Makalah Metabolisme Nitrogen

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Nitrogen ialah senyawa yang tersebar luas di biosfir. Atmosfer bumi mengandung sekitar 78% gas nitrogen. Nitrogen ialah komponen penting bagi tumbuhan terdapat dalam banyak senyawa. Protein dan asam nukledit yang biasanya diserap dari tanah dalam bentuk sangat teroksidasi dan harus direduksi oleh proses yang bergantung pada energi sebelum bergabung menjadi protein dan senyawa lain dalam sel. 

Nitrogen di alam berada dalam banyak sekali bentuk dan berada dalam keadaan dinamis mengikuti perubahan fisik dan kimia dalam suatu daur Nitrogen. Meskipun nitrogen di udara bisa masuk keluar tubuh tumbuhan, tetapi tidak ada enzim yang bisa menangkapnya. Kebanyakan Nitrogen  yang masuk tubuh tumbuhan telah mengalami reduksi oleh mikroba prokaryotic atau dalam bentuk NO3- dan NH4+ dalam air hujan. Penambatan nitrogen sanggup dilakukan secara simbiotik atau non simbiotik antara tumbuhan tingkat tinggi dan mikroba. Tumbuhan tinggi sanggup memakai Nitrogen yang telah tereduksi tersebut. Bagi tumbuhan lain yang tidak bersimbiosis dengan nitrogen , nitrogen diserap dalam bentuk NO3- atau NH4+. Umumnya dalam bentuk NO3- karena  NH4+ akan dioksidasi menjadi NO3- oleh basil nitrifikasi. Konsep metabolisme yang akan dibahas dalam makalah ini difokuskan pada metabolisme Nitrogen.  Reduksi  nitrat menjadi ammonium dan perubahan ammonium menjadi senyawa organic yang terdapat pada tumbuhan.

1.2 Tujuan Penulisan

1.      Untuk mengetahui proses metabolime nitrogen

2.      Untuk mengetahui peranan nitrogen bagi tumbuhan

1.3  Manfaat Penulisan

Makalah ini diharapkan menjadi sumber gosip bagi mahasiswa dalam pembelajaran kuliah fisiologi tumbuhan

BAB II

ISI

2.1 Nitrogen

Nitrogen ialah unsur kimia yang mempunyai lambang N, nomor atom dari 7 dan massa atom 14,00674 u. Elemental nitrogen tidak berwarna, tidak berbau, tawar dan kebanyakan lembam diatomik gas pada kondisi standar, merupakan 78% dari volume atmosfer bumi. Banyak senyawa penting industri, menyerupai amonia, asam nitrat, nitrat organik (propellants dan materi peledak), dan sianida, mengandung nitrogen. Ikatan yang sangat berpengaruh dalam unsur kimia nitrogen mendominasi, menimbulkan kesulitan untuk kedua organisme danindustri dalam mematahkan ikatan untuk mengubah N₂ menjadi senyawa yang berguna, tetapi melepaskan sejumlah besar energi sering berguna, ketika senyawa tersebut terbakar, meledak, atau pembusukan kembali menjadi gas nitrogen.

Unsur nitrogen ditemukan oleh dokter Skotlandia Daniel Rutherford pada tahun 1772. Nitrogen terjadi di semua organisme hidup. Ini ialah elemen konstituen asam amino dan dengan demikian protein, dan asam nukleat (DNA dan RNA). Ini terletak pada struktur kimia dari hampir semua neurotransmiter, dan merupakan komponen yang memilih alkaloid, molekul biologis yang dihasilkan oleh banyak organisme.

2.2  Siklus Nitrogen (N2)

Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu sekitar 78% dari udara. Nitrogen bebas sanggup ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga sanggup bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan tunjangan kilat/ petir.  Sebagian besar nitrogen yang terdapat di dalam organisme hidup berasal dari penambatan (reduksi) oleh mikro organisme prokariot. Sebagian diantaranya terdapat di akar tumbuhan tertentu atau dari pupuk hasil penambatan secara industry. Sejumlah kecil nitrogen pindah dari atmosfer ke tanah sebagai NH₄⁺ dan NO₃^- bersama air hujan dan diserap oleh akar. NH₄⁺ ini berasala dari pembakaran industry, acara gunung berapi dan kebakaran hutan sedangkan NO₃^- berasal dari oksidasi N₂ oleh O₂ atau ozon dengan tunjangan kilat atau radiasi ultraviolet, sumber lain NO₃^- ialah samudera.

 

Gambar.1 Siklus Nitrogen

Penyerapan NO₃^- dan NH₄⁺ oleh tumbuhan memungkinkan tumbuhan untuk membentuk banyak sekali senyawa nitrogen terutama protein. Pupuk, tumbuhan mati, mikroorganisme, serta binatang merupakan sumber penting nitrogen yang dikembalikan ke tanah tapi sebagaian besar nitrogen tersebut tidak larut dan tidak segera tersedia bagi tumbuhan. Pengubahan nitrogen organic menjadi NH₄⁺ oleh basil dan fungi tanah disebut Amnoifikasi yang sanggup berlangsung oleh banyak sekali macam mikroorganisme pada suhu hirau taacuh dan pada banyak sekali nilai ph. Selanjutnya pada tanah yang hangat dan lembab dan ph sekitar netral NH4+ akan dioksidasi menjadi nitrit (NO₂) dan NO₃^- dalam beberapa hari sesudah pembentukkannya atau penambahannya sebagai pupuk disebut dengan Nitrifikasi yang berkhasiat dalam menyediakan energi bagi kelangsungan hidup dan perkembangan mikroba tersebut. Selain itu terdapat pula denitrifikasi yaitu suatu proses pembentukan N₂, NO, N₂O dan NO₂ dari NO₃^- oleh basil aneorobik yang berlangsung di dalam tanah yang penetrasi O₂- nya terbatas, tergenang, padat dan kawasan akrab pemukiman tanah yang konsentrasi O₂ nya rendah alasannya ialah penggunaannya yang cepat dalam oksidasi materi organik. Tumbuhan kehilangan sejumlah kecil nitrogen ke atmosfer sebagai NH₃, N₂O, NO₂, dan NO terutama kalau diberi pupuk nitrogen dengan baik.

