Pengertian dan Proses Kemosintesis

Kemosintesis adalah proses pembentukan glukosa (karbohidrat) dengan menggunakan energi kimia, bukan energi sinar matahari.

Tanaman dan alga membentuk glukosa dengan energi berasal dari sinar matahari melalui fotosintesis, sedangkan bakteri akan membentuk glukosa dengan sumber energi dari reaksi kimia melalui kemosintesis.

Bakteri memerlukan glukosa untuk tumbuh dan berkembangbiak, banyak bakteri yang tidak berklorofil menghasilkan glukosa melalui proses kemosintesis. Proses ini diawali dengan bakteri memproses bahan anorganik yang ada disekitarnya hingga berubah menjadi bahan lain dan menghasilkan energi.

Energi yang dihasilkan dalam proses tersebut akan digunakan untuk menangkap molekul karbondioksida dari lingkunagn sekitarnya. Karbondioksida akan masuk ke dalam Siklus Calvin dan menghasilkan glukosa.

Hydrothermal vents (ventilasi hidrotermal) adalah retakan di dasar laut yang memancarkan panas bumi sehingga memanaskan air di sekitarnya. Pada daerah sekitar hydrothermal vents ditemukan banyak bakteri yang menggunakan kemosinesis untuk membentuk bahan organik.

Macam-Macam Kemosintesis

Kemosintesis terjadi pada bakteri nitrifikasi, bakteri belerang, bakteri besi, bakteri hidrogen, dan bakteri metana. Bakteri-bakteri ini akan menggunakan energi dari reaksi kimia untuk mereduksi karbondioksida menghasilkan glukosa dan bahan organik lain.

Kemosintesis bakteri nitrifikasi

Proses nitrifikasi terjadi di tanah dalam keadaan tersedia oksigen. Nitrifikasi akan mengubah amonia menjadi nitrit kemudian diubah menjadi nitrat. Energi yang dihasilkan dari reaksi-reaksi tersebut akan digunakan untuk membentuk glukosa.

Amonia akan diubah menjadi nitrit oleh bakteri Nitrosomonas

Nitrit akan diubah menjadi nitrat oleh bakteri Nitrobacter

Senyawa nitrat yang telah dihasilkan akan menyuburkan tanah dan diserap oleh tumbuhan sebagai sumber senyawa nitrogen.

Kemosintesis bakteri belerang

Bakteri belerang ditemukan pada sumber air panas atau genangan air yang tidak mengalir. Bakteri belerang seperti Thiobacillus ferrooxidans mampu mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur (belerang) dan menggunakan energi yang dihasilkan untuk membentuk glukosa.

Thiobacillus ferrooxidans dapat digunakan sebagai agen pembersih lingkungan karena mampu mengubah hidrogen sulfida yang beracun menjadi belerang yang lebih aman. Hidrogen sulfida berbentuk gas dan sering ditemukan pada pengeboran minyak bumi.

Kemosintesis bakteri besi

Bakteri besi ditemukan pada perairan yang banyak mengandung unsur besi dan biasanya memiliki endapan berwarna kemerahan. Bakteri besi seperti Ferrobacillus ferrooxidans akan mengubah ion ferri yang larut air menjadi endapan ferro yang tidak larut air. Energi yang dihasilkan akan digunakan untuk membentuk glukosa.

Dalam keadaan tidak tersedia oksigen, ion ferro yang berbentuk endapan akan diubah kembali oleh bakteri tersebut menjadi ion ferri yang larut air.

Kemosintesis bakteri hidrogen

Bakteri ini memperoleh energi dengan mengoksidasi hidrogen dan menggunakan energi tersebut untuk membentuk glukosa.

Bakteri yang mampu mengoksidasi hidrogen umumnya hidup di tempat dengan kadar oksigen rendah, contohnya adalah Cupriavidus necator.

Kemosintesis bakteri metana

Bakteri ini mampu menggunakan metana untuk menghasilkan energi dan karbondioksida, yang kemudian digunakan untuk membentuk glukosa.

Bakteri yang menggunakan metana sebagai sumber energi contohnya adalah Methanomonas.

Proses Pembentukan Glukosa pada Kemosintesis

Proses pembentukan glukosa pada berbagai bakteri sebagian besar terjadi melalui reaksi gelap/ siklus calvin. Prosesnya sama dengan yang terjadi pada tumbuhan, hanya berbeda pada orgenel tempat berlangsungnya reaksi gelap tersebut.

Baca juga : Pengertian dan Proses Reaksi Gelap (Siklus Calvin)

Energi yang telah diperoleh akan digunakan untuk membentuk NADH, kemudian NADH akan diproses lebih lanjut menjadi NADPH. Molekul NADPH ini akan digunakan pada reaksi gelap untuk menangkap karbondioksida (CO2) yang akan diproses menjadi glukosa.

Organisme Kemoautotrof

Berdasarkan cara memperoleh makanannya makhluk hidup dapat dibedakan menjadi heterotrof dan autotrof. Organisme heterotof adalah makhluk hidup yang tidak mampu menghasilkan makanan sendiri misalnya adalah hewan, sedangkan organisme autotrof adalah makhluk yang mampu menghasilkan makanan sendiri.

Organisme autotrof masih dibagi lagi menjadi fotoautotrof dan kemoautotrof. Organisme fotoautotrof adalah makhluk hidup yang menghasilkan makanan sendiri dengan energi berasal dari sinar matahari, contohnya tumbuhan dan alga. Sedangkan organisme kemoautotrof adalah makhluk hidup yang menghasilkan makanan sendiri dengan energi yang berasal dari reaksi kimia, contohnya pada bakteri.

Pada pembahasan kemosintesis ini kita fokus pada organisme kemoautotrof yang terdiri dari berbagai macam jenis bakteri. Kemosintesis termasuk dalam reaksi anabolisme dimana sel menggunakan energi untuk membentuk bahan organik yang penting untuk hidupnya.