Paper : Bakteri Sulfur Hijau

BAKTERI SULFUR HIJAU

 Bakteri adalah sel prokariotik yang khas, uniseluler, dan tidak mengandung struktur yang dibatasi membran di dalam sitoplasmanya. Dinding sel bakteri merupakan struktur yang unik secara biokimia. Dinding sel pada beberapa bakteri mengandung murein, yang juga dikenal sebagai peptidoglikan atau mucopeptida. Lapisan peptidoglikan ini tidak ditemukan pada organisme eukariotik.

Sebagai makhluk hidup, bakteri memerlukan makan minum dan melakukan proses metabolisme lainya. Berdasarkan cara memperoleh makannya. Macam macam bakteri dapat dapat dibedakan atas dua jenis yaitu bakteri autotrof dan heterotrof.

Bakteri belerang hijau merupakan bakteri kemoautotrof yang berukuran kurang lebih 5 mikron dan berbentuk basil atau batang, bakteri ini memanfaatkan senyawa kimia untuk proses kehidupannya. Bakteri ini merupakan makhluk uniselular dan prokariotik.

Bakteri sulfur hijau berkoloni, dan mengoksidasi belerang dengan bantuan sinar matahari (pada sebagian bakteri sulfur hijau), bakteri ini berbentuk basil dan memiliki satu flagel. Gambar bakteri sulfur hijau dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Bakteri sulfur hijau merupakan bakteri yang melakukan fotosintesis tetapi tidak menghasilkan oksigen (anoxygenic photosynthetic). Beberapa berbentuk uniseluler dan yang lainnya membentuk jaringan dari sel-sel. Tidak satu pun yang bergerak dengan flagela atau bergerak meluncur. Beberapa memiliki vakuola gas (penting untuk pergerakan vertikal). Kelompok ini menggunakan jalur reduksi asam trikarboksilat (TCA) dari pada Siklus Calvin-Benson untuk memfiksasi karbon dioksidanya. Beberapa contohnya antara lain : Chloroherpeton berbentuk batang memanjang, Chlorobium uniseluler berbentuk batang, dan Ancalochoris banyak ditemukan di perairan tawar (Olson and John, 2006).

Salah satu klasisifikasi ilmiah dari bakteri sulfur hijau Chlorobium clathratiforme, adalah sebagai berikut :

Kingdom : Bacteria

Filum       : Chlorobi

Kelas       : Chlorobia

Ordo        : Chlorobiales

Famili      : Chlorobiaceae

Genus      : Chlorobium

Spesies    : Chlorobium clathratiforme

Bakteri belerang hijau dan bakteri belerang purpel mendapatkan energi untuk proses metabolismenya melalui oksidasi H2S. Bakteri-bakteri ini menggunakan CO2 sebagai sumber karbon. Bakteri-bakteri ini sangat anaerobik (Saeni, 1989).

Hidrogen sulfida oleh beberapa bakteri lembayung bebas dan oleh bakteri hijau dioksidasi menjadi sulfat. Pada proses ini belerang intermediasi oleh sebagian bakteri lembayung belerang ditimbun sementara waktu dalam sel (Schlegel dan Schmidt, 1994).

Chlorobiaceae atau Bakteri belerang hijau adalah famili dari bakteri fototrof. Tidak ada famili bakteri lainnya yang diketahui memiliki hubungan dekat dengan mereka, dan mereka diletakkan tersendiri pada filum mereka sendiri (Chlorobi). Filumnya paling dekat dengan Bacteroidetes (Dwidjoseputro, 2005).

Chlorobiaceae umumnya tidak dapat bergerak (satu spesies memiliki flagelum), dan berbentuk kokus, basil, dan spiral. Lingkungan mereka harus bebas oksigen, dan mereka butuh cahaya untuk tumbuh (Rao, 1986).

Chlorobiaceae Bakteri ini di sebut juga sebagai bakteri belerang hijau. Organisme ini menggunakan beberapa senyawa yang mengandung belerang maupun gas hidrogen sebagai reduktan fotosintesis. Rumus khas untuk fotosintesis bakteri belerang hijau adalah salah satu diantara yang berikut tergantung pada reduktan yang tersedia (CH₂O mewakili karbohidrat yang disintesis) CO₂ + 2H₂S cahaya (CH₂O) + H₂O + 2S₃CO₂ + 2S + 5H₂O cahaya 3 (CH₂O) 2CO₂ + Na₂S₂O₃ + 3H₂O cahaya 2(CH₂O) + Na₂SO₄ + H₂SO₄ CO₂ + 2H₂O cahaya (CH₂) + H₂O Chromaticeae Bakteri ini di sebut juga bakteri belerang ungu yang berbeda dengan bakteri belerang hijau terutama karena bakteri ini mengandung sejumlah pigmen karotenoid merah dan ungu dalam selnya. Bakteri ini menggunakan reduktan fotosintesis yang sama dengan yang digunakan bakteri belerang hijau, sehingga bakteri belerang ungu dapat melakukan reaksi- reaksi yang sama dengan bakteri belerang hijau (Bryant, 2005).

Berikut ini adalah nama-nama bakteri sulfur hijau

Chlorobaculum limnaeum,

Chlorobium  phaeobacteroides

Chloroherpeton thalassium

Chlorobaculum tepidum,

Chlorobium tepidum

Chlorobium phaeobacteroides,

Chlorobium sp.,

Prosthecochloris sp.