2.3 Penambatan Nitrogen

Proses reduksi  N₂ menjadi NH₄ dinamakan penambatan nitrogen. Proses ini dilakukan oleh mikroorganisme prokariotik, penambatan nitrogen ini melibatkan basil tanah yang hidup bebas, sianobakteri (ganggang hijau-biru) yang hidup dipermukaan tanah atau di dalam air, sianobakteri yang hidup bersimbiosis dengan fungi, lumut, pakis dan basil yang berasosiasi secara simbiotik dengan akar, khususnya pada tumbuhan kacangan. Pada tumbuhan kacangan ini, basil yang berperan ialah Rhizobium, Bradyrhizobium, dan Azhorhizobium.  Semua Rhizobium ialah basil aerob yang bertahan secara saprofit di dalam tanah hingga mereka menginfeksi bulu akar.  Infeksi basil ini menimbulkan apa yang kita sebut bintil akar. 

Tahapan pembentukan bintil akar tersebut sebagai berikut, :

1.      Bakteri menginfeksi bulu akar. 

2.       Enzim dari basil merombak dinding sel sehingga basil sanggup masuk ke  Bulu akar membentuk struktur lir- benang yang disebut benang abses yang terdiri  dari membran plasmalurus dan memenjang dari sel yang terserang.

3.       Bakteri membelah dengan cepat di dalam benang yang menjalar , masuk dan menembus sel korteks . Pada sel korteks sebelah dalam, basil dilepas ke sitoplasma dan merangsang sel (khususnya sel tetraploid) untuk membelah, yang menimbulkan proliferasi jaringan membentuk bintil akar dewasa. Setiap basil yang membesar dan tidak bergerak disebut bakteroid.

4.      Bakteroid biasanya berada di sitoplasma secara berkelompok dan masing-masing dikeliingi oleh membran peribakteroid. Antara membran bakteroid dan kelompok bakteroid terdapat kawasan yang disebut ruang peribakteroid. Di luar ruang peribakteroid, di sitoplasma terdapat protein yang dinamakan leghemoglobin, yang menimbulkan bintil kacangan warnanya merah muda. Dan diperkirakan leghemoglobin mengangkut O2 untuk bakteri. Penambatan Nitrogen di bintil akar terjadi secara pribadi di dalam bakteroid.

5.       Tumbuhan inang menyediakan karbohidrat bagi bakteroid, yang akan dioksidasi sehingga diperoleh energi. Beberapa elektron dan ATP yang diperoleh selama oksidasi di bakteroid dipakai untuk mereduksi N₂ menjadi NH₄

Reaksi penambatan nitrogen secara keseluruhan ialah sebagai berikut, :
    N₂+ 8 elektron + 16 Mg ATP +16 H₂O→2NH₃ + H₂ + 16Mg ATP + 16 Pi + 8H⁺
Enzim yang dibutuhkan ialah enzim nitrogenase. Tahapannya ialah sebagai berikut, :

1.      Respirasi karbohidrad pada bakteroid menimbulkan reduksi NAD menjadi NADH  atau NADP menjadi NADPH. Oksidasi piruvat selama respirasi menimbulkan reduksi flavodoksin.

2.      Kemudian  Flavoduksin, NADH atau NADPH mereduksi feredoksin.
Nitrogenase mendapatkan elektron dari flavodoksin tereduksi, feredoksin atau materi  pereduksi efektif lainnya ketika mengkatalisis penambatan N₂.  Netrogenase terdiri dari dua protein yang berlainan, yaitu protein Fe dan Protein Fe-Mo. Protein Fe mengandung 4 atom besi sementara protein Fe-Mo mempunyai atom molibdenum dan 28 atom besi.  Baik molebdenun ataupun  besi menjadi tereduksi, kemudian dioksidasi ketika nitrogenase mendapatkan elektron dari feredoksin dan mengangkutnya ke N2 untuk membentuk NH4.  NH4 diangkut keluar dari bakteroid dan dipakai oleh tumbuhan inang. Di sitosol, yang mengandung  bakteroid (bagian luar membran peribakteroid) NH4 diubah menjadi glutamin, asam glutamat, asparagin, dan ureida (alantoin dan asam alantoat). 

Faktor-faktor yang sanggup meningkatkan penambatan nitrogen antara lain :

a.       Faktor Lingkungan Mencakup kelembaban yang cukup, suhu hangat, sinar matahari yang terang, konsentrasi CO₂ yang tinggi.

b.      Faktor Genetik Mencakup proses pengenalan yang dikendalikan secara genetis antara spesies basil dan spesies atau varietasi tumbuhan kacangan dan kemampuan nitrogenase dari semua organisme untuk mereduksi H⁺ dan persaingan dengan N₂ serta tahap pertumbuhan. Pada dasarnya jumlah terbesar yang ditambah oleh tumbuhan orisinil tahunan dan tumbuhan kacangan pada pertumbuhan ialah ketika perkembangan reproduksi.

2.4 Reduksi Nitrat Menjadi Ammonium

Reaksi kedua dari proses reduksi nitrat ialah pengubahan nitrit menjadi NH4. Nitrit yang ada di sitosol diangkut ke dalam kloroplas di daun atau ke dalam proplastid di akar.

