VIRUS : STRUKTUR, REPRODUKSI, DAN PERANAN VIRUS

 

 

VIRUS

PETA KONSEP

STRUKTUR, BENTUK, DAN UKURAN VIRUS

Saat ini (2020) seluruh belahan dunia sedang dilanda pandemi penyakit covid-19 termasuk kita di Indonesia. Wabah penyakit yang sangat menggemparkan ini ternyata disebabkan oleh virus corona. Bila dilakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop elektron bagaimanakah bentuk virus tersebut? Berikut ini merupakan gambar ilustrasi virus corona.

Gambar. Ilustrasi Struktur dan Bentuk Virus Corona

(https://nationalgeographic.grid.id/read/132047744)

 1.    Sejarah Penemuan Virus

Istilah virus berasal dari bahasa Latin, virion yang artinya racun. Sejarah penemuan virus dimulai pada tahun 1883 dengan ditemukannya penyakit yang menyebabkan adanya bintik-bintik kuning pada daun tembakau. Penyakit tersebut kemudian dikenal dengan istilah penyakit mosaik tembakau. Beberapa ilmuwan yang terlibat dalam penemuan virus adalah sebagai berikut.

 a.    Adolf Meyer

Pada tahun 1883, Adolf Meyer, seorang ilmuwan Jerman mengamati penyakit yang menyebabkan adanya bintik-bintik kuning pada daun tembakau. Meyer kemudian melakukan percobaan dengan menyemprotkan getah yang diekstraksi dari tanaman tembakau yang sakit ke tanaman tembakau yang sehat. Ternyata, tanaman tembakau yang sehat menjadi sakit. Meyer kemudian mencoba mengamati daun tembakau yang sakit dengan menggunakan mikroskop biasa. Akan tetapi, ia tidak dapat menemukan bakteri yang diduga menjadi penyebab penyakit tersebut. Meyer kemudian menyimpulkan bahwa bakteri penyebab penyakit pada tanaman tembakau berukuran lebih kecil dari bakteri biasanya

 b.   Dmitri Ivanovsky

Pada tahun 1892, Dmitri Ivanovsky, seorang ilmuwan Rusia melakukan percobaan dengan menyaring getah tanaman tembakau yang sakit dengan menggunakan saringan bakteri. Selanjutnya, hasil saringan tersebut ditularkan pada tanaman tembakau yang sehat. Ternyata, tanaman tembakau yang sehat tersebut menjadi sakit. Ivanovsky kemudian menyimpulkan bahwa penyebab penyakit pada tanaman tembakau adalah bakteri patogenik yang sangat kecil atau bakteri penghasil toksin yang dapat melewati saringan.

 c.    Martinus Beijerinck

Pada tahun 1897, Martinus Beijerinck, seorang ilmuwan Belanda melakukan percobaan untuk membuktikan bahwa agen penyebab penyakit pada tanaman tembakau dapat berkembang biak. Beijerinck menyemprotkan getah tanaman yang sudah disaring ke tanaman yang sehat. Setelah tanaman yang sehat menjadi sakit, getah tanaman tersebut digunakan untuk menginfeksi tanaman berikutnya, dan seterusnya hingga beberapa kali pemindahan. Ternyata, melalui beberapa kali pemindahan, sifat patogennya tidak berkurang. Agen tersebut juga berbeda dengan bakteri, karena tidak dapat dikembangbiakkan di dalam cawan petri yang berisi nutrisi. Selain itu, juga tidak dapat dinonaktifkan menggunakan alkohol. Beijerinck kemudian menyimpulkan bahwa agen tersebut adalah partikel yang lebih kecil danlebih sederhana dari bakteri. Beijerinck kemudian menyebutnya sebagai virus lolos saring (filterable virus).

 d.   Wendell Meredith Stanley

Pada tahun 1935, Wendell Meredith Stanley, seorang ilmuwan Amerika berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit pada tanaman tembakau. Penyakit ini kemudian dikenal dengan nama Tobacco Mosaic Virus (TMV).

