Definisi Pertumbuhan
didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua komponen didalam sel hidup. Pada organisme multiseluler, pertumbuhan adalah peningkatan jumlah sel per organisme, dimana ukuran sel juga menjadi lebih besar.
Pada organisme iniseluler (bersel tunggal) yang disebut pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel, yang berarti juga pertambahan jumlah organisme, misalnya pertumbuhan yang terjadi pada suatu kultur mikroba. Organisme soenositik, selama pertumbuhan ukuran sel menjadi bertambah besar tetapi tidak terjadi pembelahan sel. Hal ini dapat digambarkan sebagai berikut:
Pertumbuhan disebut dalam keadaan keseimbangan jika terjadi secara teratur pada kondisi konstan, sehingga jumlah pertambahan komponen kimia juga konstan.Sebagai contoh, pertambahan jumlah masa sel sebanyak dua kali dalam keadaan keseimbanagn akan mengakibatkan penambahan jumlah komponen sel seperti air, protein, RNA, DNA dan sebagainya sebanyak dua kali pula.
Umur suatu sel ditentukan setelah pembelahan sel selesai, sedangkan umur kultur ditentukan dari waktu atau lamanya inkubasi.
Ukuran sel tergantung dari kecepatan pertumbuhan.Semakin baik zat nutrisi didalam substratnya mengakibatkan pertumbuhan sel semakin cepat dan ukuran sel semakin besar.
Pertumbuhan Sel
- Bakteri
adalah sel prokariotik yang tumbuh dengan cara pembelahan biner, dimana satu sel akan membelah secara simetris menjadi dua sel.
Tahap-tahap yang terjadi selama pembelahan adalah sebagai berikut :
(1). Mula-mula terjadi peningkatan jumlah komponen-komponen sel termasuk DNA sehingga ukuran sel juga bertambah besar.
(2). Terjadi pembelahan sel yang dimulai dengan pertumbuhan dinding sel, pembentukan spektum dan pemisahan septum, dimana masing-masing anak sel mempunyai setengan dinding sel induknya.
- Khamir
adalah sel eukariotik yang berbeda dengan kapang dalam beberapa hal yaitu :
(1). Khamir tidak membentuk spora aseksual seperti pada kapang.
(2). Selama siklus pertumbuhan vegetatif, khamir umumnya terdapat dalam bentuk sel tunggal.
Khamir dapat tumbuh dengan cara menbentuk tunas (budding) atau membelah (fission), atau campuran dari pertunasan dan pembelahan (bud-fission).
Anak sel yang terbentuk kadang-kadang tidak melepaskan diri dari induknya sehingga membentuk pseudomiselium.
- Kapang
adalah organisme eukariotik yang tumbuh dengan cara perpanjangan hifa. Hifa yang terbentuk μ kadang-kadang bersifat multinukleat dengan diameter 2 – 10 m. Pertumbuhan dengan cara perpanjangan hifa juga terjadi pada beberapa khamir aerobik dan bakteri yang tergolong Actinomycetes seperti Actynomyces, Streptomyces, dan Nocardia. Pada Actynomycetes± hifa μ yang terbentuk mempunyai diameter yang lebih kecil ( 1 m) dengan ukuran yang lebih pendek.
Panjang hifa dipengaruhi oleh kondisi pertumbuhan. Jika tumbuh pada permukaan medium, hifa berukuran sangat panjang, sedangkan jika tumbuh dibawah permukaan (terendam), hifa akan terputus-putus sehingga ukurannya lebih pendek tetapi bercabang-cabang. Semakin cepat pengocokan pada kultur terendam. Semakin pendek hifa yang terbentuk.
Kurva Pertumbuhan
Pertumbuhan mikroba didalam suatu kultur mempunyai kurva seperti terlihat pada gambar berikut :
- Fase Adaptasi
Jika mikroba dipindahkan kedalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan disekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :
(1). Medium dan lingkungan pertumbuhan.
Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi . Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.
(2). Jumlah inokulum.
Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi.
Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya :
(1). Kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan nutriennya terbatas.
(2). Mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.
- Fase Pertumbuhan Awal
Setelah mengalami fase adaptasi, mikroba mulai membelah dengan kecepatan yang rendah karena baru mulai menyesuaikan diri.
- Fase Pertumbuhan Logaritmik
fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik, kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrien, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara. fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak daripada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan.
- Fase Pertumbuhan Lambat
Pada fase ini pertumbuhan populasi mikroba diperlambat karena beberapa sebab :
(1). Zat-zat nutrisi didalam medium sudah sangat berkurang.
(2). Adanya hasil-hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan mikroba.
Pada fase ini jumlah populasi masih naik karena jumlah sel yang tumbuh masih lebih banyak dari pada jumlah sel yang mati.
- Fase Pertumbuhan Tetap (Statis)
fase statis jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil-kecil karena sel tetap. Membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis.
