Ganggang hijau biru, atau yang lebih dikenal dalam taksonomi modern sebagai Sianobakteri (Cyanobacteria), merupakan kelompok mikroorganisme prokariotik yang sangat penting dalam sejarah evolusi kehidupan di Bumi. Meskipun namanya menyertakan kata "ganggang," mereka secara fundamental berbeda dari alga sejati (Eukariota) karena kurangnya organel bermembran seperti inti sel dan kloroplas. Memahami struktur ganggang hijau biru adalah kunci untuk mengapresiasi peran vital mereka sebagai produsen oksigen pertama di planet ini.
Struktur Seluler Dasar Sianobakteri
Sebagai organisme prokariotik, struktur ganggang hijau biru sangat sederhana dibandingkan dengan sel tumbuhan atau hewan. Selnya umumnya uniseluler, tetapi banyak spesies mampu membentuk koloni, filamen, atau bentuk multiseluler yang sederhana. Struktur internal mereka dirancang untuk efisiensi fotosintesis.
Dinding Sel dan Membran
Seperti semua bakteri, sianobakteri memiliki dinding sel yang kaku yang memberikan perlindungan mekanis. Dinding sel ini tersusun atas peptidoglikan. Di bawah dinding sel terdapat membran plasma yang berfungsi mengatur lalu lintas zat masuk dan keluar sel. Salah satu karakteristik penting dari sianobakteri adalah lokasi sistem fotosintesis mereka.
Fotosintesis Tanpa Kloroplas
Inilah perbedaan mendasar dengan ganggang hijau. Sianobakteri melakukan fotosintesis menggunakan pigmen klorofil 'a' (sama seperti tumbuhan tingkat tinggi) dan pigmen aksesori yang disebut fikosianin (memberikan warna biru) dan karotenoid. Pigmen-pigmen ini tidak terkandung dalam kloroplas; sebaliknya, mereka tertanam dalam lipatan membran plasma yang disebut tilakoid. Tilakoid tersusun dalam berkas-berkas di sitoplasma sel. Kemampuan untuk berfotosintesis menggunakan air dan melepaskan oksigen inilah yang membuat mereka dijuluki "penyedia oksigen" pada masa purba.
Nukleoid dan Ribosom
Karena sifatnya yang prokariotik, DNA sianobakteri terletak bebas di sitoplasma dalam wilayah yang disebut nukleoid; tidak ada membran inti yang mengelilinginya. Materi genetik ini biasanya berbentuk molekul sirkuler tunggal. Selain itu, ribosom mereka berukuran 70S, khas prokariota, yang bertanggung jawab atas sintesis protein.
Struktur Khusus dalam Koloni Filamen
Beberapa spesies, terutama yang hidup berkoloni membentuk filamen (rantai sel memanjang), mengembangkan struktur sel khusus untuk fungsi tertentu:
1. Heterokista
Heterokista adalah sel berdinding tebal yang berdiferensiasi dan berfungsi secara eksklusif untuk fiksasi nitrogen. Proses ini, yang mengubah nitrogen atmosfer (N2) menjadi amonia yang dapat digunakan oleh sel, sangat sensitif terhadap oksigen. Karena fotosintesis menghasilkan oksigen, sel fotosintetik biasa tidak dapat melakukan fiksasi nitrogen. Heterokista memiliki pigmen fotosintesis yang lebih sedikit atau tidak sama sekali, sehingga menciptakan lingkungan anaerobik yang diperlukan untuk kerja enzim nitrogenase.
2. Akinet
Akinet adalah sel berdinding tebal yang berfungsi sebagai struktur dormansi atau istirahat. Akinet terbentuk ketika kondisi lingkungan menjadi tidak menguntungkan (misalnya, kekeringan atau suhu ekstrem). Ketika kondisi membaik, akinet akan berkecambah menjadi filamen sianobakteri baru.
Signifikansi Struktur
Keberhasilan evolusioner struktur ganggang hijau biru terletak pada kesederhanaan dan fleksibilitasnya. Meskipun tanpa organel kompleks, mereka mampu menguasai berbagai lingkungan, dari perairan laut dalam hingga gurun panas. Kemampuan mereka untuk berfotosintesis (produksi energi mandiri) dan fiksasi nitrogen (produksi nutrisi esensial) menjadikan mereka fondasi utama jaring makanan dan siklus biogeokimia global.
Kesimpulan, studi mengenai struktur ganggang hijau biru mengungkapkan adaptasi luar biasa dari sel prokariotik. Meskipun ketiadaan organel sejati, tata letak membran tilakoid yang efisien di dalam sitoplasma memungkinkan mereka menjadi pionir oksigenasi Bumi, sebuah warisan yang terus membentuk ekosistem hingga hari ini.