Selasa, 31 Desember 2013

Tugas mikrobiologi dasar


Anabaena azollae dalam Fotosintesis


Klasifikasi

Kingdom         : Bacteria
Filum               : Cyanobacteria
Ordo                : Nostocales
Famili              : Nostocaceae
Genus              : Anabaena
Spesies            : Anabaena azollae

Anabaena azollae adalah cyanobacteria phototrophic berserabut kecil yang umumnya dipandang sebagai organisme multiseluler dengan dua jenis sel saling berbeda. Pertama adalah kecil, melingkar, fotoautotropik "vegetatif" sel yang melakukan fotosintesis pemberian oksigen dan biasanya hijau berwarna biru . Kedua adalah sebuah heterosis, ukurannya lebih besar, lebih pucat, sel lebih homogen diproduksi oleh Anabaena untuk memperbaiki nitrogen atmosfer. (http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Anabaena_azollae)
A. Azollae dan Azolla telah membentuk hubungan simbiosis di mana cyanobacterium menerima karbon dan nitrogen sumber dari pabrik dalam pertukaran untuk tetap nitrogen. Hubungan ini telah terbukti berguna untuk manusia dalam produksi pangan, khusus dalam pembuahan sawah. Azolla digunakan sebagai pupuk hayati organik untuk meningkatkan kadar nitrogen di sawah. A. Azollae adalah organisme model yang umum digunakan di laboratorium untuk studi diferensiasi gen dalam pembentukan heterosis. Anabaena berperan menambat N. Bagian N yang aktif manambat adalah sel yang besar yang bernama heterosis. Jika diair terdapat amonium dari urea, sel heterocyt (heterosis)  tidak ada, dan azolla tidak bisa menambat N. Jadi jika akan menanam azolla disawah jangan terlalu banyak atau bahkan jangan sama sekali menambah pupuk urea karena akan mempengaruhi dalam penambatan N. Urea akan menjadi amonium dan amoniumlah yang menyebabkan Anabaena tidak bisa menambat N.
Anabaena tersebar luas di air dan garam habitat segar. Mereka seperti anggota lain dari Nostocales, telah mengkhususkan sel yang disebut heterosis yang merupakan situs fiksasi nitrogen. Heterosis terbentuk dalam filamen dari sel-sel biasa. Lokasi mereka dalam filamen yang khas bagi spesies. Namun, ada pula yang terletak di ujung filamen, sedangkan lainnya berada di dalamnya. Ketika amonia atau bentuk lain tetap nitrogen habis dari lingkungan, pembentukan heterosis diinduksi. Selama proses berlangsung di mana sel-sel yang dikonversi ke heterosis, sintesis phycobilins, pigmen antena untuk fotosintesis dihentikan. Oleh karena itu, heterosis tidak lagi mampu berfotosintesis, sehingga produksi oksigen berhenti. Karena oksigen menghambat fiksasi nitrogen, ini memungkinkan heterosis untuk melaksanakan fiksasi ketika nitrogenase disintesis. Sebuah jumlah yang cukup besar yang diketahui tentang heterosis didiferensiasi dan proses fiksasi nitrogen pada Annabaena (A. Balows, 1992).
A. Azollae menggunakan energi matahari bersama dengan bacteriochlorophyll dan CO2 untuk melakukan fotosintesis dalam sitoplasma sel-sel. Fotosintesis transpor elektron di Anabaena hasil oksidasi H2O di fotosistem II di mana ATP dan NADPH terbentuk melalui gerakan elektron bersemangat menuruni serangkaian protein dengan fotosistem I. Dalam fotosistem I, elektron dipisahkan dari donor elektron organik dan akhirnya ditransfer untuk membentuk NADH atau NADPH.  
Fungsi heterosis sebagai situs untuk fiksasi nitrogen di bawah kondisi aerobik dan dibentuk dalam menanggapi kurangnya tetap nitrogen. Heterosis dewasa tidak mengandung fotosistem II fungsional dan tidak dapat menghasilkan oksigen. Sebaliknya, mereka hanya mengandung fotosistem I, yang memungkinkan mereka untuk melakukan fotofosforilasi siklik dan ATP regenerasi. Kehilangan fotosistem II berarti bahwa heterosis tidak lagi mampu menghasilkan pereduksi yang diperlukan untuk fiksasi nitrogen. Ini perlu dipasok oleh sel vegetatif tetangga sebagian besar dalam bentuk sukrosa, yang diproduksi selama fotosintesis. Perubahan ini memberikan kondisi yang sesuai untuk fungsi oksigen-sensitif nitrogenase.

Daftar Pustaka
Anonim. Anabaena. MicrobeWiki. Kenyon College. Web. (http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Anabaena). 2011. Diakses pada tanggal 28 Desember 2013 pukul 19.00 WIB
Anonim. Anabaena azollae (http://www.wnmu.edu/academic/nspages/gilaflora/anabaena_azollae.html) 2001. Diakses pada tanggal 30 Desember 2013 pukul 19.30 WIB
Balows, A., H. G. Truper, M. Dworkin, W. Harder and K. H. Schleifer, eds. The Prokaryotes. 2nd ed. Berlin : Springer-Verlag. 1992
Hindawi. Azolla-Anabaena as a Biofertilizer for Rice Paddy Fields in the Po Valley, a Temperate Rice Area in Northern Italy. (http://www.hindawi.com/journals/ija/2010/152158/.) 2010. Diakses pada tanggal 28 Desember 2013 pukul 19.30 WIB
Holt, J. G., Editor-in-Chief. Bergey’s Manual of Deteminative Bacteriology. 9th ed. Baltimore, MD : Williams and Wilkins. 1994
Staley, J. T. and A-L. Reysenbach. Biodiversity of Microbial Life : Foundation of Earth’s Biosphere. New York : John Willey & Sons. 2002