DAUR
NITROGEN
MAKALAH
Oleh
Endah
Wulandari 23010115120021
PROGRAM
STUDI S1 PETERNAKAN
FAKULTAS
PETERNAKAN DAN PERTANIAN
UNIVERSITAS
DIPONEGORO
SEMARANG
2017
BAB
I
PENDAHULUAN
Nitrogen merupakan salah
satu unsur yang paling penting dalam pembentukan asam amino dan asam nukleat
pada makhluk hidup. Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang
mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi lainnya. Siklus
nitrogen secara khusus sangat dibutuhkan dalam ekologi karena ketersediaan
nitrogen dapat mempengaruhi ekosistem yaitu produsen primer dan dekomposer. Nitrogen
memiliki beberapa bentuk, bentuk nitrogen yang paling banyak dijumpai terdapat
di udara yaitu N2 yang merupakan bentuk nitrogen yang mengandung
empat per lima molekul nitrogen.
Beberapa sumber
Nitrogen di alam diakibatkan adanya
proses pemecahan nitrogen di udara secara alami misalnya adanya petir, fiksasi
serta penambangan. Petir akan bereaksi dengan Oksigen (O2) yang
kemudian membentuk Nitrat (NO3) dan jatuh ke tanah bersama air hujan
sehingga menjadi unsur hara yang dapat menyuburkan tanah. Fiksasi nitrogen
dilakukan oleh bakteri-bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengikat nitrogen
diudara (N2) menjadi NO3. Bakteri-bakteri tersebut
misalnya Rhizobium, Azetobacter,
Rhodospirillum dan Clostridium. Nitrogen
yang dihasilkan melalui proses penambangan biasanya dilakukan untuk memperoleh
pupuk urea dan ZA dengan cara penambangan nitrogen di udara, namun proses ini
membutuhkan kecanggihan teknologi.
BAB
II
ISI
Siklus Nitrogen
merupakan salah satu bentuk daur biogeokimia yang diawali dengan proses fiksasi
yang dilakukan oleh bakteri di dalam tanah kemudian melaului beberapa tahap
meliputi amonifikasi, nitrifikasi, asimilasi dan denitrifikasi yang dapat
dilihat pada Ilustrasi 1.
Ilustrasi
1. Siklus
Nitrogen
a.
Fiksasi
Nitrogen
Fiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau
abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi amonia (NH3). Mikroorganisme
yang memfiksasi nitrogen disebut diazotrof.
Milroorganisme ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen
dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi Nitrnitrogen biologis ini yaitu :
N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2
Mikroorganisme yang melakukan fiksasi nitrogen
antara lain: Cyanobacteria,
Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Ganggang hijau juga
dapat memfiksasi nitrogen. Selain itu beberapa tanaman yang lebih tinggi dan
beberapa hewan (rayap), telah membentuk simbiosis dengan diazotrof. Fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses nonbiologis,
contohnya melalui sambaran petir. Proses fiksasi nitrogen dapat dilakukan
melalui empat cara yaitu :
1.
Fiksasi Biologis
Fiksasi ini
dilakukan oleh bakteri simbiotik dan bakteri yang hidup bebas . contohnya yaitu
bakteri Rhizobium mutualistik yang
merupakan bakteri pengikat dan hidup di dalam nodul akar kacang-kacangan.
2.
Industri Fiksasi
Industri fiksasi
dilakukan menggunakan katalis besi dan dilakukan di bawah tekanan besar pada
suhu 60°C.
Nitrogen atmosfer dan hidrogen dapat dikombinasikan untuk membentuk NH3.
3.
Pembakaran Bahan Bakar Fosil
Mesin mobil dan
pembangkit listrik termal dapat melepaskan berbagai nirogen oksida (NOX)
4.
Proses Lain
Yaitu dapat
dibentuk dengan adanya foton yang dapat memfiksasi nitrogen sehingga dapat
membentuk NO dari N2 dan O2
b.
Amonifikasi
Amonifikasi adalah proses pembentukan amonium oleh
bakteri yang hidup di dalam tanah. Selain dari hasil fiksasi nitrogen, amonium
juga dapat terbentuk dari dekomposisi (penguraian) organisme yang sudah mati
baik tumbuhan ataupun hewan oleh bakteri. Selain dekomposisi sampah organik,
amonifikasi juga dapat terjadi akibat aktivitas bakteri yang merubah senyawa
nitrat menjadi amonium.
c.
Nitrifikasi
Nitrifikasi adalah proses pengubahan amonium menjadi nitrat
oleh aktivitas enzim nitrogenase yang di miliki oleh bakteri nitrifikasi. Proses
nitrifikasi berlangsung melalui dua tahap, yaitu nitritasi dan nitratasi.
Nitritasi adalah proses pengubahan amonium menjadi nitrit oleh bakteri
nitritasi seperti Nitrosomonas sedangkan
nitratasi adalah proses pengubahan nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitratasi
seperti Nitrobacter.
·
Nitritasi
·
Nitratasi
Bakteri
autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik untuk melakukan
nitrifikasi, seperti bakteri Nitosomonos,
Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosovibrio, dan Nitrosolobus. Pada tahap pertama reaksi berlangsung dari ammonium
ke nitrit yang melibatkan bakteri Nitrosomonos
dan Nitrosococcus dengan reaksi
sebagai berikut:
Sedangkan reaksi kedua diperankan oleh bakteri Nitrobacter dan Nitrococcus spp yang melakukan oksidasi dari nitrat ke nitric
dengan reaksi sebagai berikut :
d.
Asimilasi
Asimilasi adalah proses pemanfaatan nitrat dalam proses
fotosintesis. Asimilasi terjadi melalui penyerapan nitrogen dalam bentuk ion
nitrat dan amonium dari dalam tanah oleh tanaman. Melalui suatu proses, senyawa
ion nitrogen tersebut kemudian direaksikan hingga terbentuk berbagai unsur
organik seperti asam amino, asam nukleat dan senyawa ion nitrogen yang di
sisipkan ke dalam klorofil.
e.
Denitrifikasi
Denitrifikasi adalah proses pelepasan nitrogen kembali
keudara. Proses ini terjadi di dalam tanah dengan bantuan bakteri denitrifikasi
seperti Pseudomonas, Thibacillus,dan Micrococcus. Selain melalui proses
denitrifikasi, proses pelepasan nitrogen kembali keudara juga dapat berlangsung
melalui proses oksidasi amonia anaerobik.
BAB
III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Nitrogen
merupakan salah satu unsur yang paling penting dalam pembentukan asam amino dan
asam nukleat pada makhluk hidup. Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi
senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi
lainnya. Siklus nitrogen dilalui dengan beberapa tahap yaitu fiksasi Nitrogen,
amonifikasi yaitu perubahan nitrogen menjadi amonia yang diperoleh dari hasil
fiksasi nitrogen maupun dari proses dekomposisi, kemudian nitrifikasi yang
dilakukan melalui dua tahap yaitu nitritasi dan nitratasi, setelah itu terjadi
proses asimilasi yaitu pemanfaatan nitrat oleh tanaman dan terakhir yaitu
proses denitrifikasi yang merupakan proses pelepasan kembali Nitrogen ke udara.
DAFTAR
PUSTAKA
Comments
Post a Comment