Autotrof: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k →Catatankaki: {{Ekologi}} |
|||
| (16 revisi perantara oleh 14 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 2:
[[Berkas:Auto-and heterotrophs.png|jmpl|300px|Siklus perputaran antara autotrof dan heterotrof. Fotosintesis adalah sarana utama untuk pertumbuhan alga dan banyak bakteri menghasilkan senyawa organik dan oksigen dari karbon dioksida dan air.(<font color="green">panah hijau</font>).]]
'''Autotrof''' adalah [[organisme]] yang menghasilkan [[senyawa organik]] kompleks (seperti [[karbohidrat]], [[lemak]], dan [[protein]]) menggunakan karbon dari zat sederhana seperti [[karbon dioksida]],<ref name="Morris 2019">Morris, J. et al. (2019). "Biology: How Life Works", 3rd edition, W. H. Freeman. {{ISBN|978-1319017637}}</ref> umumnya menggunakan energi dari cahaya ([[fotosintesis]]) atau reaksi kimia anorganik ([[kemosintesis]]).<ref name="NYT-20160912">{{cite news |last= Chang |first= Kenneth |title= Visions of Life on Mars in Earth's Depths |url= https://www.nytimes.com/2016/09/13/science/south-african-mine-life-on-mars.html |date= 12 September 2016 |work= [[The New York Times]] |access-date= 12 September 2016}}</ref> Organisme ini mengubah sumber energi [[Komponen abiotik|abiotik]] (misalnya cahaya) menjadi energi yang tersimpan dalam senyawa organik, yang dapat digunakan oleh organisme lain (misalnya [[heterotrof]]). Autotrof tidak membutuhkan sumber [[karbon]] atau energi hidup dan merupakan produsen dalam [[rantai makanan]], seperti [[tanaman]] di darat atau [[alga]] di air (berbeda dengan heterotrof sebagai konsumen autotrof atau heterotrof lainnya). Autotrof dapat mengurangi karbon dioksida untuk membuat senyawa organik untuk [[biosintesis]] dan sebagai bahan bakar kimia yang tersimpan. Kebanyakan autotrof menggunakan [[air]] sebagai zat pereduksi, tetapi beberapa dapat menggunakan senyawa [[hidrogen]] lain seperti [[hidrogen sulfida]].
Autotrof merupakan produsen utama yang dapat mengubah energi dalam cahaya ([[fototrof]] dan fotoautotrof) atau energi dalam senyawa kimia anorganik ([[kemotrof]] atau kemolitotrof) untuk membentuk [[Senyawa organik|molekul organik]], yang biasanya terakumulasi dalam bentuk [[Biomassa (ekologi)|biomassa]] dan akan digunakan sebagai sumber karbon dan energi oleh organisme lain (misalnya heterotrof dan mixotrof). Fotoautotrof adalah produsen utama, mengubah energi cahaya menjadi energi kimia melalui fotosintesis, yang pada akhirnya membentuk molekul organik dari karbon dioksida, sumber karbon anorganik.<ref name=":0">{{Cite web|url=https://sciencing.com/primary-producers-8138961.html|title=What Are Primary Producers?|website=Sciencing|language=en|access-date=2018-02-08}}</ref> Contoh kemolitotrof adalah beberapa archaea dan bakteri (organisme uniseluler) yang menghasilkan biomassa dari oksidasi senyawa kimia anorganik, organisme ini disebut kemoautotrof, dan sering ditemukan di lubang hidrotermal di laut dalam. Produsen utama berada pada tingkat trofik terendah, dan merupakan alasan mengapa Bumi menopang kehidupan hingga saat ini.<ref name=":1">{{cite journal|last1=Post|first1=David M|year=2002|title=Using Stable Isotopes to Estimate Trophic Position: Models, Methods, and Assumptions|journal=Ecology|volume=83|issue=3|pages=703–718|doi=10.1890/0012-9658(2002)083[0703:USITET]2.0.CO;2}}</ref>
