Bab 2 Ms Ich.docx

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Sel Sel adalah struktur dasar dan unit fungsional terkecil dan kompleks yang

menyusun suatu organisme. Umumnya, sel membutuhkan suatu permukaan padat untuk tumbuh dan membelah. Sel berasal dari kata latin cella yang berarti ruangan kecil. Tubuh manusia yang biasanya tersusun atas lebih dari 10 sel, namun seluruh tubuh dari semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Sel itu sendiri mampu melakukan semua aktivitas kehidupan berlangsung di dalam sel. Sel merupakan materi paling sederhana yang hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal atau yang disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba (Volk, 1993). Keberadaan sel hidup pada makhluk hidup dapat ditandai dengan adanya dan berfungsinya inti serta organel-organel sel yang ada di dalam sel tersebut. Kematian sel secara umum ditandai dengan kematian inti dari sel. Sel yang hidup memiliki organel-organel yang sesuai dengan fungsi sel tersebut. Sel secara independen mampu melakukan metabolisme, reproduksi, dan kegiatan kehidupan lainnya yang menunjang kelangsungan hidup sel itu sendiri. Suatu sel hidup harus memiliki protoplasma, yaitu bagian sel yang ada pada bagian dalam dinding sel. Pengertian sel juga dapat didefinisikan sebagai ruangan kecil yang dapat menampung peralatan biologis atau hidup yang digunakan untuk menjaga organisme agar tetap hidup dan lestari. Ilmu pengetahuan yang mempelajari sel disebut dengan biologi sel. Bagian-bagian sel tidak ada yang dapat berdiri sendiri untuk menyusun kehidupan. Sel terdiri atas beberapa bagian inti seperti membran sel, sitoplasma, retikulum endoplasma, badan golgi, dan organel-organel lainnya. Seluruh fungsi kehidupan berlangsung dan diatur di dalam sel, sehingga sel dapat berfungsi secara autonomi asalkan semua kebutuhan hidupnya terpenuhi atau tersedia. Setiap sel yang hidup tentunya memiliki membran dan cairan yang dinamakan dengan sitoplasma. Sel juga memiliki nukleus inti sel yang merupakan bahan inti penyusun sel. Berdasarkan ada tidak bagian membran yang melindungi 3

4

nukleus, sel dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu prokariot dan eukariot. Sel yang tidak memiliki membran inti disebut dengan prokariot, contohnya adalah bakteri dan alga biru. Sel yang memiliki membran inti disebut dengan eukariot, contohnya adalah sel-sel pada tumbuhan dan hewan. Baik organisme dengan sel prokariot atau eukariot, keduannya sama-sama memiliki ukuran yang sangat kecil. sel mengandung materi genetik yang merupakan penentu sifat-sifat makhluk hidup. Melalui materi genetik ini, sifat-sifat makhluk hidup diwariskan kepada keturunannya. Teori sel dapat disimpulkan dalam tiga pengertian utama, yaitu: 1.

Sel adalah satuan struktur organisme hidup.

2.

Sel adalah satuan fungsi dalam organisme hidup.

3.

Semua sel berasal dari sel yang telah ada. Tubuh manusia memiliki sekitar kurang lebih 200 jenis sel, sedangkan