 

2.    Ciri-ciri Virus

• Virus berukuran sangat kecil, berkisar 0,02-0,3 μm (1 μm = 1/1.000 mm), dan paling besar berukuran 200 μm, karena itu virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
• Tubuh virus terdiri atas selubung proton (kapsid), dan bahan inti. Bahan inti berupa RNA (Ribonucleic acid) dan DNA (Deoxiribonucleic acid).
• Virus tidak mempunyai membran dan organel-organel sel yang penting bagi kehidupan.
• Virus hanya dapat bereproduksi jika berada dalam sel hidup atau jaringan hidup.
• Biasanya stabil pada pH 5.0 sampai 9.0.
• Virus dapat dikristalkan seperti benda mati. Bentuk virus bermacam-macam ada yang berbentuk batang, bola, atau bulat, berbetuk peluru, dan berbentuk T.
• Aktivitas virus dapat dihilangkan oleh sinar ultra ungu dan sinar X tetapi zat antibiotik dan zat antibakteri lain tidak berpengaruh terhadapnya.

 3.    Struktur Virus

Virus tidak termasuk sel (aseluler), karena tidak memiliki bagian-bagian sel seperti dinding sel, membran sel, sitoplasma, inti sel, dan organel-organel lainnya. Partikel virus yang lengkap disebut virion. Secara umum, struktur virus diwakili oleh bakteriofag yang berbentuk seperti huruf T.

Gambar. Struktur Virus Bakteriofage

• Bentuk virus (bakteriofag) terdiri dari kepala, selubung, dan ekor.
• Kepala berbentuk heksagonal, terdiri dari kapsomer yang mengelilingi asam nukleatnya (DNA-nya).
• Satu unit protein yang menyusun kapsid disebut kapsomer.
• Selubung ekor berfungsi sebagai penginfeksi.
• Serabut-serabut ekor terdapat di dasar selubung ekor, berfungsi sebagai penerima rangsang.

 

4.    Bentuk virus

Virus memiliki bentuk yang bermacam-macam, seperti batang, bulat, oval (peluru), filamen (benang), polihedral, dan seperti huruf T.

• Bentuk batang, misalnya TMV (Tobacco Mosaic Virus).
• Bentuk batang dengan ujung oval seperti peluru, misalnya Rhabdovirus
• Bentuk bulat, misalnya HIV (Human Immunodeficiency Virus) dan Orthomyxovirus.
• Bentuk filamen (benang), misalnya virus Ebola.
•  Bentuk polihedral, misalnya Adenovirus.
• Bentuk seperti huruf T, misalnya bakteriofag, yaitu virus yang menyerang bakteri Escherichia coli.
• Berikut ini gambar beberapa bentuk virus.

Gambar. Macam-macam bentuk virus

Sumber : https://www.dictio.id

 PERKEMBANGBIAKAN VIRUS

Penggandaan materi genetik inang yang disebut replikasi. Replikasi virus secara umum terbagi menjadi 2 yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.

Siklus Litik

Siklus litik secara umum mempunyai lima tahap, yaitu :

1.  Adsorbsi, Penempelan virus pada inang.
2. Penetrasi, Virus melubangi membran sel inang dengan enzim lisozim.  Setelah berlubang, virus akan menyuntikkan materi genetiknya kedalam sitoplasma sel inang
3. Replikasi/sintesis, Materi genetik dari virus akan menonaktifkan materi genetik sel inangnya kemudian mengambil alih kerja sel inang.
4. Perakitan, Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi oleh kapsid, berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus
5. Lisis, Virus-virus yang telah matang akan berkumpul pada membran sel dan menyuntikkan enzim lisosom untuk menghancurkan membran sel.

 

Siklus Lisogenik

Tahapan-tahapan dalam daur lisogenik adalah adsorpsi dan infeksi, penetrasi, penggabungan, pembelahan, serta sintesis.

