PHOTOAUTOTROPHS: CIRI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The photoautotrophs atau organisma phototrophic adalah bergantung cahaya sebagai sumber tenaga dan menjadikannya molekul organik daripada molekul organik. Proses ini dikenali sebagai fotosintesis dan, secara umum, makhluk ini mewakili asas rantai makanan.

Sumber tenaga terpenting untuk hidup adalah cahaya matahari, yang jatuh di permukaan bumi. Tenaga cahaya ditangkap semasa fotosintesis. Semasa proses ini, tenaga diserap oleh klorofil dan pigmen lain, dan kemudian diubah menjadi tenaga kimia.

Tumbuhan adalah organisma photoautotrophic (Gambar dari Foto Percuma di www.pixabay.com)

Photoautotroph umumnya menggunakan tenaga cahaya untuk menukar CO2 dan air menjadi gula, yang menjadi asas bagi ribuan molekul organik. Gula ini mampu diasimilasi oleh kebanyakan organisma hidup, bukan hanya photoautotrophs.

Perkataan "fotoautotroph" berasal dari tiga perkataan yang diambil dari bahasa Latin yang mempunyai makna yang berbeza. Kata foto, yang bermaksud "ringan", kata kereta, yang bermaksud "memiliki" dan kata trophos, yang bermaksud "pemakanan."

Istilah "photoautotroph" merangkumi pelbagai kumpulan makhluk hidup, termasuk beberapa spesies bakteria dan protozoa, semua tumbuhan, alga, dan lichen. Di samping itu, terdapat spesies haiwan yang unik yang menggabungkan ciri fotoautotrofik dan heterotrofik.

Ciri-ciri photoautotrophs

Ciri wajib organisma photoautotrophic adalah kehadiran pigmen fotosensitif. Pigmen peka fotosensitif adalah molekul yang mampu melihat dan menyerap tenaga cahaya dalam bentuk foton.

Fototrof mempunyai keupayaan untuk menyerap dan menukar tenaga cahaya (dari cahaya) menjadi tenaga kimia. Tenaga ini disimpan dalam molekul organik melalui proses metabolisme fotosintesis.

Sebilangan besar makhluk photoautotrophic dan fotosintetik mempunyai molekul klorofil, kerana ini adalah pigmen utama yang bertanggungjawab menjalankan langkah-langkah awal fotosintesis. Kerana kehadiran klorofil, hampir semua fotoautotrof berwarna hijau.

Photoautotrophy dijumpai dalam organisma uniselular seperti cyanobacteria dan beberapa protozoa, atau pada organisma multisel makroskopik seperti alga, lichen, dan tumbuhan.

Organisme photoautotrophic tersebar di hampir semua ekosistem dan ukurannya sangat berubah-ubah, kerana ia boleh sekecil Euglena atau sebesar sekuo raksasa.

Dengan pengecualian Antartika, tumbuh-tumbuhan meliputi hampir seluruh permukaan bumi dan merupakan wakil utama organisma fotoautotrofik. Di dalam tumbuhan terdapat berbagai bentuk, disesuaikan secara unik dan sempurna untuk semua iklim dan ekosistem daratan.

Contoh organisma photoautotrophic

Terdapat kepelbagaian besar makhluk hidup photoautotrophic, kerana ini adalah penyesuaian yang memberi organisme yang memperolehnya kemampuan untuk bertahan dalam keadaan dan ekosistem apa pun, asalkan mereka berada di hadapan cahaya.

- Cyanobacteria

Cyanobacteria (Sumber: Patrioter6 di en.wikibooks melalui Wikimedia Commons)

Cyanobacteria atau oxyphotobacteria tergolong dalam domain prokariotik. Mereka adalah organisma uniselular, mereka mempunyai kloroplas dan, oleh itu, mereka mampu melakukan fotosintesis. Membran dalaman spesies ini mempunyai "fotosintesis lamela" seperti thylakoid di dalam kloroplas tumbuhan.

Semua cyanobacteria mempunyai pigmen klorofil A dan biliproteik seperti phycobilin atau phycocyanins. Gabungan pigmen ini di dalam sel cyanobacteria memberikan warna biru-hijau kepada mereka.

Organisma ini tersebar di seluruh biosfer dan biasanya terdapat di tasik, kolam, tanah basah, dan bahan organik basah yang membusuk. Mereka adalah generalis, kerana photoautotrophy mereka membolehkan mereka menghilangkan beberapa keadaan yang terlalu spesifik, hanya memerlukan cahaya matahari.

- Protozoa

Gambar spesies Volvox (Sumber: craigpemberton melalui Wikimedia Commons)

Dalam protozoa photoautotrophic terdapat euglena. Semua organisma ini bersifat mikroskopik, ditandakan dan diklasifikasikan dalam kumpulan Mastigophora.

Pada banyak kesempatan, euglenidae diklasifikasikan sebagai alga uniselular. Namun, kajian terbaru menunjukkan bahawa, selain memberi makan melalui fotosintesis, mereka dapat memanfaatkan beberapa zat di lingkungan melalui pinositosis.

Euglenidae hidup bebas, hidup di air tawar (beberapa spesies adalah air masin) dan kebanyakannya menyendiri. Mereka mempunyai pelbagai bentuk, dan boleh memanjang, bulat, ovoid atau berbentuk pisau pembedah.

Oleh kerana mereka fotosintetik, mereka mempunyai fototaktik positif (mereka sensitif terhadap rangsangan cahaya) dan mereka mempunyai pembesaran di pangkal flagellum anterior mereka yang bertindak sebagai penerima cahaya untuk tenaga cahaya.

