ORGANISME AUTOTROFIK: KARAKTERISTIK DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The organisme autotrophic adalah organisme yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan makanan mereka sendiri hidup. Artinya, mereka dapat menghasilkan senyawa organik kompleks, seperti lemak, karbohidrat, atau protein, dari unsur sederhana. Untuk ini, mereka menggunakan reaksi kimia anorganik atau sinar matahari.

Contoh organisme autotrofik adalah tumbuhan, alga, dan cyanobacteria. Dengan demikian, organisme autotrofik mereduksi karbon dioksida untuk menghasilkan senyawa organik, yang digunakan dalam biosintesis zat. Selain itu, energi kimia disimpan untuk digunakan dalam berbagai metabolisme.

Organisme autotrofik, pohon. Sumber: pixabay.com.

Sebagian besar autotrof menggunakan air sebagai agen pereduksi, namun, ada organisme lain yang menggunakan hidrogen sulfida. Demikian juga, dengan mempertimbangkan sumber energi yang digunakan dalam reaksi, autotrof diklasifikasikan sebagai fotoautotrof dan kemoautotrof.

Fotoautotrof, diwakili oleh tumbuhan, beberapa bakteri, dan ganggang hijau, menggunakan energi dari sinar matahari. Di sisi lain, kemoautotrof menggunakan sulfur atau nitrogen sebagai sumber energi. Beberapa archaea dan bakteri, seperti bakteri belerang, termasuk dalam kelompok ini.

Asal dan evolusi

Ada berbagai teori yang mencoba menjelaskan asal usul kehidupan di bumi. Bersamaan dengan ini, para ilmuwan melakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana nenek moyang ini memperoleh energi untuk berkembang.

Beberapa ahli berpendapat bahwa autotrof, seperti yang dikenal saat ini, kemungkinan berevolusi setelah bentuk kehidupan pertama. Proses biokimia yang digunakan organisme fotosintetik untuk menghasilkan makanan sangat terspesialisasi.

Ini dapat menunjukkan bahwa adaptasi semacam itu mungkin membutuhkan waktu yang lama dan modifikasi evolusioner yang berurutan. Namun, heterotrof bergantung pada autotrof untuk makanan. Oleh karena itu, proposal harus berputar di sekitar klarifikasi atas keraguan yang muncul dalam kedua kasus tersebut.

Sel autotrofik pertama

Ada teori yang mendalilkan organisme autotrofik sebagai sel pertama di Bumi. Menurut pendekatan ini, struktur ini memenuhi kebutuhan karbonnya dari CO2 yang ditemukan di lingkungan.

Untuk menjelaskan kemunculan heterotrof, para ilmuwan yang mendukung hipotesis ini menyarankan bahwa chemoorganoheterotrophs pertama berkembang pada substrat yang mirip dengan Escherichia coli.

Sel heterotrofik pertama

Kelompok peneliti lain mendukung gagasan bahwa bentuk kehidupan pertama adalah organisme heterotrofik, yang kemudian digantikan oleh makhluk autotrofik.

Menurut beberapa teori, kondisi yang ada di Bumi mendukung pembentukan asam amino dan senyawa dasar lainnya untuk perkembangan kehidupan. Berdasarkan ini, heterotrof pertama diberi makan oleh blok energi ini.

Namun, kelimpahan sumber asam amino semakin berkurang. Ini memberikan tekanan evolusioner yang kuat pada heterotrof, yang menyebabkan perkembangan dan spesialisasi sel yang mampu menghasilkan makanan sendiri, melalui fotosintesis.

Makhluk autotrofik baru ini awalnya bergantung pada varian dari proses fotosintesis. Jadi, mereka menggunakan hidrogen sulfida, yang kemudian digantikan oleh air, ketika kelompok cyanobacteria ikut campur.

Pada saat air memasuki fotosintesis sebagai elemen fundamental, produk sampingan penting dibuat: oksigen. Ini dibuang ke lingkungan, di mana sedikit demi sedikit kadarnya meningkat. Dengan demikian, jenis baru kehidupan heterotrofik mungkin berevolusi, mereka yang memiliki kemampuan untuk menghirup oksigen bebas.

Karakteristik organisme autotrofik

- Sintesis ATP

Organisme autotrofik mengubah energi yang berasal dari Matahari menjadi ikatan ATP, melalui proses fotosintesis. Sebagian besar ATP ini dihidrolisis untuk menghasilkan energi, yang akan digunakan dalam konversi karbon dioksida menjadi gula enam karbon.

