CHLOROBIUM SI BAKTERI FOTOSINTESIS

Chlorobium adalah genus dari filum Chlorobi yang disebut juga sebagai bakteri sulfur hijau. Chlorobium merupakan genus uniseluler berbentuk batang yang spesiesnya ditemukan di habitat anaerobik, yang kaya sulfida. Kelompok green sulfur bacteria (bakteri sulfur hijau) memiliki tempat hidup pada lingkungan yang memiliki kadar oksigen rendah namun juga tetap mendapatkan sinar matahari, yaitu pada permukaan sedimen perairan. Kondisi ini ternyata tidak cukup menguntungkan karena sinar matahari yang menembus lapisan perairan akan semakin berkurang seiring dengan kedalaman, sehingga hanya sedikit cahaya yang mencapai dasar perairan. Hal ini sudah diantisipasi oleh kelompok bakteri sulfur hijau karena mereka memiliki pigmen berupa bakterioklorofil-a, c, d, dan e pada suatu struktur di dalam selnya yang disebut klorosom (chlorosome) (gambar 1). Ternyata klorosom tersebut memang sangat efisien dalam menangkap sinar matahari bahkan dalam kadar/intensitas yang rendah, sehingga memungkinkan bakteri tersebut untuk bersifat fototrof. 

 

Gambar 1. Transmisi mikrograf elektron dari (A) tipis-bagian dari Chlorobium sp. menunjukkan chlorosomes sebagai badan putih besar yang melekat pada membran sitoplasma (Frigaard et al. 2002), dan (B) chlorosomes terisolasi dari Chlorobium sp. (Frigaard et al. 2004).

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. Tetapi genus Chloroherpeton dapat bergerak meluncur. Beberapa memiliki vakuola gas (penting untuk pergerakan vertikal) (Olson and John, 2006).

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

 

Kingdom : Bacteria

Filum       : Chlorobi

Kelas       : Chlorobia

Ordo        : Chlorobiales

Famili      : Chlorobiaceae

Genus      : Chlorobium

Spesies    : Chlorobium limicola

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

Chlorobiaceae atau bakteri sulfur 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).

Bakteri sulfur hijau menggunakan sulfida sebagai donor elektron dalam fotosintesis dan membentuk elemental sulfur sebagai perantara dalam proses ini. Namun, butiran sulfur disimpan di luar sel dengan cara yang sama seperti di Ectothiorhodospira. Mereka dapat terus mengoksidasi butiran sulfur dan akhirnya menghasilkan sulfat. Oleh karena itu, reaksi fotosintesis secara keseluruhan akan identik dengan yang ditunjukkan pada bakteri sulfur ungu. Namun, bakteri ini tidak menggunakan Siklus Calvin-Benson untuk fiksasi karbon dioksida. Sebagai gantinya, bakteri ini menggunakan siklus reduksi asam trikarboksilat (TCA). Meskipun sebagian besar menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbon tunggal mereka, beberapa juga dapat menggunakan asam organik sederhana di hadapan sulfida dan karbon dioksida. Seperti bakteri sulfur ungu juga, bakteri ini harus memiliki sulfida ketika menggunakan senyawa organik karena mereka tidak dapat melakukan asimilasi reduksi sulfat.

Satu sifat penting fotosintesis bakteri yang tidak dapat dijumpai pada fotosintesis tumbuhan hijau adalah bahwa fotosintesis bakteri hanya dapat berlangsung dalam keadaan sama sekali tanpa oksigen. Klorofil bakteri sedikit berbeda dengan klorofil tumbuhan hijau, cahaya dengan gelombang yang lebih panjang diserap oleh bakteri daripada tumbuhan hijau. Jasad-jasad fotolitotrof yang menggunakan zat-zat anorganik sebagai donor elektron seperti H₂, NH₃, atau S dinamakan jasad litotrof. Jasad fotolitotrof hanya tergantung pada cahaya matahari dan senyawa anorganik sebagai donor elektron 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 hidrogen. Bakteri sulfur mengabsorbsi bahan-bahan organik dari lingkungan hidupnya sebagai sumber hidrogen, tetapi metabolit ini tidak dapat digunakan langsung sebagai nutrient. H₂ yang diperoleh akan berswenyawa dengan O₂ sehingga dihasilkan karbohidrat (Pelczar dkk, 2008).

Daftar Pustaka 

Balows, A.,H.G. Truper,M.Dorkin,W, Harder and K. H. Scheleifer,eds. The Prokaryotes. 2nd ed. Berlin:Springer-Verlag. 1992.
Dwidjoseputro. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan. 2005.
Garrity, G., editor-in-chief. Bergy's Manual of Systematic Bacteriology. 2nd ed., Vol IV. New York: Springer-Verlag. 2001.

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

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

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

Saefudin. Sistematika Prokariot. http://file.upi.edu/Direktori/SPS/PRODI.PENDIDIKAN_IPA/196307011988031-SAEFUDIN/Sistematika_prokariot.pdf. Diakses pada tanggal 21 Desember 2013, pukul 20.21 WIB.