jumlah sel keseluruhan di dalam tubuh kita sekitar 50 miliar sel. Berdasarkan banyaknya sel yang menyusun tubuh, organisme dibedakan menjadi dua macam yaitu organisme sel satu dan organisme sel banyak. Organisme sel satu disebut dengan uniseluler, contohnya adalah bakteri dan alga biru. Semua kegiatan pada organisme uniseluler diatur oleh sel-sel itu sendiri, seperti makan, bernapas, mengeluarkan zat sisa, bergerak, hingga berkembang biak. Organisme sel banyak atau disebut dengan multiseluler contoh organismenya adalah hewan. Organisme multiseluler dan organisme uniseluler memiliki beberapa perbedaan. Sel pada organisme multiseluler yang ada pada organisme multiseluler di dalamnya terjadi spesifikasi tugas secara terstruktur. Sel-sel pada organisme multiseluler sangat beragam mulai dari bertugas untuk menangkap cahaya, ada yang bertugas menangkap suara, ada yang bertugas mengeluarkan suara, dan pembagian tugastugas lainnya yang ada pada sel organisme tersebut (Firmansyah, 2008). Tidak dijumpai adanya organel-organel pada sel mati, di dalam sel hanya berupa ruangan kosong saja. Sel mati sendiri asalnya dari sel hidup. Sel menjadi mati disebabkan karena berbagai faktor, misalnya faktor genetik maupun faktor lingkungan. Sel mati dapat mengalami kematian genetik dimana sel tersebut mati karena telah mencapai umur yang memang telah ditentukan secara genetik. Sel-sel mati tersebut memang dalam perkembangannya terspesialisasi untuk menjadi 3

5

suatu sel mati yang memiliki fungsi tertentu bagi tumbuhan atau makhluk hidup lainnya. Misalnya sel-sel yang akan bersifat mati secara khusus dapat berguna pada proses pengangkutan unsur mineral yang diambil dari dalam tanah ke daun. 2.2.

Jenis Mikroorganisme Mikroorganisme merupakan makhluk hidup yang berukuran sangat kecil

yaitu dalam skala micrometer atau micron (μ) atau sepersejuta meter dan tidak dapat dilihat dengan menggunakan mata telanjang. Beberapa kepentingan untuk laboratorium, mikroorganisme ini sering disebut juga sebagai mikroba ataupun kuman. Mempelajari bakteri diperlukan cara tertentu yaitu observasi mikroskopik dan biakan atau pure culture, termasuk dalam golongan mikroorganisme adalah bakteri berupa (eubacter dan archaebacteria), fungi (yeasts molds), protozoa, Microscopic algae, dan virus serta beberapa macam cacing (Helmints). Ilmu yang mempelajari mikroorganisme disebut dengan mikrobiologi (Rafika, 2015). Semua mikroorganisme adalah sel, pengecualian untuk virus. Makhluk hidup dapat berupa organisme sel tunggal atau organisme yang tersusun atas berbagai sel. Sel merupakan unit kompleks dari suatu sistem kehidupan. Semua makhluk hidup yang ada berasal dari replikasi atau transformasi dari sel yang ada sebelumnya. Mikroorganisme memiliki perbedaan dengan sel makrooganisme. Sel makroorganisme tidak bisa hidup bebas di alam melainkan menjadi bagian dari struktur multiselular yang akan membentuk jaringan, organ dan sistem organ. Sementara, sebagian besar mikroorganisme dapat menjalankan proses dengan hidup mandiri. Mikroorganisme tersebut dapat menghasilkan energi sendiri, dan dapat bereproduksi secara independen tanpa bantuan dari sel-sel lain. Berdasarkan pola pertumbuhan mikroorganisme tersebut di atas, dapat dijelaskan sebagai lag phase yaitu suatu kondisi dimana mikroorganisme dalam kondisi beradaptasi terhadap lingkungan barunya, waktu generasinya lama dan laju pertumbuhan adalah nol. Accelaration phase, yaitu suatu kondisi dimana mikroorganisme mengalami penurunan waktu untuk generasi, dan peningkatan laju pertumbuhan. Exponential phase, yaitu suatu kondisi dimana mikroorganisme mengalami waktu generasi konstan, laju pertumbuhan spesifik konstan, dan laju konversi substrat maksimum. Declining growth phase, yaitu suatu kondisi dimana 3

6

mikroorganisme mengalami waktu generasi naik, dan laju pertumbuhan spesifik menurun karena terjadi penurunan konsentrasi substrat secara bertahap. Stationary phase, yaitu suatu kondisi dimana mikroorganisme kehabisan nutrisi, cell dalam kondisi yang telah tersuspensi (melayang) dan terjadi peningkatan racun dalam lingkungannya. Endogenous phase, yaitu suatu kondisi dimana mikroorganisme mengalami kematian, laju kematian tinggi, dan terjadi cell lysis (Syamsul, 2012). 2.3.