Tahapan reduksi nitrit menjadi ammonium ialah sebagai berikut, :

1.      Di daun, reduksi NO₂ menjadi NH₄ memerlukan enam elektron yang diambil dari H₂O pada sistem pengangkutan elektron non siklik, pada kloroplas selama pengangkutan elektron ini, cahaya mendorong pengangkutan elektron dari H₂O ke ferodksin (Fd). Reaksinya ialah sebagai berikut :

        3H₂O +  6Fd  + cahaya                                               15O₂ + 6H  +  6Fd 

2.      Kemudian ferodoksin tereduksi menawarkan 6 elektron yang dipakai untuk mereduksi NO2 menjadi NH4,reaksinya sebagai berikut, :

NO₂ +  6Fd(Fe )+8H                                               NH₄  +  6Fd(Fe  )+H₂O

3.      Sehingga keseluruhan proses reduksi nitrit menjadi amonia ialah sebagai berikut:

NO₂ + 3H₂O +  2H  + cahaya                                    NH₄  + 1,5 O₂   +  2H₂O

2.5 Perubahan Ammonium Menjadi Senyawa Organik

Ketersediaan NH₄ yang berasal dari :

-          Penyerapan pribadi dari tanah

-          Penambatan fiksasi N₂ oleh mikroorganisme

-          Reduksi Amonium tidak pernah ditemukan tertimbun di suatu tempat tertentu dalam tubuh tumbuhan alasannya ialah bersifat racun.

Amonium  sanggup menghambat pembentukan ATP di kloroplas maupun mitokondria karena  bertindak sebagai  pemecah senyawa reaksi. Tahapan pengubahan amonium menjadi materi organik ialah sebagai berikut :

1.       Semua NH₄ diubah menjadi gugus amida dari glutamin. Pengubahan ini akan membentuk asam glutamat, asam aspartat, dan asparagin. Glutamin dibuat dengan penambahan satu gugus NH₂ dan NH₄ ke gugus karboksil terjauh dari karbon alfa asam glutamat. Enzim yang dibutuhkan ialah glutamin sintase. Hidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi yang sangat penting mendorong reaksi lebih lanjut (reaksi 1).

2.       Enzim glutamat sintase mengangkut gugus amida dari glutamin ke karbon karboksil asam alfa ketoglutamat, sehingga terbentuk dua molekul asam glutamat. Proses ini membutuhkan feredoksin yang bisa menyumbang 2 elektron yaitu feredoksin di kloroplas dan NADH atau NADPH di proplastid sel-sel non fotosintesis (reaksi 2).

3.       Satu asam glutamat  yang dihasilkan dibutuhkan untuk mempertahankan reaksi (1), glutamat yang lain sanggup diubah secara pribadi menjadi protein, klorofil, asam nukleat dan sebagainya.

4.       Selain membentuk glutamat, glutamin sanggup menyumbangkan gugus amidanya ke asam aspartat untuk membentuk asparagin. Reaksi ini membutuhkan enzim asparagin sintase. Energi untuk mendorong reaksi diperoleh dari hidrolisis ATP menjadi AMP dan PPi (reaksi 4).

5.       Nitrogen dalam aspartat sanggup berasal dari glutamat, dan 4 karbonnya  mungkin berasal dari axsam oksaloasetat. Oksaloasetat dibuat dari PEP-karboksilase.

Glutamin menjadi bentuk penyimpan nitrogen utama  pada banyak tumbuhan. Glutamin banyak terdapat pada organ-organ penyimpan menyerupai umbi kentang, akar bit, gula, wortel dan lobak. Sementara aspartat banyak terdapat pada tumbuhan kacang-kacangan. Pada daun dewasa, glutamin sering dibuat dari asam glutamat dan NH₄ yang dihasilkan ketika perombakan protein mulai meningkat. Glutamin kemudian diangkut melalui floem ke daun yang lebih muda atau ke akar, bunga, biji, atau buah. Akhirnya glutamin sanggup bergabung pribadi ke protein pada semua sel dalam bentuk salah satu dari asam amino.

2.6 N- Tersedia Bagi Tanaman.

Nitrogen yang sanggup di manfaatkan oleh tumbuhan tinggkat tingggi khususnya tumbuhan budidaya sanggup di bedakan atas empat kelompok utama yaitu:

1. Nitrogen nitrat (NO3-),

2. Nitrogen ammonia (NH4+),

3. Nitrogen molekuler (N2) dan

4. Nitrogen organic.

Namun tidak semua dari bentuk – bentuk nitrogen ini sanggup tersedia bagi tanaman. Umumnya tumbuhan pertanian memanfaatkan nitrat dan ammonium kecuali pada beberapa tumbuhan legume yang bisa memanfaatkan N bebas melalui proses fiksasi N dengan bersimbiosis dengan basil Rhizobium. N organic kadang – kadang sanggup dimanfaatkan oleh tumbuhan tinggi akan tetapi tidak bisa mencukupi kebutuhan N tumbuhan dan umumnya dimanfaatkan lewat daun melalui pemupukan lewat daun.

Bagi tumbuhan pertanian terutama manfaat N dalam bentuk ion nitra, akan tetapi dalam kondisi tertentu khususnya pada tanah – tanah masam dan kondisi an aerobic tumbuhan akan memanfaatkan N dalam bentuk ion ammonium (NH4+). Pada tumbuhan – tumbuhan yang tumbuh aktif dengan cepat nitrat yang terabsopsi oleh akar tumbuhan akan terangkut dengan cepat ke daun mengikuti alur transpirasi. Oleh alasannya ialah itu metabolisme nitrat pada kebanyakan tumbuhan budidaya umumnya terjadi didaun walaupun metabolisme nitrogen juga terjadi pada akar tanaman.

2.7 Peranan N Bagi Pertumbuhan Tanaman

Nitrogen ialah unsur yang sangat penting bagi petrumbuhan tanaman. Nitrogen merupakan kepingan dari protein, kepingan penting konstituen dari protoplasma, enzim, biro katalis biologis yang mempercepat proses kehidupan. Nitrogen juga hadir sebagai kepingan dari nukleoprotein, asam amino, amina, asam gula, polipeptida dan senyawa organik dalam tumbuhan. Dalam rangka untuk menyiapkan makanan untuk tanaman, tumbuhan dibutuhkan klorofil, energi sinar matahari untuk membentuk karbohidrat dan lemak dari C air dan senyawa nitrogen. Adapun peranan N yang lain bagi tumbuhan ialah :

• Berperan dalam pertumbuhan vegetatif tanaman.
• Memberikan warna pada tanaman,
• Panjang umur tanaman
• Penggunaan karbohidrat.
• Dll.

