Bakteri Autotrof Dan Heterotrof

BAKTERI AUTOTROF DAN HETEROTROF - Di alam ini, basil termasuk ke dalam organisme. Organisme ini sanggup digolongkan menjadi dua bagian, yaitu organisme autotrof dan organisme heterotrof. Organisme autotrof yaitu organisme yang memakai karbondioksida sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya. 

Sedangkan organisme heterotrof merupakan organisme yang memperoleh karbon dari senyawa organik di lingkungannya untuk pertumbuhan. Organisme sanggup dibagi lagi berdasarkan cara mereka memperoleh energi. Fototrof yaitu organisme yang memperoleh energi dari fotosintesis. 

Contohnya semua tumbuhan dan alga serta beberapa jenis bakteri. Sedangkan kemotrof yaitu organisme yang memperoleh energi dari oksidasi zat kimia. Selain itu ada juga kemoorganotrof, organisme ini memperoleh energi dari oksidasi senyawa organik. Contohnya dari jenis ini yaitu semua organisme tingkat tinggi kecuali tumbuhan dan basil heterotrof. 

Sedangkan untuk basil jenis kemolitotrof, mereka memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik. Untuk kemolitotrof yang memperoleh karbon dari CO2 yaitu kemoautotrof. Fotoautotrof menyerupai tanaman, alga, dan beberapa basil memperoleh energi dari cahaya matahari dan karbon dari CO2.

Sedangkan fotoheterotrof memperoleh energi dari cahaya matahari dan memperoleh nutrisi karbon dari senyawa organik. Namun, jenis basil ini tidak dianggap penting untuk pengolahan air limbah. Ada juga jenis lain dari basil yaitu kemoheterotrof. Bakteri kemoheterotrof ini memperoleh karbon dan energi dari senyawa organik. Jenis basil ini berperan penting dalam proses pengolahan air limbah. 

Metabolisme yaitu semua reaksi biokimia yang terjadi dalam sel. Reaksi ini kebanyakan dikatalis oleh enzim biar energi yang dipakai untuk mengaktifkan reaksi menjadi lebih rendah dari sebelumnya. Dengan adanya katalis berupa enzim ini, sel sanggup menggunakannya lebih efisien. Metabolisme sanggup terbagi menjadi beberapa jenis yaitu respirasi aerobik, respirasi anaerobik, dan fermentasi.

Reaksi metabolik yaitu prosedur oleh sel untuk memperoleh energi dan mengubah nutrisi menjadi biomassanya. Ada tiga kemiripan antara metabolisme autotrof dan heterotrof :

1. Sama-sama harus mengubah sumber karbonnya menjadi bahan sel. 

2. Sama-sama harus mempunyai sumber reducing power, 

3. Harus memakai sumber energi biar diubah menjadi adenosin trifosfat (ATP), yang nantinya akan dipakai sebagai sumber energi untuk reaksi biosintetik dalam sel. 

Ada lima jenis basil berdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen.

1. Bakteri strict aerobes membutuhkan oksigen sebagi peserta elektron final dalam sistem aerasi. 
2. Bakteri facultative anaerob sanggup tumbuh ketika ada atau tidaknya oksigen ketika sumber karbon yang sesuai telah tersedia. 
3. Bakteri microaerophiles membutuhkan oksigen, tetapi mengurangi tekanan oksigen. 
4. Bakteri aerotolerant anaerobes sanggup tumbuh dalam kehadiran oksigen, tetapi tidak sanggup menggunakannya untuk metabolisme akhir tidak adanya sistem transpor elektron. 
5. Bakteri strict anaerobes tidak sanggup tumbuh dalam kehadiran oksigen. 

Kebanyakan tugas basil heterotrof dalam pengolahan air limbah yaitu pencucian senyawa organik yang terlarut maupun tidak terlarut. Bakteri aerobik dan fakultatif aerobik berperan predominan dalam proses pengolahan aerobik, sedangkan basil anaerobik dan fakultatif anaerobik berperan dalam proses pengolahan anaerobik. 

Makromolekul menyerupai protein, polisakarida, lipid, asam nukleat, dan dinding sel basil tidak dipindahkan ke sel heterotrof sebelum dicerna, tetapi harus dipecah menjadi subunit-subunit dengan memakai enzim. Kondisi fisik yang menghipnotis basil ini ketika pertumbuhan dalam senyawa organik yaitu kepadatan biomassa, konsentrasi nutrisi, aerasi, pH, dan suhu. 

Bakteri heterotrof sanggup tumbuh optimal pada pH 7. pH minimal basil ini yaitu pada pH 5,5, dan maksimum pada pH 8,5 s.d 9,5. Namun, pada jenis spesies tertentu sanggup mempunyai rentang pH yang berbeda. Selain itu, suhu optimal, minimal, dan maksimal yang dimiliki oleh setiap basil berbeda-beda tergantung jenisnya.

Misalnya psychrophiles sanggup tumbuh antara suhu 0o C s.d 20o C,optimal pada suhu 10o C s.d 15o C. Sedangkan basil Mesophiles sanggup tumbuh pada suhu 10o C s.d 45o C dan optimal pada suhu 30o C s.d 35o C. Bakteri jenis ini banyak ditemukan di proses pengolahan air limbah. Thermophiles sanggup tumbuh pada suhu 40o C s.d 75o C, optimal pada suhu 55 o C s.d 65o C. Sedangkan basil jenis Extreme thermophiles sanggup tumbuh pada suhu > 100o C.