Struktur Dasar Jamur Jamur tumbuh dalam dua bentuk dasar, sebagai ragi (yeast) dan molds.

Pertumbuhan dalam bentuk mold adalah dengan produksi koloni filamentosa multiseluler. Koloni ini mengandung tubulus silindris yang bercabang yang disebut hifa, diameternya bervariasi dari 2-10 µm. Massa hifa yang jalin-menjalin dan berakumulasi selama pertumbuhan aktif adalah miselium. Beberapa hifa terbagi menjadi sel-sel oleh dinding pemisah atau septa, yang secara khas terbentuk pada interval yang teratur selama pertumbuhan hifa. Hifa yang menembus medium penyangga dan mengabsorbsi bahan-bahan makanan adalah hifa vegetatif atau hifa substrat. Sebaliknya, hifa aerial menyembul di atas permukaan miselium dan biasanya membawa struktur reproduktif dari mold. Struktur dasar jamur adalah hifa. Tubuh jamur tersusun dari komponen dasar yang disebut hifa. Hifa membentuk jaringan yang disebut dengan miselium. Miselium menyusun jalinan-jalinan semu menjadi tubuh buah. Ketebalan hifa bervariasi antara 0,5-100 mm. Hifa ini terdiri atas sel-sel sejenis. Sel-sel tersebut dipisahkan oleh dinding sel yang dinamakan Septum dan dinamakan hifa bersepta. Dinding sel jamur berbeda dengan dinding sel pada tumbuhan. Dinding sel jamur bukan terdiri atas selulosa, melainkan tersusun oleh zat kitin. Sel-sel hifa bersepta ada yang berinti satu (uni nukleat), berinti dua (binukleat atau dikariotik), atau berinti banyak atau senositik (coenocytic). Struktur tubuh jamur tergantung pada jenisnya. Ada jamur yang satu sel, misalnyo Sacharomyces cerevisae. Ada pula jamur yang multiseluler membentuk tubuh buah besar yang ukurannya mencapai satu meter, contohnya jamur kayu. Pertumbuhan terjadi dari ujung apikal, vesikula apikal mengandung bahan dan enzim untuk pembentukan dinding hyphal baru. Hifa tua berkurang aktivitas biokoimianya dan banyak mengandung vakuola. 3

7

2.4.