2.8 Gejala Kekurangan Dan Kelebihan Unsur N Terhadap Tanaman

Kekurangan salah satu atau beberapa unsur hara akan menjadikan pertumbuhan tumbuhan tidak sebagaimana mestinya yaitu ada kelainan atau penyimpangan-penyimpangan dan banyak pula tumbuhan yang mati muda yang sebelumnya tampak layu dan mengering. Adapun tanda-tanda yang ditimbulkan akhir dari kekurangan dan kelebihan unsure N bagi tnaman ialah sebagai berikut :

1. Efek kekurangan unsur N bagi Tanaman.

·         Pertumbuhan kerdil,

• Warna daun menguning,
• Produksi menurun,
• Fase pertumbuhan terhenti,
• Kematian.

2. Efek dari kelebihan unsur N bagi tanaman.

• Kualitas buah menurun.
• Menyebabkan rasa pahit (spt pada buah timun).
• Produksi menurun,
• Daun lebat dan pertumbuhan vegetative yang cepat,
• Menyebabkan keracunan pada tanaman,

BAB III

PENUTUP

3.1          KESIMPULAN

1.    Nitrogen merupakan komponen penting pada protein dan asam nukleat yang biasanya diserap dari tanah dalam bentuk sangat teroksidasi dan harus reduksi oleh proses yang bergantung pada energi, sebelum bergantung menjadi protein dan senyawa lain dalam sel.  

2.    Nitrogen merupakan salah satu unsure makro esensial yang dibutuhkan oleh tanaman. Tanaman memakai nitrogen dalam proses pembentukan DNA, RNA, maupun protein sebagai pembangun jaringan tubuh tumbuhan. Nitrogen sanggup diserap tumbuhan dalam bentuk nitrat dan ammonium. Amonium ialah salah satu bentuk senyawa nitrogen yang tidak sanggup diakumulasikan dalam jaringan tumbuhan dalam jangka waktu yang usang Senyawa ini sanggup menghambat produksi ATP. Gejala defisiensi nitrogen ialah tumbuhan tumbuh kerdil dan daunnya menjadi kekuningan (klorosis).

3.     Proses pereduksian nitrat menjadi ammonium sanggup terjadi dalam dua reaksi yang berbeda yaitu yang dikatalis oleh nitrat reduktase dan pengubahan nitrit menjadi NH4+ yang dikatalis oleh nitrit reduktase.

4.    Proses pengubahan ammonium menjadi senyawa organik terbagi atas 5 reaksi antara lain glutamine sintetase, glutamat sintase, asparagin sintetase, transaminase, PEP karboksilase.

DAFTAR PUSTAKA

Champbell, Reece – Mitchell. 1999. Biologi Edisi Kelima (Terjemahan). Penerbit Erlangga. Jakarta.

Dwidjoseputro, D.1998. Pengantar Fisiologi. Tumbuhan. Penerbit. Pt. Gramedia.  Jakarta.

Lily agustina, 2004. Dasar nutrisi tanaman. Pt rineka citra. Jakarta

Mehda mascara,2009. Unsur – unsur penting bagi tanaman. Jakarta

Sasmitamihardja, Dardjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Proyek Pendidikan  Tenaga Akademik, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen  Pendidikan dan kebudayaan.

BAB I

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Istilah metabolisme, berasal dari bahasa Yunani, berarti perubahan atau transformasi. Metabolisme juga merupakan proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, alasannya ialah metabolisme terjadi selalu memakai katalisator enzim.

Nitrogen ialah senyawa yang tersebar luas di biosfir. Atmosfer bumi mengandung sekitar 78% gas nitrogen. Nitrogen ialah komponen penting bagi tumbuhan terdapat dalam banyak senyawa. Protein dan asam nukledit yang biasanya diserap dari tanah dalam bentuk sangat teroksidasi dan harus direduksi oleh proses yang bergantung pada energi sebelum bergabung menjadi protein dan senyawa lain dalam sel. 

Nitrogen di alam berada dalam banyak sekali bentuk dan berada dalam keadaan dinamis mengikuti perubahan fisik dan kimia dalam suatu daur Nitrogen. Meskipun nitrogen di udara bisa masuk keluar tubuh tumbuhan, tetapi tidak ada enzim yang bisa menangkapnya. Kebanyakan Nitrogen  yang masuk tubuh tumbuhan telah mengalami reduksi oleh mikroba prokaryotik atau dalam bentuk NO3- dan NH4+ dalam air hujan. Penambatan nitrogen sanggup dilakukan secara simbiotik atau non simbiotik antara tumbuhan tingkat tinggi dan mikroba. Tumbuhan tinggi sanggup memakai Nitrogen yang telah tereduksi tersebut. Bagi tumbuhan lain yang tidak bersimbiosis dengan nitrogen , nitrogen diserap dalam bentuk NO3- atau NH4+. Umumnya dalam bentuk NO3- karena  NH4+ akan dioksidasi menjadi NO3- oleh basil nitrifikasi.

I.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan malalah ini ialah mengetahui bagaimana proses terjadinya siklus nitrogen di alam, prosedur metobolisme nitrogen yang terjadi didalam tubuh tumbuhan, organisme apa saja yang terlibat dalam prosedur tersebut dan faktor – faktor apa saja yang mempengaruhinya.

