Cara Sel Prokariotik Memperoleh Energi

Berikut ini cara sel prokariotik memperoleh energi. Sel prokariotik adalah sel yang tidak memiliki inti sejati dan organel bermembran, contohnya bakteri dan arkea. Meski strukturnya sederhana, sel prokariotik tetap membutuhkan energi untuk menjalankan berbagai aktivitas penting seperti pertumbuhan, pergerakan, dan pembelahan sel. Energi ini diperoleh melalui berbagai mekanisme metabolisme, yang dapat berlangsung dengan atau tanpa oksigen.

Sumber Energi Sel Prokariotik

Sel prokariotik memanfaatkan beragam sumber energi. Secara umum, mereka memperoleh energi dari dua jalur utama:

• Energi kimia (kemoheterotrof/kemoautotrof) berasal dari senyawa organik maupun anorganik.
• Energi cahaya (fotoautotrof/fotoheterotrof) berasal dari sinar matahari melalui fotosintesis.

Keanekaragaman cara memperoleh energi ini membuat prokariot mampu hidup di berbagai lingkungan ekstrem, mulai dari tanah subur hingga kawah vulkanik.

Respirasi Seluler pada Prokariotik

1. Respirasi Aerob

Banyak bakteri menggunakan respirasi aerob untuk menghasilkan energi. Proses ini membutuhkan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir. Tahapan utamanya meliputi:

• Glikolisis : glukosa dipecah menjadi asam piruvat, menghasilkan sedikit ATP.
• Siklus Krebs : piruvat diuraikan menjadi CO₂ sambil menghasilkan elektron berenergi tinggi.
• Rantai Transpor Elektron : elektron berpindah melalui membran plasma (karena prokariot tidak memiliki mitokondria), menghasilkan ATP dalam jumlah besar.

Respirasi aerob pada prokariot bisa menghasilkan hingga 38 ATP per molekul glukosa, sama seperti pada sel eukariot.

2. Respirasi Anaerob

Beberapa bakteri hidup di lingkungan tanpa oksigen, sehingga menggunakan respirasi anaerob. Bedanya, akseptor elektron terakhir bukan oksigen, melainkan senyawa lain seperti nitrat (NO₃⁻), sulfat (SO₄²⁻), atau karbon dioksida (CO₂). Energi yang dihasilkan memang lebih sedikit dibanding respirasi aerob, tetapi cukup untuk bertahan hidup.

Fermentasi

Jika tidak ada oksigen maupun akseptor elektron lain, beberapa prokariot melakukan fermentasi. Proses ini hanya melibatkan glikolisis, menghasilkan 2 ATP per molekul glukosa. Produk akhirnya bisa berupa asam laktat, etanol, asam butirat, atau senyawa lain tergantung jenis bakteri. Fermentasi membuat bakteri tetap hidup meski dalam kondisi anaerob mutlak.

Fotosintesis pada Prokariot

Tidak semua prokariot memperoleh energi dari bahan kimia. Beberapa, seperti cyanobacteria, mampu melakukan fotosintesis oksigenik layaknya tumbuhan. Mereka menggunakan pigmen klorofil untuk menangkap cahaya matahari, menghasilkan ATP, NADPH, dan oksigen sebagai hasil samping.

Ada juga prokariot lain yang melakukan fotosintesis anoksigenik, misalnya bakteri ungu dan hijau belerang. Mereka tidak menghasilkan oksigen, melainkan menggunakan senyawa seperti H₂S (hidrogen sulfida) sebagai donor elektron.

Kemosintesis

Beberapa bakteri prokariot memperoleh energi melalui kemosintesis, yaitu memanfaatkan oksidasi senyawa anorganik (misalnya amonia, metana, belerang, atau besi). Energi hasil reaksi kimia ini digunakan untuk menyintesis senyawa organik dari CO₂. Proses ini umum ditemukan pada bakteri yang hidup di lingkungan ekstrem seperti dasar laut atau kawah panas bumi.

Keanekaragaman Metabolisme Prokariot

Keunikan sel prokariotik adalah kemampuannya menyesuaikan cara memperoleh energi dengan kondisi lingkungan:

• Obligat aerob → hanya hidup dengan oksigen.
• Obligat anaerob → mati jika terkena oksigen.
• Fakultatif anaerob → bisa hidup dengan atau tanpa oksigen.
• Fotoautotrof → menggunakan cahaya sebagai energi dan CO₂ sebagai sumber karbon.
• Kemoautotrof → menggunakan senyawa anorganik sebagai energi.

Kesimpulan

Itulah cara sel prokariotik memperoleh energi. Sel prokariotik memiliki mekanisme yang sangat beragam dalam memperoleh energi, mulai dari respirasi aerob, respirasi anaerob, fermentasi, fotosintesis, hingga kemosintesis. Keanekaragaman ini menjadikan prokariot mampu hidup hampir di semua lingkungan, bahkan yang ekstrem sekalipun. Meskipun tidak memiliki mitokondria, prokariot tetap bisa menghasilkan energi dalam jumlah cukup melalui membran plasmanya. Inilah yang menjelaskan mengapa prokariot mampu bertahan dan berkembang sebagai salah satu organisme tertua di bumi.