SEL CENDAWAN STRUKTUR DAN MORFOLOGI
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
1
SASARAN KULIAH Mahasiswa dapat menjelaskan:
• Sel prokariotik >< sel eukariotik • Perbedaan khamir deng engan kapang dan bakteri • Spora seksual >< spora aseksual • Karak Karakter terist istik ik Deuter Deuteromy omycet cetes es
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
2
SEL PROKARIOTIK • Seri Sering ng diar diarti tika kan n “prapra-in inti ti” ” • Tida idak memili iliki sist sistem em memb embran ran int intern ernal al.. Walau Walaupun pun memili memiliki ki memb membran ran plasma plasma,, tetap tetapii keku kekura rang ngan an stru strukt ktur ur memb membra ran n inte intern rnal al.. • Daer Daerah ah-d -dae aera rah h inte intern rnal al kura kurang ng terl terlih ihat at.. • Tida Tidak k memil emilik ikii memb membra rann-m membr embran an yang yang menye menyelim limut utii organ organel. el. Membran Membran plasm plasma a kada kadang ngka kala la berf berfun ungs gsii sepe sepert rtii orga organe nel. l. Misalnya: pernafasan, pernafasan, sekresi protein dan fotosintesis. • Tida Tidak k memil emilik ikii memb membra ran n int inti. Bia Biasany sanya a memilik memilikii DNA yang yang rendah. rendah. • Organi Organism sme: e: ba bakte kteri ri
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
3
SEL EUKARIOTIK • Sering diartikan “inti yang sebenarnya” • Memiliki sistem membran internal • Terlihat pembentukan daerah-daerah internal. Membran membagi-bagi daerah internal menjadi beberapa daerah, atau kompartemen. • Organel-organel diselimuti membran sehingga mampu melakukan fungsi tertentu. Misalnya, pernafasan seluler (mitokondria), fotosintesis (chloropast ) dan lainnya. • Kelompok eukariotik: alga, protozoa dan cendawan
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
4
SPORA Sifat umum:
1.
Spora berperan menyebarkan spesies (konidia, sporangiospora); atau bertahan dalam kondisi dormant (oospora, zygospora)
2.
Berbagai bentuk, ukuran dan warna. Tergantung spesies cendawan.
3.
Uniseluler dan multiseluler.
4.
Beberapa spora ada yang memiliki permukaan bertekstur atau berornamen.
5.
Protoplasma spora (walaupun tidak semua) dikelilingi dinding kaku, bisa (i) lebih tebal atau berlapis dibandingkan hifa, (ii) mengandung melanin dan lipida.
6.
Mengandung bahan-bahan makanan yang disimpan, seperti lipida, glikogen dan trehalose
7.
Berkadar air rendah
8.
Aktivitas metabolik rendah selama dormant
9.
Spora aseksual (konidia, sporangiospora-aplanospora & zoospora, arthrospora, khlamidospora, blastospora). Spora seksual (askospora, basidiospora, zigospora)
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
5
KARAKTER UMUM
CENDAWAN • SPORA. Seksual dan aseksual • (kapang) HIFA (hyphae , hypha ). Bersepta (septa , septum ), atau tidak bersepta (coenocytic ). Kumpulan dari hifa-hifa akan membentuk miselium (mycelium , mycelia ). • (khamir ) SEL tunggal berbentuk bulat dan oval. Membentuk budding cell . Berkelompok membentuk koloni mukoid. • DINDING SEL. Berperan penting mempertahankan bentuk cendawan 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
6
SPORA GAMBARAN UMUM
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
7
RAGAM SPORA ASEKSUAL SPORANGIOSPORA
CENDAWAN KONIDIA
Aspergillus sp.
Aspergillus sp.
Penicillium sp.
Mucor sp.