== Jenis Autotrof ==▼
Sebagian besar kemoautotrof adalah litotrof, menggunakan donor elektron anorganik seperti hidrogen sulfida, gas hidrogen, unsur sulfur, amonium, dan oksida besi sebagai agen pereduksi dan sumber hidrogen untuk biosintesis dan pelepasan energi kimia. Autotrof menggunakan sebagian [[Adenosina trifosfat|ATP]] yang dihasilkan selama fotosintesis atau oksidasi senyawa kimia untuk mereduksi NADP<sup>+</sup> menjadi NADPH untuk membentuk senyawa organik.<ref>
{{cite book| last= Mauseth | first= James D.| title= Botany: An Introduction to Plant Biology| year= 2008 | edition=4| publisher= Jones & Bartlett Publishers | page= [https://archive.org/details/botanyintroducti0000maus_k4i0/page/252 252]| url= https://archive.org/details/botanyintroducti0000maus_k4i0| url-access= registration | isbn= 978-0-7637-5345-0}}</ref>
==Sejarah==
Istilah autotrof diciptakan oleh ahli botani Jerman Albert Bernhard Frank pada tahun 1892.<ref>{{Cite book|title=Lehrbuch der Botanik|url=https://www.biodiversitylibrary.org/bibliography/29599#/summary|last=Frank|first=Albert Bernard|year=1892–93|publisher=W. Engelmann|location=Leipzig|language=de}}</ref> Istilah ini berasal dari kata Yunani kuno {{wikt-lang|grc|τροφή}} ({{transl|grc|trophḗ}}), yang berarti "nutrisi" atau "[[makanan]]". Organisme autotrofik pertama berkembang sekitar 2 miliar tahun yang lalu.<ref>{{Cite web|url=http://www.eniscuola.net/en/argomento/bacteria/bacteria-knowledge/the-first-organisms|title=Bacteria Knowledge|website=eni school energy & environment|access-date=3 May 2019}}</ref> Fotoautotrof berevolusi dari [[bakteri]] heterotrofik dengan mengembangkan fotosintesis. Bakteri fotosintetik paling awal menggunakan [[hidrogen sulfida]]. Karena kelangkaan hidrogen sulfida, beberapa bakteri fotosintetik berevolusi untuk menggunakan air dalam fotosintesis, menyebabkan cyanobacteria.<ref>{{Cite web|url=http://www.astro.wisc.edu/~townsend/static.php?ref=diploma-4#toc-The_Evolution_of_Autotrophs|title=The Evolution of Autotrophs|last=Townsend|first=Rich|date=13 October 2019|website=University of Wisconsin-Madison Department of Astronomy|access-date=3 May 2019}}</ref>
Organisme autotrof dibedakan menjadi dua tipe.
a) [[Fotoautotrof]] adalah [[organisme]] yang dapat
menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah
bahan anorganik menjadi bahan organik. Contohnya
tumbuhan hijau, bakteri ungu, dan bakteri hijau.
Proses fotosintesis pada bakteri dilakukan secara
[[anaerobik]] dan tidak
b) [[Kemoautotrof]] adalah organisme yang dapat memanfaatkan
energi dari reaksi [[kimia]] untuk membuat
makanan sendiri dari bahan [[Senyawa organik|organik]]. Contohnya
bakteri besi, bakteri
Bakteri kemoautotrof menggunakan [[energi kimia]] dari
[[oksidasi]] [[molekul]] [[Senyawa organik|organik]] untuk menyusun makanannya.
Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteri
kemoautotrof adalah senyawa [[nitrogen]], [[belerang]], dan
[[besi]], atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnya
bakteri ini membutuhkan [[oksigen]].