- Produk fotosintesis

Sebagai produk akhir fotosintesis, yang terjadi pada kloroplas, adalah sukrosa, disakarida yang terdiri dari fruktosa dan glukosa. Ini diangkut ke jaringan, yang memetabolisme untuk energi. Selain itu, proses ini menghasilkan pati, yang merupakan sumber penyimpanan karbohidrat.

Demikian pula, fotosintesis melepaskan oksigen ke lingkungan. Namun, ada beberapa bakteri, seperti ungu dan hijau, di mana tidak ada produksi oksigen. Dalam jenis khusus ini proses energi matahari dilakukan, yang dikenal sebagai fotosintesis anoksigenik.

- Produser

Tumbuhan adalah organisme autotrofik dan mereka membuat makanannya sendiri. Organisme heterotrofik memakan organisme lain

Dalam rantai makanan, organisme autotrofik membentuk kelompok produsen. Ini adalah dasar makanan konsumen utama, yang, sebagai herbivora, memberi makan terutama pada spesies tumbuhan.

Transmisi energi

Autotrof mengubah dan menyimpan energi menjadi ikatan kimia gula sederhana. Ini berpolimerisasi sehingga dapat disimpan sebagai karbohidrat rantai panjang, termasuk selulosa dan pati. Glukosa juga diproduksi, dan merupakan dasar untuk protein dan lemak.

Ketika organisme heterotrofik mencerna organisme autotrofik, lemak, karbohidrat dan protein yang dikandungnya memungkinkan hewan untuk melakukan semua fungsi metabolisme vitalnya.

Jenis organisme autotrofik

Fotoautotrof

Filamen Cyanobacteria genus Lyngbya (bakteri jenis fotosintetik oksigen)

Organisme fotoautotrofik menggunakan cahaya sebagai sumber energi untuk membuat bahan organik. Untuk ini, mereka melakukan proses fotosintesis. Contohnya adalah tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri.

Kemoautotrof

Kemoautotrof adalah organisme yang memperoleh energi dari proses kimia anorganik. Saat ini, organisme ini hidup dalam, di mana mereka tidak menerima sinar matahari. Banyak yang tinggal di sekitar ventilasi vulkanik, di mana panas memfasilitasi reaksi metabolisme.

Contoh organisme autotrofik

- Tanaman dan ganggang hijau

Ini adalah fotoautotrof, karena mengubah sinar matahari menjadi karbon tereduksi, yang bertindak sebagai sumber energi kimia. Ganggang dan tumbuhan hijau merupakan hal mendasar dalam rantai makanan, karena mereka adalah bagian dari kelompok produsen utama.

- Bakteri besi

Bakteri besi adalah kemoautotrof, karena mereka menerima energi dari oksidasi zat organik atau anorganik. Mereka umumnya mendiami tanah, di sungai, dan di daerah di mana zat besi melimpah, seperti sumber air bawah tanah.

- Bakteri belerang

Bakteri belerang ditemukan di perairan yang tergenang atau mata air jenis belerang. Tidak seperti alga hijau atau tumbuhan, mereka tidak menggunakan air sebagai agen pereduksi, oleh karena itu tidak menghasilkan oksigen.

Bakteri belerang merah sangat penting bagi ekosistem, karena mereka merupakan bagian penting dari siklus belerang dan karbon. Selain itu, sebagai produsen utama, mereka merupakan makanan bagi berbagai organisme akuatik.

Referensi

1. John A. Raven (2013). Evolusi autotrofi dalam kaitannya dengan kebutuhan fosfor. Dipulihkan dari academ.oup.com
2. Wikipedia (2019). Autotrofos. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. Kamus Biologi (2019). Autotrof. Diperoleh dari biologidictionary.net.
4. F. Sage. (2008). Autotrof. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. R. Kuat. (2008). Rantai Makanan dan Jaring Makanan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Vrede, AD Kay. (2008). Ekofisiologi Organisme. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
7. Schönheit P, Buckel W, Martin WF. (2016). Tentang Asal Heterotrofi. Diambil dari www.ncbi.nlm.nih.gov
8. González-Toril E. (2011) Autotroph. Ensiklopedia Astrobiologi. Peloncat. Dipulihkan dari link.springer.com.
9. Brennan, John (2019). Apakah Heterotrof Berkembang Dari Autotrof?. Dipulihkan dari sciencing.com.