VIROLOGI

Virologi

• Standar Kompetensi : Memahami prinsip-prinsip pengelompokkan makhluk hidup
• Kompetensi Dasar : Mendeskripsikan ciri-ciri, replikasi, dan peran virus dalam kehidupan
• Tujuan : Siswa dapat memahami ciri-ciri virus, struktur tubuh virus, dan peran virus bagi manusia
• Indikator

1. Menggambar struktur tubuh virus berdasarkan foto ultramikroskopis
2.  Mendeskripsikan ciri-ciri virus
3.  Membandingkan ciri virus dan ciri hewan/tumbuhan 
4.  Menggambar skema reproduksi virus
5.  Mengidentifikasi peran virus bagi manusia 
6. Membuat kajian tentang virus dan penyakit yang disebabkannya

Materi Ajar

• Prinsip dan dasar klasifikasi makhluk hidup
• Ciri-ciri virus meliputi:

• Ciri benda mati virus
•  Ciri hidup virus
•  Struktur tubuh virus
•  Cara reproduksi virus
•  Peran virus bagi manusia meliputi:

1. Peran yang menguntungkan
2.  Peran yang merugikan

Metode Pembelajaran

• Diskusi-Penugasan

Langkah-Langkah Pembelajaran

Kegiatan

• Guru bersama siswa mendiskusikan prinsip-prinsip klasifikasi makhluk hidup.
•  Guru bersama siswa mendiskusikan klasifikasi makhluk hidup pada tingkat Kingdom.
• Guru menanyakan sejarah penemuan virus.
•  Guru bersama siswa menggambar struktur tubuh virus berdasarkan foto ultramikroskopis.
•  Guru bersama siswa mendiskusikan ciri-ciri dan struktur tubuh virus.
•  Siswa menyimpulkan perbedaan ciri virus dengan makhluk hidup lain .
• Guru bersama siswa menggambar skema reproduksi virus.
• Guru bersama siswa mendiskusikan peran virus bagi manusia
• Guru bersama siswa menyimpulkan ciri-ciri dan struktur tubuh virus.
• Guru menugaskan siswa untuk membuat kajian tertulis tentang virus dan penyakit yang disebabkannya.
• Tugas dikumpulkan pada jam pelajaran berikutnya

 Alat/Bahan/Sumber

1. Buku Biologi Kelas X
2.  Foto ultramikroskopis virus
3. Berbagai informasi tentang penyakit yang disebabkan virus

PENDAHULUAN

• Virus dipelajari dalam ilmu virologi
• Virus merupakan oraganisme yang sangat kecil dari bakteri 
• Aseluler
• Satuan ukuran virus mili mikron (1/1000000 mm), sedangkan bakteri / sel  satuannya mikron (1 /1000 mm)
• Satuan kehidupannya pada virus adalah Virion sedangkan bakteri adalah sel
• Kata virus berasal dari bahasa latin yang berarti racun
• Virus juga dinamakan meta organisme, genom yang terbungkus di dalam suatu lapisan pelindung protein
• Virus dianggap sebagai jembatan antara makhluk hidup dan makhluk tak hidup , karena kemampuan dapat dikristalkan (seperti mati) dan dapat berkembang biak dengan replikasi /proliferasi (seperti hidup)
• Hanya mempunyai satu Asam nuklead DNA atau RNA

BATASAN VIRUS

• Virus merupakan organisme yang sangat kecil dan jauh lebih kecil dari bakteri dan mampu menembus saringan bakteri dan hanya dapat disaring dengan menggunakan saringan porselin (Dimitri Ivanowsky dan Beijerinck)
• Virus adalah parasit intra seluler ,dan parasit obligat dengan ukurannya 20-200 nm (mili mikron) bentuk dan komposisi kimianya bervariasi,
• Hanya mengandung satu asm nuklead saja yaitu RNA or asam nuklead DNA.
• Partikelnya secara utuh disebut “VIRION”
• Virion terdiri dari “Kapsid” dari bahan Protein yang diambil dari mahkluk hidup lain, mudahnya virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri.
• karena itulah Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup (obligatparasit)
• Virus resisten terhadap Antibiotics , sehingga tidak mati dengan antibiotik , mematikannya dengan Interferon

ASAL USUL VIRUS

• Asal-usul virus belum diketahui secara jelas
• Ada 3 hipotesis mengenai asal-usul virus :

