Perhatikan skema daur nitrogen berikut apa nama produk yang ditunjukkan oleh huruf X dan p

Daur Nitrogen. Foto: Freepik.

Daur nitrogen merupakan pergerakan nitrogen dari atmosfer menuju bumi dan terjadi secara terus menerus. Daur nitrogen ini mengubah nitrogen dari satu wujud ke wujud kimia lainnya.

Nitrogen mempunyai peran yang sangat penting bagi kelangsungan makhluk hidup di bumi. Apabila urutan daur nitrogen terhenti, seluruh makhluk hidup yang ada di bumi akan mati karena tidak tersedianya cadangan nitrogen.

Bisa dikatakan daur nitrogen sebagian besar terjadi di dalam tanah. Sebab, nitrogen yang terdapat di udara ditangkap oleh bakteri Rhizobium.

Bakteri ini banyak terdapat pada tanaman Leguminose atau kacang-kacangan. Lalu bagaimana tahapan daur nitrogen yang terjadi di dalam tanah? Simak penjelasan tahapan daur nitrogen berikut.

Proses fiksasi ini mengubah nitrogen yang terdapat di udara menjadi amonia. Mikroorganisme yang membantu proses fiksasi yaitu Diazotrof. Biasanya bakteri ini mempunyai enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan nitrogen dengan hidrogen.

Bakteri ini bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan atau hidup bebas sehingga dapat memperbaiki nitrogen menjadi nitrogen organik. Bakteri-bakteri yang dapat melakukan fiksasi nitrogen antara lain Azotobacteraceae, Cyanobacteria, Clostridium, Frankia, dan Rhizonia.

Tahapan nitrifikasi merupakan konversi amonium menjadi nitrat. Tahap ini dilakukan oleh bakteri hidup yang berada di dalam tanah serta bakteri nitrifikasi lainnya. Untuk tahapan utama dari proses nitrifikasi yakni bakteri Nitrosomonas melakukan oksidasi terhadap amonium, serta mengubah amonia menjadi nitrit.

Sedangkan untuk spesies bakteri lainnya seperti Nitrobacter melakukan oksidasi pada nitrit menjadi nitrat. Perubahan nitrit menjadi nitrat sangat penting, mengingat nitrit adalah racun bagi tanaman.

Ilustrasi Daur Nitrogen di dalam tanah. Foto: Freepik

Proses selanjutnya semua tumbuhan memperoleh nitrogen yang berasal dari tanah melalui proses penyerapaan akar dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Perubahan ion nitrit baru kemudian menjadi ion amonium berfungsi untuk menyerap nitrat.

Kemudian ion amonium ini dimasukkan pada asam nukleat, asam amino, dan klorofil. Untuk beberapa jenis tumbuhan yang bersimbiosis dengan rhizobia, nitrogen tersebut diasimilasi secara langsung menjadi ion amonium di bagian nodul (bintil akar).

Amonifikasi merupakan tahapan dimana sisa-sisa tanaman dan limbah terurai oleh organisme dan menghasilkan amonia yang disebut amonifikasi.

Mikroorganisme yang ada dalam tanah tadi akan mengurai bahan organik yang telah mati, agar bisa dijadikan sebuah energi dan bisa menghasilkan amonia serta senyawa dasar lain sebagai produk cadangan. Amonia dalam tanah tadi akan bertahan dengan wujud ion amonium.

Denitrifikasi merupakan sebuah proses reduksi nitrat yang berubah menjadi gas nitrogen inert (berukuran kecil) dalam tahapan daur nitrogen. Denitrifikasi ini dilakukan oleh bakteri seperti Clostridium pseudomonas dalam kondisi anaerobik atau tanpa bantuan oksigen.

Selama tahap respirasi, bakteri akan menjadikan nitrat sebagai akseptor elektron. Bakteri yang mampu bertahan dalam kondisi anaerobik ini adalah bakteri dengan jenis Anaerob fakultatif.

Y : Tahap pertama adalah proses perubahan gas nitrogen menjadi amonia oleh bakteri fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan tanaman leguminosa. Bakteri yang berperan dalam fiksasi nitrogen antara lain adalah bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. X : adalah proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat melalui proses nitrifikasi. Amonia diubah menjadi nitrit oleh bakteri nitrit yang disebut bakteri nitrosomonas. Kemudia nitrit yang terbentuk diubah menjadi nitrat oleh bakteri nitrat yang disebut bakteri nitrobakter

boleh tanya satu soal lagi ga kak?

Jakarta -

Nitrogen salah satu unsur utama dalam susunan berkala unsur, memiliki lambang "N" nomor atom 7. Proses kehidupan di Bumi membutuhkan siklus daur ulang nitrogen.

