Kemosintesis ialah konversi senyawa karbon dan molekul lain menjadi senyawa organik. Dalam reaksi biokimiawi ini, metana atau senyawa anorganik, menyerupai hidrogen sulfida atau gas hidrogen, dioksidasi yang bertindak sebagai sumber energi. Sebaliknya, sumber energi untuk fotosintesis (himpunan reaksi di mana karbon dioksida dan air diubah menjadi glukosa dan oksigen) memakai energi dari sinar matahari untuk memberi daya pada proses.
Gagasan bahwa mikroorganisme sanggup hidup pada senyawa anorganik diajukan oleh Sergei Nikolaevich Vinogradnsii (Winogradsky) pada tahun 1890, menurut penelitian yang dilakukan pada basil yang sepertinya hidup dari nitrogen, besi, atau belerang. Hipotesis ini divalidasi pada tahun 1977 saat kapal selam bahari Alvin mengamati cacing tabung dan kehidupan lain di sekitar lubang hidrotermal di Galapagos Rift. Mahasiswi Harvard, Colleen Cavanaugh, mengusulkan dan kemudian mengkonfirmasi bahwa cacing tabung selamat alasannya ialah relasi mereka dengan basil kemosintetik. Penemuan resmi kemosintesis dikreditkan ke Cavanaugh.
Organisme yang memperoleh energi melalui oksidasi donor elektron disebut kemotrof. Jika molekulnya organik, organisme tersebut disebut kemoorganotrof. Jika molekul anorganik, organisme ialah istilah kemolithotrof. Sebaliknya, organisme yang memakai energi matahari disebut fototrof.
Kemoautotrof dan Kemoheterotrof
Kemoautotrof memperoleh energi dari reaksi kimia dan mensintesis senyawa organik dari karbon dioksida. Sumber energi untuk kemosintesis sanggup berupa unsur sulfur, hidrogen sulfida, hidrogen molekuler, amonia, mangan, atau besi. Contoh-contoh kemoautotrof termasuk basil dan metanogenik archaea yang hidup di ventilasi bahari dalam. Kata “kemosintesis” pada awalnya diciptakan oleh Wilhelm Pfeffer pada tahun 1897 untuk menggambarkan produksi energi oleh oksidasi molekul anorganik oleh autotrof (kemolitoautotrof). Di bawah definisi modern, kemosintesis juga menjelaskan produksi energi melalui kemoorganoautotrof.
Kemoheterotrof tidak sanggup memperbaiki karbon untuk membentuk senyawa organik. Sebaliknya, mereka sanggup memakai sumber energi anorganik, menyerupai sulfur (kemolitoheterotrof) atau sumber energi organik, menyerupai protein, karbohidrat, dan lipid (kemoorganoautotrof).
Di mana Kemosintesis Terjadi?
Kemosintesis telah terdeteksi dalam lubang hidrotermal, gua terisolasi, metat klatrat, paus jatuh, dan rembesan dingin. Telah dihipotesiskan bahwa proses tersebut memungkinkan kehidupan di bawah permukaan Mars dan bulan Jupiter di Europa. serta tempat-tempat lain di tata surya. Kemosintesis sanggup terjadi pada keberadaan oksigen, tetapi tidak diperlukan.
Contoh Kemosintesis
Selain basil dan archaea, beberapa organisme yang lebih besar bergantung pada kemosintesis. Contoh yang baik ialah cacing tabung raksasa yang ditemukan dalam jumlah besar di sekitar lubang hidrotermal yang dalam. Setiap cacing mempunyai basil kemosintetik dalam organ yang disebut trofosom. Bakteri mengoksidasi sulfur dari lingkungan cacing untuk menghasilkan makanan yang dibutuhkan hewan. Menggunakan hidrogen sulfida sebagai sumber energi, reaksi untuk kemosintesis adalah:
12 H2S + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 H2O + 12 S
Ini menyerupai reaksi untuk menghasilkan karbohidrat melalui fotosintesis, kecuali fotosintesis melepaskan gas oksigen, sementara kemosintesis menghasilkan sulfur padat. Butiran sulfur kuning terlihat di sitoplasma basil yang melaksanakan reaksi.
Contoh lain kemosintesis ditemukan pada 2013 saat basil ditemukan hidup di basal di bawah sedimen dasar laut. Bakteri ini tidak berafiliasi dengan lubang hidrotermal. Telah disarankan basil memakai hidrogen dari reduksi mineral dalam air bahari memandikan batu. Bakteri sanggup bereaksi hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan metana.
Kemosintesis dalam Nanoteknologi Molekuler
Sementara istilah “kemosintesis” paling sering diterapkan pada sistem biologis, istilah ini sanggup dipakai secara lebih umum untuk menggambarkan segala bentuk sintesis kimia yang dihasilkan oleh gerakan termal acak reaktan. Sebaliknya, manipulasi mekanik molekul untuk mengendalikan reaksi mereka disebut “mekanosintesis”. Baik kemosintesis dan mekanosintesis mempunyai potensi untuk membangun senyawa kompleks, termasuk molekul gres dan molekul organik.
Sumber https://infoana.comm