Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28677547; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T13:45:29Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28677547; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Bioluminesens''' adalah emisi [[cahaya]] yang dihasilkan oleh makhluk hidup karena adanya reaksi kimia tertentu. Hingga saat ini, bioluminesensi telah ditemukan secara alami pada berbagai macam makhluk hidup seperti [[jamur]], [[bakteri]], dan organisme di perairan, tetapi tidak ditemukan pada tanaman berbunga, hewan [[vertebrata terestrial]], [[amfibi]], dan [[mamalia]]. Sebagian besar [[plankton]] memiliki kemampuan menghasilkan [[sinar|pendaran]], terutama [[plankton]] yang hidup di perairan laut dalam. Pada [[mikrob]], bioluminesensi yang dihasilkan belum diketahui manfaatnya, sedangkan pada hewan umumnya digunakan sebagai sinyal kawin, predasi, dan perlindungan terhadap pemangsa.

Banyak [[bakteri]] yang dapat menghasilkan bioluminesensi, umumnya diketahui kemudian bahwa seluruh bakteri tersebut tergolong ke dalam [[bakteri gram negatif]], [[motil]], memiliki morfologi batang, dan bersifat [[aerob]] atau [[anaerob fakultatif]]. Bakteri-bakteri itu tersebar di daerah lautan, perairan tawar, dan tanah ([[terestrial]]). Contoh bakteri penghasil bioluminesensi yang telah diteliti adalah genus ''[[Vibrio]]'' (''V. harveyi'', ''V. fischeri'', ''V. cholera''), ''[[Photobacterium]]'' (''P. phosphoreum'', ''P. leiognathi''),semangat ya ''[[Xenorhabdus]]'' (''X. luminescens''), ''[[Alteromonas]]'' (''A. haneda''), dan ''[[shewanella aja nder yg enak dihafal wkwl]]''. Sementara itu, hanya sedikit [[cendawan]] yang diketahui dapat menghasilkan bioluminesensi, di antaranya adalah ''[[Armillaria mellea]]'', ''[[Panellus Stipticus]]'', ''[[Omphalotus nidiformis]]'', dan ''[[Mycen]]a'' spp.

== Sejarah bioluminesensi ==

Tulisan tertua tentang bioluminesensi dibuat 2500 tahun yang lalu oleh [[Aristoteles]] dalam bukunya yang berjudul "Tentang Warna". Aristoteles menyebutkan bahwa ada sesuatu yang secara alami seperti bagian kepala ikan dan tinta dari [[sotong]] yang dapat menghasilkan [[cahaya]] atau pendaran.

Pada tahun 1887, [[Raphaël Dubois]] berhasil mengisolasi [[lusiferin]] ([[substrat]] untuk reaksi bioluminesensi) dan [[enzim lusiferase]] ([[ketalis]]) dari ''[[piddock]]'', sejenis [[remis]] laut. Temuan tersebut dipopulerkan dan dilanjutkan oleh Edmund Newton Harvey yang menyatakan bahwa senyawa lusiferin dan lusiferase yang ditemukan pada berbagai spesies makhluk hidup tidak dapat ditukar.

Pada tahun 1967, [[Robert Boyle]], seorang ilmuwan dari [[Inggris]] memublikasikan penelitiannya tentang [[reaksi bioluminesensi]] pada [[fungi]] yang memerlukan udara. Laporan berikutnya menyebutkan bahwa [[oksigen]] merupakan komponen udara yang berperan dalam reaksi tersebut.

Penelitian tentang bioluminesensi berkembang pesat setelah [[Osamu Shimomura]], seorang ahli biologi kelautan dan [[kimia organik]], berhasil meneliti tentang [[protein]] yang bertanggungjawab dalam menghasilkan luminesensi pada spesies [[ubur-ubur]] ''[[Aequorea victoria]]'' yang disebut dengan ''aequorin''. Protein tersebut akan berikatan dengan [[ion kalsium]] dan menghasilkan cahaya biru yang diserap oleh [[protein berpendar hijau]] ubur-ubur. Pada tahun 1985, ''[[aequorin]]'' berhasil dikloning ke dalam makhluk hidup lainnya dan sejak itu aplikasi bioluminesensi mulai banyak diteliti.

