Fototrof: karakteristik dan klasifikasi

phototrophic adalah mikroorganisme yang memperoleh energi kimia dengan menggunakan sinar matahari (energi cahaya). Mereka dibagi menjadi fotoautotrof dan fotoheterotrof menurut sumber karbon yang mereka gunakan.

Fotoautotrof adalah mereka yang menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi dan menggunakan CO2 sebagai sumber utama karbon. Sedangkan fotoheterotrof juga menggunakan cahaya sebagai sumber energi, tetapi menggunakan senyawa organik sebagai sumber karbon.

Filamen Cyanobacteria Genus Lyngbya (bakteri oksigenik tipe fotosintesis)

Bakteri ini memainkan peran mendasar dalam ekologi mikroba, terutama dalam siklus biogeokimia belerang dan karbon, memanfaatkan bentuk yang berbeda di mana unsur-unsur ini ditemukan di alam.

Selain klasifikasi di atas, mereka juga dibagi menjadi fototrof oksigenik dan fototrof anoksigenik. Cyanobacteria dikenal sebagai fototrof oksigenik, sedangkan yang anoksigenik termasuk bakteri merah dan hijau (sulfur dan non-sulfur).

Sulfuroes umumnya photolithoautotrophic, meskipun beberapa dapat tumbuh photoorganoheterotrophic, namun masih memerlukan sejumlah kecil H 2 S, sementara yang non-belerang yang photoheterotrophic.

Di sisi lain, sebagian besar bakteri belerang bersifat anaerobik, meskipun oksigen tidak beracun bagi mereka, mereka hanya tidak menggunakannya.

Pada bakteri non-sulfur umumnya bersifat aerob fakultatif, tergantung kondisinya yaitu jika ada cahaya dan anaerobiosis maka proses yang akan dilakukan adalah fotosintesis , tetapi jika ada aerobiosis akan melakukan respirasi aerob. , terlepas dari apakah ada cahaya atau tidak.

Penting untuk dicatat bahwa senyawa yang menangkap foton cahaya pada bakteri ini disebut bacteriochlorophyll.

Indeks artikel

Karakteristik

Berbagai jenis bakteri fotosintetik tersebar luas di ekosistem perairan, tetapi juga di ekosistem terestrial dengan kondisi ekstrem seperti hipersalin, asam, basa, dan ventilasi hidrotermal.

Mikroorganisme ini telah sedikit dipelajari, karena beberapa kelemahan, seperti kesulitan dalam memperoleh dan melestarikan kultur murni. Namun, berbagai teknik kini telah dikembangkan untuk tujuan ini. Diantaranya adalah teknik Pour plate.

Jenis bakteri fototrofik atau fotosintetik

-Fototrofas anoksigenik

Bakteri fototrofik anoksigenik adalah kelompok mikroorganisme yang sangat beragam dengan kapasitas fotosintesis, yang menghuni daerah anaerobik (tanpa oksigen) di sebagian besar sistem perairan, dengan paparan sinar matahari.

Famili berikut termasuk dalam kelompok mikroorganisme ini: Chlorobiaceae (hijau belerang), Chloroflexaceae (hijau non-sulfur), Rhodospirillaceae (merah non-sulfur), Ectothiorhodospiraceae dan Chromatiaceae (keduanya merah belerang).

Bakteri merah belerang dari keluarga Chromatiaceae

Mereka adalah anaerob ketat, oleh karena itu mereka menggunakan senyawa turunan sulfur seperti Na 2 S, S, tiosulfat, sulfida, hidrogen molekuler atau senyawa organik sederhana dengan berat molekul rendah sebagai donor elektron .

Mereka dapat memiliki berbagai morfologi, termasuk: spiral ( Thiospirillum ), bacilli ( Chromatium ), ovoid atau vibrioid ( Thiopedia ); mereka diatur dalam ruang sebagai sel tunggal atau berpasangan, dan motil karena flagela, geser, atau vakuola gas.

Beberapa spesiesnya mengandung bakterioklorofil a dan lainnya b. Mereka mungkin juga memiliki pigmen karotenoid dari seri spiriloxanthine, okenone, dan rhodopinal. Ini memiliki fungsi perlindungan terhadap foto-oksidasi.

