METABOLISME NITROGENKelompok 5DALI MAULIAFERUL DANIHENDRIX HENDRA KUSUMARIZAL RAHMATROMI MIRTHAT. SYAHRIL ALAMSYAH

Dosen pembimbing : Lina Rahmawati, M.Si

Metabolisme nitrogenMerupakan salah satu daur biogeokimia nutrient yang sangat penting di muka bumi ini. Nitrogen digunakan untuk organisme hidup menghasilkan sejumlah molekul organik kompleks seperti: asam amino, protein dan asam nukeotida. Sumber nitrogen ditemukan di dalam atmospher, yang dijumpai dalam bentuk gas (N2) 78% bagian atmosfer.

Lanjutan.....Sumber lain yang juga besar terkandung di dalam tanah dan lautan. Meskipun sumber nitrogen sedemikian melimpah di atmosphere, nitrogen seringkali menjadi nutrien pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Problem ini dikarenakan kebanyakan tanaman hanya dapat mengambil/memanfaatkan nitrogen dalam 2 (dua) bentuk: ion ammonium ion (NH4+ ) dan ion nitrate (NO3-). Tanaman paling banyak memenuhi keperluan nitrogennya dalam bentuk nitrat inorganik dari massa tanah. Ammonium digunakan dalam jumlah sedikit karena dalam jumlah besar dapat berakibat toxic.Hewan-hewan mendapatkan nitrogen dengan memakan bagian dari materi organic organisme hidup ataupun yang mati untuk metabolisme, tumbuh dan berkembang biak.

Terlepasnya Nitrogen Terlepasnya nitrogen dari tanah melalui 4 (empat) jalur, terkait dengan kesuburan tanah:Denitrification Bakteri mengubah nitrat di tanah menjadi nitrogen bebas ke atmosphere Volatilization Berubahnya pupuk urea dipermukaan tanah menjadi gas.Runoff Terbawanya nitrogen dari pupuk ke sungai dan badan air terkait dengan kualitas air. Leaching Terbawanya nitrat oleh air sedemikian dalamnya masuk ke dalam tanah sehingga tumbuhan tidak dapat memanfaatkannya. dapat mempengaruhi kualitas air minum (sumur) dan tentunya hilangnya kesuburan tanah.

Gambar siklus nitrogen

Fiksasi NitrogenFiksasi atau penambatan nitrogen merupakan proses biokimiawi dalam tanah yang mengubah nitrogen atmosfer (Nitrogen bebas menjadi nitrogen dalam persenyawaan.Secara garis besar ada tiga kelompok mikroorganisme yang terlibat dalam proses ini:Organisme non simbiotik, hidup bebas mandiriAerobik: 3 genus dari Azotobacteraceae yaitu: Azotobacter, Azospirillum, BeijerinckiaCyanobacter: Anabaena dan Nostoc Clostridium pasteurianum

Lanjutan...Diperkirakan jumlah nitrogen yang ditambat melalui proses fiksasi nonsimbiotik mencapai 56 kg/ha.per tahun bervariasi tergantung jenis/keadaan tanah maupun iklimOrganisme simbiotik membentuk bintilPembentuk bintil akar: Rhizobium legum, Actinomycetes Frankia, Alnus, Ganggang biru hijau pada permukaan akar species Gymnospermae.Pembentuk bintil daun (filosfer) oleh sejumlah bakteri pada daun tumbuhan berkayu di hutan tropis

Lanjutan...Organisme simbiotik tidak membentuk bintilGanggang biru hijau berasosiasi dengan paku (Azolla), dan dengan fungi (lumut kerak)Azotobacter dengan rerumputan tropis maupun non tropis: Azospirillum brasilense, Spirillum lipoferum dan Azobacter paspali.

Pembentukan Bintil akarSimbiosis terjadi diawali dengan pembentukan benang infeksi, melalui benang infeksi tersebut bakteri masuk ke dalam sel-sel akar inang. Selanjutnya sel terinfeksi akan mengalami pembesaran dan peningkatan laju pembelahan sehingga membentuk bintil akar (nodule). Dalam proses simbiosis bakteri menjadikan nitrogen bebas menjadi tersedia bagi inang, sebaliknya bakteri memperoleh nutrien dari jaringan inang.Di dalam nodule, tempat terjadinya fiksasi Nitrogen, jaringan tumbuhan mengandung molekul pengikat oksigen (mirip fungsinya dengan haemoglobin di dalam darah). Fungsi molekul ini adalah mereduksi kelebihan oksigen bebas sehingga enzim fiksasi nitrogen nitrogenase terlindungi karenan enzim ini akan menjadi tidak aktif karena kehadiran oksigen.

Nitrogen di dalam Tubuh TumbuhanApabila ion nitrat telah diserap akar tumbuhan maka akan diubah menjadi amonia dengan 2 tahapan:Proses di dalam sitoplasma mengubah Nitrat menjadi Nitrit dengan bantuan nitrat reduktase. Nitrit ini sangat beracun bagi tumbuhan maka harus segera diubah.Perubahan Nitrit menjadi amonia dibantu dengan enzim Nitrit reduktase. Proses ini terjadi di dalam proplastida sel-sel akar atau di dalam kloroplas.