1. Virus merupakan parasit sel-sel primitif dan keduanya berevolusi bersama. Banyak virus sekarang tidak menyebabkan kerusakan sel hospes dan tetap laten dalam tuan rumah (lisogenik)
2. Virus berevolusi dari kuman parasit. Meskipun demikian untuk organisme intraseluler obligat lainnya misal ada chlamydia, pada saat ini tidak ada bukti bahwa virus berevolusi ke kuman / bakteri
3. Virus mungkin merupakan komponen sel tuan rumah yg kemudian menjadi otonom

HISTORITIKAL VIRUS

• Virus pertama kali ditemukan oleh Adolf Meyer di Nederland pada tahun 1883
• Penelitian tentang virus dilanjutkan oleh ahli botani berkebangsaan Rusia yaitu Dimitri Ivanowski (1892), dan Baijerinck (1899) berkebangsaan Jerman Keduanya meneliti pada Daun tembakau yang terdapat bercak putih (Mozaik)
• Kemudian Keduanya menyimpulkan bahwa penyakit mozaik pada tembakau disebabkan oleh virus
• Loffer dan Frosch (1897) menemukan virus hewan yang menyebabkan penyakit mulut dan kuku pada ternak ( Mouth and Mouth Disease)
• Reed tahun 1907 menemukan virus yang menyebabkan penyakit demam kuning pada manusia
• Twort (1916) dan d’Herelle (1917) menemukan virus yang menyebabkan lisis pada bakteri yang disebut dengan bakteriofage.
• tahun(1935) saientis amerika Wendell Stanley mampu mengkristalkan virus TMV yang membuat Virus kehidupan yang serupa benda mati
• setelah itu ditemukan mikroskop elektron yang memudahkan pengamatan virus meskipun satuan ukurannya milimikron OK

SIFAT KHUSUS VIRUS

• Menurut Lwoff, Horne dan Tournier (1966) :

1. Bahan genetik virus terdiri dari DNA atau RNA, sehingga tidak terdiri dari kedua jenis asam nukleat sekaligus
2. Struktur dari virus relatif sangat sederhana, yakni terdiri dari pembungkus yang mengelilingi asam nukleat (DNA/RNA ) itu dari bahan Protein yang kemudian disebut kapsid
3. Virus mengadakan reproduksi hanya dalam sel hidup, yakni dalam sitoplasma, dalam nukleus atau di dalam keduanya dan tidak mengadakan kegiatan reproduksi jika berada di luar sel hidup
4. Virus tidak membelah diri dengan cara pembelahan karena konsep membelah diri adalah dibelah jadi dua dengan menggunakan materi sendiri , sedang Virus meskipun DNA nya bisa meriplikasi tetapi tetap harus mencari protein untuk membuat kapsid
5. Partikel virus baru dibentuk dengan suatu proses biosintesis majemuk yang dimulai dari pemecahan suatu partikel virus infektif menjadi lapisan protein pelindung dan komponen asam nukleat infektif ( Asembling /Perakitan)
6. Asam nukleat partikel virus yang menginfeksi sel mengambil alih kekuasaan dan pengawasan sistem enzim sel hospesnya, sehingga selaras dengan proses sintesis asam nukleat dan protein virus ( Eklipase / Sintesis / Proliferase)
7. Virus menginfeksi sel menggunakan ribosom sel hospes untuk keperluan metabolisme mendapatkan protein untuk kaopsidnya
8. Komponen-komponen utama virus dibentuk secara terpisah dan baru digabung di dalam sel hospes tidak lama sebelum dibebaskan / Lisis
9. Selama dalam proses pembebasan, bebrapa partikel virus mendapatkan selubung luar yang mengandung protein /glikoprotein / Lipid dan bahan lain yang sebagain besar berasal dari dalam sel hospes
10. Partikel virus lengkap dinamakan virion dan dari inti asam nukleat yang dikelilingi lapisan protein yang bersifat antigenik yang disebut dengan kapsid

BENTUK DAN UKURAN VIRUS

• Bentuk virus sangat bervariasi.

