teknik aseptis dilakukan untuk menghindari terjadinya kontaminasi mikroba. Teknik aseptis yang dilakukan pada kegiatan ini pada saat awal membersihkan kaca benda dan pada saat membuat olesan pada kaca benda dari biakan bakteri