Makhluk hidup dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar: autotrof dan heterotrof . Autotrof adalah mereka yang memiliki kemampuan untuk mensintesis bahan organik dari bahan anorganik dan dengan demikian dianggap organisme yang mampu menghasilkan makanan mereka sendiri.
Autotrof memiliki kemampuan ini melalui fotosintesis atau kemosintesis. Sebagai contoh kita memiliki tanaman, ganggang, beberapa bakteri dan archeobacteria.
Heterotrof adalah mereka yang tidak dapat menghasilkan makanannya sendiri. Dalam rantai makanan mereka dikenal sebagai konsumen, karena mereka memakan produsen atau konsumen lain.
Sebagai contoh kita memiliki herbivora (kelinci, lembu, kuda), karnivora (singa, harimau), omnivora (manusia, beruang, kelelawar), hematofag (hewan yang memakan darah, seperti nyamuk, kutu), detritivora (burung pemakan bangkai, burung nasar ), pemakan serangga (katak), dan lain-lain.
Autotrof fotosintesis
fotosintesis (proses utama autotrophic) dilakukan oleh klorofil yang diwakili oleh tanaman, beberapa protista, cyanobacteria dan bakteri fotosintetik.
Tumbuhan bersifat autotrof dan hewan yang memakannya atau makhluk hidup lainnya bersifat heterotrof (Foto: depositphotos)
Dengan pengecualian fotosintesis bakteri, makhluk lainnya menggunakan karbon dioksida (CO 2 ) dan air (H 2 0) dalam fotosintesis, membentuk karbohidrat dan gas oksigen (O 2 ), yang dilepaskan ke lingkungan. Karena melepaskan gas oksigen, jenis fotosintesis ini disebut fotosintesis oksigen.
Persamaan umum untuk fotosintesis eukariota dan cyanobacteria adalah:
6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O
Persamaan ini menunjukkan bahwa, dengan adanya cahaya dan klorofil, karbon dioksida dan air digunakan dalam produksi karbohidrat (glukosa), gas oksigen, dan air.
Makhluk oksigen fotosintesis sangat penting untuk pemeliharaan kehidupan di planet kita, karena, selain menjadi dasar dari sebagian besar rantai makanan, mereka menghasilkan oksigen, gas yang disimpan di atmosfer dalam konsentrasi yang memadai, terutama berkat aktivitas fotosintesis.
Cahaya dan pigmen fotosintesis
Cahaya hanya dapat digunakan dalam fotosintesis berkat adanya pigmen khusus yang mampu menangkap energi cahaya. Radiasi matahari terdiri dari beberapa panjang gelombang. Diantaranya, mata manusia hanya bisa membedakan cahaya tampak atau cahaya putih.
Ketika melewati prisma, cahaya terurai dan tujuh warna yang membentuk cahaya putih dapat dirasakan. Setiap warna mencakup rentang panjang gelombang.
Pigmen memiliki sifat menyerap dan memantulkan panjang gelombang tertentu. Warna pigmen diberikan oleh panjang gelombang yang dipantulkan. Dalam fotosintesis, beberapa pigmen berpartisipasi dalam penyerapan energi cahaya, dan pada tumbuhan pigmen ini adalah klorofil a dan b dan karotenoid .
Klorofil memantulkan panjang gelombang cahaya hijau dan karenanya berwarna hijau. Karotenoid bisa dari berbagai warna, dari oranye, kekuningan atau kemerahan, terkait dengan panjang gelombang yang dipantulkan.
Bagaimana cara tumbuhan menangkap karbon?
Karbon dioksida dari udara atmosfer memasuki tanaman melalui lubang kecil di daun dan batang hijau. Melalui bukaan ini, gas oksigen yang dihasilkan dalam fotosintesis dan air yang dilepaskan dalam bentuk uap dalam proses transpirasi tumbuhan juga keluar.
Kita akan menekankan apa yang terjadi pada daun, organ utama tanaman yang bertanggung jawab untuk fotosintesis dan transpirasi. Pertukaran gas dan pelepasan uap air terjadi secara terkendali melalui struktur khusus, stomata , yang dibentuk oleh dua sel stomata yang membatasi pori stoma .
Tanaman dapat membuka atau menutup pori stomata tergantung pada variabel tertentu. Variabel yang sangat penting adalah ketersediaan air. Jika air dibatasi, stomata menutup, mengurangi kehilangan air melalui transpirasi.
Tumbuhan tropis tertentu memiliki adaptasi untuk hidup di tempat dengan intensitas cahaya tinggi, suhu tinggi, dan ketersediaan air rendah. Dalam kondisi ini, stomata dapat tetap tertutup untuk waktu yang lama di siang hari, yang mengurangi transpirasi tanaman.
Autotrof kemosintetik
Kemosintesis adalah suatu proses di mana energi yang digunakan dalam pembentukan senyawa organik berasal dari oksidasi zat anorganik, dan bukan dari energi cahaya. Kemosintesis dilakukan oleh beberapa bakteri, itulah sebabnya mereka disebut bakteri kemosintesis atau kemo-autotrofik.
Contoh utama bakteri kemosintetik adalah:
- Ferrobacteria: menggunakan energi kimia dari oksidasi senyawa besi untuk sintesis bahan organik
- Nitrobacteria: menggunakan energi kimia dari oksidasi ion amonium atau ion nitrit untuk sintesis bahan organik. Nitrobacteria atau bakteri nitrifikasi (menghasilkan Nitrosomonas dan Nitrobacter ) ada bebas di tanah dan sangat penting dalam siklus nitrogen
- Sulphobacteria: menggunakan energi dari oksidasi hidrogen sulfida (H 2 S), seperti halnya bakteri kemosintetik dari sumber panas bawah air.
Asal oksigen dan fotosintesis bakteri
Gas oksigen yang dilepaskan oleh fotosintesis yang dilakukan oleh eukariota dan cyanobacteria berasal dari air , bukan karbon dioksida, seperti yang diperkirakan sebelumnya. Peneliti pertama yang mengusulkan hal ini adalah Cornelius van Niel (1897-1985), pada tahun 1930-an, ketika ia sedang mempelajari bakteri fotosintetik.
Para peneliti menemukan bahwa bakteri belerang merah (atau sulfobakteri ungu) melakukan bentuk fotosintesis tertentu di mana tidak ada pembentukan gas oksigen.
Saya telah menemukan bahwa bakteri ini menggunakan karbon dioksida dan hidrogen sulfida (H 2 S) dan menghasilkan karbohidrat dan belerang. Karena tidak menghasilkan oksigen, fotosintesis bakteri ini disebut anoksigen.
Heterotrof
Heterotrof adalah mereka yang tidak menghasilkan makanan sendiri dan oleh karena itu, makhluk dalam kategori ini mencari energi dengan memakan makhluk hidup lain. Heterotrof adalah konsumen yang bergantung langsung atau tidak langsung pada autotrof (produsen). Dari bahasa Yunani heteros = lain dan trophos = pengumpan.
Ketika kita menganalisis rantai makanan, kita mengamati bahwa autotrof selalu berada di dasarnya, sementara heterotrof membentuk tingkat trofik lainnya, yaitu, mereka dapat menjadi konsumen atau pengurai .
Konsumen utama adalah hewan herbivora, yang memakan langsung autotrof (produsen). Konsumen sekunder memakan konsumen primer dan seterusnya.
Akhirnya, pengurai, yang memakan bahan organik yang membusuk melepaskan garam mineral ke lingkungan. Proses ini sangat penting untuk siklus nutrisi dan dilakukan oleh jamur dan beberapa bakteri.