Khamir Khamir merupakan jamur mikroskopis, eukariotik dan uniseluler. Ukuran

sel khamir pada umumnya lebih besar dibandingkan dengan sel bakteri. Khamir memiliki dua mekanisme reproduksi yaitu reproduksi seksual dan aseksual. Semua khamir dapat berkembang biak secara aseksual, tetapi tidak semua khamir dapat melakukan reproduksi seksual. Khamir yang hanya dapat bereproduksi secara aseksual masuk dalam kelas Deuteromycetes atau jamur imperfecti. Khamir melakukan reproduksi aseksual dengan cara bertunas (budding), pembelahan langsung atau dengan hifa. Sebagian besar khamir melakukan reproduksi seksual dengan membentuk asci, yang mengandung askospora haploid dengan jumlah bervariasi antara satu hingga delapan askospora. Askospora dapat menyatu dengan nukleus dan membelah seiring dengan pembelahan vegetatif, tetapi beberapa khamir memiliki askospora yang menyatu dengan askospora lain. Khamir dapat ditemukan pada berbagai tempat di lingkungan terutama substrat yang kaya gula. Khamir ini telah berhasil diisolasi dari daun, bunga, buah-buahan, biji-bijian, serangga, kotoran hewan, dan tanah. Khamir dari kelompok Saccharomycetales terdapat pada kulit kayu pohon tertentu dan juga pada buah-buahan serta lingkungan dengan kadar gula yang tinggi seperti nektar dan nira. Khamir memiliki manfaat yang penting dalam perkembangan bioteknologi. Isolasi dan identifikasi dari total perkiraan keanekaragaman khamir di dunia baru dilakukan sekitar 1%. Diantara 89 genera khamir yang pernah terdaftar dalam monograf khamir, sebanyak 37 genera atau 42% ditemukan di Indonesia. Hal ini menunjukkan eksplorasi khamir masih sangat jarang dilakukan, sedangkan Indonesia merupakan negara yang kaya keanekaragaman khamirnya. Saccharomyces cerevisiae merupakan salah satu jenis khamir yang telah dikenal secara luas dan banyak dimanfaatkan terutama dalam proses fermentasi. Organisme ini sudah sejak lama digunakan memfermentasikan gula dari beras, gandum, gerst dan jagung untuk memproduksi minuman beralkohol dan juga digunakan oleh industri makanan sebagai pengembang adonan roti. Proses fermentasi yang dilakukan khamir menghasilkan gas karbon dioksida dan etanol. Karbon dioksida terperangkap di dalam gelembung-gelembung kecil sehingga roti 3

8

dapat mengembang. Khamir sering diolah menjadi suplemen vitamin karena khamir mengandung 50% protein serta merupakan sumber vitamin B, niacin dan asam folat yang sangat baik untuk tubuh. Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir yang sangat penting dalam dunia bioindustri (Sabdaningsih, 2013). Toleransi Saccharomyces cerevisiae terhadap etanol merupakan karakter yang menentukan sehingga mikroorganisme ini dapat digunakan sebagai sumber biofermentasi. Toleransi yang tinggi terhadap etanol disebabkan komposisi lipid yang unik dari membran plasmanya yang menyintesis lebih banyak ergosterol dibandingkan dengan kolesterol dan fosfolipid. Kolesterol dan fosfolipid mengandung residu asam lemak tidak jenuh dalam proporsi yang sangat tinggi 2.5.

Bakteri Bakteri merupakan mikroba uniseluler, umumnya bakteri tidak memiliki

klorofil. Terdapat beberapa bakteri yang fotosintetik dan reproduksi aseksualnya secara pembelahan. Bakteri sangat tersebar luas di alam, di permukaan dan dalam tanah, di atmosfir, di dalam endapan-endapan lumpur, di dalam lumpur laut, di dalam air, pada sumber air panas, di daerah antartika, dalam tubuh hewan, manusia, dan tanaman. Jumlah bakteri tergantung keadaan sekitar. Misalnya, jumlah bakteri dalam tanah tergantung jenis dan tingkat kesuburan tanah. Bakteri dapat dikelompokkan dengan berbagai cara. Beberapa bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan pengelompokan yang umum, sedangkan ada juga yang dibedakan berdasarkan karakteristik bentuk morfologi yang dominan, kebiasaan nutrisi, habitat umum, kebutuhan oksigen, fotosintesis, pembentukan endospora, dan reaksi terhadap pewarnaan gram. Penggolongan bakteri tergantung sudut pandang dalam hal kesamaan atau perbedaaan. Bakteri dapat ditumbuhkan dalam suatu media agar dan akan membentuk penampakan berupa koloni. Koloni sel bakteri merupakan sekelompok masa sel yang dapat dilihat dengan mata langsung. Semua sel dalam koloni itu sama dan dianggap semua sel itu merupakan keturunan (progeny) satu mikroorganisme dan karena itu mewakili sebagai biakan murni. Koloni bakteri dapat berbentuk bulat, tak beraturan dengan permukaan cembung, cekung atau datar serta tepi koloni rata atau bergelombang, ada yang seperti benang-benang (filamen), menyebar, dan seperti akar. 3

