Organisme dan Fotosintesis

Beberapa organisme mampu menangkap energi dari sinar matahari dan menggunakannya untuk menghasilkan senyawa organik. Proses ini, yang dikenal sebagai fotosintesis, sangat penting untuk kehidupan karena menyediakan energi bagi produsen dan konsumen.

Organisme fotosintesis, juga dikenal sebagai fotoautotrof, adalah organisme yang mampu melakukan fotosintesis. Beberapa organisme ini termasuk tanaman yang lebih tinggi, beberapa protista (ganggang dan euglena), dan bakteri.

Fotosintesis

Dalam fotosintesis, energi cahaya diubah menjadi energi kimiawi, yang tersimpan dalam bentuk glukosa (gula). Senyawa anorganik (karbon dioksida, air, dan sinar matahari) digunakan untuk menghasilkan glukosa, oksigen, dan air. Organisme fotosintetik menggunakan karbon untuk menghasilkan molekul organik (karbohidrat, lipid, dan protein) dan membangun massa biologis. Oksigen yang dihasilkan sebagai bi-produk fotosintesis digunakan oleh banyak organisme, termasuk tumbuhan dan hewan, untuk respirasi seluler.

Sebagian besar organisme bergantung pada fotosintesis, baik secara langsung maupun tidak langsung, untuk makanan. Organisme heterotrofik (hetero-taktis), seperti hewan, kebanyakan bakteri, dan jamur, tidak mampu melakukan fotosintesis atau menghasilkan senyawa biologis dari sumber anorganik. Dengan demikian, mereka harus mengkonsumsi organisme fotosintesis dan autotrof lainnya (auto-, -trophs) untuk mendapatkan zat-zat ini.

Organisme fotosintetik

Tanaman
Alga (Diatom, Fitoplankton, Alga Hijau)
Euglena
Bakteri – Cyanobacteria dan Anoxygenic Bakteri fotosintesis

Fotosintesis pada tanaman

Fotosintesis pada tanaman
Fotosintesis pada tanaman

Fotosintesis pada tumbuhan terjadi pada organel khusus yang disebut kloroplas. Kloroplas ditemukan di daun tanaman dan mengandung pigmen klorofil. Pigmen hijau ini menyerap energi cahaya yang dibutuhkan agar fotosintesis terjadi. Kloroplas mengandung sistem membran internal yang terdiri dari struktur yang disebut thylakoids yang berfungsi sebagai tempat konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat dalam suatu proses yang dikenal sebagai fiksasi karbon atau siklus Calvin. Karbohidrat dapat disimpan dalam bentuk pati, digunakan selama respirasi, atau digunakan dalam produksi selulosa. Oksigen yang dihasilkan dalam proses dilepaskan ke atmosfir melalui pori-pori di daun tanaman yang dikenal dengan stomata.

Tanaman dan Siklus Nutrisi

Tanaman berperan penting dalam siklus nutrisi, khususnya karbon dan oksigen. Tanaman air dan tanaman darat (tanaman berbunga, lumut, dan pakis) membantu mengatur karbon di atmosfer dengan mengeluarkan karbon dioksida dari udara. Tanaman juga penting untuk produksi oksigen, yang dilepaskan ke udara sebagai produk sampingan yang berharga dari fotosintesis.

Alga dan fotosintesis

Alga dan fotosintesis
Alga dan fotosintesis

Alga adalah organisme eukariotik yang memiliki karakteristik tanaman dan hewan. Seperti binatang, alga mampu memberi makan bahan organik di lingkungan mereka. Beberapa ganggang juga mengandung organel dan struktur yang ditemukan pada sel hewan, seperti flagela dan sentriol. Seperti tanaman, alga mengandung organel fotosintesis yang disebut kloroplas. Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menyerap energi cahaya untuk fotosintesis. Alga juga mengandung pigmen fotosintesis lainnya seperti karotenoid dan phycobilins.

Alga bisa berbentuk uniseluler atau bisa eksis sebagai spesies multisel besar. Mereka tinggal di berbagai habitat termasuk lingkungan air garam dan air tawar, tanah basah, atau pada batuan lembab. Ganggang fotosintesis yang dikenal sebagai fitoplankton ditemukan di lingkungan laut dan air tawar. Sebagian besar fitoplankton laut terdiri dari diatom dan dinoflagellata. Sebagian besar fitoplankton air tawar terdiri dari ganggang hijau dan cyanobacteria. Fitoplankton mengambang di dekat permukaan air agar memiliki akses sinar matahari yang lebih baik yang dibutuhkan untuk fotosintesis. Ganggang fotosintesis sangat penting bagi siklus global nutrisi seperti karbon dan oksigen. Mereka menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer dan menghasilkan lebih dari setengah pasokan oksigen global.