BAB II

ISI

2.I Siklus Nitrogen

Nitrogen ialah unsur yang paling berlimpah di atmosfer (sekitar 78% gas di atmosfer ialah nitrogen). Meskipun demikian, penggunaan nitrogen pada bidang biologis sangatlah terbatas. Nitrogen merupakan unsur yang tidak reaktif (sulit bereaksi dengan unsur lain) sehingga dalam penggunaan nitrogen pada makhluk hidup dibutuhkan banyak sekali proses, yaitu : fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Siklus nitrogen sendiri ialah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi banyak sekali macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini sanggup terjadi secara biologis maupun non-biologis. Siklus nitrogen secara khusus sangat dibutuhkan dalam ekologi alasannya ialah ketersediaan nitrogen sanggup mensugesti tingkat proses ekosistem kunci, termasuk produksi primer dan dekomposisi. Aktivitas insan menyerupai pembakaran materi bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan pelepasan nitrogen dalam air limbah telah secara dramatis mengubah siklus nitrogen global (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Nitrogen sangatlah penting untuk banyak sekali proses kehidupan di Bumi. Nitrogen ialah komponen utama dalam semua asam amino, yang nantinya dimasukkan ke dalam protein, tahu kan kalau protein ialah zat yang sangat kita butuhkan dalam pertumbuhan. Nitrogen juga hadir di basis pembentuk asam nukleat, menyerupai DNA dan RNA yang nantinya membawa hereditas. Pada tumbuhan, banyak dari nitrogen dipakai dalam molekul klorofil, yang penting untuk fotosintesis dan pertumbuhan lebih lanjut. Meskipun atmosfer bumi merupakan sumber berlimpah nitrogen, sebagian besar relatif tidak sanggup dipakai oleh tanaman. Pengolahan kimia atau fiksasi alami (melalui proses konversi menyerupai yang dilakukan basil rhizobium), dibutuhkan untuk mengkonversi gas nitrogen menjadi bentuk yang sanggup dipakai oleh organisme hidup, oleh alasannya ialah itu nitrogen menjadi komponen penting dari produksi pangan. Kelimpahan atau kelangkaan dari bentuk "tetap" nitrogen, (juga dikenal sebagai nitrogen reaktif), memilih berapa banyak makanan yang sanggup tumbuh pada sebidang tanah (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Nitrogen bebas sanggup ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga sanggup bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan tunjangan kilat/ petir (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Sebagian besar nitrogen yang terdapat di dalam organisme hidup berasal dari penambatan (reduksi) oleh mikro organisme prokariot. Sebagian diantaranya terdapat di akar tumbuhan tertentu atau dari pupuk hasil penambatan secara industri. Sejumlah kecil nitrogen pindah dari atmosfer ke tanah sebagai NH4+ dan NO3- bersama air hujan dan diserap oleh akar. NH4+ ini berasal dari pembakaran industri, acara gunung berapi dan kebakaran hutan sedangkan NO3- berasal dari oksidasi N2 oleh O2 atau ozon dengan tunjangan kilat atau radiasi ultraviolet, sumber lain NO3- ialah samudera (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Penyerapan NO3- dan NH4+ oleh tumbuhan memungkinkan tumbuhan untuk membentuk banyak sekali senyawa nitrogen terutama protein. Pupuk, tumbuhan mati, mikroorganisme, serta binatang merupakan sumber penting nitrogen yang dikembalikan ke tanah tapi sebagaian besar nitrogen tersebut tidak larut dan tidak segera tersedia bagi tumbuhan.
Pengubahan nitrogen organic menjadi NH4+ oleh basil dan fungi tanah disebut Amnoifikasi yang sanggup berlangsung oleh banyak sekali macam mikroorganisme pada suhu hirau taacuh dan pada banyak sekali nilai ph. Selanjutnya pada tanah yang hangat dan lembab dan ph sekitar netral NH4+ akan dioksidasi menjadi nitrit (NO2) dan NO3- dalam beberapa hari sesudah pembentukkannya atau penambahannya sebagai pupuk disebut dengan Nitrifikasi yang berkhasiat dalam menyediakan energi bagi kelangsungan hidup dan perkembangan mikroba tersebut (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

Selain itu terdapat pula denitrifikasi yaitu suatu proses pembentukan N2, NO, N2O dan NO2 dari NO3- oleh basil aneorobik yang berlangsung di dalam tanah yang penetrasi O2- nya terbatas, tergenang, padat dan kawasan akrab pemukiman tanah yang konsentrasi O2 nya rendah alasannya ialah penggunaannya yang cepat dalam oksidasi materi organik. Tumbuhan kehilangan sejumlah kecil nitrogen ke atmosfer sebagai NH3, N2O, NO2, dan NO terutama kalau diberi pupuk nitrogen dengan baik (Champbell, Reece – Mitchell, 1999).

1. Fiksasi Nitrogen

Fiksasi nitrogen ialah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH₃). Mikroorganisme yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini mempunyai enzim nitrogenaze yang sanggup menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini sanggup ditulis sebagai berikut ( D.Dwidjoseputro, 1998) :

N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2

Mikro organisme yang melaksanakan fiksasi nitrogen antara lain : Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Selain itu ganggang hijau biru juga sanggup memfiksasi nitrogen. Beberapa tumbuhan yang lebih tinggi, dan beberapa binatang (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof. Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses non-biologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, ada empat cara yang sanggup mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer menjadi bentuk yang lebih reaktif (D. Dwidjoseputro, 1998):

a. Fiksasi biologis: beberapa basil simbiotik (paling sering dikaitkan dengan tumbuhan polongan) dan beberapa basil yang hidup bebas sanggup memperbaiki nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah tumpuan dari basil pengikat nitrogen ialah basil Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacang-kacangan. Spesies ini diazotrophs. Sebuah tumpuan dari hidup bebas basil Azotobacter.

b. Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 C, dan dengan penggunaan katalis besi, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak bumi) sanggup dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH3). Dalam proses Haber-Bosch, N2 ialah diubah bersamaan dengan gas hidrogen (H2) menjadi amonia (NH3), yang dipakai untuk menciptakan pupuk dan materi peledak.

c. Pembakaran materi bakar fosil : mesin kendaraan beroda empat dan pembangkit listrik termal, yang melepaskan banyak sekali nitrogen oksida (NOx).

d. Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2 dan O2 alasannya ialah foton dan terutama petir, sanggup memfiksasi nitrogen.

2. Asimilasi

Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan binatang memperoleh nitrogen dari tumbuhan yang mereka makan (D. Dwidjoseputro, 1998).

Tanaman sanggup menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil. Pada tumbuhan yang mempunyai relasi mutualistik dengan rhizobia, nitrogen sanggup berasimilasi dalam bentuk ion amonium pribadi dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil (D. Dwidjoseputro, 1998).

