FOTOAUTOTROF: KARAKTERISTIK DAN CONTOH - BIOLOGI

The photoautotrophs atau organisme phototrophic tergantung cahaya sebagai sumber energi dan membuatnya molekul organik dari molekul anorganik. Proses ini dikenal sebagai fotosintesis dan, secara umum, makhluk ini mewakili dasar rantai makanan.

Sumber energi terpenting bagi kehidupan adalah sinar matahari yang jatuh ke permukaan bumi. Energi cahaya ditangkap selama fotosintesis. Selama proses ini, energi diserap oleh klorofil dan pigmen lainnya, dan kemudian diubah menjadi energi kimia.

Tumbuhan adalah organisme fotoautotrofik (Gambar dari Foto-Gratis di www.pidelines.com)

Fotoautotrof umumnya menggunakan energi cahaya untuk mengubah CO2 dan air menjadi gula, yang merupakan dasar bagi ribuan molekul organik. Gula ini mampu diasimilasi oleh sebagian besar organisme hidup, tidak hanya fotoautotrof.

Kata "fotoautotroph" berasal dari tiga kata yang diambil dari bahasa Latin yang memiliki arti berbeda. Kata photo yang artinya “terang”, kata auto yang artinya “sendiri” dan kata trophos yang artinya “nutrisi”.

Istilah "fotoautotrof" mencakup banyak kelompok makhluk hidup yang berbeda, termasuk beberapa spesies bakteri dan protozoa, semua tumbuhan, alga, dan lumut. Selain itu, terdapat spesies hewan unik yang memadukan karakteristik fotoautotrofik dan heterotrofik.

Karakteristik fotoautotrof

Karakteristik wajib dari organisme fotoautotrofik adalah adanya pigmen fotosensitif. Pigmen fotosensitif adalah molekul yang mampu memahami dan menyerap energi cahaya dalam bentuk foton.

Fototrof memiliki kemampuan untuk menyerap dan mengubah energi cahaya (dari cahaya) menjadi energi kimia. Energi ini disimpan dalam molekul organik melalui proses metabolisme fotosintesis.

Sebagian besar makhluk fotoautotrofik dan fotosintesis memiliki molekul klorofil, karena ini adalah pigmen utama yang bertugas melakukan langkah awal fotosintesis. Karena adanya klorofil, hampir semua fotoautotrof berwarna hijau.

Fotoautotrofi ditemukan pada organisme uniseluler seperti cyanobacteria dan beberapa protozoa, atau pada organisme multiseluler makroskopik seperti alga, lumut, dan tumbuhan.

Organisme fotoautotrofik tersebar di hampir semua ekosistem dan ukurannya sangat bervariasi, karena mereka bisa sekecil Euglena atau sebesar sequoia raksasa.

Dengan pengecualian Antartika, tumbuhan menutupi hampir seluruh permukaan bumi dan merupakan perwakilan utama organisme fotoautotrofik. Di dalam tumbuhan terdapat berbagai macam bentuk, yang secara unik dan sempurna disesuaikan dengan semua iklim dan ekosistem darat.

Contoh organisme fotoautotrofik

Terdapat keanekaragaman yang besar dari makhluk hidup fotoautotrofik, karena ini merupakan adaptasi yang memberikan organisme yang memperolehnya kemampuan untuk bertahan hidup dalam kondisi dan ekosistem apa pun, selama mereka berada di hadapan cahaya.

- Cyanobacteria

Cyanobacteria (Sumber: Patrioter6 di en.wikibooks melalui Wikimedia Commons)

Cyanobacteria atau oxyphotobacteria termasuk dalam domain prokariotik. Mereka adalah organisme uniseluler, mereka memiliki kloroplas dan, oleh karena itu, mereka mampu melakukan fotosintesis. Membran dalam spesies ini memiliki "lamellae berfotosintesis" seperti tilakoid di dalam kloroplas tanaman.

Semua cyanobacteria memiliki pigmen klorofil A dan biliproteik seperti phycobilins atau phycocyanin. Kombinasi pigmen ini di dalam sel cyanobacteria memberi mereka warna biru-hijau yang khas.

Organisme ini tersebar di seluruh biosfer dan merupakan tipikal danau, kolam, tanah basah, dan bahan organik basah yang membusuk. Mereka adalah generalis, karena fotoautotrofi memungkinkan mereka untuk menghilangkan beberapa kondisi yang terlalu spesifik, hanya membutuhkan sinar matahari.

- Protozoa

Foto spesies Volvox (Sumber: craigpemberton via Wikimedia Commons)

Di dalam protozoa fotoautotrofik adalah euglena. Semua organisme ini mikroskopis, flagelated dan diklasifikasikan dalam kelompok Mastigophora.

Dalam banyak kesempatan, euglenidae telah diklasifikasikan sebagai alga uniseluler. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa, selain memberi makan melalui fotosintesis, mereka dapat memanfaatkan beberapa zat di lingkungan melalui pinositosis.

Euglenidae hidup bebas, hidup di air tawar (beberapa spesies adalah air asin) dan kebanyakan soliter. Mereka memiliki banyak variasi bentuk, dan bisa memanjang, bulat, bulat telur atau lanset.

Karena fotosintesis, mereka memiliki fototaktisisme positif (mereka sensitif terhadap rangsangan cahaya) dan memiliki pelebaran di dasar flagel anterior mereka yang bertindak sebagai fotoreseptor untuk energi cahaya.

