NUTRISI AUTOTROFIK: KARAKTERISTIK, TAHAPAN, JENIS, CONTOH - BIOLOGI - 2025

The gizi autotrophic adalah proses yang terjadi pada organisme autotrophic, di mana, dari zat-zat anorganik, senyawa yang diperlukan diproduksi untuk pemeliharaan dan pengembangan makhluk hidup tersebut. Dalam hal ini energinya berasal dari sinar matahari atau beberapa senyawa kimia.

Misalnya, tumbuhan dan alga adalah organisme autotrofik, karena mereka menghasilkan energinya sendiri; mereka tidak perlu memberi makan makhluk hidup lainnya. Sebaliknya, hewan herbivora, omnivora, atau karnivora adalah heterotrof.

Nutrisi autotrofik. Sumber: pixabay.com

Dengan mempertimbangkan jenis sumber yang digunakan dalam prosedur nutrisi, terdapat organisme fotoautotrofik dan kemoautotrofik. Yang pertama memperoleh energinya dari sinar matahari dan diwakili oleh tumbuhan, alga dan beberapa bakteri fotosintetik.

Di sisi lain, kemoautotrof menggunakan berbagai senyawa anorganik tereduksi, seperti hidrogen molekuler, untuk melakukan prosedur yang memungkinkan mereka memperoleh nutrisi. Kelompok ini terdiri dari bakteri.

karakteristik

- Konversi energi

Prinsip pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dihancurkan atau diciptakan. Itu mengalami transformasi dalam jenis energi lain, berbeda dari sumber aslinya. Dalam pengertian ini, dalam nutrisi autotrofik, energi kimia dan matahari diubah menjadi berbagai produk sampingan, seperti glukosa.

- Transfer energi

Nutrisi autotrofik adalah ciri khas makhluk autotrofik, yang membentuk dasar dari semua rantai makanan. Dalam pengertian ini, energi ditransfer dari autotrof ke konsumen utama yang mengkonsumsinya dan kemudian ke karnivora yang memakan yang utama.

Jadi, tumbuhan, sebagai organisme autotrofik atau produsen, adalah makanan utama rusa (konsumen utama) dan singa gunung (konsumen sekunder), ia berburu dan memakan rusa. Ketika singa mati, mikroorganisme dan bakteri bekerja pada materi yang membusuk, dan energinya kembali ke bumi.

Dalam ventilasi hidrotermal, bakteri autotrofik adalah organisme penghasil jaring makanan. Kerang dan siput adalah konsumen utama yang memakan bakteri. Pada gilirannya, gurita memasukkan moluska ini ke dalam makanannya.

- Struktur dan zat khusus

Kloroplas

Kloroplas

Kloroplas adalah organel oval yang ditemukan di sel tumbuhan dan alga. Mereka dikelilingi oleh membran dan proses fotosintesis terjadi di dalamnya.

Kedua jaringan membran yang mengelilinginya memiliki struktur kontinu, yang membatasi mereka. Lapisan luar bersifat permeabel, karena adanya porins. Sedangkan untuk membran bagian dalam, mengandung protein, yang bertanggung jawab untuk pengangkutan zat.

Di dalamnya ada rongga yang disebut stroma. Ada ribosom, lipid, butiran pati, dan DNA untai ganda melingkar. Selain itu, mereka memiliki sakula yang disebut tilakoid, yang membrannya mengandung pigmen fotosintesis, lipid, enzim, dan protein.

Pigmen fotosintesis

Pigmen ini menyerap energi dari sinar matahari, untuk diproses oleh sistem fotosintesis.

Klorofil

Klorofil

Klorofil adalah pigmen hijau yang terdiri dari cincin kromoprotein yang disebut porfirin. Di sekitarnya, elektron bermigrasi dengan bebas, menyebabkan cincin berpotensi mendapatkan atau kehilangan elektron.

Karena itu, ia berpotensi memberikan elektron yang diberi energi ke molekul lain. Jadi, energi matahari ditangkap dan disalurkan ke struktur fotosintesis lainnya.

Ada beberapa jenis klorofil. Klorofil a ada pada tumbuhan dan alga. Tipe b ditemukan pada tumbuhan dan ganggang hijau. Di sisi lain, klorofil c hadir dalam dinoflagellata dan tipe d, dimiliki oleh cyanobacteria.

