Kemosintesis (Pengertian dan Contoh Kemosintesis)

Kemosintesis adalah proses penyusunan bahan organik yang menggunakan sumber energi dengan cara pengoksidasian (pemecahan) senyawa kimia. Kemosintesis merupakan salah satu proses pembentukan (anabolisme) untuk menghasilkan molekul organik berenergi.

Pengubahan CO2 (karbon anorganik) menjadi karbon organik (karbohidrat) tidak harus selalu melalui proses fotosintesis, energi diambil dari energi cahaya (foton). Beberapa organisme, seperti bakteri, mampu memfiksasi CO2 menjadi karbohidrat dengan menggunakan sumber energi lain, yaitu energi kimia. Organisme semacam ini disebut organisme kemosintetik.
    Pada organisme kemosintetik, energi diambil dari oksidasi materi anorganik seperti hidrogen, hidrogen sulfida, sulfur (belerang), besi (Fe), amonia dan nitrit. Bakteri kemosintetik berperan penting di alam karena dapat menjaga kesuburan tanah melalui aktivitasnya dalam daur nitrogen. Kemosintesis adalah reaksi pembentukan karbohidrat dari CO2 dan air tanpa menggunakan energi matahari sebagai sumber energi, tetapi menggunakan energi dari reaksi kimia. Kemosintesis dapat dilakukan oleh bakteri kemosintetik.

Sebagaimana telah Anda ketahui, bahwa sumber energi pada proses reaksi penyusunan (sintesis) molekul gula (karbohidrat) dari molekul CO2 dan H2O yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup, adalah cahaya (foton) matahari, tetapi tidak semua makhluk hidup menggunakan cahaya sebagai sumber energinya. Contohnya pada beberapa mikroorganisme seperti bakteri belerang, bakteri nitrit, bakteri nitrat, dan bakteri besi memperoleh energi dengan cara mengoksidasi senyawa kimia.

Contoh-Contoh Kemosintesis

    Berikut pengoksidasian beberapa bakteri untuk memperoleh energi kimia.
a. Bakteri belerang, misalnya bakteri sulfur tak berwarna (Thiobacillus) memperoleh energi dengan cara mengoksidasi H2S, reaksinya:

Selanjutnya energi tersebut digunakan untuk fiksasi CO2 menjadi gula (karbohidrat), reaksinya:

b. Bakteri nitrit, misalnya bakteri Nitrosomonas dan Nitrococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3 dalam bentuk senyawa amonium karbonat menjadi asam nitrit, reaksinya:

c. Bakteri nitrat, misalnya bakteri Nitrobacter memperoleh energi dengan cara mengoksidasi nitrit menjadi nitrat, reaksinya:

d. Bakteri besi, misalnya lipotrik memperoleh energi dengan cara mengoksidasi ferro menjadi ferri, reaksinya:

Beberapa bakteri diketahui memiliki kemampuan kemosintesis. Berbeda dengan fotosintesis yang menggunakan energi matahari untuk menghasilkan ATP dan NADPH, bakteri kemoautotrof menggunakan reaksi kimia anorganik sebagai sumber energi. Mereka dapat mengoksidasi molekul anorganik untuk menghasilkan ATP dan NADPH, kemudian menggunakannya untuk mereduksi CO2 menjadi molekul organik.
Bakteri belerang dari genus Thiobacillus, dapat menggunakan sulfur (belerang) untuk menghasilkan molekul organik. Ia mengoksidasi H2S (sulfur) menjadi S(sulfat). Berikut reaksinya.

Bakteri hidrogen, Hydrogenomonas, dapat mengoksidasi H2 (hidrogen) menjadi H2O. Adapun bakteri besi, Ferrobacillus, mampu mengoksidasi ferro (Fe2+) menjadi ferri (Fe3+) untuk menghasilkan molekul organik. Kemosintesis juga terjadi pada bakteri Nitrosomonas yang mengoksidasi amoniak (NH3) menjadi nitrit (NO2–). Kemudian, bakteri Nitrobacter mengoksidasi nitrit (NO2–) menjadi nitrat (NO3–).
    Makhluk hidup kemoautotrof tumbuh secara lambat, karena reaksi ini tidak menghasilkan banyak energi. Makhluk hidup ini hidup di tempattempat yang ekstrim, tempat makhluk hidup lain tidak bertahan. Contohnya di kawah gunung, di dalam tanah, dan di rekahan dasar laut. Beberapa bakteri kemoautotrof seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter berperan juga dalam siklus materi di ekosistem.