Menurut "Modul Harmoni Alam Semesta; Biologi Paket C Setara SMA/MA" yang diterbitkan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, nitrogen merupakan komponen utama pembentuk asam amino.

Sementara, asam amino adalah persenyawaan pembentuk protein. Adapun protein merupakan senyawa yang berguna sebagai penyusun tubuh, misalnya otot, daging, dan sebagai penggiat reaksi-reaksi metabolisme tubuh.

Pada umumnya makhluk hidup tidak mampu memanfaatkan nitrogen secara langsung dari udara. Akan tetapi ada pula yang dapat memanfaatkannya. Contohnya bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan kacang-kacangan membentuk bintil akar dan mampu mengikat nitrogen dari udara.

Bakteri tersebut sangat menguntungkan para petani, karena dapat menyediakan nitrogen bagi tumbuhan inangnya dan juga dapat menyuburkan tanah.

Nitrogen sangatlah penting untuk berbagai proses kehidupan di Bumi. Untuk keberlangsungan ekosistem, diperlukan keterlibatan serangkaian proses kimia untuk menghasilkan energi atau menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, maka terciptanya proses siklus daur nitrogen.

Melansir dari buku "Ekologi dan Ilmu Lingkungan" oleh Dyah Widodo, Sonny Kristianto, Andi Susilawaty, dkk, siklus daur nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen berubah menjadi berbagai macam bentuk kimiawi lain. Sebagian besar proses perubahan ini dilakukan oleh mikroorganisme.

Daur nitrogen termasuk ke dalam siklus biogeokimia. Siklus biogeokimia atau siklus organik anorganik adalah siklus senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Fungsi siklus biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun abiotik. Sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.

Proses Daur Nitrogen

1. Fiksasi nitrogen

Fiksasi nitrogen adalah proses perubahan nitrogen dari atmosfer menjadi amonia.

2. Nitrifikasi

Nitrifikasi adalah proses oksidasi biologis amonia dengan oksigen menjadi amonium kemudian nitrit dan diikuti oleh proses oksidasi nitrit menjadi nitrat. Degradasi amonia yang menjadi nitrit dikenal dengan nitrifikasi.

3. Asimilasi nitrogen

Asimilasi nitrogen adalah proses pembentukan senyawa nitrogen organik, misalnya asam amino dari senyawa nitrogen anorganik. Setelah proses nitrifikasi oleh bakteri, tanaman akan menyerap nitrogen dalam wujud nitrat.

4. Amonifikasi

Amonifikasi adalah proses sisa-sisa tanaman serta limbah terurai oleh organisme kemudian menghasilkan amonia. Mikroorganisme dalam tanah akan mengurai bahan organik yang mati untuk dijadikan energi dan menghasilkan amonia serta senyawa dasar lain sebagai produk sampingan.

5. Denitrifikasi

Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat yang berubah menjadi gas nitrogen dalam siklus nitrogen. Denitrifikasi dilakukan oleh bakteri seperti pseudomonas dan clostridium pada kondisi anaerobik.

Contoh Daur Nitrogen

  • Saat makhluk hidup mati, baik itu tumbuhan, hewan atau manusia, serta termasuk kotoran makhluk hidup akan melepaskan nitrogen organik. Nitrogen ini akan dikonversi oleh bakteri menjadi amonium. Proses ini disebut dengan mineralisasi.
  • Nitrogen juga terdapat di lautan akibat limpasan air tanah dan air hujan. Nitrogen sampai ke lautan melalui proses presipitasi, kemudian mengalami fiksasi yang dilakukan oleh bakteri cynobacteria. Setelah tahap fiksasi, nitrogen dalam bentuk biologis bermanfaat bagi fitoplankton.
  • Plankton adalah mikroorganisme yang menghasilkan urea dan amonia di dalam air. Zat tersebut akan dikeluarkan pada kedalaman zona euphotic kemudian dikonversi oleh bakteri menjadi nitrat. Konversi ini hanya terjadi di zona eufotik, dimana tidak ada cahaya dapat menghambat proses konversi. Proses konversi ini disebut sebagai ammonification atau mineralisasi.
  • Setelah amonia berubah, kemudian dilanjutkan proses nitrifikasi dan menjadi nitrit serta nitrat, maka terjadi percampuran partikel dan upwelling membawa nitrat ke atas untuk digunakan oleh photoplankton melanjutkan siklus nitrogen.

Siklus nitrogen dapat terganggu akibat aktivitas manusia, antara lain pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan serta pelepasan nitrogen ke dalam air limbah.

Itulah penjelasan mengenai proses siklus daur nitrogen dan contohnya. Semoga membantu ya, detikers.

Simak Video "Zelenskiy Bantah Tuduhan Rusia tentang Program Senjata Biologi"



(pal/pal)