Euglenidae juga merupakan photoautotrogos (Sumber: David J. Patterson melalui Wikimedia Commons)

Mereka memiliki pigmen fotosintetik klorofil A dan B, phycobilins, β-karoten dan neoxanthin dan xanthophyll tipe diadinoxanthine. Dalam banyak kasus, eugleneids tidak memenuhi semua kebutuhan nutrisinya melalui fotosintesis, sehingga mereka harus menelan vitamin B1 dan B12 dari lingkungan.

- Lumut

Lumut ditentukan oleh hubungan simbiosis antara alga dan jamur; oleh karena itu, mereka adalah organisme heterotrofik (melalui jamur) dan fotoautotrofik (melalui alga).

Hubungan antara dua jenis organisme menguntungkan bagi keduanya, karena alga dapat memanfaatkan substrat yang disediakan oleh jamur untuk tumbuh; sedangkan jamur dapat memakan gula yang dihasilkan oleh alga melalui fotosintesis.

Lumut tidak sesuai dengan kelompok taksonomi, tetapi biasanya diklasifikasikan menurut jenis jamur simbion. Semua jamur yang membentuk lumut termasuk dalam filum Ascomycota, di dalam kerajaan Fungi.

- Alga uniseluler, tumbuhan dan alga makroskopis

Alga uniseluler mungkin merupakan organisme fotoautotrofik paling melimpah dalam ekosistem akuatik; sedangkan tumbuhan merupakan makro-organisme yang paling melimpah di ekosistem darat.

Baik alga maupun tumbuhan membutuhkan keberadaan air dan karbondioksida untuk melakukan fotosintesis dan untuk dapat menunjang kebutuhan nutrisinya.

Alga uniseluler

Jika Anda mengambil sedikit air dari genangan air, danau, laguna, sungai, laut, atau badan air lainnya, dan mengamatinya di bawah mikroskop, Anda akan menemukan jutaan bentuk kehidupan flagelata kecil berwarna hijau, yang sebagian besar pasti alga uniseluler. .

Hampir semua alga uniseluler memiliki satu atau lebih flagela dan umumnya hidup bebas, walaupun ada beberapa spesies yang hidup berkoloni. Sebagian besar alga ini adalah organisme fotoautotrofik, tetapi ada kasus alga heterotrofik.

Mereka dianggap sebagai salah satu penghasil utama oksigen di planet ini dan beberapa penulis menganggap bahwa mereka adalah penghasil utama utama di lautan, karena mereka berada di dasar rantai makanan.

Tanaman

Tumbuhan adalah organisme terestrial sesil yang dicirikan oleh tubuh yang terbagi menjadi dua bagian: satu udara dan satu terestrial. Bagian terestrial terdiri dari akar, sedangkan bagian aerial terdiri dari batang, yang kemudian dibagi menjadi batang, daun, dan bunga.

Mereka memiliki banyak sekali bentuk berbeda dan mereka menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis, sama seperti semua fotoautotrof lainnya.

Namun, tumbuhan adalah makhluk hidup yang memiliki spesialisasi dalam penggunaan energi cahaya, karena memiliki jutaan sel di daunnya, yang secara khusus diatur untuk terus berfotosintesis di siang hari.

Alga makroskopis

Alga makroskopik adalah perwakilan tumbuhan di media air. Ini, sebagian besar, hidup terendam di lingkungan akuatik, menjajah tempat mana pun di mana ada substrat yang sesuai untuk melekat.

Foto makroalga (Sumber: W. carter via Wikimedia Commons)

Alga dari kelompok glaukofit adalah kelompok alga yang dianggap paling berkerabat dengan tumbuhan darat. Namun, beberapa penulis mengklasifikasikan alga bersama dengan protozoa.

- Hewan

Siput laut Elysia chlorotica, umumnya dikenal sebagai "zamrud timur", dapat memanfaatkan kloroplas yang dikonsumsi melalui makanannya yang kaya akan organisme fotoautotrofik, karena ia hidup dengan menyedot getah dari rumput laut.

Proses memanfaatkan kloroplas dari makanan Anda dikenal sebagai kleptoplasti. Berkat fenomena tersebut, siput dapat bertahan hidup dengan memproduksi fotoassimilates di tempat yang terdapat sinar matahari, tanpa memakan makanan dalam waktu yang lama.

Referensi

Bresinsky, A., Körner, C., Kadereit, JW, Neuhaus, G., & Sonnewald, U. (2013). Ilmu tumbuhan Strasburger: termasuk prokariota dan jamur (Vol. 1). Berlin, Jerman: Springer.
Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Invertebrata (No. Sirsi) i9788448602468). Madrid: McGraw-Hill.
Chan, CX, Vaysberg, P., Harga, DC, Pelletreau, KN, Rumpho, ME, & Bhattacharya, D. (2018). Respon inang aktif terhadap simbion alga di siput laut Elysia chlorotica. Biologi molekuler dan evolusi, 35 (7), 1706-1711.
Hu, Q., Guterman, H., & Richmond, A. (1996). Fotobioreaktor modular miring datar untuk penanaman massal fotoautotrof di luar ruangan. Bioteknologi dan Bioteknologi, 51 (1), 51-60.
Raven, PH (1981). Penelitian di kebun raya. Bot. Jahrb, 102, 52-72.
Shimakawa, G., Murakami, A., Niwa, K., Matsuda, Y., Wada, A., & Miyake, C. (2019). Analisis perbandingan strategi untuk mempersiapkan penyerap elektron dalam fotoautotrof akuatik. Penelitian fotosintesis, 139 (1-3), 401-411.
Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley, dan mikrobiologi Klein. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill.

FOTOAUTOTROF: KARAKTERISTIK DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025