Heterotrof

Heterotrof (dari bahasa Yunani: heterone = lainnya; trophe = nutrisi) adalah organisme yang membutuhkan senyawa organik di mana karbon diekstrak untuk pertumbuhannya. Heterotrof dikenal sebagai "konsumer" atau yaitu makhluk hidup yang tidak dapat membuat makanan sendiri dalam rantai makanan dan hanya memperoleh makanan bergantung pada yang lain. Sebagian besar makhluk heterotrof adalah parasit. Yang termasuk ke dalam heterotrof adalah semua hewan, jamur dan bakteri. Heterotrof merupakan kebalikan dari autotrof.^[1]

Siklus antara autotrof dan heterotrof. Autotrof menggunakan cahaya, karbon dioksida (CO₂), dan air untuk membentuk oksigen dan senyawa organik kompleks, terutama melalui proses fotosintesis (panah hijau). Kedua jenis organisme tersebut menggunakan senyawa tersebut melalui respirasi sel untuk menghasilkan ATP dan kembali membentuk CO₂ dan air (dua panah merah).

Detritivor adalah heterotrof yang memperoleh nutrisi dengan mengonsumsi detritus (penguraian bagian tumbuhan, hewan dan kotoran). Saprofit (juga disebut lisotrof) adalah kemoheterotrof yang menggunakan pencernaan ekstraseluler dalam memproses bahan organik yang membusuk. Proses ini paling sering difasilitasi melalui transpor aktif bahan-bahan tersebut melalui endositosis dalam miselium internal dan hifa penyusunnya.

Tipe

Heterotrof dapat berupa organotrof atau litotrof. Organotrof memanfaatkan senyawa karbon tereduksi sebagai sumber elektron, seperti karbohidrat, lemak, dan protein dari tumbuhan dan hewan. Di sisi lain, litoheterotrof menggunakan senyawa anorganik, seperti amonium, nitrit, atau belerang, untuk memperoleh elektron. Cara lain untuk mengklasifikasikan heterotrof yang berbeda adalah dengan menetapkannya sebagai kemotrof atau fototrof. Fototrof memanfaatkan cahaya untuk memperoleh energi dan melakukan proses metabolisme, sedangkan kemotrof menggunakan energi yang diperoleh dari oksidasi bahan kimia dari lingkungannya.^[2]

Fotoorganoheterotrof, seperti Rhodospirillaceae dan bakteri non-sulfur ungu mensintesis senyawa organik menggunakan sinar matahari ditambah dengan oksidasi zat organik. Mereka menggunakan senyawa organik untuk membangun struktur. Mereka tidak memfiksasi karbon dioksida dan tampaknya tidak memiliki siklus Calvin.^[3] Chemolithoheterotrophs seperti Oceanithermus profundus^[4] memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik, termasuk hidrogen sulfida, unsur belerang, tiosulfat, dan molekul hidrogen. Miksotrof (atau kemolitotrof fakultatif) dapat menggunakan karbon dioksida atau karbon organik sebagai sumber karbon, artinya mixotrof memiliki kemampuan untuk menggunakan metode heterotrofik dan autotrofik.^[5] Meskipun miksotrof memiliki kemampuan untuk tumbuh dalam kondisi heterotrofik dan autotrofik, C. vulgaris memiliki produktivitas biomassa dan lipid yang lebih tinggi ketika tumbuh dalam kondisi heterotrofik dibandingkan dengan kondisi autotrofik.^[6]

Heterotrof mampu menggunakan seluruh energi yang mereka peroleh dari makanan untuk pertumbuhan dan reproduksi dengan mengonsumsi senyawa karbon tereduksi. Hal ini berbeda dengan autotrof, yang harus menggunakan sebagian energinya untuk fiksasi karbon.^[3] Baik heterotrof maupun autotrof biasanya bergantung pada aktivitas metabolisme organisme lain untuk mendapatkan nutrisi selain karbon, termasuk nitrogen, fosfor, dan belerang, dan dapat mati karena kekurangan makanan yang memasok nutrisi tersebut.^[7] Hal ini berlaku tidak hanya pada hewan dan jamur tetapi juga pada bakteri.^[3]