3. Amonifikasi

Jika tumbuhan atau binatang mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium (NH4+) oleh basil dan jamur (D. Dwidjoseputro, 1998).

4. Nitrifikasi

Konversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh basil yang hidup di dalam tanah dan basil nitrifikasi lainnya. Tahap utama nitrifikasi, basil nitrifikasi seperti spesies Nitrosomonas mengoksidasi amonium (NH4 +) dan mengubah amonia menjadi nitrit (NO2-). Spesies basil lain, menyerupai Nitrobacter, bertanggung jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat (NO3-). Proses konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting alasannya ialah nitrit merupakan racun bagi kehidupan tanaman. Proses nitrifikasi sanggup ditulis dengan reaksi berikut ini (D. Dwidjoseputro, 1998):

1.                  NH₃ + CO₂ + 1.5 O₂ + Nitrosomonas → NO₂^- + H₂O + H⁺

2.                  NO₂^- + CO₂ + 0.5 O₂ + Nitrobacter → NO₃^-

3.                  NH₃ + O₂ → NO₂⁻ + 3H⁺ + 2e⁻

4.                  NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e

Karena kelarutannya yang sangat tinggi, nitrat sanggup memasukkan air tanah. Peningkatan nitrat dalam air tanah merupakan problem bagi air minum, alasannya ialah nitrat sanggup mengganggu tingkat oksigen darah pada bayi dan menimbulkan sindrom methemoglobinemia atau bayi biru. Ketika air tanah mengisi aliran sungai, nitrat yang memperkaya air tanah sanggup berkontribusi untuk eutrofikasi, sebuah proses dimana populasi alga meledak, terutama populasi alga biru-hijau. Hal ini juga sanggup menimbulkan maut kehidupan akuatik alasannya ialah ajakan yang berlebihan untuk oksigen. Meskipun tidak secara pribadi beracun untuk ikan hidup (seperti amonia), nitrat sanggup mempunyai imbas tidak pribadi pada ikan kalau berkontribusi untuk eutrofikasi ini (D. Dwidjoseputro, 1998).

5. Denitrifikasi

Denitrifikasi ialah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen (N2), untuk menuntaskan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh spesies basil menyerupai Pseudomonas dan Clostridium dalam kondisi anaerobik. Mereka memakai nitrat sebagai penerima elektron di tempat oksigen selama respirasi. Fakultatif anaerob basil ini juga sanggup hidup dalam kondisi aerobic (D. Dwidjoseputro, 1998).

Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk peralihan sebagai berikut (D. Dwidjoseputro, 1998):

NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO + N₂O → N₂ (g)

Proses denitrifikasi lengkap sanggup dinyatakan sebagai reaksi redoks (D. Dwidjoseputro, 1998):

2 NO₃⁻ + 10 e⁻ + 12 H⁺ → N₂ + 6 H₂O

6. Oksidasi Amonia Anaerobik

Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi pribadi ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga sanggup terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia anaerobic (D. Dwidjoseputro, 1998).

NH₄⁺ + NO₂⁻ → N₂ + 2 H₂O

2.2 Penambatan Nitrogen

Proses reduksi  N2 menjadi NH4 dinamakan penambatan nitrogen. Proses ini dilakukan oleh mikroorganisme prokariotik, penambatan nitrogen ini melibatkan basil tanah yang hidup bebas, sianobakteri (ganggang hijau-biru) yang hidup dipermukaan tanah atau di dalam air, sianobakteri yang hidup bersimbiosis dengan fungi, lumut, pakis dan basil yang berasosiasi secara simbiotik dengan akar, khususnya pada tumbuhan kacangan (Drajat Sasmitamihardja, 1996).

Pada tumbuhan kacangan ini, basil yang berperan ialah Rhizobium, Bradyrhizobium, dan Azhorhizobium.  Semua Rhizobium ialah basil aerob yang bertahan secara saprofit di dalam tanah hingga mereka menginfeksi bulu akar.  Infeksi basil ini menimbulkan apa yang kita sebut bintil akar ( Drajat Sastramihardja, 1996).

Tahapan pembentukan bintil akar tersebut sebagai berikut ( Drajat Sastramihardja, 1996) :

1.   Bakteri menginfeksi bulu akar.

2.   Enzim dari basil merombak dinding sel sehingga basil sanggup masuk ke  Bulu akar membentuk struktur lir- benang yang di sebut benang abses , yang terdiri dari membran plasmalurus dan memenjang dari sel yang terserang.

4.   Bakteri membelah dengan cepat di dalam benang yang menjalar , masuk dan menembus sel korteks .

5.   Pada sel korteks sebelah dalam, basil dilepas ke sitoplasma dan merangsang sel (khususnya sel tetraploid) untuk membelah, yang menimbulkan proliferasi jaringan membentuk bintil akar dewasa.

Setiap basil yang membesar dan tidak bergerak disebut bakteroid. Bakteroid biasanya berada di sitoplasma secara berkelompok dan masing-masing dikeliingi oleh membran peribakteroid. Antara membran bakteroid dan kelompok bakteroid terdapat kawasan yang disebut ruang peribakteroid (Drajat Sastramihardja,1996).

Di luar ruang peribakteroid, di sitoplasma terdapat protein yang dinamakan leghemoglobin, yang menimbulkan bintil kacangan warnanya merah muda. Dan diperkirakan leghemoglobin mengangkut O2 untuk bakteri (Drajat Sastramihardja, 1996)

Penambatan Nitrogen di bintil akar terjadi secara pribadi 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 dipakai untuk mereduksi N2 menjadi NH4 (Drajat sastramihardja, 1996).

Reaksi penambatan nitrogen secara keseluruhan ialah sebagai berikut, :
N2+ 8 elektron + 16 Mg ATP +16 H2O→2NH3 + H2 + 16Mg ATP + 16 Pi + 8H+ Enzim yang dibutuhkan ialah enzim nitrogenase (Drajat Sastramihardja,1996).