1. Ada yang berbebtuk bulat
2. oval
3. memanjang
4. silindris
5. dan ada juga yang berbentuk hurut T

• Ukuran tubuh virus sangat kecil dan bervariasi yaitu kira-kira berdiameter 20 nm, Karena sangat kecil maka virus tidak dapat dilihat dg menggunakan mikroskop biasa, kecuali poxyvirus

SUSUNAN TUBUH VIRUS

1. Kapsid

• Kapsid merupakan lapisan pembungkus tubuh virus, yang tersusun atas protein.
• Kapsid terdiri dari sejumlah kapsomer yang terikat satu sama lain dengan ikatan nonkovalen
• Fungsi kapsid :

1. Memberi bentuk virus
2. Sebagai pelindung virus dari kondisi lingkungan yang merugikan dirinya
3. Mempermudah proses penempelan pada proses penembusan ke dalam sel

2. Isi (Nucleic acid)

• Terdapat di sebelah dalam kapsid berupa materi genetik, yaitu suatu molekul pembawa sifat keturunan.
• Materi genetik ini berupa ARN atau ADn.
• Virus hanya memiliki satu asam nukelat saja
• Asam nukelat sering bergabung dengan protein sehingga disebut Nukleoprotein

3. Kepala dan ekor

• Ekor virus berfungsi melekatkan tubuh virus pada inang
• Struktur virus ada 2 macam yaitu virus telanjang dan virus terselubung
• Virus telanjang terdiri dari 5 kelompok :

1. Piconavirus
2. Reovirus
3. Adenovirus
4. Papovirus
5. Parvovirus

• Sedang virus lain di luar kapsid terdapat selubung luar (envelope) yang terdiri dari protein dan dan lipid
• Pengertian tentang asam ukleat virus mempunyai arti penting untuk memahami proses perkembangbiakan virus, sifat biologiknya dll

REPLIKASI VIRUS

• Perkambang biakan virus mempunyai arti penting agar mengetahui bagaimana virus bisa mematikan atau menstransformasi sel.

Adapun tahap-tahap replikasi virus adalah

1. Adsorpsi
2. Penetrasi sel inang
3. Eklipase
4. Asembling (Pembentukan virus baru)
5. Lisis (Pemecahan sel inang)

1. Adsorpsi

• Attachment (adsorption): the phage attaches to a protein or polysaccharide molecule (receptor) on the surface of the bacterial cell.
• Merupakan tahap penempelan (attachment) virus pada dinding sel inang. Virus menempelkan sisi tempel atau reseptor site ke dinding sel bakteri

2. Penetrasi sel inang

• Setelah reseptor site, bagian ini kemudian mengeluarkan enzim untuk membuka dinding sel bakteri
• Molekul asam nuklead virus bergerak keluar melalui pipa ekor dan masuk ke dalam sitoplasma sel melalui dinding sel yang terbuka
• Pada virus telanjang, proses penyusupan terjadi dengan cara fagositosis virion, sedangkan pada virus terselubung dapat terjadi dengan cara fusi yang diikuti masuknya nukleokapsid ke sitoplasma

3. Eklipase

• Asam nukleat virus menggunakan asam nukleat bakteri untuk membentuk bagian-bagian tubuh virus, seperti protein, asam nukleat dan kapsid
• Bahan yang digunakan berasal dari protein, enzim, san asam nukleat sel bakteri

4. Pembentukan virus(bakteriofage) baru

• Setelah bagian-bagian tubuh virus terbentuk, maka pada fase ini bagian-bagian itu akan digabungkan untuk menjadi virus yang baru dari 1 sel bakteri akan dihasilkan 100-300 virus baru

5. Pemecahan sel inang

• Akhir dari siklus adalah pecahnya sel bakteri.
• Di dalam sel bakteri terbentuk enzim lisosim yang mampu melarutkan ikatan kimia dinding sel bakteri. Setelah dinding sel pecah maka keluarlah virus baru itu dan selanjutnya mencari sel bakteri lainnya

CARA LISOGENIK :
Prinsipnya Inang yang diserang kuat sehinga virus tidak bisa menghancurkan seperti kasus Lisis namun Virus membentuk PROFAGE sehingga inang tetap hidup dan bisa berkembang biak tetapi di tubuh inang tetap ada Profage yang sewaktu waktu akan menghancurkan inang ketika antibody inang turun OK

KLASIFIKASI VIRUS

• Pada awalnya kriteria menentukan apakah suatu jasad termasuk virus atau bukan hanya didasarkan pada kemampuannya melewati saringan kuman
• Dengan lebih diketahuinya penyakit yang ditimbulkan, maka penggolongan virus lebih dikembangkan.
• Tahun 1966 dibentuk Komite Internasional Untuk Penamaan dan Penggolongan Virus.

