Siklus Nitrogen: Catatan berguna tentang Siklus Nitrogen!
Nitrogen adalah unsur yang paling umum dalam organisme hidup. Nitrogen adalah konstituen dari asam amino, protein, hormon, klorofil dan banyak vitamin. Tumbuhan bersaing dengan mikroba untuk mendapatkan nitrogen terbatas yang tersedia di tanah. Nitrogen ada sebagai dua atom nitrogen yang bergabung dengan ikatan kovalen rangkap tiga yang sangat kuat (N a”? N).
Proses konversi nitrogen (N 2 ) menjadi amonia disebut sebagai fiksasi nitrogen. Di alam, radiasi petir dan ultraviolet memberikan energi yang cukup untuk mengubah nitrogen menjadi nitrogen oksida (NO, NO 2 , N 2 O). Pembakaran industri, kebakaran hutan, knalpot mobil, dan stasiun pembangkit listrik juga merupakan sumber nitrogen oksida atmosfer. Dekomposisi nitrogen organik tumbuhan dan hewan mati menjadi amonia disebut amonifikasi.
Ammonia pertama kali dioksidasi menjadi nitrit oleh bakteri Nitrosamin dan/atau Micrococcus. Nitrit selanjutnya dioksidasi menjadi nitrat dengan bantuan bakteri Nitrobacteria. Langkah-langkah ini disebut nitrifikasi. Bakteri nitrifikasi ini adalah kemoautotrof.
Nitrat yang terbentuk diserap oleh tanaman dan diangkut ke daun. Di daun, ia direduksi menjadi amonia yang akhirnya membentuk gugus amina asam amino. Nitrat yang ada di tanah juga direduksi menjadi nitrogen melalui proses pemadatan.
Tumbuhan menyerap berbagai macam unsur mineral. Tidak semua unsur mineral yang diserapnya dibutuhkan oleh tumbuhan. Dari lebih dari 105 unsur yang ditemukan sejauh ini, kurang dari 21 unsur yang esensial dan bermanfaat untuk pertumbuhan dan perkembangan normal tanaman. Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah banyak disebut makronutrien sedangkan yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit atau sedikit disebut mikronutrien.
Elemen-elemen ini merupakan penyusun esensial protein, karbohidrat, lemak, asam nukleat, dll., dan/atau mengambil bagian dalam berbagai proses metabolisme. Kekurangan masing-masing unsur esensial tersebut dapat menimbulkan gejala yang disebut gejala defisiensi. Klorosis, nekrosis, pertumbuhan terhambat, pembelahan sel yang terganggu, dll., adalah beberapa gejala defisiensi yang menonjol. Tumbuhan menyerap mineral melalui akar baik melalui proses pasif maupun aktif.
Tumbuhan tidak dapat menggunakan nitrogen atmosfer secara langsung. Tetapi beberapa tumbuhan yang berasosiasi dengan bakteri penambat N2 , terutama akar kacang-kacangan, dapat memfiksasi nitrogen atmosfer ini menjadi bentuk yang dapat digunakan secara biologis. Fiksasi nitrogen membutuhkan zat pereduksi yang kuat dan energi dalam bentuk ATP. N 2 -fiksasi dicapai dengan bantuan mikroba pengikat nitrogen, terutama Rhizobium. Enzim nitrogen yang berperan penting dalam fiksasi N2 biologis sangat sensitif terhadap oksigen. Sebagian besar proses berlangsung di lingkungan anaerobik. Energi, ATP, yang dibutuhkan disediakan oleh respirasi sel inang.