Selain itu, mereka memiliki kemampuan untuk mengakumulasi sulfur intraseluler.

Bakteri merah belerang dari Keluarga Ectothiorhodospiraceae

Ini tidak dapat menyimpan belerang secara intraseluler seperti yang dilakukan oleh Famili Chromatiaceae . Morfologinya berupa Vibrio, tersusun secara terisolasi di ruang angkasa dan bersifat mobile.

Bakteri ini penting untuk partisipasi mereka dalam siklus karbon dan belerang, dan juga untuk melayani sebagai makanan bagi berbagai organisme air.

Bakteri sulfur hijau dari Keluarga Chlorobiaceae , genus Chlorobium

Mereka adalah sekelompok mikroorganisme yang melakukan fotosintesis anoksigenik yang mendiami daerah yang kaya akan belerang dan anaerobik di danau.

Mereka bersifat photolithoautotrophic dan anaerobik, sebagian besar tidak bergerak, tetapi beberapa dapat digerakkan dengan adanya flagela.

Sementara yang lain mengandung vesikel gas yang memungkinkan Anda untuk menyesuaikan kedalaman yang sesuai di danau (daerah tanpa oksigen) dan juga mendapatkan jumlah cahaya dan H 2 S yang diperlukan.

Yang tidak bergerak hidup di dasar danau, khususnya di lumpur lumpur yang kaya belerang.

Alasan mengapa mereka dapat hidup di kedalaman yang sangat dalam adalah berkat klorosom, yang memungkinkan mereka tumbuh pada intensitas cahaya yang lebih rendah daripada bakteri merah, dan juga karena kemampuan mereka untuk dengan mudah menahan konsentrasi belerang yang tinggi.

Mereka menyajikan morfologi yang beragam, di antaranya: basil lurus, kokus dan vibrio. Mereka didistribusikan secara tunggal atau dalam rantai dan bisa berwarna hijau rumput atau coklat.

Mereka memperbaiki CO2 , melalui siklus Krebs terbalik. Selain genus Chlorobium (Vibrios) ada 2 genus lagi: Pelodyction (basil lurus) dan Prosthecochloris (Cocoides).

Bakteri hijau berfilamen non-sulfur dari Keluarga Chloroflexaceae, genera Chloroflexus dan Chloronema

Mereka berbentuk seperti batang lurus dan tersusun dalam filamen. Genus Chloronema memiliki vesikel gas.

Mereka memperbaiki CO 2 melalui hydroxypropionate tersebut. Mereka bergerak dengan menggeser filamen mereka. Sehubungan dengan oksigen mereka adalah opsional.

Sebagian besar hidup di danau atau mata air panas pada suhu antara 45 hingga 70 ° C, yaitu termofilik.

Baik Chloroflexus dan Chloronema adalah hibrida, karena mereka memiliki klorosom seperti bakteri hijau, tetapi pusat reaksi mereka sama dengan bakteri merah.

Bakteri merah non-sulfur dari Keluarga Rhodospirilaceae , Genus Rhodospirillum

Mereka adalah yang paling berubah dalam hal metabolisme mereka, karena meskipun mereka lebih suka lingkungan perairan yang kaya organik larut peduli , dengan konsentrasi oksigen rendah dan baik menyala, mereka juga dapat melakukan fotosintesis dalam kondisi anaerob.

Di sisi lain, mereka juga dapat tumbuh secara kemoheterotrofik dalam gelap, karena mereka mampu menggunakan berbagai senyawa organik sebagai sumber karbon dan/atau energi.

Mereka bergerak karena mereka memiliki flagel kutub dan dibagi dengan pembelahan biner. Jenis bakteri ini saat ini sangat berguna, terutama di bidang-bidang seperti bioteknologi dan kedokteran.

Penggunaannya yang paling sering adalah dalam proses bioremediasi air dan tanah yang terkontaminasi, dalam produksi pupuk hayati dan herbisida, karena telah diamati bahwa mereka menghasilkan zat aktif seperti vitamin B12, ubiquinone dan asam 5-aminolevulinat, antara lain.

Untuk isolasi bakteri tersebut memerlukan media kultur khusus, dengan inkubasi 30 hari pada suhu kamar dengan rentang siklus terang dan gelap masing-masing 16/8, menggunakan lampu pijar (2.200 lux).

Bakteri merah tak tersulfurisasi dari Famili Bradyrhizobiaceae , genus Rhodopseudomonas

Mereka lurus, basil mobile dengan flagel kutub, yang membagi dengan pembelahan biner. Bakteri ini fakultatif dalam hal oksigen, dalam aerobiosis mereka menghambat fotosintesis tetapi dalam anaerobiosis mereka melakukannya.

Mereka juga dapat mengasimilasi berbagai macam senyawa organik, seperti gula, asam organik, asam amino, alkohol, asam lemak, dan senyawa aromatik.

Bakteri merah tak tersulfurisasi dari Keluarga Hyphomicrobiaceae, genus Rhodomicrobium

Mereka memiliki morfologi bulat telur, bergerak oleh flagela peritrik dan dibagi oleh tunas. Mereka juga memiliki prosteca, yaitu perpanjangan sitoplasma dan dinding sel, yang berfungsi untuk meningkatkan permukaan mikroorganisme dan dengan demikian mendapatkan lebih banyak makanan.

Ia juga memiliki eksospora (spora yang terbentuk secara eksternal).

Genus bakteri anoksigenik lainnya

Diantaranya adalah Heliobacteria, Erythrobacter dan Chloroacidobacterium.

heliobacteria tetap sangat baik dan nitrogen melimpah di tanah tropis menyediakan mereka dengan unsur ini. Mereka sangat penting dalam beberapa jenis tanaman, misalnya di sawah.

Erythrobacter tidak begitu penting.

Chloroacidobacterium sangat mirip dengan alat fotosintesis bakteri hijau belerang dengan klorosom.

– Fotosintetik oksigenik

Cyanobacteria memiliki klorofil, serta pigmen aksesori karotenoid dan fikobiliprotein.

Pigmen yang terlibat dalam reaksi fotofosforilasi (konversi energi cahaya menjadi energi kimia) disebut pigmen pusat reaksi. Di sekeliling pigmen ini terdapat pigmen yang disebut antena, yang bertindak sebagai pengumpul cahaya.

Dalam kelompok ini adalah cyanobacteria, yang fotoautotrof. Di antara yang paling penting adalah genus Prochlorococcus, yang merupakan organisme fotosintetik paling melimpah dan terkecil di dunia laut.

Di sisi lain, ada genus Synechococcus, berlimpah di perairan permukaan dan, seperti Prochlorococcus, merupakan bagian dari picoplankton laut.

Referensi

  1. Santamaria-Olmedo M, García-Mena J, dan Núñez-Cardona M. Isolasi dan Studi Bakteri Fototrofik dari Keluarga Chromatiaceae yang menghuni Teluk Meksiko. Pertemuan III, Partisipasi Perempuan dalam Sains.
  2. Kontributor Wikipedia, “Prosteca,” Wikipedia, Free Encyclopedia, es.wikipedia.org/
  3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Bakteri fototrofik anoksigenik aerobik di Mid-Atlantic Bight dan North Pacific Gyre. Mikrobiol Lingkungan Appl . 2006; 72 (1): 557-64.
  4. ” Proklorokokus.” Wikipedia, Ensiklopedia Bebas . 28 Apr 2018, 20:55 UTC. 30 November 2018. es.wikipedia.org/
  5. ” Sinechococcus. ” Wikipedia, Ensiklopedia Bebas . 15 Nov 2018, 12:52 UTC. 30 Nov 2018, 06:16. Diambil dari es.wikipedia.org
  6. “Fotoautotrof.” Wikipedia, Ensiklopedia Bebas . 18 Agustus 2018, 21:45 UTC. 30 November 2018. Diambil dari es.wikipedia.org
  7. González M, González N. Manual Mikrobiologi Medis. Edisi ke-2, Venezuela: Direktorat media dan publikasi Universitas Carabobo; 2011.