== Fotosintesis ==
Proses [[fotosintesis]] menghasilkan produk primer (makanan/[[energi]]) dasar. Proses ini juga merupakan cara utama produsen utama mengambil energi dan memproduksi/melepaskannya ke tempat lain. [[Tanaman]], [[Terumbu|karang]], bakteri, dan [[alga]] melakukan ini. Selama fotosintesis, produsen utama mengambil energi dari matahari dan mengubahnya menjadi energi, [[gula]], dan [[oksigen]]. Produsen primer juga membutuhkan energi untuk mengubah energi yang sama di tempat lain, sehingga mereka mendapatkan [[Nutrien|nutrisi]]. Salah satu jenis nutrisi autotrof adalah nitrogen.<ref name=":1" /><ref name=":0" />
==Ekologi==
[[Image:Colpfl27a.jpg|thumb|200px|Contoh fotoautotrof - Daun hijau dari [[pakis rambut gadis]]]]
Tanpa [[produsen primer]], organisme yang mampu menghasilkan energi sendiri, sistem [[Biologi|biologis]] Bumi tidak akan mampu menopang kehidupan.<ref name=":0"/> [[Tumbuhan]], bersama produsen primer lainnya, menghasilkan energi yang dikonsumsi makhluk hidup lain, dan oksigen yang mereka hirup.<ref name=":0"/> Diperkirakan bahwa organisme pertama di Bumi adalah produsen utama yang terletak di dasar laut.<ref name=":0"/>
Autotrof sangat penting untuk rantai makanan semua [[ekosistem]] di alam. Mereka mengambil [[energi]] dari lingkungan dalam bentuk [[sinar matahari]] atau bahan [[kimia anorganik]] dan menggunakannya untuk membuat molekul [[bahan bakar]] seperti [[karbohidrat]]. Mekanisme ini disebut produksi primer. Organisme lain, yang disebut heterotrof, mengambil autotrof sebagai makanan untuk menjalankan fungsi yang diperlukan untuk kehidupan mereka. Jadi, [[heterotrof]] yaitu semua jenis [[hewan]], hampir semua jenis [[jamur]], serta sebagian besar bakteri dan [[protozoa]] – bergantung pada autotrof, atau produsen primer, untuk bahan mentah dan bahan bakar yang mereka butuhkan. Heterotrof memperoleh energi dengan memecah karbohidrat atau mengoksidasi molekul organik (karbohidrat, lemak, dan protein) yang diperoleh dari makanan. Organisme [[Karnivor|karnivora]] mengandalkan autotrof secara tidak langsung, karena nutrisi yang diperoleh dari mangsa heterotrof berasal dari autotrof yang telah mereka makan.
Sebagian besar ekosistem didukung oleh produksi primer tanaman autotrofik dan [[Sianobakteri|cyanobacteria]] yang menangkap foton yang awalnya dilepaskan oleh matahari. Tumbuhan hanya dapat menggunakan sebagian kecil (sekitar 1%) dari energi ini untuk [[fotosintesis]].<ref>{{cite book |title=Energy, Economic Growth, and the Environment |last=Schurr |first=Sam H. |date=19 January 2011 |isbn=9781617260209 |location=New York |oclc=868970980}}</ref> Proses fotosintesis memecah molekul air (H<sub>2</sub>O), melepaskan oksigen (O<sub>2</sub>) ke atmosfer, dan mereduksi karbon dioksida (CO<sub>2</sub>) untuk melepaskan atom hidrogen yang menjadi bahan bakar proses metabolisme produksi primer. Tumbuhan mengubah dan menyimpan [[Energi Foton|energi foton]] menjadi [[ikatan kimia]] gula sederhana selama fotosintesis. Gula tumbuhan ini [[Polimerisasi|dipolimerisasi]] untuk disimpan sebagai karbohidrat rantai panjang, yaitu bentuk lain gula, [[pati]], dan [[selulosa]]; [[glukosa]] juga digunakan untuk membuat [[lemak]] dan [[protein]]. Ketika autotrof dimakan oleh heterotrof, yaitu konsumen seperti hewan, karbohidrat, lemak, dan protein yang terkandung di dalamnya menjadi sumber energi bagi heterotrof.<ref name="macronutrients">{{cite book |last=Beckett |first=Brian S. |title=Illustrated Human and Social Biology |year=1981 |publisher=Oxford University Press |page=38 |url=https://books.google.com/books?id=-mYIPXC0gEgC&pg=PA38 |isbn=978-0-19-914065-7}}</ref> Protein dapat dibuat menggunakan nitrat, sulfat, dan fosfat dalam tanah.<ref>{{Cite book|last=Odum, Eugene P. (Eugene Pleasants), 1913-2002.|title=Fundamentals of ecology|url=https://archive.org/details/fundamentalsofec0000odum_y8v5|date=2005|publisher=Thomson Brooks/Cole|others=Barrett, Gary W.|isbn=0-534-42066-4|edition=5th|location=Belmont, CA|pages=[https://archive.org/details/fundamentalsofec0000odum_y8v5/page/598 598]|oclc=56476957}}</ref><ref>{{cite book |last=Smith |first=Gilbert M. |title=A Textbook of General Botany |year=2007 |publisher=Read Books |page=148 |url=https://books.google.com/books?id=jmQUgBUaB_wC&pg=PA148 |isbn=978-1-4067-7315-6}}</ref>