Euglena

Euglena adalah protista uniseluler pada genus Euglena. Organisme ini diklasifikasikan dalam filum Euglenophyta dengan alga karena kemampuan fotosintesisnya. Para ilmuwan sekarang percaya bahwa mereka bukan alga tapi mendapatkan kemampuan fotosintesis mereka melalui hubungan endosimbiotik dengan ganggang hijau. Dengan demikian, Euglena telah ditempatkan di filum Euglenozoa.

fotosintetik Bakteri

fotosintetik Bakteri
fotosintetik Bakteri

Cyanobacteria

Cyanobacteria adalah bakteri fotosintetik oksigen. Mereka memanen energi matahari, menyerap karbon dioksida, dan mengeluarkan oksigen. Seperti tanaman dan alga, cyanobacteria mengandung klorofil dan mengubah karbon dioksida menjadi gula melalui fiksasi karbon. Tidak seperti tanaman eukariotik dan alga, cyanobacteria adalah organisme prokariotik. Mereka kekurangan inti nukleus membran, kloroplas, dan organel lainnya yang ditemukan pada tumbuhan dan alga. Sebagai gantinya, cyanobacteria memiliki membran sela luar ganda dan membran thylakoid terlipat dalam yang digunakan dalam fotosintesis. Cyanobacteria juga mampu melakukan fiksasi nitrogen, suatu proses dimana nitrogen atmosfer diubah menjadi amonia, nitrit, dan nitrat. Zat ini diserap oleh tanaman untuk sintesis senyawa biologis.

Cyanobacteria ditemukan di berbagai biomasa tanah dan lingkungan perairan. Beberapa dianggap extremophiles karena mereka tinggal di lingkungan yang sangat keras seperti hotsprings dan hypersaline bays. Gloeocapsa cyanobacteria bahkan bisa bertahan dalam kondisi ruang yang keras. Cyanobacteria juga ada sebagai fitoplankton dan bisa hidup di dalam organisme lain seperti jamur (lichen), protista, dan tumbuhan. Cyanobacteria mengandung pigmen phycoerythrin dan phycocyanin, yang bertanggung jawab atas warna biru-hijau mereka. Karena penampilan mereka, bakteri ini kadang disebut ganggang biru-hijau, meski sama sekali bukan alga.

Bakteri fotosintetik Anoksigenik

Bakteri fotosintetik anoxygenic adalah fotoautotrof (mensintesis makanan dengan menggunakan sinar matahari) yang tidak menghasilkan oksigen. Tidak seperti cyanobacteria, tumbuhan, dan ganggang, bakteri ini tidak menggunakan air sebagai donor elektron dalam rantai transpor elektron selama produksi ATP. Sebagai gantinya, mereka menggunakan hidrogen, hidrogen sulfida, atau sulfur sebagai donor elektron. Bakteri fotosintetik anoksigenik juga berbeda dari cyanobaceria karena mereka tidak memiliki klorofil untuk menyerap cahaya. Mereka mengandung bakteriiochlorophyll, yang mampu menyerap panjang gelombang cahaya lebih pendek dari pada klorofil. Dengan demikian, bakteri dengan bakteriomloroktil cenderung ditemukan di zona perairan dalam dimana panjang gelombang cahaya yang lebih pendek dapat menembus.

Contoh bakteri fotosintesis anoxygenic termasuk bakteri ungu dan bakteri hijau. Sel bakteri ungu datang dalam berbagai bentuk (spherical, rod, spiral) dan sel ini bisa motil atau non-motil. Bakteri belerang ungu biasanya ditemukan di lingkungan perairan dan mata air belerang dimana hidrogen sulfida ada dan oksigen tidak ada. Bakteri ungu non-belerang menggunakan konsentrasi sulfida lebih rendah daripada bakteri belerang ungu dan menyimpan belerang di luar sel mereka, bukan di dalam sel mereka. Sel bakteri hijau biasanya bulat atau berbentuk batang dan sel utamanya tidak bergerak. Bakteri sulfur hijau memanfaatkan sulfida atau sulfur untuk fotosintesis dan tidak dapat bertahan dengan adanya oksigen. Mereka menyimpan belerang di luar sel mereka. Bakteri hijau berkembang di habitat air yang kaya sulfida dan terkadang membentuk bunga hijau atau coklat.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *