Pengertian Katabolisme Sel

Sejatinya, setiap apa-apa (termasuk sel, organel, bahkan molekul ) bertasbih kepada Allah SWT dengan cara mereka masing-masing. Bukti tasbih mereka adalah keteraturan yang terjadi di dalam , bahkan, setiap unsur sub atomik. Kali ini Biologi Sejati akan membahas mengenai reaksi Katabolisme yang terjadi di dalam sel sebagai ayat atau tanda kekuasaan-Nya di dalam tubuh kita.

Kegiatan katabolik sel merupakan reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrient atau disebut juga reaksi disimilasi atau peruraian (Pleczar, et al., 2010). Bila sel merombak ikatan-ikatan kimiawi tertentu selama metabolisme, energi yang dilepaskan menjadi tersedia untuk melangsungkan kerja biologis. Selama katabolisme, untuk memproses berbagai nutrisi menggunakan enzim (Prescott, et al., 2008).

Dalam reaksi metabolisme, enzim pada umumnya dilengkapi dengan energi kimia yang tersedia disebut adenosine triphosphate, atau sederhananya ATP. Energi didalam molekul ATP didapat dengan mengurai rantai energi tinggi yang terdapat pada grup fosfat akhir yang terdapat pada molekul. Enzimnya disebut adenosine triphosphatase (ATPase) yang mengkatalis reaksi. Meskipun molekul ATP digunakan dimana-mana oleh bakteri, ATP tidak cocok untuk menyimpan energi.

Oleh karena itu, sel-sel mensintesis atau mendapatkan molekul kecil seperti glukosa atau lipid untuk menyimpan energi. Kemudian, energi dalam molekul dapat dibebaskan dalam katabolisme dan digunakan untuk mengganti ATP dari ADP dan P. ATP yang dihasilkan akan mengendalikan katabolisme dan anabolisme serta aktivitas lain dari bakteri (Alcamo, 1994). Jadi ATP merupakan “mata uang energi” bagi sel dan merupakan medium perrtukaran energi antara reaksi-reaksi eksergonik dan endergonik (Pelczar, et al., 2010).

Jalur katabolik

Dua rangkaian reaksi yang terkait dalam konservasi energi di chemoorganotrophs adalah fermentasi dan respirasi (Madigan, et al., 2012). Fermentasi merupakan bentuk katabolisme anaerob terdiri dari gabungan bahan organik donor elektron dan akseptor elektron, dan ATP dihasilkan oleh fosforilasi tingkat substrat; respirasi adalah katabolisme yang merupakan oksidasi gabungan O₂ (atau penganti O₂) sebagai pusat akseptor elektron, biasanya selalu disertai dengan produksi ATP phosfolirasi oksidatif. Menurut Campbell, et al., (2010) salah satu proses katabolik, yaitu fermentasi (fermentation) merupakan penguraian gula sebagian yang terjadi tanpa penggunaan oksigen. Akan tetapi jalur katabolik yang paling dominan dan efisien adalah respirasi aerobik (aerobic respiration) yang menggunakan oksigen sebagai reaktan bersama dengan bahan organik.

Dalam fermentasi dan respirasi, sintesis ATP adalah pasangan untuk membebaskan energi dalam reaksi oksidasi-reduksi. Fermentasi dan respirasi adalah pilihan alternatif metabolisme yang dapat digunakan untuk semua mikroorganisme. Dalam organisme bisa mengalami keduanya baik fermentasi dan respirasi, seperti yeast, fermentasi penting ketika kondisi anaerob dan terminal akseptor elektron tidak ada. Ketika tersedia O₂, dapat melakukan respirasi. ATP yang dihasilkan lebih banyak dalam respirasi daripada fermentasi.

Postulat Koch

Dalam penelitian tentang mikroorganisme yang dicurigai menyebabkan penyakit, Koch dan timnya terus-menerus mengembangkan prosedur laboratorium yang mempunyai dampak luar biasa bagi perkembangan mikrobiologi. Hal-hal yang termasuk dalam pengembangannya antara lain adalah teknik pewarnaan bakteri, penemuan media biakan yang baik untuk isolasi bakteri di laboratorium, serta konsepsi biakan murni.

Media agar merupakan substrat yang sangat baik untuk memisahkan campuran mikroorganisme sehingga masing-masing dapat terpisah. Teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme pada media agar memungkinkannya untuk tumbuh dengan jarak yang berjauhan, juga memungkinkan setiap selnya tumbuh membentuk koloni yang tampak jelas tanpa bantuan mikroskop. Semua sel dalam koloni tersebut sama, karena berasal dari keturunan yang sama dan dianggap sebagai biakan murni.

Percobaan-percobaan Koch dan peneliti-peneliti lain di laboratoriumnya membuktikan bahwa jasad renik tertentu menyebabkan timbulnya penyakit tertentu pula dan hal ini telah menuntun kepada ditetapkannay kriteria yang dapat mendasari penarikan sebuah kesimpulan. Kriteria ini yang kemudian dikenal dengan “Postulat Koch”, menjadi garis penunjuk dan tetap sampai kini dipakai dalam mencari bukti bahwa suatu penyakit disebabkan oleh jasad renik tertentu. Adapaun bunyi Postulat Koch adalah:

1. Mikroorganisme harus ada di setiap kasus penyakit tetapi tidak ada pada individu sehat.
2. Mikroorganisme yang dicurigai (suspected) harus dapat diisolasi dan ditumbuhkan dalam kultur murni.
3. Penyakit yang sama harus timbul jika mikroorganisme hasil isolasi diinokulasi tersebut pada individu sehat.
4. Mikroorganisme yang sama harus ditemukan lagi dari individu yang sengaja dibuat sakit tersebut.

Bakteri Anthraks sebagai Senjata Biologis Pemusnah Massal

Sesungguhnya Allah tiada segan membuat perumpamaan berupa nyamuk atau yang lebih rendah dari itu^[33]. Adapun orang-orang yang beriman, maka mereka yakin bahwa perumpamaan itu benar dari Tuhan mereka, tetapi mereka yang kafir mengatakan: “Apakah maksud Allah menjadikan ini untuk perumpamaan?.” Dengan perumpamaan itu banyak orang yang disesatkan Allah^[34], dan dengan perumpamaan itu (pula) banyak orang yang diberi-Nya petunjuk. Dan tidak ada yang disesatkan Allah kecuali orang-orang yang fasik. (QS Al Baqarah: 26)

Dalam taksonomi biologi, bakteri digolongkan sebagai makhluk hidup yang “rendah”. Penggolongan itu berdasarkan struktur tubuhnya yang masih sangat sederhana, terdiri hanya dari satu sel, dan tidak memiliki membran inti. Dibandingkan dengan nyamuk (Insecta), bakteri jelas lebih sederhana. Namun demikian, dampak yang dapat ditimbulkan oleh aktivitas bakteri yang berukuran mikron itu dapat dirasakan oleh makhluk hidup lain yang dikatakan lebih tinggi tingkatannya, manusia misalnya.

Gambar. Bacillus antrachis

Al Quran memberi penggambaran bahwa Alloh SWT menciptakan makhluk-makhluk yang “sederhana” itu sebagai pelajaran bagi manusia. Tentu saja bagi manusia yang mau mengambil pelajaran dan hikmah, bukan mereka yang fasik (suka berbuat kerusakan). Artikel berikut akan memberikan paparan bagaimana orang-orang fasik menyalahgunakan kemampuan dan ilmu yang dikaruniakan Alloh kepada mereka dalam jalan kejahatan. Ya, mereka merekayasa ciptaan Alloh bukan demi kemaslahatan tetapi untuk kerusakan. Kelak mereka akan mendapatkan balasannya, sekecil apa pun. Selamat menyimak.

Keberadaan Bakteri Anthraks

Keberadaan bakteri Anthraks (Bacillus anthracis) di lingkungan alami manusia bukan hal yang baru. Sejak ratusan tahun lalu, bakteri patogen ini umum ditemukan pada air, tanah, dan daun-daunan. Kasus infeksi pada hewan ternak dan hewan liar mulai ditemukan baru pada tahun 1800-an, ketika terjadi kasus infeksi sapi-sapi ternak di lingkungan peternakan Eropa dan sebagian Asia. Mula-mula, suhu badan sapi meninggi, sesak napas dengan detak jantung melemah, kejang-kejang, dan akhirnya mati dengan darah keluar dari hidung, telinga, serta mulut.

Sistem Imunitas Tubuh (2): Imunitas Spesifik

…untuk Kami perlihatkan kepadamu sebahagian dari tanda-tanda kekuasaan Kami yang sangat besar, (QS Thahaa: 23)

B. Pertahanan Tubuh Spesifik

Pertahanan tubuh nonspesifik pada permukaan tubuh disokong oleh pertahanan tubuh spesifik atau  sistem kekebalan tubuh  (imunitas) yang memiliki kekuatan yang lebih besar menghadapi penyerang (patogen) tertentu.

Pertahanan tubuh spesifik ini dipicu oleh  antigen  ( antibody generating), zat asing yang menjadi bagian permukaan virus, bakteri, atau patogen lain. Semua zat asing yang memicu sistem kekebalan tubuh disebut antigen. Antigen dapat berupa karbohidrat, lemak, atau protein.

Sistem tubuh memiliki ciri-ciri khusus (spesifik), yaitu mengingat dan mengenali mikroba patogen atau zat asing. Sistem kekebalan tubuh memiliki kemampuan untuk mengenali dan menghancurkan patogen dan zat asing tertentu. Sistem kekebalan tubuh bereaksi terhadap antigen tertentu dengan mengaktifkan sel limfosit dan memproduksi protein khusus yang disebut antibodi.

Selain pada mikroorganisme patogen, antigen terdapat juga pada zat asing seperti kulit atau jaringan hasil cangkok organ. Sistem kekebalan tubuh mampu mengingat antigen yang pernah menyerang dan telah mempersiapkan diri lebih baik dan efektif jika patogen tersebut menyerang kembali. Hal ini menjelaskan mengapa jika kita telah terkena penyakit cacar sewaktu kecil, kita tidak akan terkena lagi di kemudian hari.

Gambar:

Penyakit cacar air. Setelah terkena penyakit cacar air, kemungkinan besar kita tidak akan terserang kembali.

Monera: Eubacteria dan Archaebacteria

Monera adalah makhluk hidup yang terdiri atas satu sel (uniselular) sesuai dengan asal kata dari bahasa Yunani,  moneres yang berarti tunggal. Monera belum mempunyai membran inti sel, memiliki nukleoid (bagian sel yang mengandung DNA), dan belum memiliki organel bermembran, seperti mitokondria, kloroplas, dan badan Golgi. Dinding selnya terbuat dari peptidoglikan yang tahan terhadap tekanan osmotik hingga 25 kali tekanan atmosfer. Anggota kingdom ini secara umum disebut dengan bakteri.

Organisme utama yang termasuk dalam kingdom Monera adalah Eubacteria dan Archaebacteria. Keduanya merupakan organisme prokariotik. Kelompok yang paling primitif, Archaebacteria, saat ini mulai terbatas keberadaannya. Namun, tetap dapat ditemukan di tempat tertentu, seperti sumber air panas dan daerah yang konsentrasi oksigennya rendah.