Chlorobium chlorochromatii,

Chlorochromatium aggregatum epibiont

Chlorobium limicola

Pelodictyon luteolum

Chlorobium clathratiforme,

Pelodictyon phaeoclathratiforme

Rhodospirillaceae Bakteri ini di sebut juga sebagai bakteri ungu non belerang. Secara morfologi bakteri ini memiliki kesamaan dengan Chromaticeae tetapi tidak mampu menggunakan senyawa belerang sebagai reduktan fotosintesis. Dua marga suku ini yang paling banyak dipelajari adalah Rhodospirillum dan Rhodopseudomonas. Organisme ini dapat menggunakan hidrogen atau berbagai senyawa organik sebagai reduktan. Berikut adalah salah satu contohnya :

CO₂ + 2CH₃CHOHCH₃ cahaya (CH₂O) + H₂O + 2CH₃COCH₃ (Rao, 1986).

Satu sifat penting fotosintesis bakteri yang tidak dapat di jumpai pada fotosintesis tumbuhan hijau adalah bahwa fotosintesis bakteri hanya dapat berlangsung dalam keadaan sama sekali tanpa oksigen. Namun beberapa anggota suku Rhodospirillaceae dapat tumbuh tanpa fotosintesis dalam keadaan ada oksigen jika di beri medium yang cukup subur untuk tumbuhnya. Klorofil bakteri sedikit berbeda dengan klorofil tumbuhan hijau, cahaya dengan gelombang yang lebih panjang diserap oleh bakteri daripada tumbuhan hijau. Fotolitotrof Jasad-jasad yang menggunakan zat-zat anorganik sebagai donor electron seperti H2, NH3, atau S dinamakan jasad litotrof. Jasad fotolitotrof hanya tergantung pada cahaya matahari dan senyawa anorganik sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Pada bakteri fotolitotrof sumber hidrogennya bukanlah air, dan oksigen tidak pernah dihasilkan dalam proses fotosintesis (Tarigan, 1988). Pola reaksi fotosintesisnya dapat dituliskan sebagai berikut :

n CO₂ + n H₂S ----------------- > (CH₂O) n + n H₂O + 2 n S

(Olson and John, 2006).

Reaksi pada bakteri sulfur hijau adalah sebagai berikut, reaksinya tidak menggunakan oksigen atau anaerobik.

12H₂S + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ (karbohidrat) + 6H₂O + 12S

Dalam sintesis ini O₂ tidak dihasilkan, akan tetapi sulfur (S) tersimpan dalam sel untuk kemudian dikeluarkan dan H₂S meruapakan donor hydrogen. Kemolitotrof Sumber energi jasad-jasad yang masuk dalam golongan kemolitotrof tergantung kepada hasil-hasil oksidasi reduksi, dan dapat menggunakan senyawa-senyawa anorganik sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Fotoorganotrof Jasad-jasad yang termasuk fotorganotrof hanya tergantung kepada energi sinar matahari dengan menggunakan senyawa-senyawa organic sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Bakteri belerang mengabsorb bahan-bahan organic dari lingkungan hidupnya sebagai sumber hydrogen, tetapi metabolit ini tidak dapat digunakan langsung sebagai nutrient. H₂ yang diperoleh akan berswenyawa dengna O₂ sehingga dihasilkan karbohidrat. Kemoorganotrof Jasad-jasad yang termasuk kemoorganotrof ini hidupnya tergantung kepada hasil-hasil oksidasi- reduksi dan senyawa organic sebagai donor electron untuk pertumbuhannya. Tipe nutrisi pada golongan ini berbeda dengan tipe nutrisi golongan lain, karena nutrisi pada jasad yang termasuk golongan kemoorganotrof dapat berlangsung dalam suasana gelap tetapi harus ada oksigen. Dalam hal ini bahan mentah organic diabsorbsi secara langsung dan digunakan sebagai nutrient. Proses Pembentukan ATP Pembentukan ATP (Adenosin triphosphat) adalah proses dihasilkan energi. Energi yang dihasilkan dalam bentuk ATP. Untuk membentuk ATP ini diperlukan energi sebanyak 7-8 Kcal dan penambahan fosfat. Karena itu pembentukkan fosfat. Karena itu pembentukkan ATP ini disebut juga dengan nama fosforilasi. Pola umum pembentukkan ATP digambarkan sebagai berikut : ADP + Pi ATP 7-8 Kcal dari Proses fosforilasi ADP (Adenosin difosfat) dapat terjadi melalui : fosforilasi fotosintetik (Pelczar dkk, 2008).

DAFTAR PUSTAKA

Beatty JT, Overmann J, Lince MT, Manske AK, Lang AS, Blankenship RE, Van Dover CL, Martinson TA, Plumley FG. 2005. An obligately photosynthetic bacterial anaerobe from a deep-sea hydrothermal vent. Proceedings of the National Academy of Sciences. Germany.

Bryant, D. A. 2005. Cyanobacteria and Green Sulfur Bacteria Structure, Function, and Biogenesis of The Photosynthetic Apparatuh: control of Gene Expression and physiology. Penn State University Department of Biochemistry & Molecular Biology (Online). 

Dwidjoseputro. 2005. Dasar – Dasar Mikrobiologi, Djambatan, Jakarta.

Imhoff and Madigan. C. 2004. Important strains of green sulfur bacteria. Tata Mc Grand Hill. Pubishing House. New Delhi.

Olson and M. John. 2006. "Photosynthesis in the Archean Era". Photosynthesis Research, New York.

Pelczar J., J.  Michael dan E.C.S. Chan. 2008. Dasar – Dasar Mikrobiologi 1. UI-Press, Jakarta.

Rao, N. S. S. 1986. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Institut Roset Pertanian India, New Delhi.

Saeni, M. S. 1989. Kimia Lingkungan. PAU IPB. Bogor.

Schlegel, H. G dan K. Schmidt. 1994. Mikrobiologi Umum Edisi Keenam. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.