== Fungsi bioluminesensi ==

=== Pertahanan ===

Setiap makhluk hidup yang mampu menghasilkan luminesensi untuk tujuan atau fungsi yang berbeda-beda. Sebagian makhluk hidup memanfaatkannya untuk [[pertahanan diri]], seperti yang dilakukan kelompok [[dinoflagelata]], ubur-ubur, dan beberapa jenis [[cumi-cumi]] yang berpendar untuk mengejutkan predator yang mendekatinya sehingga memberikan kesempatan kepadanya untuk melarikan diri dari [[predator]]. Beberapa jenis [[dekapoda]], [[sefalopoda]], dan [[ikan]] menggunakan pendaran untuk melakukan [[kamuflase]] dalam menghindari [[predator]]. Mekanisme pertahanan seperti ini disebut dengan penyamaran dengan sinar (kontrailuminasi) yang membuat suatu makhluk hidup tidak terlihat atau tersamarkan di antara sinar lain di lingkungan perairan. Pada spesies [[bintang ular laut]], [[cacing laut]], dan organisme bioluminesensi di daratan, mereka memiliki mekanisme pertahanan yang disebut [[aposematisme]], yaitu menghasilkan pendaran untuk menandakan bahwa makhluk tersebut memiliki [[toksik]] (beracun) atau tidak enak dimakan sehingga predator akan menghindarinya.

Pendaran pada [[larva]] [[kunang-kunang]] juga merupakan salah satu bentuk aposematisme yang melindunginya dari predator karena akan dikenali sebagai makanan yang tidak enak atau tidak menguntungkan.

Beberapa organisme di laut takut untuk memakan [[zooplankton]] karena sebagian besar zooplankton memiliki pendaran yang tetap dapat terlihat saat mereka berada di dalam perut pemangsanya. Akibatnya organisme yang memakan [[zooplankton]] tampak berpendar dan ini membuatnya mudah dikenali dan diburu oleh predator yang lebih tinggi tingkatannya. Fenomena ini terlihat pada peristiwa dinoflagelata yang menjadi makanan [[udang misid]]. Udang tersebut akan tampak berluminesensi karena di dalam tubuhnya terdapat dinoflagelata berpendar sehingga ikan ''[[Porichthys notatus]]'' dapat lebih mudah memburu dan memakan udang itu.

=== Predasi ===
Selain sebagai mekanisme pertahanan, bioluminesensi pada makhluk hidup juga banyak dimanfaatkan untuk memburu mangsa (predasi), di antaranya adalah [[ikan angel]] dan [[hiu]] ''Isistius brasiliensis'' yang menggunakan luminesensi untuk menarik mangsa mendekat.

Hiu ''[[I. brasiliensis]]'' memiliki bagian bawah rahang yang berpendar dan tampak seperti siluet yang dihasilkan dari penyamaran dengan sinar, akibatnya cumi dan ikan akan mendekat karena mengira siluet tersebut merupakan penyamaran dari mangsa mereka. Setelah cumi atau ikan mendekati rahangnya, akan lebih mudah untuk hiu ini dalam menangkap makanannya. Hal serupa juga dilakukan oleh [[Paus (mamalia)|paus]] sperma (''Physeter macrocephalus'') yang secara intensif menghasilkan pendaran saat berburu mangsa di perairan laut dalam yang gelap. Mangsa yang berupa cumi-cumi akan datang mendekati bagian mulut paus sperma yang berpendar dan saat itulah paus ini menangkap mangsanya.