Pada saat ini penggolongan virus meliputi pembagian atas famili, subfamili, genus dan spesies

1. Nama famili virus ditandai dengan akhiran viridae, anggota famili mempunyai sifat umum sama dan tidak banyak berubah. Anggota famili tertentu mempunyai morfologi virion, struktur dan replikasi genom khas.
2. Nama sub famili diberi akhiran virinae
3. Nama akhiran genus diberi akhiran virus
4. Kriteria dasar klasifikasi virus

• Jenis asam nukelat, ARN atau ADN
• Ukuran dan morfologi
• Adanya enzim spesifik yang dimiliki
• Kepekaan terhadap zat kimia dan keadaan fisik
• Cara penyebaran alamiah
• Gejala-gejala yang ditimbulkan
• Ada tidaknya selubung
• Banyaknya kapsomer

VIRUS DNA
Virus DNA (Deoxybo Nucleat Acid) terdiri dari 6 kelompok :

1. Poxvirus
2. Virus herpes
3. Adenovirus
4. Virus Papova
5. Virus parvo
6. Hepadnavirus

1. Poxvirus

• Merupakan virus yang memiliki ukuran cukup besar seperti batu bata
• Ukuran 300x200x100 nm.
• Dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa
• Terdiri dari inti DNA dengan bagian tengah cekung

Ada 4 kelompok :

1. virus mamalia
2. virus unggas
3. onkogenik virus dan lain-lain

Virus mamalia :

1. Variola
2. Vaksinia
3. Cacar sapi
4. Ektro melia
5. Cacar kelinci
6. Cacar monyet

Virus unggas :

1. Virus burung
2. Virus kalkun
3. Virung onkogenik
4. Miksoma
5. Fibroma

Lain-lain :

• Virus dermatitis pustula menular
• Virus bintik-bintik pemerah susu
• Virus stomatitis pustula sapi

2. Virus herpes

• Berselubung, ikosahedron
• Berkembang biak dalam inti sel
• Dibungkus selubung yang peka eter
• Ukuran 100-150 nm

Ada 5 macam Herpes karena Virus :

• Herpes simplek
• Varicella
• Herpes zooster
• Sitomegalovirus
• Virus epstein barr

Herpes simplek

• Menyebabkan erupsi kulit vesikuler ringan

Ada 2 type :

1. Tipe infeksi pada mulut, mata, SSP
2. Tipe infeksi pada alat kelamin

Varicella

• Morfologi identik dengan herpes simplek
• Menyebabkan cacar air pada anak-anak
• Gejala berupa erupsi vesikel pada kulit dan selaput lendir, timbul tidak serentak

Sumber penderita cacar atau herpes zoster

Herpes Zoster

• Pada infeksi varicella infeksi menyeluruh, tetapi pada herpes zoster terlokalisasi
• Yang paling sering terkena adalah daerah kulit yang dipersyarafi oleh segmen sumsum tulang belakang T2 – L2 dan nervus trigeminus

Sitomegalovirus

• Mirip virus herpes yang lain
• Menyebabkan pembengkaan sel host
• Bila sistemik menyebabkan pembengkakan hati

Virus Epstein Barr

• Tidak dapat dibedakan dengan virus herpes yang lain
• Memiliki afinitas terhjdap sel limfoblast
• Menginfeksi sel limfosit
• Menyebabkan leukopenia

3. Adeno Virus

• Virus DNA tidak berselubung
• Berbentuk bulat diameter 70-90 nm
• Stabil pada suhu 4-36o C
• Mati pada suhu 56 derajad Celsius

Misal : Adenovirus manusia hanya hidup pada sel manusia

• Memiliki efek mengelompokkan dan membulatkan sel host  mirip gumpalan sehingga terjadi sarkoma

4. Virus Papova

• Berkembang dalam inti sel
• Tahan terhadap eter
• Menyebabkan kutil pada manusia

5. Virus parvo

• Virus berukuran kecil
• Diameter 18-22 nm
• Kebal terhadap eter
• Ditemukan pada binatang
• Pada manusia belum jelas

6. Hepadnavirus

• Virion : berselubung (HBsAg), berdiamter 42 nm
• Replikasi di hepatosid
• Misal : Virus hepatitis B

VIRUS RNA

Virus RNA terdiri dari 9 kelompok :

