KEMOTROF: KARAKTERISTIK DAN TIPE - BIOLOGI - 2025

The chemotrophs atau chemosynthetic adalah kelompok organisme untuk bertahan hidup senyawa anorganik berkurang digunakan sebagai suatu bahan baku, dari mana energi Turunkan untuk nanti menggunakan itu dalam metabolisme pernapasan.

Sifat mikroorganisme yang memperoleh energi dari senyawa yang sangat sederhana untuk menghasilkan senyawa kompleks ini juga dikenal sebagai kemosintesis, itulah sebabnya organisme ini kadang-kadang juga disebut kemosintetik.

Nitrobacter adalah genus bakteri kemotrofik

Karakteristik penting lainnya adalah mikroorganisme ini dibedakan dari yang lain dengan tumbuh di media mineral yang ketat dan tanpa cahaya, oleh karena itu mereka kadang-kadang disebut chemolyttrophs.

karakteristik

Habitat

Mata air panas, habitat bakteri kemosintetik

Bakteri ini hidup di mana kurang dari 1% sinar matahari yang menembus, yaitu, mereka berkembang biak dalam kegelapan, hampir selalu dengan adanya oksigen.

Namun, tempat yang ideal untuk perkembangan bakteri kemosintetik adalah lapisan transisi antara kondisi aerobik dan anaerobik.

Situs yang paling umum adalah: sedimen dalam, di sekitar relief kapal selam atau di elevasi bawah laut yang terletak di bagian tengah lautan, yang dikenal sebagai pegunungan tengah laut.

Bakteri ini mampu bertahan di lingkungan dengan kondisi ekstrim. Di situs-situs ini mungkin terdapat ventilasi hidrotermal tempat air panas mengalir atau bahkan aliran magma keluar.

Berfungsi di lingkungan

Mikroorganisme ini penting dalam ekosistem, karena mereka mengubah bahan kimia beracun yang berasal dari ventilasi ini menjadi makanan dan energi.

Itulah sebabnya organisme kemosintetik memainkan peran mendasar dalam pemulihan makanan mineral dan juga menyelamatkan energi yang, jika tidak, akan hilang.

Artinya, mereka mempromosikan pemeliharaan rantai trofik atau rantai makanan.

Ini berarti bahwa mereka mempromosikan transfer zat gizi melalui spesies berbeda dari komunitas biologis, di mana masing-masing memakan yang sebelumnya dan merupakan makanan untuk yang berikutnya, yang membantu menjaga keseimbangan ekosistem.

Bakteri ini juga berkontribusi pada penyelamatan atau perbaikan beberapa lingkungan ekologi yang terkontaminasi oleh kecelakaan. Misalnya, di daerah tumpahan minyak, dalam kasus ini bakteri ini membantu mengolah limbah beracun untuk mengubahnya menjadi senyawa yang lebih aman.

Klasifikasi

Organisme kemosintetik atau kemotrofik diklasifikasikan menjadi kemoautotrof dan kemoheterotrof.

Kemoautotrof

Mereka menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon, diasimilasi melalui siklus Calvin dan diubah menjadi komponen seluler.

Di sisi lain, mereka memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik sederhana tereduksi, seperti: amonia (NH ₃ ), dihidrogen (H ₂ ), nitrogen dioksida (NO ₂ ^- ), hidrogen sulfida (H ₂ S), belerang (S), belerang trioksida (S ₂ O ₃ ^- ) atau ion besi (Fe ₂ ⁺ ).

Artinya, ATP dihasilkan oleh fosforilasi oksidatif selama oksidasi sumber anorganik. Oleh karena itu, mereka mandiri, tidak membutuhkan makhluk hidup lain untuk bertahan hidup.

Kemoheterotrof

Berbeda dengan yang sebelumnya, ini memperoleh energi melalui oksidasi molekul organik tereduksi kompleks, seperti glukosa melalui glikolisis, trigliserida melalui oksidasi beta dan asam amino melalui deaminasi oksidatif. Dengan cara ini mereka memperoleh molekul ATP.

Di sisi lain, organisme kemoheterotrofik tidak dapat menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon, seperti yang dapat dilakukan oleh organisme kemoautotrofik.

Jenis Bakteri Kemotrofik

Bakteri belerang tidak berwarna

Sesuai dengan namanya, mereka adalah bakteri yang mengoksidasi belerang atau turunannya yang tereduksi.

Bakteri ini sangat aerobik dan bertanggung jawab untuk mengubah hidrogen sulfida yang dihasilkan dalam penguraian bahan organik, untuk mengubahnya menjadi sulfat (SO ₄ ^-2 ), senyawa yang pada akhirnya akan digunakan oleh tanaman.