=== Sinyal kawin ===
Berbagai spesies [[kunang-kunang]] memanfaatkan bioluminesensi sebagai [[Komunikasi#cite ref-gonick 4-1|sinyal kawin]]. Setiap spesies memiliki pola dan warna pendaran yang berbeda. Umumnya, kunang-kunang jantan yang terbang rendah akan memulai memancarkan pendaran untuk menarik perhatian lawan jenisnya. Selanjutnya, dalam kurun waktu tertentu kunang-kunang betina akan membalas sinyal tersebut dengan pola pendaran spesifik yang berbeda. Salah satu kunang-kunang dari [[genus]] ''[[Photuris]]'' dapat meniru dan menghasilkan pendaran yang sama seperti yang dimiliki spesies kunang-kunang lainnya. Akibatnya pejantan atau betina dari spesies lain dapat salah mengenali dan mendekati ''[[Photuris]]'' Hal ini dimanfaatkan ''Photuris'' untuk memangsa spesies kunang-kunang lainnya. Seperti halnya kunang-kunang, sejenis cacing di lautan [[Bermuda]] yang disebut ''[[Odontosyllis enopla]]'' juga menggunakan bioluminesensi untuk menarik pasangannya. Cacing betina akan mengeluarkan lendir berpendar untuk menarik pejantan Ketika cacing jantan datang, cacing betina akan mengeluarkan telur dan jantannya akan mengeluarkan sperma untuk melakukan [[fertilisasi]].

== Reaksi bioluminesensi ==
Secara umum, reaksi bioluminesensi melibatkan enzim lusiferase dan substrat lusiferin yang strukturnya dapat berbeda antara organisme yang satu dengan lainnya. Berikut ini adalah beberapa jenis lusiferin yang telah diketahui mekanisme dan strukturnya.

=== Bakteri ===
Reaksi yang menyebabkan terjadinya pendaran pada bakteri adalah sebagai berikut:
.

Reaksi yang terjadi bersifat spesifik dan dan merupakan [[oksidasi]] senyawa riboflavin fosfat (FMNH<sub>2</sub>) (lusiferin bakteri) serta rantai panjang [[aldehida]] [[lemak]] hingga menghasilkan emisi cahaya hijau-biru yang dikatalisis oleh enzim lusiferase. Luciferase adalah suatu [[enzim heterodimer]] berukuran 77 kDa yang terdiri dari dua subunit, yaitu subunit alfa (α) dan subunit beta (β) Subunit α (~40 kDa) disandikan oleh gen ''luxA'', sedangkan subunit β (~37 kDa) disandikan oleh gen ''luxB''. Selain [[luciferase]], masih terdapat beberapa enzim lain yang terlibat dalam keseluruhan reaksi ini dan ekspresi enzim-enzim tersebut diatur oleh suatu [[operon]] yang disebut operon ''lux''.

Enzim lusiferase akan mempergunakan substrat senyawa [[aldehida]] yang disintesis di dalam sel dengan bantuan multienzim yang disebut kompleks enzim aldehida lemak reduktase (''fatty aldehyde reductase complex''). Kompleks enzim ini terdiri dari tiga subunit enzim yaitu redutase, transferase, dan sintetase yang masing-masing disandikan oleh gen ''luxC'', ''luxD'', dan ''luxE''. Subunit transferase akan mengkatalisis pemindahan grup lemak asil yang teraktivasi ke [[air]], [[oksigen]], dan [[akseptor]] tiol. Kedua subunit lainnya, yaitu reduktase (~54 kDa) dan sintetase (~42 kDa)akan mengkatalisis reduksi senyawa asam lemak menjadi aldehida dengan reaksi sebagai berikut:

'''RCOOH + NADPH + ATP --> RCHO + NADP + AMP + PPi.'''

Komponen sistem bioluminesensi lainnya adalah [[flavoprotein]] yang disandikan oleh gen ''luxF''. [[Protein]] ini hanya ditemukan pada ''[[Photobacterium]]'' dan fungsinya belum diketahui tetapi dari sekuens asam aminonya, diketahui bahwa protein ini [[homolog]] dengan [[lusiferase]]. Pada bakteri juga ditemukan ''luxG'' yang diduga memiliki peranan dalam reaksi bioluminesensi untuk bakteri yang hidup di lingkungan perairan. Khusus untuk ''[[V. harveyi]]'', juga ditemukan luxH yang berperan dalam sistem luminesensinya. Operon ''lux'' bekerja dibawah pengaruh protein regulator yang berupa protein [[reseptor (biokimia)|reseptor]] (''luxR'') dan [[autoinduser]] (''luxI'').