Geotrichum candidum Trichophyton ajelloi makrokonidia
arthrospora
Fusarium makrokonidia
Rhizopus sp. Puccinia grfaminis Konidia mengandung urenidin
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
8
RAGAM SPORA ASEKSUAL (2)
CENDAWAN Klamidospora (cl) dan blstospora (bl)
C. albicans
P. cinnamomi
Puccinia grfaminis
C. albicans
2/13/2009 10:23:26 AM
Phaeococcomyces chersonesos
Konidia mengandung urenidin
Eko S. Pribadi
9
RAGAM SPORA SEKSUAL
CENDAWAN
Basidiospora
askospora
Oospora (dalam oogonium)
zygospora
Sklerotia
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
10
PROTOPLAS
CENDAWAN • INTI. Mengandung RNA. Dibungkus dua membran dengan pori-pori yang khas. • SITOPLASMA. Dibungkus membran yang mengandung ergosterol. • Organel sitoplasma: mitokondria, vakuola, vesikel, retikulum endoplasma, mikrotubula, badan2 mikro, ribosom, kristal2 glikogen dan banyak lagi. Badan Golgi tidak selalu ada. Ada juga apical vesicle cluster (AVC) yang berperan selama proses pertumbuhan. Juga, sitoskeleton. 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
11
INTI
CENDAWAN • Memiliki nukleolus kaya RNA • Kebanyakan cendawan bersifat haploid. Oomycota yang diploid. Ada juga yang bersifat antara haploid dan diploid. Misalnya: S. cerevisae dan Allomyces sp. • Membran inti dan nukleolus tetap utuh selama proses mitosis • Tidak memiliki sentriol (centriole ). Tetapi, ada spindle-pole body yang berperan sebagai sentriol kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
12
ORGANEL SITOPLASMA
CENDAWAN
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
13
ORGANEL SITOPLASMA
CENDAWAN •
AVC: terdiri dari beberapa vesikel dengan berbagai ukuran. Berisi partikel2 disebut khitosoma yang berisi rantaian khitin mikrofibril.
•
Membran plasma: terdiri lapisan ganda fosfolipida yang berikatan dengan protein dan sterol. Sterol utama: ergosterol (berbeda dari kolesterol dan fitosterol). Menjadi sasaran antibiotika dan fungisida. Berperan dalam biosintetik. Fungsi utama sebagai pengambil dan pelepas bahan. Tempat tersimpan enzim dinding sel: khitin sintase dan glukan sintetase (protein membran). Menghasilkan rangkaian karbohidrat di sebelah luar. Peran lain: penyalur sinyal dari lingkungan (transduksi sinyal).
•
Badan Golgi, retikulum endoplasma dan vesikel: merupakan sistem sekretori cendawan. Misalnya, penyaluran protein dari ribosom ke membran plasma. Sistem sekretori terjadi di ujung hifa dan sekresi enzim.
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
14
ORGANEL SITOPLASMA-2
CENDAWAN • Vakuola: berfungsi menyimpan senyawa2: fosfat untuk membentuk polifosfat, kalsium untuk disebar ke sitoplasma (sistem sinyal), protease. Berfungsi mendaur-ulang metabolit seluler: asam amino. Mengatur pH seluler. • Sitoskeleton: terdiri dari mikrotubula dan mikrofilamen yang tergabung dalam protein motor di bagian apeks hifa. Mikrotubula menjadi sasaran fungisida benzimidazol dan griseovulfin yang menghambat pembelahan inti. Aktin mikrofilamen bekerja pada protein motor myosin. Sitokalasin menyerang aktin mikrofilamen sehingga tidak terjadi kontraksi sitoplasmik. Lanjut ke2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
15
KAPANG
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
16
KHAMIR
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
17
STRUKTUR SOMATIK
KAPANG • THALUS. Terdiri dari hifa bersepta, atau tidak bersepta. Septa mengandung pori2. Septa dan pori digunakan untuk identifikasi. • MISELIUM. Dibentuk oleh sekumpulan hifa. Bisa membentuk submerged mycelium dan aerial mycelium . • SKLEROTIA (sclerotium , sclerotia ). Misalnya, A. flavus . Bertahan lama pada kondisi yang tidak cocok.
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
18
CONTOH-CONTOH
HIFA BERSEPTA
TIDAK BERSEPTA
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
19
MISELIUM SUBMERGRD & AERIAL
SUBMERGED
AERIAL
Colletotrichum coccodes
Strelitziana africana Pythium sp.
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
20
SKLEROTIA
Sklerotia bermelanin
Strelitziana africana
Rhizoctonia solani
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
21
CERITA MENGENAI
HIFA •
Merupakan tabung berdinding kaku.
•
Hifa hanya bergerak di bagian ujungnya di daerah yang disebut extension zone . Daerah di belakangnya akan menua dan akan mengalami autolisis, atau heterolisis.
•
Hifa bersepta terdapat pada Ascomycota, Deutromycota dan Basidiomycota. Sedangkan Oomycota dan Zygomycota lebih banyak tidak bersepta.
•
Inti menyebar di sitoplasma hifa tidak bersepta (coenocytic ). Pada hifa bersepta, beberapa inti terdapat di bagian ujung dan hanya 1-2 inti di bagian belakangnya.