Karotenoid

Seperti pigmen fotosintesis lainnya, karotenoid menangkap energi cahaya. Namun, selain itu, mereka berkontribusi untuk menghilangkan radiasi yang diserap berlebih.

Karotenoid tidak memiliki kemampuan untuk menggunakan energi cahaya secara langsung untuk fotosintesis. Ini mentransfer energi yang diserap ke klorofil, itulah sebabnya mereka dianggap pigmen aksesori.

Lingkungan yang ekstrim

Tardigrades, Filum yang dikenal karena kemampuannya untuk bertahan hidup di lingkungan yang sangat keras. Sumber: Willow Gabriel, Goldstein Lab, melalui Wikimedia Commons

Banyak kemoautotrof, termasuk bakteri nitrifikasi, didistribusikan di danau, laut, dan di tanah. Namun, beberapa lainnya cenderung hidup di beberapa ekosistem yang tidak biasa, di mana terdapat bahan kimia yang diperlukan untuk melakukan oksidasi.

Misalnya, bakteri yang hidup di gunung berapi aktif mengoksidasi belerang untuk dijadikan makanan. Selain itu, di Taman Nasional Yellowstone, di Amerika Serikat, terdapat bakteri yang berada di sumber air panas. Juga, beberapa hidup jauh di laut, dekat dengan ventilasi hidrotermal.

Di kawasan ini, air merembes melalui celah di bebatuan panas. Hal ini menyebabkan berbagai mineral dimasukkan ke dalam air laut, termasuk hidrogen sulfida, yang digunakan oleh bakteri untuk kemosintesis.

Tahapan nutrisi autotrofik

Secara umum, nutrisi autotrofik berkembang dalam tiga fase. Ini adalah:

Bagian membran dan penangkapan energi

Dalam proses ini, molekul anorganik yang tereduksi, seperti amonia, dan molekul anorganik sederhana, seperti garam, air, dan karbon dioksida, melewati membran sel semi-permeabel, tanpa menyebabkan sel membuang energi.

Sebaliknya, pada organisme fotoautotrofik, energi cahaya ditangkap, yang merupakan sumber yang digunakan untuk melakukan proses fotosintesis.

Metabolisme

Selama nutrisi autotrofik, serangkaian reaksi kimia terjadi di sitoplasma sel. Sebagai hasil dari proses tersebut, diperoleh energi biokimia yang akan digunakan oleh sel untuk menjalankan fungsi vitalnya.

Pengeluaran

Fase terakhir ini terdiri dari eliminasi, melalui membran sel semi permeabel, semua produk limbah yang berasal dari metabolisme nutrisi.

Jenis

Dengan mempertimbangkan jenis sumber energi yang digunakan, nutrisi autotrofik diklasifikasikan dalam dua cara, fotoautotrofik dan kemoautotrofik.

Fotoautotrof

Fotoautotrof adalah organisme yang memperoleh energi untuk membuat senyawa organik dari sinar matahari, suatu proses yang disebut fotosintesis. Alga hijau, tumbuhan dan beberapa bakteri fotosintetik termasuk dalam kelompok ini.

Fotosintesis terjadi di kloroplas dan memiliki dua fase. Yang pertama adalah yang ringan. Dalam hal ini, terjadi disosiasi molekul air, dimana energi cahaya digunakan. Produk dari fase ini adalah molekul ATP dan NADPH.

Energi kimia ini digunakan dalam proses tahap kedua, yang dikenal sebagai fase gelap. Ini terjadi di stroma kloroplas dan menerima nama itu karena tidak memerlukan energi cahaya untuk proses kimiawi berlangsung.

NADPH dan ATP, produk dari fase cahaya, digunakan untuk mensintesis bahan organik, seperti glukosa, menggunakan karbon dioksida, sulfat, dan nitrit serta nitrat sebagai sumber nitrogen.

Kemoautotrof

Nitrobacter adalah genus bakteri kemotrofik

Organisme kemoautotrofik, yang diwakili oleh bakteri, mampu menggunakan senyawa anorganik tereduksi sebagai dasar metabolisme pernapasan.

Dengan cara yang sama seperti fotoautotrof, kelompok ini menggunakan karbon dioksida (CO2) sebagai sumber utama karbon, diasimilasi dengan cara yang sama, oleh reaksi siklus Calvin. Namun, tidak seperti ini, kemoautotrof tidak menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi.