Euglenidae juga photoautotrogos (Sumber: David J. Patterson melalui Wikimedia Commons)

Mereka mempunyai pigmen fotosintesis klorofil A dan B, phycobilins, β-karotenes dan xanthophylls neoxanthin dan diadinoxanthine. Dalam banyak kes, euglenidae tidak memenuhi semua keperluan pemakanan mereka melalui fotosintesis, jadi mereka mesti mengambil vitamin B1 dan B12 dari persekitaran.

- Lichens

Lichen didefinisikan oleh hubungan simbiotik antara alga dan kulat; oleh itu, mereka berdua adalah organisma heterotrofik (melalui kulat) dan fotoautotrofik (melalui alga).

Perkaitan antara dua jenis organisma bermanfaat bagi kedua-duanya, kerana alga dapat memanfaatkan substrat yang disediakan oleh jamur untuk tumbuh; sementara kulat dapat memakan gula yang dihasilkan oleh alga melalui fotosintesis.

Lichens tidak sesuai dengan kumpulan taksonomi, tetapi biasanya dikelaskan mengikut jenis jamur symbiont. Semua jamur yang membentuk lumut adalah milik filum Ascomycota, dalam kerajaan Fungi.

- Alga uniselular, tumbuhan dan alga makroskopik

Ganggang uniselular mungkin merupakan organisma photoautotrophic paling banyak dalam ekosistem akuatik; sementara tanaman adalah makro-organisma yang paling banyak terdapat dalam ekosistem daratan.

Kedua-dua alga dan tumbuhan memerlukan kehadiran air dan karbon dioksida untuk menjalankan fotosintesis dan dapat memenuhi keperluan pemakanan mereka.

Alga uniselular

Sekiranya anda mengambil sedikit air dari genangan air, tasik, laguna, sungai, laut atau badan air yang lain, dan memerhatikannya di bawah mikroskop, anda akan menemui berjuta-juta bentuk kehidupan flagellate kecil berwarna hijau, yang kebanyakannya adalah alga uniselular. .

Hampir semua alga uniselular mempunyai satu atau lebih flagella dan umumnya hidup bebas, walaupun terdapat beberapa spesies yang hidup di jajahan. Sebilangan besar alga ini adalah organisma photoautotrophic, tetapi terdapat kes alga heterotrofik.

Mereka dianggap sebagai salah satu pengeluar utama oksigen di planet ini dan beberapa penulis menganggap bahawa mereka adalah pengeluar utama utama di lautan, kerana mereka berada di dasar rantai makanan.

Tumbuhan

Tumbuhan adalah organisma terestrial sessile yang dicirikan oleh badan yang terbahagi kepada dua bahagian: satu udara dan satu daratan. Bahagian terestrial terdiri dari akar, sementara bagian udara terdiri dari batang, yang pada gilirannya dibagi menjadi batang, daun dan bunga.

Mereka mempunyai sejumlah besar bentuk yang berbeza dan mereka menghasilkan makanan mereka sendiri melalui fotosintesis, seperti semua fotoautotrof yang lain.

Walau bagaimanapun, tumbuh-tumbuhan adalah makhluk hidup yang mempunyai spesialisasi paling banyak dalam penggunaan tenaga cahaya, kerana mereka mempunyai berjuta-juta sel di daunnya, yang secara khusus disusun untuk melakukan fotosintesis secara berterusan pada siang hari.

Ganggang makroskopik

Ganggang makroskopik adalah wakil tumbuhan dalam media berair. Ini, untuk sebagian besar, hidup tenggelam dalam lingkungan air, menjajah mana-mana tempat di mana terdapat substrat yang sesuai untuk dilekatkan.

Foto makroalga (Sumber: W. carter melalui Wikimedia Commons)

Alga kumpulan glaucophytes adalah kumpulan alga yang dianggap paling berkaitan dengan tumbuhan terestrial. Walau bagaimanapun, sebilangan penulis mengelaskan alga bersama dengan protozoa.

- Haiwan

Elysia chlorotica siput laut, yang biasanya dikenal sebagai "zamrud timur", dapat memanfaatkan kloroplas yang dimakannya melalui dietnya yang kaya dengan organisme fotoautotrofik, karena hidup di penghisap getah dari rumput laut.

Proses memanfaatkan kloroplas dari makanan anda dikenali sebagai kleptoplasty. Berkat fenomena ini, siput dapat bertahan hidup dengan menghasilkan fotoassimilates di tempat di mana terdapat cahaya matahari, tanpa memakan makanan untuk waktu yang lama.

Rujukan

1. Bresinsky, A., Körner, C., Kadereit, JW, Neuhaus, G., & Sonnewald, U. (2013). Ilmu tanaman strasburger: termasuk prokariota dan kulat (Jilid 1). Berlin, Jerman: Springer.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Invertebrata (No. Sirsi) i9788448602468). Madrid: McGraw-Hill.
3. Chan, CX, Vaysberg, P., Price, DC, Pelletreau, KN, Rumpho, ME, & Bhattacharya, D. (2018). Tindak balas host aktif terhadap simbion alga di slug laut Elysia chlorotica. Biologi dan evolusi molekul, 35 (7), 1706-1711.
4. Hu, Q., Guterman, H., & Richmond, A. (1996). Photobioreactor modular condong rata untuk penanaman photoautotrophs secara luaran Bioteknologi dan Bioteknologi, 51 (1), 51-60.
5. Raven, PH (1981). Penyelidikan di kebun botani. Bot. Jahrb, 102, 52-72.
6. Shimakawa, G., Murakami, A., Niwa, K., Matsuda, Y., Wada, A., & Miyake, C. (2019). Analisis perbandingan strategi untuk menyediakan sink elektron dalam photoautotroph akuatik. Penyelidikan fotosintesis, 139 (1-3), 401-411.
7. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Mikrobiologi Prescott, Harley, dan Klein. Pengajian Tinggi McGraw-Hill.