9

Spesies-spesies bakteri tertentu dapat membentuk suatu spora di luar sel vegetatif (eksospora) atau di dalam sel vegetatif (endospora). Spora bersifat tahan terhadap panas, radiasi, dan bahan kimia. Jika keadaan lingkungan dapat kembali mendukung fungsi sel, spora dapat tumbuh sebagai sel biologis yang aktif. Hal penting dalam aplikasi bakteri secara komersial adalah kemampuan bakteri membentuk endospora dalam kondisi lingkungan yang kurang memadai. Spesies aerob Basilus tersebar cukup luas dan sangat mudah beradaptasi. Beberapa spesies anaerob Clostridium bentuk vegetatif akan mati dengan adanya oksigen, tetapi bentuk sporanya tidak. Beberapa bentuk vegetatif bakteri akan mati pada suhu 45oC, tapi tahan dalam pendidihan selama beberapa jam dalam bentuk spora. Sebagian besar sel bakteri memiliki lapisan pembungkus sel, berupa membran plasma, dinding sel yang mengandung protein dan polisakarida. Sejumlah bakteri dapat membentuk kapsul dan lendir, juga flagela dan pili. Dinding selnya merupakan struktur yang kaku berfungsi membungkus dan melindungi protoplasma dari kerusakan akibat faktor fisik dan menjaga pengaruh lingkungan luar seperti kondisi tekanan osmotik yang rendah. Protoplasma terdiri dari membran sitoplasma beserta komponen seluler yang ada di dalamnya. Beberapa jenis bakteri dapat membentuk endospora sebagai pertahanan dikala lingkungan tidak sesuai untuk pertumbuhannya. Struktur dinding sel menentukan perbedaan tipe sel bakteri, seperti bakteri gram positif dan gram negatif. Berbagai bakteri dapat menggunakan sumber karbon dan sumber energi yang bermacam-macam, termasuk gula, pati, selulosa, dan limbah petrokimia dan hidrokarbon. Konsentrasi substrat dari karbon dan energi pada kultur batch berada di kisaran satu hingga lima persen dan dapat lebih rendah dari kultur kontinyu. Perbandingan karbon dan nitrogen dalam medium pertumbuhan dijaga pada kisaran sepuluh berbanding satu. Ketika kandungan nitrogen lebih rendah, maka akan menjadi faktor penghambat pertumbuhan. Sumber-sumber nitrogen yang paling cocok untuk bakteri adalah garam amonium atau amonia anhidrat. Tingkat keasaman medium dijaga pada kisaran lima hingga tujuh, dapat dilakukan dengan menambahkan asam fosfat dan amonia. Oksigen untuk pertumbuhan sel merupakan faktor penting untuk produksi protein sel tunggal (bakteri). 3

10

Gambar 2.1. Sel Bakteri (Sumber: Rahman, 2018 )

2.5.1.

Sejarah Bakteri Bakteri merupakan organisme mikroskopik, oleh karenanya organisme

ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop. Barulah setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi),

mulai

berkembang.

Seiring

dengan

perkembangan

ilmu

pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri telah berhasil ditelusuri. Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antony Van Leeuwenhoek, Ferdinand Cohn, dan Robert Koch. Istilah bacterium diperkenalkan dikemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani bakterion yang artinya batang-batang kecil. Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi. Robert Hooke (1635-1703), merupakan seorang ahli matematika dan sejarahwan, menulis sebuah buku berjudul Micrographia di tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana. Akan tetapi, Robert Hooke masih belum menemukan struktur bakteri. Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk mikroskopik pada berbagai media alami pada tahun 1684. Antoni Van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada tahun 1676. Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society of London, kemudian dipublikasikan pada tahun 1684. Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya. Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pun mulai berkembang (Collins, 1985). 3