Tahapannya ialah sebagai berikut (Drajat Sastramihardja,1996) :

1.      Respirasi karbohidrad pada bakteroid menimbulkan reduksi NAD menjadi NADH  atau NADP menjadi NADPH. Oksidasi piruvat selama respirasi menimbulkan reduksi flavodoksin.

2.      Kemudian  Flavoduksin, NADH atau NADPH mereduksi feredoksin. Nitrogenase mendapatkan elektron dari flavodoksin tereduksi, feredoksin atau materi  pereduksi efektif lainnya ketika mengkatalisis penambatan N2.  Netrogenase terdiri dari dua protein yang berlainan, yaitu protein Fe dan Protein Fe-Mo. Protein Fe mengandung 4 atom besi sementara protein Fe-Mo mempunyai atom molibdenum dan 28 atom besi. Baik molebdenun ataupun  besi menjadi tereduksi, kemudian dioksidasi ketika nitrogenase mendapatkan elektron dari feredoksin dan mengangkutnya ke N2 untuk membentuk NH4. NH4 diangkut keluar dari bakteroid dan digunakan oleh tumbuhan inang. Di sitosol, yang mengandung  bakteroid (bagian luar membran peribakteroid) NH4 diubah menjadi glutamin, asam glutamat, asparagin, dan ureida (alantoin dan asam alantoat).

Faktor-faktor yang sanggup meningkatkan penambatan nitrogen antara lain (Kimball John W., 1983):

a.       Faktor Lingkungan

Mencakup kelembaban yang cukup, suhu hangat, sinar matahari yang terang, konsentrasi CO2 yang tinggi.

b.      Faktor Genetik

Mencakup proses pengenalan yang dikendalikan secara genetis antara spesies basil dan spesies atau varietasi tumbuhan kacangan dan kemampuan nitrogenase dari semua organisme untuk mereduksi H+ dan persaingan dengan N2 serta tahap pertumbuhan. Pada dasarnya jumlah terbesar yang ditambah oleh tumbuhan orisinil tahunan dan tumbuhan kacangan pada pertumbuhan ialah ketika perkembangan reproduksi.

2.3 Reduksi Nitrat Menjadi Ammonium

Reaksi kedua dari proses reduksi nitrat ialah pengubahan nitrit menjadi NH4. Nitrit yang ada di sitosol diangkut ke dalam kloroplas di daun atau ke dalam proplastid di akar.
 Tahapan reduksi nitrit menjadi ammonium ialah sebagai berikut (Kimball John W., 1983) :

·         Di daun, reduksi NO2 menjadi NH4 memerlukan enam elektron yang diambil dari H2O pada sistem pengangkutan elektron non siklik, pada kloroplas selama pengangkutan elektron ini, cahaya mendorong pengangkutan elektron dari H2O ke ferodksin (Fd).

Reaksinya ialah sebagai berikut :

3H2O  +   6Fd   +  cahaya ------------ 15 O2  +  6H   +   6Fd

·         Kemudian ferodoksin tereduksi menawarkan 6 elektron yang dipakai untuk mereduksi NO2 menjadi NH4, reaksinya sebagai berikut, :

NO2  +   6Fd (Fe  ) + 8H  --------- NH4   +   6Fd (Fe   ) + H2O

·         Sehingga keseluruhan proses reduksi nitrit menjadi amonia ialah sebagai berikut:
NO2  +  3H2O  +  2H  + cahaya  ------- NH4  + 1,5 O2   +  2H2O

2.5 Perubahan Ammonium Menjadi Senyawa Organik

Ketersediaan NH4 yang berasal dari ( Ahmad Rukaesih, 2004):

§  Penyerapan pribadi dari tanah

§  Penambatan fiksasi N2 oleh mikroorganisme

§  Reduksi

Amonium tidak pernah ditemukan tertimbun di suatu tempat tertentu dalam tubuh tumbuhan alasannya ialah bersifat racun. Amonium  sanggup menghambat pembentukan ATP di kloroplas maupun mitokondria karena  bertindak sebagai  pemecah senyawa reaksi. Tahapan pengubahan amonium menjadi materi organik ialah sebagai berikut (Ahmad Rukaesih.2004) :

Ø  Semua NH4 diubah menjadi gugus amida dari glutamin. Pengubahan ini akan membentuk asam glutamat, asam aspartat, dan asparagin. Glutamin dibuat dengan penambahan satu gugus NH2 dan NH4 ke gugus karboksil terjauh dari karbon alfa asam glutamat. Enzim yang dibutuhkan ialah glutamin sintase. Hidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi yang sangat penting mendorong reaksi lebih lanjut (reaksi 1)

Ø  Enzim glutamat sintase mengangkut gugus amida dari glutamin ke karbon karboksil asam alfa ketoglutamat, sehingga terbentuk dua molekul asam glutamat. Proses ini membutuhkan feredoksin yang bisa menyumbang 2 elektron yaitu feredoksin di kloroplas dan NADH atau NADPH di proplastid sel-sel non fotosintesis (reaksi 2).

Ø  Satu asam glutamat  yang dihasilkan dibutuhkan untuk mempertahankan reaksi (1), glutamat yang lain sanggup diubah secara pribadi menjadi protein, klorofil, asam nukleat dan sebagainya.

Ø  Selain membentuk glutamat, glutamin sanggup menyumbangkan gugus amidanya ke asam aspartat untuk membentuk asparagin. Reaksi ini membutuhkan enzim asparagin sintase. Energi untuk mendorong reaksi diperoleh dari hidrolisis ATP menjadi AMP dan PPi (reaksi 4).

Ø  Nitrogen dalam aspartat sanggup berasal dari glutamat, dan 4 karbonnya  mungkin berasal dari axsam oksaloasetat. Oksaloasetat dibuat dari PEP-karboksilase.