• Virus picorna
• Orthomyxo virus
• Paramyxo Virus
• Virus Rubella
• Rhabdo Virus
• Arbovirus
• Virus Corona
• Virus Leuko
• Virus Rheo

1. Virus Picorna

• Ukuran kecil 20-30 nm, tak terselubung kebal terhadap eter
• Terdiri dari 2 tipe :

1. Virus polio
2. Orthomyxo Virus

Virus polio

• Berdiameter 30 nm, Bulat, Kebal eter, Kloroform Garam emepedu
• Dapat hidup pada pH rendah dan suhu rendah
• Menyebabkan penyakit Poliomyelitis pada manusia

Virus Coxsachie

• Menyebabkan faringitis vesikuler, ISPa ringan dan meningitis

2.Orthomyxo Virus

• Virus RNA berselubung yangmampu diserap oleh reseptor eritrosit
• Ukuran 80-120 nm
• Berbentuk bulat
• Yang termasuk golongan virus ini adalah virus influenza
• Virus Influenza menyebabkan infeksi saluran pernafasan,
• Virus masuk (port de entri ) mukosa saluran nafas.
• Sembuh sendiri dalam waktu 3-7 hari apabila tanpa infeksi sekunder

4. Paramyxo Virus

• Virus besar berukuran 100-250 nm
• Yang termasuk golongan virus ini adalah :

Parotitis epidemica (Mumps)

• Menyebabkan infeksi akut pada kelenjar ludah
• Tanda khas berbicara dengan bergumam
• Inaktif pada suhu kamar, UV, eter dan formaldehida
• Port de entri mukosa saluran nafas dan konjungtiva

Respiratory syncytial virus

• Menyebabkan bronkiolitis dan pneumonia

Campak

• Menyebabkan infeksi akut sangat menular ditandai dengan ruam makulopapular menyeluruh didahului oleh demam, batuk, radang konjungtiva berair, biasanya sembuh sendiri

4. Virus Rubella

• Merupakan virus RNA berselubung
• Pada anak menyebabkan limfadenopati
• Pada dewasa menyebabkan infeksi sendi dan perdarahan bawah kulit
• Pada masa awal kehamilan embriopati
• Ukuran 50-70 nm
• berbentuk bulat
• tidak tahan pemanasan
• inaktif oleh eter dan kloroform
• Port de entrée mukosa saluran nafas
• Berkembang biak pada KGB leher
• Bagi petugas kesehatan hati-hati terhadap bayi yang terinfeksi virus ini

5. Rhabdo virus

• Berbentuk seperti peluru, ukuran 120-200 x 60-80 nm
• Berkembang biak pada sitoplasma sel host

Yang termasuk virus ini adalah :

1. Virus rabies

• Mati oleh sinar UV , pemanasan, eter, asam kuat dan basa kuat,
• berkembang biak pada hewan berdarah panas (anjing)
• Apabila manusia terinfeksi digigit anjing virus masuk luka melalui serabut syaraf sumsum tulang belakang
• dan SSP menyebar ke tempat lain

GEJALA RABIES

• Gejala awal lesu
• Nafsu makan menurun
• Mual
• Muntah
• Sakit kepala
• Demam
• Gejala lanjut sensitif terhadap rangsangan
• kejang
• koma dan mati

6. Arbo Virus

• Virus RNA
• berbentuk bulat
• diameter 20-60 nm
• berselubung lipid
• peka terhadap eter, garam empedu
• Berkembang biak pada serangga oleh karena itu ditularkan oleh srangga
• Dalam tubuh manusia berkembang biak dalam sel limfosit dan trombosit

Misal :

1. Virus Ensefalitis
2. Virus penyebab penyakit demam

7. Virus corona

• Berbentuk lonjong atau bulat
• Peka terhadap eter
• Menyebabkan batuk pilek, ispa dan hepatitis pada mencit

8. Virus Leuko

• Merangsang timbulnya tranaformasi keganasan pada sel leukosit
• Menyebabkan leukemia

9. Virus Reo

• Virus RNA berserat rangkap
• Tanpa selubung
• Kebal terhadap eter
• Penyebab infeksi saluran nafas dan saluran pencernaan
• Unclassified virus
• Penyebab ensefalopati

Misal

• virus hepatitis C
• virus hepatitis Delta

Routes of Virus Transmission

1. Oral transmission
2. Direct skin contact.
3. Transplacental.
4. Droplet transmission.
5. Direct inoculation.
6. Sexual transmission.