Selain protein-protein yang disandikan oleh operon ''lux'', masih terdapat 4 protein lain yang memengaruhi reaksi bioluminesensi, yaitu [[lumazine]], protein fluoresensi kuning, flavin [[reduktase]], dan aldehida [[dehidrogenase]]. Lumazine yang ditemukan pada ''Photobacterium'' dan ''Vibrio'' berfungsi memperpendek panjang gelombang yang dihasilkan dari emisi cahaya (<490 nm), sedangkan protein fluoresensi [[kuning]] berfungsi mengubah panjang gelombang cahaya menjadi 540 nm pada ''[[V. fischeri]]'' sehingga cahaya yang diemisikan mengalami perubahan warna. Flavin reduktase dapat mengkatalisis reduksi FMN menjadi FMNH<sub>2</sub> sehingga substrat tersedia terus-menerus karena . Yang terakhir adalah enzim [[aldehida]] dehidrogenase yang berperan dalam degradasi senyawa aldehida.

=== Dinoflagelata ===

Pada dinoflagelata, [[substrat]] lusiferin yang berperan adalah tetrapirol yang mirip dengan [[klorofil]] namun berbeda pada [[ion]] metalnya. Struktur lusiferin yang seperti hampir sama juga ditemukan pada sejenis [[udang]] yang bergenus ''[[euphausiid]]''. Pada salah atu genus dinoflagelata yaitu ''[[Gonyaulax]]'', diketahui bahwa pada pH 8 molekul lusiferinnya akan berikatan dan dilindungi oleh protein pengikat lusiferin. Namun begitu terjadi perubahah pH menjadi ± 6, luciferin akan mengalami perubahan konformasi dan mengakibatkan sisi aktinya bebas dan dihasilkan pendaran cahaya.

=== ''Coelenterazine'' ===
''[[Coelenterazine]]'' adalah jenis lusiferin dengan struktur ''[[imidazopyrazinone]]'' yang sangat banyak ditemukan pada makhluk hidup, terutama di lingkungan perairan. Telah diketahui bahwa ada 6 [[filum]] makhluk hidup yang menggunakan lusiferin jenis ini, di antaranya adalah [[kopepoda]], [[radiolaria]], ''[[ctenophore]]'', ''[[cnidarian]]'', [[cumi]], serta beberapa jenis [[ikan]] dan udang. Selain lusiferase, lusiferin jenis ini memiliki fotoprotein yang disebut ''aequorin'' untuk membantu penghasilan emisi cahaya.

=== ''Ostracod'' ===
Substrat lusiferin pada ''[[ostracod]]'' (sejenis udang-udangan) berhasil dikristalisasi dan dikarakterisasi pertama kali pada tahun 1957. Lusiferin jenis ini banyak terdapat pada genus ''[[Cypridina]]'' dan ''[[Vargula]]'', serta beberapa jenis ikan. Para peneliti menyatakan bahwa lusiferin ''ostracod'' disintesis dari [[asam amino]] [[triptofan]], [[arginin]], dan [[isoleusin]] tetapi jalur metabolisme pembuatannya masih belum diketahui. Diperkirakan bahwa mekanisme reaksi luminesensi pada beberapa ikan tergantung dari makanannya. Beberapa jenis ikan dapat berhenti berpendar apabila kekurangan makanan.

=== Kunang-kunang ===
Kunang-kunang (''Photuris'') menggunakan substrat berupa D-lusiferin untuk menghasilkan pendaran. D-lusiferin akan mengalami [[dekarboksilasi oksidatif]] dengan bantuan energi dari [[ATP]] sehingga dihasilkan emisi cahaya. Kunang-kunang juga memiliki enzim khusus yang dapat meregenerasi oksilusiferin menjadi D-lusiferin yang dapat digunakan kembali sebagai substrat. Selain D-lusiferin, senyawa L-lusiferin diketahui juga dapat menjadi substrat bagi kunang-kunang untuk menghasilkan pendaran.