Glutamin menjadi bentuk penyimpan nitrogen utama  pada banyak tumbuhan. Glutamin banyak terdapat pada organ-organ penyimpan menyerupai umbi kentang, akar bit, gula, wortel dan lobak. Sementara aspartat banyak terdapat pada tumbuhan kacang-kacangan. Pada daun dewasa, glutamin sering dibuat dari asam glutamat dan NH4 yang dihasilkan ketika perombakan protein mulai meningkat. Glutamin kemudian diangkut melalui floem ke daun yang lebih muda atau ke akar, bunga, biji, atau buah. Akhirnya glutamin sanggup bergabung pribadi ke protein pada semua sel dalam bentuk salah satu dari asam amino.

BAB III

PEMBAHASAN

Nitrogen ialah unsur yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA.  Tanaman harus mengekstraksi kebutuhan nitrogennya dari dalam tanah.  Sumber nitrogen yang terdapat dalam tanah, makin usang makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perlu diberikan  pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggi produksi.  Keinginan menaikkan produksi tumbuhan untuk mencukupi kebutuhan pangan, berakibat diperlukannya pupuk dalam jumlah yang banyak.  Industri pupuk yang ada belum sanggup memenuhi kebutuhan pupuk yang semakin meningkat.  Untuk itu perlu dicari pupuk nitrogen alternatif dan rekayasa gen hijau kelihatannya sanggup menawarkan impian untuk memenuhi kebutuhan pupuk di masa yang akan datang.

Udara yang menyelubungi bumi mengandung gas nitrogen sebanyak 80 %, sebahagian besar dalam bentuk N2 yang tidak sanggup dimanfaatkan.  Tanaman dan kebanyakan mikroba tidak mempunyai cara untuk mengikat nitrogen menjadi senyawa dalam selnya.  Tanaman dan mikroba umumnya mendapatkan nitrogen dari senyawa menyerupai ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-).  Untuk memanfaatkan nitrogen dalam bentuk gas, pakar bioteknologi memusatkan perhatiannya pada relasi antara tumbuhan dengan jenis mikroba tertentu yang  sanggup menambat nitrogen dari udara dan menyusun atom nitrogen kedalam molekul ammonium, nitrat, atau senyawa lain yang sanggup dipakai oleh tumbuhan.

Tanaman kacang-kacangan  menyerupai buncis, kedelai, akarnya mempunyai bintil-bintil berisi basil yang bisa menambat nitrogen udara, sehingga nitrogen tanah yang telah diserap tumbuhan sanggup diganti.   Simbiosis antara tumbuhan dan basil saling menguntungkan untuk kedua pihak.  Bakteri mendapatkan zat hara yang kaya energi dari tumbuhan inang sedangkan tumbuhan inang mendapatkan senyawa nitrogen dari basil untuk melangsungkan kehidupannya.

Bakteri penambat nitrogen yang terdapat didalam akar kacang-kacangan ialah jenis basil Rhizobium.  Bakteri ini  masuk melalui rambut-rambut akar dan menetap dalam akar tersebut dan membentuk bintil pada akar yang bersifat khas pada kacang-kacangan.  Belum diketahui sepenuhnya bagaimana rhizobium masuk melalui rambut-rambut akar, terus ke dalam tubuh akar dan selanjutnya membentuk bintil-bintil akar.

Untuk menambat nitrogen, basil ini memakai enzim nitrogenase, dimana enzim ini akan menambat gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas amoniak.  Gen yang mengatur proses penambatan ini ialah gen nif (Singkatan nitrogen-fixation).  Gen-gen nif ini berbentuk suatu rantai, tidak terpencar kedalam  sejumlah DNA yang sangat besar yang menyusun kromosom bakteri, tetapi semuanya terkelompok dalam suatu daerah.  Hal ini memudahkan untuk memotong kepingan untaian DNA yang sesuai dari kromoson Rhizobium dan menyisipkanya ke dalam mikroorganisme lain.  Dengan rekayasa genetik telah berhasil ditransfer gen nif dari basil Rhizobium kedalam  basil Escherechia coli, sehingga E. coli bisa untuk menambat nitrogen.  Dalam percobaan ini tidak memakai gen Rhizobium, tetapi gen nif yang berasal dari Klebsiella pneumoniae, yang merupakan basil tanah yang hidup bebas pada tumbuhan inang.  Bakteri ini mempunyai lebih kurang 17 gen nif dan gen nif ini sanggup ditransfer ke basil lain.  Fenomena ini memberi impian di masa yang akan tiba untuk mentransfer gen-gen tadi  ke dalam gen basil yang terdapat diperakaran gandum dan padi-padian yang diketahui tidak sanggup menambat nitrogen.

BAB IV

KESIMPULAN

Nitrogen ialah unsur yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA.  Tanaman harus mengekstraksi kebutuhan nitrogennya dari dalam tanah.  Sumber nitrogen yang terdapat dalam tanah, makin usang makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perlu diberikan  pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggi produksi. Untuk menambat nitrogen, basil ini memakai enzim nitrogenase, dimana enzim ini akan menambat gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas amoniak.  Gen yang mengatur proses penambatan ini ialah gen nif (Singkatan nitrogen-fixation).  Gen-gen nif ini berbentuk suatu rantai, tidak terpencar kedalam  sejumlah DNA yang sangat besar yang menyusun kromosom bakteri, tetapi semuanya terkelompok dalam suatu daerah.  Hal ini memudahkan untuk memotong kepingan untaian DNA yang sesuai dari kromoson Rhizobium dan menyisipkanya ke dalam mikroorganisme lain. 

DAFTAR PUSTAKA

Champbell, Reece – Mitchell, 1999, Biologi Edisi Kelima (Terjemahan), Erlangga, Jakarta.
Dwidjoseputro, 198,  Ekologi Manusia dan Lingkunghannya, Erlangga, Jakarta.

Dwidjoseputro, D. 1998, Pengantar Fisiologi, Tumbuhan, Gramedia, Jakarta.

John W. Kimball, 1983, Biologi, Erlangga, Jakarta.

Rukaesih Ahmad, 2004, Kimia Lingkungan, Erlangga, Jakarta.

Sasmitamihardja, Dardjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Proyek Penidikan Tenaga Akademik, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan kebudayaan.

Sumber http://luqmanmaniabgt.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: