fiksasi dan metabolisme nitrogen
advertisement
Nitrogen adalah unsur yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. Nitrogen merupakan bagian dari protein, bagian penting konstituen dari protoplasma, enzim, agen katalis biologis yang mempercepat proses kehidupan Peranan Nitrogen pembentukan sel ,jaringan , dan organ tanaman. sebagai bahan sintetis klorofil , protein , dan asam amino. 1.Fiksasi Nitrogen Proses yang menggabungkan nitrogen bebas dengan unsur lain secara kimia di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat. Tahapan dalam fiksasi Nitrogen Tahap pertama Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Penambatan Nitrogen di bintil akar terjadi secara langsung di dalam bakteroid. Tumbuhan inang menyediakan karbohidrat bagi bakteroid, yang akan dioksidasi sehingga diperoleh energi. Beberapa elektron dan ATP yang diperoleh selama oksidasi di bakteroid digunakan untuk mereduksi N2 menjadi NH4 Reaksi penambatan nitrogen secara keseluruhan adalah sebagai berikut, : N2+ 8 elektron + 16 Mg ATP +16 H2O→2NH3 + H2 + 16Mg ATP + 16 Pi + 8H+ Tahap kedua Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen. proses reduksi nitrit menjadi amonia adalah sebagai berikut: NO2 + 3H2O + 2H + cahaya ------- NH4 + 1,5 O2 + 2H2O 2.Metabolisme Nitrogen 1. Anabolisme Pembentukan Nitrogen a.Amonifikasi Terjadi karena pembongkaran asam amino oleh mikroorganisme b.Nitrifikasi terjadi karena pertolongan bakteribakteri nitrit dan bakteri-bakteri nitrat 2. Katabolisme a.proses reduksi nitrat dikatalisis oleh nitrat reduktase yaitu enzim yang mengangkut dua elektron dari NADPH. Reaksi ini terjadi didalam sitosol. b.proses reduksi nitrit nitrit yang ada di sitosol akibat kerja reduktase nitrat diangkat kedalam kloroplas didaun atau kedalam proplastid diakar yaitu tempat reduksi selanjutnya menjadi amoniak, yang dikatalisis oleh nitrit reduktase. Adalah peristiwa penggabungan gugus amin pada suatu substrat yang memerlukan pertolongan enzim. merupakan suatu asam amino yang kehilangan gugus amin akibat perpindahan amin ke molekul lain, sehingga molekul yang terakhir terganti menjadi asam amino
