Belajar Ilmu Pengetahuan Alam

Penjelasan Siklus Nitrogen Beserta Gambar (Lengkap)

Penjelasan Siklus Nitrogen Beserta Gambar (Lengkap) - Nitrogen merupakan unsur terbesar yang terdapat di atmosfer (80 %). Nitrogen merupakan salah satu unsur penyusun asam amino yang merupakan protein yang temukan pada semua organisme bahkan sampai ke virus.  Protein merupakan salah satu senyawa kimia utama yang dibutuhkan oleh tubuh. Protein memiliki peranan vital bagi organisme, seperti fungsi struktural maupun fungsi dungsional di dalam tubuh. 

Protein bahkan menyusun materi genetik yang berperan sebagai pengatur di dalam tubuh serta yang akan diwariskan kepada keturunannya. Nitrogen di alam dalam bentuk gas N2 yang tidak dapat digunakan baik oleh tumbuhan maupun hewan. Berbeda dengn tumbuhan dan hewan, bakteri mapu menggunakan nitrogen dalam bentuk gas (N2) untuk metabolismenya, dan menghasilkan senyawa nitrogen dalam bentuk lain, amonium (NH4) dan nitrat (NO3).

Dua jalur utama masuknya nitrogen ke dalam suatu ekosistem. Jalur pertama nitrogen besaral dari deposit nitrogen atmosfer yang berjumlah sekitar 5% samai 10%. Dalam jalur inii baik- amonium maupun nitrat yang terlarut air hujan maupun yang terbawa oleh debu- debu dapat memasuki suatu ekosistem untuk selanjutnya digunakan oleh tumbuhan. Sedangkan jalur yang kedua masuknya nitrogen ke dalam suatu ekosistem ialah melalui serangkaian reaksi kimia yang dibantu oleh mikroorganisme. 

Gambar Siklus Nitrogen


1. Fiksasi Nitrogen


Fiksasi (pengikatan) nitrogen hanya dapat dilakukan oleh prokariota (bakteri dan alga) tertentu yang mampu mengikat senyawa nitrogen dalam bentuk N2 (nitrogen anorganik) menjadi nitrogen organik dengan mengubahnya menjadi asam amino yang merupakan penyusun protein. Keberadaan prokariota pengikat nitrogen amat penting bagi suatu ekosistem mengingat peranan nitrogen ialah struktural senyawa protein yang menjalankan banyak fungsi vital di dalam tubuh.

Nitrogen difiksasi oleh bakteri di ekosistem terestrial dan juga bakteri yang bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminoceae, Rhizobium leguminosa. Sedangkan pada ekosistem akuatik terdapat populasi sianobakteria (alga prokariot) yang mampu mengikat nitrogen bebas dari atmosfer masuk ke badan air yang dapat digunakan oleh tmbuhan air dan alga untuk nutrisi pertumbuhan.

Mikroorganisme pengikat nitrogen menggunakan senyawa tersebut untuk reaksi metabolisme di dalam tubuhnya. Hasil samping dari reaksi fiksasi ini akan menghasilkan senyawa amoniayang menjadi prekursor pertama kali nitrogen organik yang dapat digunakan oleh tumbuhan. 

Advertisement

2. Nitrifikasi


Merupakan reaksi kimia metabolisme amonium (NH4) oleh bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrosococus) yang menghasilkan senyawa nitrit (NO2). Amonia (NH3) hasil fiksasi N2 yang dibebaskan ke dalam tanah akan bereasi dengan ion Hidrogen sehingga membentuk senyawa amonium (NH4) yang bersifat asam dan dapat digunakan secara langsung oleh tumbuhan. Amonia (NH3) merupakan senyawa nitrogen dalam bentuk gas, sehingga dapat menguap ke atmosfer. Pada saat ini amonia mampu membentuk amonium dengan berikatan dengan ion hidrogen. Amonium yang terbentuk di atmosfer akan ikut terbawa dengan aliran hujan yang akan membasahi bumi. Kandungan amonium ini akan mempengaruhi pH tanah di suatu ekosistem. 

Amonium yang terakumulasi ditanah sebagian besar dimanfaatkan oleh bakteri nitrit untuk menghasilkan energi dan akan menghasilka senyawabuangan NO2. Selanjutnya senyawa nitrit akan digunakan oleh bakteri nitrat (Nitrobacter) yang menghasilkan senyawa nitrat (NO3). Senyawa nitrat jauh lebih “ramah” dibanding senyawa nitrogen lainnya. Senyawa ini dapat digunakan oleh tumbuhan secara langsung untuk diasimilasi menjadi senyawa nitrogen organik, asam amino yang akan menyusun protein. Hewan mendapat asupan nitrogen dengan cara memakan tumbuhan atau hewan lain melalui rantai makanan pada suatu ekosistem. 

3. Denitrifikasi


Adalah suatu reaksi kimia yang merombak senyawa nitrat menjadi senyawa N2 ke atmosfer. Denitrifikasi dilakukan oleh bakteri denitrifikans yang membantu pengembalian senyawa nitrogen ke atmosfer. 

4. Amonifikasi


Sedangkan amonifikasi ialah penguraian nitrat menjadi amoniun (NH4) melalui proses penguraian yang dibantu oleh dekomposer (bakteri dan jamur). Pembebasan akumulai nitrogen pada organisme yang telah mati akan sangat lama siklusnya jika tidak dibantu oleh dekomposer. Sang pengurai menggunakan senyawa nitrogen organik kompleks (protein/asam amino) untuk memenuhi nutrisinya) dan dalam reaksi ini mengembalikan senyawa amonium yang akan menggantikan senyawa amonium yang telah digunakan bai oleh mikroorganisme maupun tumbuhan.

Share :

Facebook Twitter Google+
Back To Top