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-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 lain, yang kemudian diubah menjadi energi kimia.
tanaman yang photoautotrophs organisme (Gambar Free-Foto dalam www.pixabay.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, bukan hanya fotoautotrof.
Kata “fotoautotrof” berasal dari tiga kata yang diambil dari bahasa Latin yang memiliki arti berbeda. Kata photo yang berarti “cahaya”, kata car yang berarti “milik sendiri” dan kata trophos yang berarti “nutrisi”.
Istilah “fotoautotrof” mencakup banyak kelompok makhluk hidup yang berbeda, termasuk beberapa spesies bakteri dan protozoa, semua tumbuhan, alga, dan lumut kerak. Selain itu, ada spesies hewan unik yang menggabungkan karakteristik fotoautotrofik dan heterotrofik.
Indeks artikel
Karakteristik fotoautotrof
Fitur wajib organisme fotoautotrofik adalah adanya pigmen fotosensitif. Pigmen fotosensitif adalah molekul yang mampu menerima 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 fotoautotrof dan fotosintesis memiliki molekul klorofil, karena ini adalah pigmen utama yang bertugas melakukan langkah-langkah awal fotosintesis. Karena adanya klorofil, hampir semua organisme fotoautotrof berwarna hijau.
Fotoautotrofi ditemukan pada organisme uniseluler seperti cyanobacteria dan beberapa protozoa, atau pada organisme multiseluler makroskopik seperti alga, lumut kerak, dan tumbuhan.
Organisme fotoautotrof tersebar di hampir semua ekosistem dan ukurannya sangat bervariasi, karena dapat sekecil Euglena atau sebesar sequoia raksasa.
Dengan pengecualian Antartika , tanaman menutupi hampir seluruh permukaan bumi dan merupakan perwakilan utama organisme fotoautotrofik. Di dalam tumbuhan terdapat keragaman bentuk yang kaya, secara unik dan sempurna beradaptasi dengan semua iklim dan ekosistem darat.
Contoh organisme fotoautotrof
Ada keragaman besar makhluk hidup fotoautotrofik, karena ini adalah adaptasi yang memberi 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 [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] 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 bagian dalam spesies ini memiliki “lamela fotosintesis” seperti tilakoid di dalam kloroplas tanaman.
Semua cyanobacteria memiliki klorofil A dan pigmen bilipoteic 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 ciri khas danau, kolam, tanah basah, dan bahan organik basah yang membusuk . Mereka adalah generalis, karena fotoautotrofi mereka memungkinkan mereka untuk membuang beberapa kondisi yang terlalu spesifik, hanya membutuhkan sinar matahari .
– Protozoa
Foto spesies Volvox (Sumber: craigpemberton [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)] melalui Wikimedia Commons)
Dalam protozoa fotoautotrofik adalah euglena. Semua organisme ini mikroskopis, berflagel, dan diklasifikasikan dalam kelompok Mastigophora.
Pada banyak kesempatan, euglenidae telah diklasifikasikan sebagai ganggang bersel tunggal. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa, selain makan melalui fotosintesis, mereka dapat memanfaatkan beberapa zat di lingkungan melalui pinositosis.
Euglenidae hidup bebas, hidup di air tawar (beberapa spesies air asin) dan sebagian besar soliter. Mereka memiliki berbagai macam bentuk, dan dapat memanjang, bulat, bulat telur atau lanset.
Karena mereka fotosintesis, mereka memiliki fototaktisisme positif (mereka sensitif terhadap rangsangan cahaya) dan mereka memiliki pelebaran di dasar flagel anterior mereka yang bertindak sebagai fotoreseptor untuk energi cahaya.
Euglenidae juga photoautotrogos (Sumber: David J. Patterson [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Mereka memiliki pigmen fotosintesis klorofil A dan B, fikobilin, -karoten dan xantofil tipe neoxanthine dan diadinoxanthine. Dalam banyak kasus, euglenidae tidak memenuhi semua kebutuhan nutrisinya melalui fotosintesis, sehingga mereka harus menelan vitamin B1 dan B12 dari lingkungan.
– Lumut
Lumut didefinisikan oleh hubungan simbiosis antara ganggang dan jamur; oleh karena itu, keduanya merupakan organisme heterotrofik (melalui jamur) dan fotoautotrofik (melalui alga).
Asosiasi 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, dalam kingdom Fungi.
– Ganggang uniseluler, tumbuhan dan ganggang makroskopik
Alga bersel tunggal mungkin merupakan organisme fotoautotrofik yang paling melimpah dalam ekosistem perairan; sedangkan tumbuhan merupakan makro-organisme yang paling melimpah di ekosistem darat.
Baik alga maupun tanaman membutuhkan keberadaan air dan karbon dioksida untuk dapat melakukan fotosintesis dan untuk dapat mempertahankan 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 kecil berflagel berwarna hijau, yang sebagian besar pasti uniseluler. alga. .
Hampir semua alga bersel tunggal memiliki satu atau lebih flagela dan umumnya hidup bebas, meskipun ada beberapa spesies yang hidup berkoloni. Sebagian besar alga ini adalah organisme fotoautotrof, tetapi ada beberapa kasus alga heterotrofik.
Mereka dianggap sebagai salah satu produsen oksigen utama di planet ini dan beberapa penulis menganggap bahwa mereka adalah produsen utama utama di lautan, karena mereka berada di dasar rantai makanan.
Tanaman
Tumbuhan adalah organisme terestrial sessile yang dicirikan oleh tubuh yang dibagi menjadi dua bagian: satu udara dan satu terestrial. Bagian terestrial terdiri dari akar, sedangkan bagian udara terdiri dari batang, yang pada gilirannya dibagi menjadi batang, daun dan bunga.
Mereka memiliki jumlah yang luar biasa dari berbagai bentuk dan menghasilkan makanan mereka sendiri melalui fotosintesis, sama seperti semua fotoautotrof lainnya.
Namun, tumbuhan adalah makhluk hidup yang lebih mengkhususkan diri dalam penggunaan energi cahaya, karena mereka memiliki jutaan sel di daunnya, yang secara khusus diatur untuk terus menerus berfotosintesis di siang hari.
Alga makroskopik
Alga makroskopik merupakan perwakilan tumbuhan dalam media air. Ini, untuk sebagian besar, hidup terendam di lingkungan perairan, menjajah setiap tempat di mana terdapat substrat yang sesuai untuk melekat.
Foto makroalga (Sumber: W.carter [CC0] via Wikimedia Commons)
Alga dari kelompok glaucophytes merupakan 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 dikonsumsinya melalui makanannya yang kaya akan organisme fotoautotrofik, karena ia hidup dengan menghisap getah dari rumput laut.
Proses mengambil keuntungan dari kloroplas dari makanan Anda dikenal sebagai kleptoplasti. Berkat fenomena ini, siput dapat bertahan hidup dengan menghasilkan fotoasimilat di tempat-tempat yang mendapat sinar matahari, tanpa memakan makanan untuk 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). Respons inang aktif terhadap simbion alga di siput laut Elysia chlorotica. Biologi dan evolusi molekuler , 35 (7), 1706-1711.
- Hu, Q., Guterman, H., & Richmond, A. (1996). Fotobioreaktor modular miring datar untuk budidaya 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., Murakita, A., Niwa, K., Matsuda, Y., Wada, A., & Miyake, C. (2019). Analisis komparatif strategi untuk mempersiapkan sink elektron dalam fotoautotrof akuatik. Penelitian fotosintesis , 139 (1-3), 401-411.
- Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Mikrobiologi Prescott, Harley, dan Klein . Pendidikan Tinggi McGraw-Hill.
