Kemosintesis: Pengertian, Fungsi, dan Prosesnya

Table of Contents

Kemosintesis

Pengertian Kemosintesis

Kemosintesis adalah produksi biologis senyawa organik dari senyawa C-1 dan nutrisi. Kemosintesis merupakan proses yang digunakan organisme tertentu untuk memperoleh energi dengan tujuan memproduksi pangan mirip dengan fotosintesis. Hanya saja, kemosintesis tidak menggunakan sinar matahari seperti halnya fotosintesis.

Proses produksi ini menggunakan energi yang dihasilkan dari oksidasi molekul organik anorganik. Energi yang digunakan berasal dari proses oksidasi bahan kimia anorganik yang ditemukan organisme tersebut di lingkungan sekitarnya. Proses ini biasanya terjadi pada bakteri dan kelompok lain organisme yang dikenal dengan nama archaea.

Fungsi Kemosintesis

Kemosintesis membantu organisme untuk hidup tanpa memanfaatkan energi sinar matahari ataupun organisme lain yang memang sulit didapatkan.

Organisme kemosintetik berperan pada beberapa siklus biogeokimia utama. Kemosintesis sangat penting untuk pembentukan kehidupan di Bumi, dan kemungkinan merupakan sumber daya pada kehidupan di dunia lain.

Beberapa ilmuwan percaya bahwa kemosintesis mungkin digunakan oleh bentuk kehidupan di lingkungan luar angkasa tanpa matahari, seperti di lautan Europa atau lingkungan bawah tanah di Mars.

Kemoautotrof dan Kemoheterotrof

Kemoautotrof
Kemoautotrof mampu mensintesis molekul organiknya sendiri dari fiksasi karbon dioksida. Organisme ini mampu menghasilkan sumber makanan atau energi mereka sendiri. Energi yang dibutuhkan untuk proses ini berasal dari oksidasi molekul anorganik seperti besi, belerang atau magnesium.

Umumnya, kemoautotrof dapat berkembang pada lingkungan yang lebih keras dan sulit, seperti ventilasi laut dalam karena sedikitnya sumber karbon selain karbon dioksida yang ada pada lingkungan tersebut.

Kemoautotrof terdiri dari bakteri pengikat nitrogen yang terdapat pada tanah, bakteri pengoksidasi belerang yang ada pada ventilasi termal laut dalam, dan bakteri pengoksidasi besi yang ada pada lapisan lava.

Kemoheterotrof
Kemoheterotrof tidak dapat mensintesis molekul organiknya sendiri. Sebaliknya, organisme ini harus menggunakan molekul karbon yang telah terbentuk sebelumnya, seperti karbohidrat dan lipid, yang disintesis oleh organisme lain.

Kemoheterotrof hanya mampu berkembang di lingkungan yang mampu mempertahankan bentuk kehidupan lain karena ketergantungan mereka pada organisme ini untuk sumber karbon.

Kemoheterotrof adalah jenis organisme kemotrof yang terdiri dari sebagian besar bakteri, jamur, dan protozoa.

Proses Kemosintesis

Selain organisme yang membuat makanannya sendiri dari bahan kimia anorganik, ada pula organisme yang menggunakan bahan organik yang disebut sebagai organisme autotroph. Makanan tersebut biasanya terdiri dari karbohidrat, seperti glukosa. Namun, proses produksi makanan ini membutuhkan sejumlah energi.

Ketika asupan sinar matahari tersedia dengan berlimpah, autotroph akan menggunakan sinar matahari untuk melakukan proses fotosintesis. Namun di tempat-tempat yang tak terjangkau cahaya, berbagai jenis organisme ternyata telah berevolusi dengan menggunakan energi kimia sebagai penggantinya.

Berbagai bentuk kehidupan yang melakukan hal semacam itu dikenal dengan kemautotroph. Bahkan, ada berbagai metode berbeda yang muncul karena dipengaruhi sejumlah kondisi dan bahan kimia yang tersedia.

Kemosintesis juga menggunakan reaksi oksidasi-reduksi yang kerap dikenal dengan reaksi redoks. Reaksi ini bertujuan untuk memasok sejumlah energi yang dibutuhkan dalam proses produksi karbohidrat dari air dan karbon dioksida. Reaksi inilah yang kemudian melibatkan hilangnya elektron dari satu zat karena menambahkan elektron ke zat lainnya.

Biasanya zat (oksigen) yang menerima elektron ini dikatakan telah tereduksi, sementara yang memasoknya telah teroksidasi. Pengurangan seperti ini membutuhkan banyak energi, namun oksidasi justru melepaskan komponen tersebut. Perlu diketahui, kedua reaksi ini berlangsung secara bersamaan, tapi digunakan dalam hasil kemosintesis pada rilis keseluruhan energi yang ada.

Seperti halnya fotosintesis, reaksi kemosintesis juga terjadi secara kompleks karena melibatkan sejumlah tahapan. Meski begitu, bahan baku dan produk akhir yang dihasilkan sebenarnya lebih ringkas.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, salah satu bentuk makanan tersebut adalah karbohidrat. Sedangkan sulfida yang tersedia mengalami oksidasi, kemudian menghasilkan sulfat atau belerang.

Besi juga bisa mengalami oksidasi dari besi II dan III. Jenis besi tersebut memiliki satu elektron. Sementara metana yang terkandung di dalam gas alam akan menjadi sumber energi dan karbon bagi beberapa mikroorganisme tertentu dan menjadi produk sampingan kemosintesis oleh organisme lainnya.

Tak hanya itu, oksidasi amonia juga bisa diubah menjadi nitrat dan nitrit yang dikenal sebagai metode lain untuk menyediakan energi beberapa kehidupan.

Jika disimpulkan, tak sedikit organisme yang hidup menggunakan kemosintesis untuk memproduksi makanan pada berbagai kondisi lingkungan. Misalnya pada lingkungan bersuhu ekstrem, tekanan, atau salinitas tertentu yang juga disebut sebagai extremophiles. Organisme semacam ini memiliki kemampuan untuk beradaptasi sesuai kondisi lingkungan tempat tinggalnya demi bertahan hidup secara ekstrem.

Dari berbagai sumber

Download