== Penerapan bioluminesensi ==

Adanya penemuan tentang bioluminesensi telah dimanfaatkan manusia di dalam berbagai bidang, salah satunya adalah bidang medis. Di bidang tersebut bioluminesensi dimanfaatkan untuk mendeteksi keberadaan sel [[kanker]] dalam tubuh secara lebih cepat melalui suatu teknologi baru yang disebut ''bioluminescence imaging'' ([[BLI]]). Dengan BLI, ukuran dan lokasi sel kanker dalam tubuh dapat diketahui sehingga tindakan perawatan yang tepat dapat ditentukan. Temuan ini juga dapat mempermudah riset mengenai perawatan atau obat kanker yang efektif dapat mengatasi penyakit tersebut karena perkembangan sel [[tumor]] dapat dipantau dengan lebih mudah. Selain itu, bioluminesensi juga telah dimanfaatkan sebagai gen pelapor untuk melihat perkembangan atau [[ploriferasi]] sel punca manusia. Penggunaan bioluminesensi sebagai gen pelapor juga telah diaplikasikan pada [[tanaman transgenik]] hasil rekayasa genetika. Salah satu penelitian yang telah dilakukan adalah penggunaan gen dari kunang-kunang pada tanaman [[tembakau]] [[transgenik]] yang diinfeksi dengan ''[[Agrobacterium tumefaciens]]'' untuk mengamati ekspresi dari [[gen]] yang dimasukkan ke tanaman [[tembakau]] tersebut. Dalam bidang ekologi, mikroorganisme penghasil luminesensi juga dapat digunakan untuk pembuatan [[biosensor]] untuk mendeteksi keberadaan polutan atau kontaminan tertentu di lingkungan. Salah satu contoh yang telah diaplikasikan adalah pembuatan biosensor untuk deteksi senyawa ekotoksik organotin. Dalam [[industri]] makanan, bioluminesensi yang memanfaakan penggunaan ATP juga telah dimanfaatkan untuk mendeteksi [[mikrob]] [[patogen]] yang terkandung di dalam makanan.

== Rujukan ==

=== Bacaan lanjutan ===
* Victor Benno Meyer-Rochow (2009) Bioluminescence in Focus – a collection of illuminating essays Research Signpost:
* [[Osamu Shimomura|Shimomura, Osamu]] (2006). ''Bioluminescence: Chemical Principles and Methods.'' Word Scientific Publishing. .
* Lee, John (2016). "Bioluminescence, the Nature of the Light." The University of Georgia Libraries. http://hdl.handle.net/10724/20031
*

== Pranala luar ==

* [https://web.archive.org/web/20150214014827/http://www.mbari.org/staff/conn/botany/dinos/alimon/biolumin.htm MBARI: Gonyaulax Bioluminescence]
* [http://entomology.ifas.ufl.edu/creatures/misc/beetles/glow-worms.htm UF/IFAS: glow-worms]
* [http://www.ted.com/talks/edith_widder_glowing_life_in_an_underwater_world.html TED: Glowing life in an underwater world] (video)
* [http://ocean.si.edu/slideshow/bioluminescent-animals-photo-gallery Smithsonian Ocean Portal: Bioluminescent animals photo gallery]
* [http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/bioluminescence/?ar_a=1 National Geographic: Bioluminescence]
* [http://www.annualreviews.org/eprint/pbWcm4DyqvQGJ7F2qGkc/full/10.1146/annurev-marine-120308-081028 Annual Review of Marine Science: Bioluminescence in the Sea]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioluminesens&oldid=28677547 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28677547 (2025-12-09T02:21:58Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Bioluminesens - Riwayat revisi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28677547; atribusi sumber disertakan.