Kemoheterotrof berperan untuk degradasi limbah dalam anaerobic digesteryang dipakai untuk stabilisasi lumpur primer dan sekunder dari pengolahan limbah industri dan kota dan untuk pengolahan limbah industri berat. Yang berperan di sini yaitu basil anaerob dan fakultatif anaerob. Kepadatan heterotrof dalam anaerobic disgetersmungkin sekitar 109 s.d 1010 sel/ml. 

Bakteri autotrof berperan dalam proses pengolahan air limbah. Mereka mendapat karbon dari CO2 dan mendapat energi dari oksidasi senyawa anorganik yang ada dalam air atau yang dihasilkan dari dekomposisi nutrisi oleh heterotrof. Contoh substrat untuk basil autotrof yaitu ammonia, nitrit, H2S, unsur sulfur, dan gas H2.

Selain itu, di bawah kondisi aerobik, ammonia dihilangkan secara biologis dengan dua proses, ammonia dioksidasi ke nitrit dan nitrit dioksidasi ke nitrat. Kedua proses ini disebut nitrifikasi. Ada banyak sekali faktor dalam mengontrol nitrifikasi, yaitu suhu antara 25 o C hingga 30o C, pH berkisar antara 7,5 s.d 8,5, kelarutan oksigen dalam air sebesar 0,5 s.d 1,0 mg/L atau ppm, sensitivitas terhadap logam berat dan zat beracun lainnya, faktor operasional menyerupai MCRT atau waktu tinggal rata-rata sel, dan nitrifikasi serta denitrifikasi dalam flok yang sama. 

Bakteri belerang tidak berwarna merupakan basil aerob yang untuk mendapat energi harus mengoksidasi senyawa sulfur. Kebanyakan genera basil ini penting dalam pengolahan limbah cair menyerupai Thiobacillus, Thiotrix, dan Beggiatoa. 

Bakteri Iron atau besi biasanya ditemukan dalam air yang berisi besi. Pertumbuhannya dikarakterisasi oleh lapisan besi atau senyawa mangan yang bertumpuk pada permukaan sel. Besi disimpan dalam material kapsul, dibungkus atau disimpan dalam bentuk tangkai yang mengelilingi sel.

Dalam lingkungan alam dan proses pengolahan air limbah, organisme autotrof dan heterotrof berhubungan dalam membersihkan limbah. Beberapa organisme sanggup mendegradasi makromolekul menyerupai selulosa atau protein dan yang lainnya mendegradasi produk yang dihasilkan dari acara metabolitnya menyerupai glukosa dan asam amino. Ada juga beberapa organisme yang mendegradasi zat tunggal atau yang biasa disebut ko-metabolisme. Berbagai interaksi mikroba sanggup dimengerti dalam konteks biosiklus zat. Contohnya pada siklus karbon, siklus nitrogen, fiksasi nitrogen, siklus sulfur, dan korosi. 

Fotosintesis dilakukan oleh alga dan empat grup basil yaitu basil ungu sulfur, basil ungu nonsulfur, basil hijau, dan cyanobacteria. Tanaman, alga, dan cyanobacteria melaksanakan fotosintesis oksigenik di mana air dipakai sebagai donor elektron dan oksigen diproduksi. Aktivitas fotosintesis organisme ini penting dalam pengolahan air limbah termasuk kolam aerobik dan fakultatif. 

Bakteri belerang ungu tumbuh terbatas di zona anaerob danau, kolam, atau mata air sufur dimana sulfida disediakan oleh reduksi sulfat dalam sedimen di bawahnya. Bakteri ungu nonsulfur tidak sanggup memakai belerang sebagai donor elektron alasannya sulfida bersifat toksik terhadapnya. Bakteri hijau bersifat fototrof obligat dan anaerob. Cyanobacteria atau alga hijau-biru banyak tersebar di dalam tanah dan lingkungan air. Mereka berfotosintesis dan menghasilkan O2. Alga banyak menghasilkan O2 dalam air selama berfotosintesis.

Kolam dan cekungan yang stabili sanggup dipakai untuk pengolahan air limbah. Ini merupakan metode umum yang dilakukan di negara berkembang. Jenis kolamnya yaitu kolam alga aerobik, kolam fakultatif, dan kolam anaerobik. 

Alga dan cyanobacteria menyediakan oksigen untuk pencucian BOD dalam kolam aerobik. Kedalaman kolamnya biasanya 0,5 meter biar sinar matahari sanggup terus berpenetrasi hingga ke dasar kolam. Kolam aerobik sebaiknya diaduk secara aperiodik untuk mencegah stratifikasi panas.

Tanpa perlakuan primer ini, padatan akan mengendap di bawah dan membuat zona anaerobik. Kolam fakultatif mempunyai kedalaman antara 1 hingga 2,5 meter. Saat stratifikasi panas terjadi, lapisan atas bersifat aerobik dan lapisan bawah bersifat anaerobik. Limbah padat di bawah kolom akan dicerna secara anaerobik dan membebaskan metana dan produk anaerobik lainnya ke lapisan aerobik. 

Kolam anaerobik mempunyai kedalaman yang bervariasi antara 1 hingga 8 meter. Kolam ini sanggup bersifat anaerobik bila imbas BOD melebihi produksi O2 dari fotosintesis. Kolam ini dipakai untuk pretreatment dan partikuler untuk suhu tinggi atau air limbah berkekuatan tinggi. Penggunaan hasil pretratment anaerobik yaitu untuk mengurangi akumulasi lumpur dalam cekungan berikutnya. Ada program alternatif yaitu untuk resirkulasi effluen kembali ke kolam anaerobik. Memompa air limbah yang sudah didaur ulang ke permukaan sanggup membantu dalam membangun zona aerobik.

Sumber http://sumbermaterikuliah.blogspot.com