== Asal mula autotrof ==
Para peneliti percaya bahwa bentuk [[Kehidupan selular|kehidupan seluler]] pertama bukanlah heterotrof karena mereka bergantung pada autotrof karena substrat [[Senyawa organik|organik]] yang dikirim dari luar angkasa terlalu heterogen untuk mendukung pertumbuhan [[mikroba]] atau terlalu tereduksi untuk [[Fermentasi|difermentasi]]. Sebaliknya, mereka menganggap bahwa sel pertama adalah autotrof. <ref name=":2">{{Cite journal |last1=Weiss |first1=Madeline C. |last2=Preiner |first2=Martina |last3=Xavier |first3=Joana C. |last4=Zimorski |first4=Verena |last5=Martin |first5=William F. |date=2018-08-16 |title=The last universal common ancestor between ancient Earth chemistry and the onset of genetics |journal=PLOS Genetics |volume=14 |issue=8 |pages=e1007518 |doi=10.1371/journal.pgen.1007518 |issn=1553-7390 |pmc=6095482 |pmid=30114187}}</ref> Autotrof ini mungkin termofilik dan anaerobik kemolitoautotrof yang hidup di ventilasi hidrotermal alkalin laut dalam. Mineral Catalytic Fe(Ni)S pada lingkungan ini terbukti mengkatalisasi bio-molekul seperti RNA.<ref>{{Cite journal |last1=Martin |first1=William |last2=Russell |first2=Michael J |date=2007-10-29 |title=On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences |volume=362 |issue=1486 |pages=1887–1926 |doi=10.1098/rstb.2006.1881 |issn=0962-8436 |pmc=2442388 |pmid=17255002}}</ref> Pandangan ini didukung oleh bukti filogenetik karena fisiologi dan habitat [[Leluhur bersama terakhir universal|leluhur bersama universal terakhir]] (LUCA) disimpulkan juga merupakan [[Anaerobik|anaerob]] termofilik dengan jalur Wood-Ljungdahl, [[biokimia]] penuh dengan gugus FeS dan mekanisme reaksi radikal, dan bergantung pada Fe, H<sub>2</sub>, dan CO<sub>2</sub>.<ref name=":2" /><ref>{{Cite journal |last=Stetter |first=Karl O |date=2006-10-29 |title=Hyperthermophiles in the history of life |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences |volume=361 |issue=1474 |pages=1837–1843 |doi=10.1098/rstb.2006.1907 |issn=0962-8436 |pmc=1664684 |pmid=17008222}}</ref> Konsentrasi K<sup>+</sup> yang tinggi terdapat di dalam sitosol pada sebagian besar bentuk kehidupan menunjukkan bahwa kehidupan seluler awal memiliki antiporter Na<sup>+</sup>/H<sup>+</sup> atau mungkin simportir.<ref name=":2" /> Autotrof mungkin berevolusi menjadi heterotrof ketika mereka berada pada tekanan parsial H<sub>2</sub> rendah<ref>{{Cite journal |last1=Schönheit |first1=Peter |last2=Buckel |first2=Wolfgang |last3=Martin |first3=William F. |date=2016-01-01 |title=On the Origin of Heterotrophy |url=https://www.researchgate.net/publication/284132666 |journal=Trends in Microbiology |language=en |volume=24 |issue=1 |pages=12–25 |doi=10.1016/j.tim.2015.10.003 |issn=0966-842X}}</ref> dan fotosintesis muncul dengan adanya cahaya [[panas bumi]] dengan panjang gelombang yang tinggi pada lubang [[hidrotermal]].<ref>{{Cite journal |last1=Martin |first1=William F |last2=Bryant |first2=Donald A |last3=Beatty |first3=J Thomas |date=2017-11-21 |title=A physiological perspective on the origin and evolution of photosynthesis |journal=FEMS Microbiology Reviews |volume=42 |issue=2 |pages=205–231 |doi=10.1093/femsre/fux056 |issn=0168-6445 |pmc=5972617 |pmid=29177446}}</ref>
== Lihat pula ==
* [[Kelompok nutrisi utama]]
* [[Elektrolitoautotrof]]
* [[Elektrotrof]]
* [[Nutrisi heterotrofik]]
* [[Organotrof]]
== Referensi ==
Baris 35 ⟶ 61:
{{Ekologi}}
{{biologi-stub}}▼
{{Authority control}}
[[Kategori:Biologi]]
[[Kategori:Nutrien]]
▲{{biologi-stub}}
| |||