•
Pada Basidiomycota, satu kompartemen bisa memiliki hanya 1 inti (monokaryon), atau 2 inti (dikaryon)
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
22
GAMBARAN UJUNG HIFA
HIFA
AVC: apical vesicle cluster; G: badan Golgi; ER: retikulum endoplasma; N: inti; W: dinding hifa; P: plasmalema; R: ribosom; V: vakuola; MT: mikrotubula; M: mitokondria; S: septa; Wo: Woronin body; Gl: glikogen; SP: plug septa; Aut: autolisis; MW: dinding termelanisasi; L: lipida; Chlam: khlamidospora
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
23
ULTRASTRUKTUR DARI
HIFA
Pythium aphanidermatum AVC: apical vesicle cluster; G: badan Golgi; ER: retikulum endoplasma; N: inti; W: dinding hifa; P: plasmalema; R: ribosom; V: vakuola; MT: mikrotubula; M: mitokondria; S: septa; Wo: Woronin body; Gl: glikogen; SP: plug septa; Aut: autolisis; MW: dinding termelanisasi; L: lipida; Chlam: khlamidospora
kembali
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
24
STRUKTUR SOMATIK
KHAMIR • SEL TUNGGAL. Berbentuk bulat, oval. • BUDDING CELL . Suatu proses perbanyakan sel. • PSEUDOHIFA. Sel yang mengalami budding, tetapi tidak berpisah dari sel induknya. Digunakan untuk mengidentifikasi spesies (terutama Candida ) • Beberapa spesies khamir bersifat dimorfik. Dapat berubah bentuk khamir atau berhifa sesuai dengan kondisi lingkungan. • Organel sel khamir.
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
25
SEL
KHAMIR
kembali
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
26
GAMBARAN
PSEUDOHIFA
Candida albicans
a = albicans, t=tropicalis, k=krusei, l=lusitaniae, g=glabrata, p=parapsilosis;
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
27
ORGANEL SEL
KHAMIR
Vac: vakuola sentral; G: badan Golgi; ER: retikulum endoplasma; N: inti; W: dinding hifa; V: vesikel; M: mitokondria; L: lipida; SPB: spindle-pole body; BS: bud-scar
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
28
DINDING SEL • Berperan: (i) melindungi sel dari pengaruh lingkungan (lisis osmotik), (ii) pengatur lalulintas molekul besar, dan (iii) melawan radiasi UV (melanin) atau enzim lisis. • Komponen dominan: polisakarida (paling banyak), protein dan lipida. • Komposisi dinding sel tidak tetap. Berubah mengikuti tahap pertumbuhan cendawan.
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
29
KOMPONEN DINDING SEL Phylum
Komponen fibrilar
Oomycota Chitridiomycota Zygomycota
Selulosa; β -(1,3)-β β(1(1,6)-glukan Khitin, glukan Khitin, khitosan
Ascomycota/ deuteromycota
Khitin; β -(1,3)-β β(1(1,6)-glukan
Basidiomycota
Khitin; β -(1,3)-β β(1(1,6)-glukan
Komponen matriks Glukan
Glukan Asam poliglukoronat; glukoronomannoprotein α -(1,3)-glukan; galaktomannoprotein α -(1,3)-glukan; xylomannoprotein kembali
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
30
KOMPOSISI DINDING SEL Komponen
N -asetilglukos-
amin (khitin) Glukosamin (khitosan) Manosa (mannan) Asam glukoronat (glukoronan) Glukosa (glukan) Gula lainnya Protein
Fase khamir
Hifa
8
9
16
2
28
33
21
10
9 12
2 12
1 25
5 2
0 4 10
0 5 6
<1 3 9
43 5 16
Sporangiofor Spora
kembali 2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
31
CERITA SINGKAT TENTANG
DEUTEROMYCETES • Fungi imperfecti, imperfect fungi • Pola reproduksi: hanya fase aseksual (anamorf) dengan menggunakan konidia, tidak ada fase seksual (teleomorf) • Cendawan umum yang masuk dalam kelompok ini: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Cladosporium, Alternaria, Geotrichum dan beberapa lainnya. • Bila sudah diketahui fase teleomorfnya, maka penamaan menggunakan nama teleomorf. Contoh: Aspergillus nidulans menjadi Emericella nidulans. Beberapa contoh teleomorf terpapar pada Tabel berikut.
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
32
Aspergillus nidulans TELEOMORF: Emericella nidulans
Kleistoterium
Huge cell
Kleistotesium Emericella nidulans (anamorph A. nidulans) yang memperlihatkan askospora berwarna coklat-merah. Seringkali A. nidulans dikelilingi oleh Hülle cells berukuran diameter 25 µm.
A. nidulans
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
33
FASE TELEMORF BEBERAPA DEUTEROMYCETES Anamorf
Telemorf
Aspergillus
Eurotium Emericella
Penicillium
Eupenicillium Talaromyces
Trichoderma
Hypocrea
Fusarium
Giberella Nectria
M icrosporum Trichophyton
Arthroderma
Blastomyces Histoplasma
Ajellomyces
Rhizoctonia
Ceratobasidium Thanatephorus Waltea
2/13/2009 10:23:26 AM
Eko S. Pribadi
34