Asal dan diversifikasi

Hipotesis asal mula kehidupan secara kimia menunjukkan bahwa kehidupan berasal dari Sup primordial dengan heterotrof.^[8] Rangkuman teori ini adalah sebagai berikut: Bumi pada waktu-waktu awal mempunyai atmosfer yang tereduksi dan sumber energi berupa energi listrik dari petir, yang mengakibatkan terjadinya reaksi-reaksi yang membentuk senyawa-senyawa organik sederhana, yang selanjutnya bereaksi membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks dan pada akhirnya menghasilkan kehidupan.^[9] Namun, terdapat teori alternatif tentang asal usul kehidupan autotrofik bertentangan dengan teori ini.^[10]

Diagram alur

Diagram alur untuk menentukan apakah suatu spesies bersifat autotrof, heterotrof, atau subtipe

• Autotrof
  • Kemoautotrof
  • Fotoautotrof

•  Heterotrof
  • Kemoheterotrof
  • Fotoheterotrof

Ekologi

Banyak heterotrof merupakan kemoorganoheterotrof yang menggunakan karbon organik (misalnya glukosa) sebagai sumber karbonnya, dan bahan kimia organik (misalnya karbohidrat, lipid, protein) sebagai sumber elektronnya. Heterotrof berfungsi sebagai konsumen dalam rantai makanan: mereka memperoleh nutrisi yang diperlukan dari saprotrofik, parasit, atau nutrisi holozoikum. Mereka memecah senyawa organik kompleks (misalnya karbohidrat, lemak, dan protein) yang dihasilkan oleh autotrof menjadi senyawa yang lebih sederhana (misalnya karbohidrat menjadi glukosa, lemak menjadi asam lemak dan gliserol, dan protein menjadi asam amino). Mereka melepaskan energi kimia molekul nutrisi dengan mengoksidasi atom karbon dan hidrogen dari karbohidrat, lipid, dan protein menjadi karbon dioksida dan air.

Referensi

1. Ratna, Dewi. Ratna, Dewi, ed. "Makhluk hidup autotrof & heterotrof, apa ya bedanya?". Merdeka.com. Diakses tanggal 2020-11-29.
2. Mills, A.L. (1997). The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits: Part A: Processes, Techniques, and Health Issues Part B: Case Studies and Research Topics (PDF). Society of Economic Geologists. hlm. 125–132. ISBN 978-1-62949-013-7. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 6 April 2019. Diakses tanggal 15 Desember 2024. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. Mauseth, James D. (2009). Botany: an introduction to plant biology (edisi ke-4th ed). Sudbury, Mass: Jones and Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-5345-0.Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
4. Miroshnichenko, M. L.; L'Haridon, S.; Jeanthon, C.; Antipov, A. N.; Kostrikina, N. A.; Tindall, B. J.; Schumann, P.; Spring, S.; Stackebrandt, E. (2003). "Oceanithermus profundus gen. nov., sp. nov., a thermophilic, microaerophilic, facultatively chemolithoheterotrophic bacterium from a deep-sea hydrothermal vent". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 53 (3): 747–752. doi:10.1099/ijs.0.02367-0. ISSN 1466-5034.
5. Libes, Susan M. (2009). Introduction to marine biogeochemistry (edisi ke-2nd ed). Amsterdam ; Boston: Academic Press. ISBN 978-0-12-088530-5.Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
6. Liang, Yanna; Sarkany, Nicolas; Cui, Yi (2009-07-01). "Biomass and lipid productivities of Chlorella vulgaris under autotrophic, heterotrophic and mixotrophic growth conditions". Biotechnology Letters (dalam bahasa Inggris). 31 (7): 1043–1049. doi:10.1007/s10529-009-9975-7. ISSN 1573-6776.
7. Campbell, Neil A.; Reece, Jane B. (2005). Biology (edisi ke-7th ed). San Francisco: Pearson, Benjamin Cummings. ISBN 978-0-8053-7171-0.Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
8. Bada, Jeffrey L. (2013-02-11). "New insights into prebiotic chemistry from Stanley Miller's spark discharge experiments". Chemical Society Reviews (dalam bahasa Inggris). 42 (5): 2186–2196. doi:10.1039/C3CS35433D. ISSN 1460-4744.
9. Bracher, Paul J. (2015-04). "Primordial soup that cooks itself". Nature Chemistry (dalam bahasa Inggris). 7 (4): 273–274. doi:10.1038/nchem.2219. ISSN 1755-4349. Periksa nilai tanggal di: |date= (bantuan)
10. Schönheit, Peter; Buckel, Wolfgang; Martin, William F. (2016-01-01). "On the Origin of Heterotrophy". Trends in Microbiology (dalam bahasa English). 24 (1): 12–25. doi:10.1016/j.tim.2015.10.003. ISSN 0966-842X. PMID 26578093.Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)