1. Adsorpsi, Virion menempel pada reseptor spesifik sel inang dengan menggunakan bagian serabut ekornya.
2. Penetrasi,  Virus menginjeksikan materi genetiknya ke dalam sel inang sehingga kapsid virus menjadi kosong (mati).
3. Penggabungan, DNA virus bakteriofag bergabung dengan DNA bakteri (sel inang) membentuk profag. Dalam bentuk profag, sebagian besar gen berada dalam fase tidak aktif, tetapi ada sedikitnya satu gen yang selalu aktif. Gen aktif berfungsi mengkode protein reseptor. Protein reseptor berfungsi menjaga agar gen-gen profag tidak aktif.
4. Pembelahan, Jika sel inang membelah, setiap anakannya akan mewarisi profag. Profag dapat diinduksi menjadi aktif, sehingga mengakibatkan terjadinya daur litik.
5. Sintesis, Profag aktif dan keluar dari kromosom bakteri, sehingga DNA bakteri (sel inang) hancur. Kemudian, terjadi fase replikasi DNA bakteriofag, sintesis bagian-bagian tubuh virus, dan seterusnya seperti pada daur litik.
6. Perakitan, Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi oleh kapsid, berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus
7.  Lisis, Virus-virus yang telah matang akan berkumpul pada membran sel dan menyuntikkan enzim lisosom untuk menghancurkan membran sel.

 
Gambar. Replikasi virus secara Litik dan Lisogenik

https://www.quipper.com.

 

PERANAN VIRUS

Peran Menguntungkan  

Sebagian besar virus memang merugikan karena merupakan parasit intraseluler obligat pada sel hidup. Akan tetapi, ada beberapa virus yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Di antaranya adalah sebagai berikut.

1. Pembuatan vaksin protein. Selubung virus dapat digunakan sebagai protein khusus yang akan memacu terbentuknya respons kekebalan tubuh untuk melawan suatu penyakit.
2. Digunakan dalam pembuatan rekayasa genetika, misalnya untuk terapi gen.
3. Pengobatan secara biologis, yaitu dengan melemahkan atau membunuh bakteri, jamur, atau protozoa yang bersifat patogen.
4. Pembuatan perangkat elektronik. Tim ilmuwan dari John Innes Center di Inggris berhasil menginokulasi partikel virus dan mencampurnya dengan senyawa besi (Fe) untuk membuat kapasitor (alat penyimpan energi listrik).
5. Pemberantasan hama tanaman. Misalnya Baculovirus yang digunakan untuk biopestisida. Biopestisida ini tidak mencemari lingkungan.
6. Produksi interferon, yaitu sejenis senyawa yang mampu mencegah replikasi virus di dalam sel induk.
7. Pembuatan hormon insulin, yaitu dengan mencangkokkan virus penyebab kanker pada gen-gen penghasil insulin dalam tubuh bakteri. Akibatnya, bakteri tersebut dapat berkembang biak dan memproduksi insulin.

 

Peran Merugikan

1.    Virus penyebab penyakit pada tumbuhan

• Tobacco mosaic virus (TMV) penyebab penyakit mosaik, tembakau,  pertumbuhan terhambat, daun bercak-bercak.
• Virus Tungro penyebab kerdil tanaman padi →were 
• Citrus leprosis virus (CiLV) : jeruk, menyerang pembuluh  tapis jeruk

 2.    Virus penyebab penyakit pada hewan:

•  Newcastle Disease Virus (NCDV) » tetelo-ayam/unggas-  mencret, batuk-batuk, kematian
• Foot and Mouth Disease Virus (FMDV) » kuku dan mulut  hewan ternak, sapi, kerbau, domba-melepuh dan berlendir
• Avian Influenza Virus » flu-unggas-gangguan pernapasan ringan  sampai akut-virus influenza tipe A (H5N1)-menyebar ke babi,  kucing, anjing, manusia
• Rabies virus » rabies-anjing, monyet, kucing, kelelawar,,  manusia-sistem saraf pusat, otak-takut air, gelisah, hilang  kontrol otot, agresif

3.    Virus penyebab penyakit pada manusia:

a.    Influenza Virus

•      Nama Virus: Influenza Virus

•      Penyakit: influenza/flu

•      Menyerang: saluran pernafasan atas, kulit,  tulang

•      Gejala: demam, pilek, pusing, pegal & batuk

•      Penularan: lewat udara

b.    Human immunodeficiency virus (HIV)

