Resep Dapur Bakteri
Dapur Bakteri: Bahan Bakar & Bahan Baku
Bayangin kamu lagi masuk ke dapur restoran. Seorang koki nggak bakal bisa masak kalau dia nggak punya dua hal ini: sumber api (kompor) buat memanaskan wajan, dan bahan mentah (sayuran/daging) buat diracik jadi satu menu yang utuh.
Sama persis kayak analogi koki di dapur tadi, setiap bakteri juga punya "standar dapur" spesifik yang wajib dipenuhi buat bertahan hidup. Identitas atau klasifikasi utama metabolisme bakteri ditentukan dari 2 syarat pokok ini:
Dari mana mereka dapat ENERGI (bahan bakar/api kompornya).
Dari mana mereka dapat KARBON (bahan baku/komponen dasar penyusun tubuhnya).
Berdasarkan sumber energi ('api' kompornya):
Kalau mereka pakai cahaya matahari buat dapat energi, sebutannya Foto-.
Kalau mereka mecah senyawa zat kimia buat dapet energinya, sebutannya Kemo-.
Berdasarkan sumber karbon ('bahan baku' tubuhnya):
Kalau mereka meracik sendiri bahan mentahnya secara mandiri dari gas CO₂ yang ada di udara sekitar, disebut Auto-.
Kalau mereka butuh ngambil senyawa jadi berupa zat organik (makanan siap olah) dari lingkungannya, disebut Hetero-.
Nah, nama-nama panjang yang kelihatannya ribet di biologi seperti Kemoautotrof atau Kemoheterotrof itu sebenernya cuma rangkuman atau gabungan dari dua kondisi dapur tadi!
Jika suatu bakteri menggunakan senyawa kimia untuk energi dan mengambil senyawa organik siap pakai sebagai sumber karbonnya, disebut apakah bakteri tersebut?
- A. Fotoautotrof
- B. Fotoheterotrof
- C. Kemoautotrof
- D. Kemoheterotrof
Jawaban: D. Kemoheterotrof
'Kemo-' berarti energinya berasal dari zat kimia, dan '-heterotrof' berarti sumber karbonnya diambil dari senyawa organik. Gabungannya adalah Kemoheterotrof.
Kemo (energi kimia) + Heterotrof (sumber karbon organik)
Bakteri A: Koki 'Besi' (Kemoautotrof)
Gambar: Ke4rop Mike Henshaw, Public domain — Wikimedia Commons
Di dalam soal, Bakteri A disebut sebagai bakteri jenis Kemoautotrof. Yuk, kita bongkar isi 'dapurnya'.
Kata kuncinya adalah Kemo (kimia) dan Auto (mandiri). Artinya, koki ini pakai reaksi kimia sebagai bahan bakarnya, dan dia meracik makanannya sendiri dari gas CO₂. Tapi, ada satu hal penting banget yang bikin bakteri kemoautotrof itu sangat unik (dan sering bikin siswa tertipu di soal): bahan kimia yang mereka pecah buat sumber energi itu adalah senyawa ANORGANIK, seperti zat besi oksida, belerang (sulfur), atau amonia!
Mereka secara harafiah seolah-olah 'makan' batu, hidrogen sulfida, atau karat besi buat dapet energi hidup. Mengapa? Karena senyawa anorganik seperti amonia atau besi (Fe²⁺) bisa mereka oksidasi untuk menghasilkan cukup energi perombakan, murni tanpa butuh senyawa gula atau organik sama sekali.
Inilah kenapa Opsi A di soal bernilai SALAH. Opsi A bilang bahwa Bakteri A mendapatkan energi dari senyawa organik. Padahal, zat organik itu seperti karbohidrat, gula, atau protein. Koki besi kita gak peduli sama gula; kompor 'Kemo'-nya cuma mau menyala kalau dikasih besi (anorganik)!
Tentukan Benar atau Salah pernyataan terkait bakteri Kemoautotrof di bawah ini!
- Bakteri kemoautotrof mendapatkan energi dengan memecah gula atau senyawa organik lainnya. — Salah
- Bakteri kemoautotrof menggunakan gas karbon dioksida (CO2) dari lingkungan sebagai sumber karbon utama. — Benar
Kemoautotrof justru menggunakan bahan ANORGANIK (seperti besi atau amonia) sebagai bahan bakar energinya. Mereka tidak memakai gula. Namun, mereka memang memakai CO2 untuk menyusun tubuh.
Kemoautotrof mengoksidasi senyawa anorganik (bukan organik) untuk energi, dan menggunakan CO2 untuk menyusun senyawa tubuh (karbon).
Bakteri B: Koki Tanpa Udara (Kemoheterotrof)
Sekarang kita beralih ke Bakteri B yang disebut sebagai Kemoheterotrof. Dari analisis suku katanya, dapur koki ini butuh zat kimia sebagai energi (Kemo), dan minta bahan organik siap pakai (Hetero).
Singkatnya, bakteri ini memakai senyawa ORGANIK (seperti gula atau laktosa) sekaligus untuk 'dibakar' jadi energi dan untuk membangun tubuhnya sendiri. Sebagai fakta tambahan, sebagian besar bakteri penyebab penyakit infeksi pada manusia (patogen) juga masuk ke kelompok Kemoheterotrof ini, loh!
Di soal, Bakteri B ini punya spesifikasi tambahan: dia adalah Anaerob Obligat. "Obligat" berarti wajib/harus, dan "Anaerob" berarti tanpa udara/oksigen. Buat koki satu ini, oksigen bebas itu justru racun yang mematikan. Dia harus terus memasak di dalam 'bunker' kedap udara yang sama sekali tidak ada oksigennya.
Lalu, bagaimana cara dia memecah gula (laktosa) kalau gak bisa pakai oksigen? Jawabannya: lewat Fermentasi (respirasi anaerobik). Karena proses pemecahan gula ini dilakukan tanpa bantuan oksigen, prosesnya tidak berjalan sempurna dan pastinya menyisakan "ampas" alias produk sampingan. Pada kasus fermentasi gula susu (laktosa), bakteri ini membuang ampas akhirnya berupa zat asam. Inilah alasan mendasar kenapa susu yang didiamkan lama berubah menjadi yoghurt yang asam rasanya (karena menumpuknya asam laktat).
Karena runtutan konsep di ataslah, pernyataan Opsi B di soal bernilai BENAR. Bakteri ini melakukan proses fermentasi anaerobik dari laktosa, yang akhirnya menghasilkan asam laktat.
Mengapa bakteri anaerob obligat seperti Bakteri B akan mati jika terpapar oksigen bebas?
- A. Karena laktosa akan menguap jika terkena oksigen bebas.
- B. Karena mereka hanya dapat menggunakan karbon dioksida sebagai sumber energi.
- C. Oksigen berubah menjadi radikal bebas (ROS) dan mereka tidak punya enzim untuk menetralisirnya.
- D. Karena oksigen akan mengubah mereka menjadi bakteri kemoautotrof.
Jawaban: C. Oksigen berubah menjadi radikal bebas (ROS) dan mereka tidak punya enzim untuk menetralisirnya.
Oksigen di dalam sel dapat membentuk senyawa radikal beracun (ROS). Bakteri anaerob obligat tidak memiliki enzim penawar racun tersebut sehingga paparan oksigen membunuhnya secara langsung.
Bakteri anaerob obligat kekurangan enzim (seperti katalase/SOD) untuk menetralkan molekul beracun (ROS) yang terbentuk dari oksigen.