11

Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis berkebangsaan Breslau. Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas. Ketertarikannya terhadap kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu tinggi. Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas. Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh Robert Koch. Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang banyak menyerang hewan ternak. Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri penghasil endospora. Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis. Berdasarkan dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik. Beliau juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri. Robert Koch pada awalnya menggunakan potongan kentang dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin. Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki berbagai kekurangan dan akhirnya penggunaanya digantikan dengan agar yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga bekerja bersama Robert Koch. Penemuan-penemuan tersebut menjadi titik pacu bagi ilmuan dalam pengembangan pemanfaatan mikroba. Seiring perkembangan zaman, akan selalu ditemukan hal baru yang menyempurnakan penemuan sebelumnya. 2.5.2.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri Bakteri yang sedang tumbuh, jumlah selnya akan meningkat dalam

jumlah yang besar dalam waktu yang singkat dan akibat pertumbuhan tersebut akan terbentuk koloni, serta pertumbuhan bakteri tersebut dapat diukur atau 3

12

dihitung. Berbagai faktor sangat menentukan apakah suatu kelompok mikroba yang terdapat di dalam suatu lingkungan dapat tumbuh subur, tetap dorman atau mati. Untuk pertumbuhannya, bakteri memerlukan unsur kimiawi serta kondisi fisik tertentu. Suhu mempengaruhi laju pertumbuhan, mempengaruhi jumlah total pertumbuhan, merubah proses-proses metabolik tertentu serta morfologi sel. Kisaran suhu bagi mikroba terbagi 3 tahap yaitu suhu minimum, suhu maksimum dan suhu optimum. Suhu pertumbuhan optimum adalah suhu inkubasi yang memungkinkan pertumbuhan tercepat selama periode waktu yang singkat, yaitu antara 12-24 jam. Berdasarkan suhu inkubasi bakteri ini, bakteri terkelompok ke dalam Psikrofil, Mesofil, Termofil fakultatif, dan Termofil obligat. Bakteri biasanya tumbuh dalam gelap, walaupun ini bukan suatu keharusan. Tetapi sinar ultraviolet mematikan mereka dan ini dapat digunakan untuk prosedur sterilisasi. Beberapa bakteri memerlukan persyaratan yang khusus. Diantaranya ialah bakteri Fotoautotrofik (fotosintetik), yaitu bakteri dalam pertumbuhannya harus ada pencahayaan. Berdasarkan akan kebutuhan terhadap oksigen, bakteri dapat digolongkan menjadi bakteri aerob mutlak, bakteri anaerob fakultatif, bakteri anaerob aerotoleran, dan bakteri anaerob mutlak serta bakteri mikroaerofilik. Unsur karbon sangat penting bagi pertumbuhan bakteri. Sumber karbon antara bakteri yang satu dengan bakteri yang lain tidaklah sama, dan unsur karbon tersebut diperlukan oleh semua makhluk hidup mulai bakteri sampai dengan manusia. Telah diketahui bahwa berat unsur karbon merupakan setengah dari berat kering bakteri. Menurut keperluan kuman akan sumber karbon, maka kuman dibagi menjadi 2 golongan yakni kuman autotrof yang memenuhi unsur karbonnya dari sumber anorganik. Sebaliknya kuman heterotrof memenuhi keperluan karbonnya dari sumber organik seperti karbohidrat. Senyawa logam untuk pertumbuhan makhluk hidup diperlukan dalam jumlah sedikit. Termasuk di antaranya yang diperlukan untuk kehidupan bakteri adalah Fe, Cu dan Zn. Di alam, trace element terdapat pada air atau bahan lain. Jika bakteri menemukan kondisi yang cocok, pertumbuhan dan reproduksi terlaksana. Bakteri berkembang biak dengan membelah diri. Dari satu sel tunggal menjadi dua, dua menjadi empat, empat menjadi delapan, dan seterusnya. 3