Siklus nitrogen
Siklus nitrogen adalah cara nitrogen di alam diubah menjadi berbagai bentuk yang digunakan oleh organisme hidup.
Udara mengandung sekitar 78% nitrogen. Bahan kimia nitrogen diperlukan untuk kehidupan. Nitrogen adalah bagian penting dari protein, DNA, dan RNA. Pada tumbuhan, nitrogen diperlukan untuk fotosintesis dan pertumbuhan. Namun, makhluk hidup tidak dapat menggunakan unsur nitrogen di udara untuk hal-hal ini. Fiksasi nitrogen diperlukan untuk mengubah nitrogen di udara (N2 ) ke dalam bentuk yang dapat digunakan oleh kehidupan. Kebanyakan fiksasi nitrogen dilakukan oleh mikroorganisme yang disebut bakteri. Bakteri ini memiliki enzim yang menggabungkan N2 dengan gas hidrogen (H2 ) untuk membuat amonia (NH3 ).
Sebagian dari bakteri ini hidup di akar tanaman (kebanyakan kacang-kacangan). Di akar-akar ini, mereka membuat amonia untuk tanaman dan tanaman memberi mereka karbohidrat. Tanaman lain mengambil senyawa nitrogen dari tanah melalui akarnya. Semua nitrogen pada hewan berasal dari memakan tanaman.
Amonium (NH4 ) di dalam tanah dibuat oleh bakteri pengikat nitrogen dan dekomposer, bakteri dan jamur yang memecah kehidupan mati menjadi bagian-bagiannya. Proses ini disebut amonifikasi. Amonium memiliki muatan positif. Amonium mudah bergabung dengan tanah liat dan humus di dalam tanah. Amonia dan amonium beracun bagi ikan dan hewan-hewan lainnya. Limbah dan air limbah lainnya secara teratur diukur karena hal ini. Jika kadar amonia terlalu tinggi, nitrifikasi harus terjadi.
Nitrifikasi adalah oksidasi amonia dan amonium menjadi nitrit (NO2− ) dan kemudian menjadi nitrat (NO3− ) oleh bakteri. Karena nitrit dan nitrat memiliki muatan negatif, mereka tidak mudah bergabung dengan tanah dan akan tercuci keluar dari tanah selama hujan dan irigasi. Kadar nitrat yang tinggi dalam air minum berbahaya bagi bayi dan dapat menyebabkan sindrom bayi biru. Kadar nitrat yang tinggi juga dapat menyebabkan pertumbuhan alga yang terlalu banyak di danau dan kolam. Eutrofikasi ini bisa berbahaya bagi ikan dan hewan air lainnya. Penggunaan pupuk dikendalikan karena hal ini.
Di mana tidak ada oksigen, beberapa bakteri akan membuat nitrat menjadi gas nitrogen (N2 ) untuk mengekstrak energi. Hal ini memulai siklus nitrogen kembali. Proses ini disebut denitrifikasi.
Siklus nitrogen
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan siklus nitrogen?
J: Siklus nitrogen adalah proses di mana nitrogen di alam diubah menjadi berbagai bentuk yang dapat digunakan oleh organisme hidup.
T: Berapa banyak udara yang terdiri dari nitrogen?
J: Udara terdiri dari sekitar 78% nitrogen.
T: Apa peran nitrogen bagi makhluk hidup?
J: Nitrogen berperan penting dalam protein, DNA, dan RNA, serta fotosintesis dan pertumbuhan tanaman.
T: Bagaimana unsur nitrogen dapat digunakan untuk kehidupan?
J: Unsur nitrogen harus menjalani proses yang disebut fiksasi nitrogen untuk diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk kehidupan. Proses ini biasanya melibatkan bakteri dengan enzim yang menggabungkan N2 dengan gas hidrogen (H2) untuk membuat amonia (NH3).
T: Bagaimana tanaman memperoleh pasokan nitrogen yang diperlukan?
J: Tanaman memperoleh pasokan nitrogen yang dibutuhkan dari bakteri yang hidup di akarnya atau dari senyawa yang dikeluarkan dari tanah melalui akarnya. Semua hewan memperoleh pasokan nitrogren dari memakan tanaman.
T: Proses apa yang terjadi ketika kadar amonium terlalu tinggi?
J: Ketika kadar amonium terlalu tinggi, sebuah proses yang disebut nitrifikasi harus terjadi yang melibatkan oksidasi amonia dan amonium menjadi nitrit (NO2-) dan kemudian menjadi nitrat (NO3-) oleh bakteri. Kadar nitrat yang tinggi dapat menyebabkan sindrom bayi biru jika terdapat dalam air minum dan pertumbuhan ganggang yang terlalu banyak jika terdapat di danau atau kolam renang.
T: Bagaimana denitrifikasi memulai siklus dari awal lagi?
J Denitrifikasi terjadi ketika beberapa bakteri mengubah nitrat menjadi gas nitrogen (N2), melepaskan energi selama proses ini, sehingga memulai siklus dari awal lagi.
