ASAL MULA TERBENTUKNYA METABOLISME: TEORI AUTOTROF

ASAL MULA TERBENTUKNYA METABOLISME: TEORI AUTOTROF

Ilmu kimia memandang asal mula kehidupan dari sisi yang berbeda. Dalam pandangan ilmu kimia, sel primitif di masa lampau bukanlah sel heterotrof yang bergerak secara aktif mencari makan. Sebaliknya sel tersebut bersifat autotrof dan memfiksasi CO2 untuk menghasilkan materi organik untuk dimanfaatkan sendiri. Organisme autotrof memanfatkan materi anorganik seperti karbon untuk menghasilkan makanan untuk diri sendiri. Contoh organisme autotrof adalah tanaman yang menggunakan energi sinar matahari untuk mengubah CO2 menjadi berbagai derivat gula. Selain itu beragam bakteri juga bersifat autotrof dan mampu memfiksasi CO2 untuk dijadikan asam karboksilat.

Teori autotrof mengajukan postulat bahwa kehidupan di masa lampau menggunakan persenyawaan besi untuk menghasilkan energi. Hal ini dilakukan dengan mengubah FeS menjadi FeS2 oleh H2S dapat melepaskan energi dan menghasilkan atom H untuk mereduksi CO2 menjadi materi organik. Beberapa jenis bakteri anaerobik di masa kini menghasilkan energi dengan cara oksidasi Fe2+ menjadi Fe3+, sementara organisme lain melakukan hal serupa dengan cara mengoksidasi sulfur. Jadi diduga bentuk metabolisme di masa lampau yang melakukan metabolisme berbasis besi dan sulfur cukup masuk akal.

Beberapa kemungkinan cara fiksasi CO2 yang dilakukan di masa lampau telah banyak diusulkan. Pertama, yaitu melibatkan insersi CO2 dengan dikatalis Fe menjadi derivat sulfur semacam asam karboksilat. Metode ini masih bisa disaksikan di masa kini, yaitu sebagai perantara metabolik seperti asam asetat, asam piruvat, asam suksinat, dan sebagainya. Hanya saja kejadian semacam ini tidak terjadi dalam lautan primitive soup, nampaknya lebih dimungkinkan terjadi di permukaan mineral besi sulfida di bawah tanah. Jadi asal mula senyawa asam organik tersebut mungkin terjadi melalui proses seperti percobaan Miller. Pendapat lain menyatakan bahwa molekul organik pertama yang ada di bumi adalah turunan karbon monoksida dan H2S. Hal ini pernah diujicobakan bahwa campuran katalis FeS atau NiS dapat mengubah CO yang ditambah methane thiol (CH3SH) menjadi tioester (CH3-CO-SCH3). Selanjutnya tioester ini dapat dihidrolisis menjadi asam asetat. Sejumlah katalis selenium dapat membantu konversi CO yang ditambah H2S menjadi CH3SH yang dapat diproses menjadi asam asetat. Saat ini juga terbukti bahwa CO dapat diaktivasi katalis FeS/NiS sehingga dapat menciptakan ikatan peptida di antara asam amino alpha dalam larutan suhu tinggi.