•      Nama Virus: Human immunodeficiency virus (HIV)

•      Penyakit: Acquired Immuno Deficiency Syndrom (AIDS)

•      Menyerang: sel darah putih (limfosit T), sistem  kekebalan tubuh

•      Gejala: gabungan beberapa jenis penyakit  (menurunnya kekebalan tubuh)

•      Penularan melalui hubungan kelamin, transfusi darah,  penggunaan bersama jarum terkontaminasi melalui  injeksi obat dan dalam perawatan kesehatan, dan  antara ibu dan bayinya selama masa hamil, kelahiran  dan masa menyusui

c.    Hepatitis virus

•      Nama Virus: Hepatitis virus

•      Penyakit: hepatitis B

•      Menyerang: sel-sel hati

•      Gejala: perut membesar, tubuh menjadi kuning

•      Penularan:Makanan/minuman (terkontaminasi feses pasien), misalnya makan  buah-buahan tidak dicuci, sayur yang tidak dimasak/setengah matang,  es batu (terkontaminasi),pecandu narkotika, hubungan seks anal, jarum suntik atau pisau  (terkontaminasi), transfusi darah & gigitan manusia, orang yang mempunyai banyak pasangan seksual, berdarah karena terpotong,  mimisan, menstruasi, perlengkapan  pribadi (kontak oleh penderita:  sikat gigi, alat cukur atau alat manicure)

d.    Ebolavirus

•      Nama Virus: Ebolavirus

•      Penyakit: Ebola

•      Menyerang: sel-sel pertahanan tubuh

•      Gejala: muntah, diare, tidak enak  badan, sakit kepala, nyeri otot, sakit  perut, pendarahan organ dalam,  demam, bercak-bercak merah,  peradangan hati, kerusakan ginjal,  dan penurunan jumlah trombosit

•      Penularan: kontak langsung dengan  cairan tubuh atau kulit

e.    Poxvirus

•      Nama Virus: Poxvirus

•      Penyakit: cacar

•      Menyerang: sel kulit

•      Gejala: demam, batuk, pilek,  luka cacar seluruh tubuh

•      Penularan: udara,  bersentuhan

f.     Polio virus

•      Nama Virus: Polio virus

•      Penyakit: polio

•      Menyerang: sistem saraf pusat

•      Gejala: kelumpuhan

•      Penularan: virus yang telah  masuk melalui mulut akan  melewati jalur pencernaan hingga  sampai di usus, berkembang biak  yang dikeluarkan kembali melalui  tinja.Tinja tersebut yang sangat  berpotensi menjadi sumber  penularan virus kepada orang lain

g.    Mumps virus

•      Nama Virus: Mumps virus

•      Penyakit: gondong

•      Menyerang: sel kelenjar ludah

•      Gejala: bengkak di belakang telinga

•      Penularan: melalui udara, melalui  percikan ludah, atau karena kontak  langsung dengan ludah orang yang  terinfeksi

h.    Herpes simplex virus

  • Nama Virus: Herpes simplex virus

  • Penyakit: Herpes

  • Menyerang: membran mukus (lendir)  di mulut, alat kelamin, dan kulit

  • Gejala: kulit memerah dan muncul  bintil seperti luka melepuh

  •  Penularan: melalui udara, sentuhan  langsung dengan daerah yang  terinfeksi

i.      Human papillomavirus

   • Nama Virus: Human papillomavirus

   • Penyakit: kutil (kulit & alat kelamin)

   • Menyerang: sel-sel kulit dan dapat  berkembang jadi kanker

   • Gejala: adanya benjolan di kulit

   • Penularan: sentuhan, penggunaan  barang bersama, hubungan seksual

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Kesumah, Dini.  2020. Modul Pembelajaran Biologi Kelas X. Jakarta: Dikdasmen.

 Irnaningtyas. 2016. Biologi Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta. Penerbit Erlangga.

 Https://www.quipper.com/id/blog/mapel/biologi/materi-virus-kelas-10/ di akses tanggal 9 September 2020.

 Struktur dan Bentuk Virus Corona (https://nationalgeographic.grid.id/read/132047744) diakses tanggal 9 September 2020.