Energi yang mereka butuhkan adalah hasil oksidasi beberapa senyawa anorganik tereduksi, seperti molekul hidrogen, besi besi, hidrogen sulfida, amonia, dan berbagai bentuk sulfur tereduksi (H2S, S, S2O3-).

Saat ini, kemoautotrof umumnya ditemukan di perairan dalam, di mana sinar matahari hampir nol. Banyak dari organisme ini perlu hidup di sekitar ventilasi vulkanik. Dengan cara ini lingkungan menjadi cukup hangat untuk proses metabolisme terjadi dengan kecepatan tinggi.

Contoh makhluk hidup dengan nutrisi autotrofik

Tanaman

Dengan sedikit pengecualian, seperti tumbuhan insektivora Venus (Dionaea muscipula) yang dapat menjebak serangga dan mencernanya dengan tindakan enzimatik, semua tumbuhan secara eksklusif bersifat autotrofik.

Ganggang hijau

Alga hijau merupakan salah satu kelompok alga paraphyletic yang sangat erat hubungannya dengan tumbuhan darat. Saat ini ada lebih dari 10.000 spesies berbeda. Mereka umumnya hidup di berbagai habitat air tawar, meskipun mereka dapat ditemukan di beberapa lautan di planet ini.

Golongan ini memiliki pigmen seperti klorofil a dan b, xantofil, β-karoten dan beberapa zat cadangan, seperti pati.

Contoh:

- Ulva lactuca, yang dikenal sebagai lamilla, adalah ganggang hijau yang tumbuh di zona intertidal dari sebagian besar samudra. Ini memiliki daun panjang tertentu, dengan tepi melengkung, yang memberikan penampilan selada.

Spesies ini termasuk dalam kelompok alga yang dapat dimakan. Selain itu, digunakan dalam industri kosmetik, dalam produksi produk pelembab.

- Volvox aureus hidup di air tawar, membentuk koloni bulat kira-kira 0,5 milimeter. Cluster ini terdiri dari sekitar 300 hingga 3200 sel, yang dihubungkan oleh serat plasma. Pati terakumulasi dalam kloroplas dan memiliki pigmen fotosintesis seperti klorofil a, b, dan ß-karoten.

Cyanobacteria

Cyanobacteria sebelumnya dikenal dengan nama chloroxybacteria, alga biru-hijau dan alga biru-hijau. Ini karena ia memiliki pigmen klorofil, yang memberikan rona hijau. Juga, mereka memiliki morfologi yang mirip dengan alga.

Ini adalah filum bakteri, terdiri dari satu-satunya prokariota dengan kemampuan untuk menggunakan sinar matahari sebagai energi dan air sebagai sumber elektron untuk fotosintesis.

Bakteri besi (

Bakteri Acidithiobacillus ferrooxidans mendapatkan energi dari besi besi. Dalam proses ini, atom besi yang tidak larut dalam air diubah menjadi bentuk molekul yang larut dalam air. Hal ini memungkinkan spesies ini digunakan untuk mengekstraksi zat besi dari beberapa mineral, di mana mereka tidak dapat dihilangkan dengan cara konvensional.

Bakteri belerang tidak berwarna

Bakteri ini mengubah hidrogen sulfida, produk penguraian bahan organik, menjadi sulfat. Senyawa ini digunakan oleh tumbuhan.

Referensi

1. Boyce A., Jenking CM (1980) Nutrisi autotrofik. Dalam: Metabolisme, gerakan dan kontrol. Dipulihkan dari link.springer.com.
2. Encyclopaedia Britannica (2019). Metabolisme autotrofik. Dipulihkan dari britannica.com
3. Kim Rutledge, Melissa McDaniel, Diane Boudreau, Tara Ramroop, Santani Teng, Erin Sprout, Hilary Costa, Hilary Hall, Jeff Hunt (2011). Autotrof. Dipulihkan dari nationalgeographic.org.
4. F. Sage (2008). Autotrof. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Manrique, Esteban. (2003). Pigmen fotosintesis, sesuatu yang lebih dari sekadar penangkapan cahaya untuk fotosintesis. Dipulihkan dari researchgate.net.
6. Martine Altido (2018). Jenis Nutrisi dari Bakteri. Dipulihkan dari sciencing.com.