Sulfat mengasamkan tanah hingga pH sekitar 2, karena akumulasi proton H ⁺ dan asam sulfat terbentuk.

Karakteristik ini digunakan oleh sektor-sektor ekonomi tertentu, terutama di bidang pertanian, di mana mereka dapat memperbaiki tanah yang sangat basa.

Ini dilakukan dengan memasukkan bubuk sulfur ke dalam tanah, sehingga bakteri khusus yang ada (sulfobacteria) mengoksidasi sulfur dan dengan demikian menyeimbangkan pH tanah ke nilai yang sesuai untuk pertanian.

Semua spesies chemolytrophic pengoksidasi sulfur adalah gram negatif dan termasuk dalam filum Proteobacteria. Contoh bakteri yang mengoksidasi belerang adalah Acidithiobacillus thiooxidans.

Beberapa bakteri dapat mengakumulasi unsur belerang (S ⁰ ) yang tidak dapat larut dalam bentuk butiran di dalam sel, untuk digunakan ketika sumber belerang eksternal habis.

Bakteri nitrogen

Dalam hal ini bakteri mengoksidasi senyawa nitrogen tereduksi. Ada dua jenis, bakteri nitrosifikasi dan bakteri nitrifikasi.

Yang pertama mampu mengoksidasi amonia (NH3), yang dihasilkan dari penguraian bahan organik untuk mengubahnya menjadi nitrit (NO ₂ ), dan yang terakhir mengubah nitrit menjadi nitrat (NO ₃ ^- ), senyawa yang dapat digunakan oleh tanaman. .

Contoh bakteri nitrosifikasi adalah genus Nitrosomonas dan bakteri nitrifikasi adalah genus Nitrobacter.

Bakteri besi

Bakteri ini bersifat asidofilik, yaitu membutuhkan pH asam untuk bertahan hidup, karena pada pH netral atau basa senyawa besi teroksidasi secara spontan, tanpa perlu adanya bakteri ini.

Oleh karena itu, agar bakteri tersebut dapat mengoksidasi senyawa besi besi (Fe ²⁺ ) menjadi besi (Fe ³⁺ ), maka pH medium harus bersifat asam.

Perlu dicatat bahwa bakteri besi menghabiskan sebagian besar ATP yang dihasilkan dalam reaksi transpor elektron terbalik, untuk mendapatkan daya reduksi yang diperlukan dalam fiksasi CO ₂ .

Itulah sebabnya bakteri ini harus mengoksidasi Fe ⁺² dalam jumlah besar untuk dapat berkembang, karena sedikit energi yang dilepaskan dari proses oksidasi.

Contoh: bakteri Acidithiobacillus ferrooxidans mengubah besi karbonat yang ada di air asam yang mengalir melalui tambang batu bara menjadi oksida besi.

Semua spesies chemolythrophic pengoksidasi besi adalah gram negatif dan termasuk dalam filum Proteobacteria.

Di sisi lain, semua spesies yang mengoksidasi besi juga mampu mengoksidasi belerang, tetapi tidak sebaliknya.

Bakteri hidrogen

Bakteri ini menggunakan molekul hidrogen sebagai sumber energi untuk menghasilkan bahan organik dan menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon. Bakteri ini adalah kemoautotrof fakultatif.

Mereka terutama ditemukan di gunung berapi. Nikel sangat penting di habitatnya, karena semua hidrogenase mengandung senyawa ini sebagai kofaktor logam. Bakteri ini tidak memiliki membran bagian dalam.

Dalam metabolisme, hidrogen dimasukkan ke dalam hidrogenase di membran plasma yang mentranslokasi proton ke luar.

Dengan cara ini, hidrogen eksternal masuk ke interior bertindak sebagai hidrogenase internal, mengubah NAD ⁺ menjadi NADH, yang bersama-sama dengan karbon dioksida dan ATP masuk ke dalam siklus Calvin.

Bakteri Hydrogenomonas juga mampu menggunakan sejumlah senyawa organik sebagai sumber energi.

Referensi

1. Prescott, Harley dan Klein Microbiology edisi ke-7. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
2. Kontributor Wikipedia, «Chemiotroph,» Wikipedia, The Free Encyclopedia, en.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Mikrobiologi Medis, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA oleh CV
4. González M, González N. Manual Mikrobiologi Medis. Edisi kedua, Venezuela: Direktorat Media dan Publikasi Universitas Carabobo; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologi 2. Grup Promotor Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3