Rhodobacter sphaeroides

Rhodobacter sphaeroides atau bakteri ungu adalah salah satu bakteri yang dapat berfotosintesis. Pigmen yang berperan menangkap cahaya untuk fotosintesis adalah bakterioklorofil yang berada pada membran fotosintesis. Bakteri ini memiliki sistem membran yang terbentuk akibat invaginasi membran sitoplasma.

Rhodobacter sphaeroides dapat hidup pada kondisi aerob maupun anaerob, dapat melakukan fotosintesis maupun fermentasi. Bakteri ini juga dapat melakukan fiksasi nitrogen dan karbondioksida serta sintesis tetrapiroles, klorofil, heme, dan vitamin B12.

Rhodobacter sphaeroides merupakan kelompok proteobakteria subdivisi alfa. Kelompok ini merupakan kelompok bakteri dengan keragaman metabolisme yang paling tinggi, sehingga dapat tumbuh pada berbagai variasi kondisi pertumbuhan. Medium pertumbuhan yang digunakan untuk mengkulturkan bakteri ini biasanya adalah medium minimal Sistrom's dan cairan luria (LB). Medium minimal Sistrom's digunakan dalam setiap keperluan pertumbuhan bakteri ini, sedangkan cairan luria untuk persiapan isolasi DNA. Pada medium cair maupun padat, bakteri ini ditumbuhkan pada suhu 28-30°C selama 3-4 hari.

Bakteri yang memiliki koloni berwarna ungu ini memiliki kemampuan mendetoksifikasi sejumlah logam sehingga banyak dimanfaatkan untuk bioremediasi. Galur ini merupakan yang pertama kali ditemukan sebagai bakteri yang hidup bebas dengan aktifitas quorum sensing.

Fotosintesis

Pada saat kondisi oksigen rendah, bakteri ungu menginduksi diferensiasi intraseluler sehingga terbentuk membran intrasitoplasma. Dengan demikian terjadi fotosintesis yang merupakan konversi energi cahaya menjadi energi kimia.

Galur ini memiliki genom yang terdiri atas dua kromosom sirkuler yaitu kromosom I yan berukuran sekitar 3 Mbp dan kromosom II yang berukuran sekitar 0.9 Mbp, serta lima replikon lainnya. Gen fotosintetik tersusun dalam kluster gen fotosintetik yang membentuk superoperon yang mengkodekan biosintesis bakterioklorofil, biosintesis karoten, polipeptida L, M, dan H yang mengikat pusat reaksi, serta kompleks pemanen cahaya.

Struktur fotosintetik bakteri ungu terdiri dari pusat reaksi, pemanen cahaya, sitokrom bc1, dan kompleks Adenosin trifosfatase (ATPase). Dalam membran fotosintetik, bakterioklorofil berasosiasi dengan protein membentuk kompleks antara 50-300 molekul. Hanya sebagian kecil yang berfungsi mengkonversi energi cahaya menjadi Adenosin trifosfat (ATP), yaitu pusat reaksi. Pusat reaksi ini dikelilingi oleh antena klorofil yang berfungsi memanen cahaya dan meneruskannya ke pusat reaksi. Pusat reaksi terdiri atas tiga polipeptida subunit L,M, dan H yang berfungsi mengikat kompleks pusat reaksi. Kompleks pusat reaksi terdiri dari empat buah bakterioklorofil, bakteriofeofitin, beberapa kuinon, dan karotenoid.

Sintesis ATP selama aliran elektron fotosintesis terjadi karena adanya daya dorong proton sebagai akibat aliran elektron dan aktivitas ATPase. Aliran elektron yang membentuk ATP ini berbentuk sirkuler, sehingga disebut fosforilasi siklik.