nitrifikasi

Semua kehidupan memerlukan nitrogen-senyawa, misalnya, protein dan asam nukleat.
Udara, yang 79% gas nitrogen (N 2), adalah reservoir utama nitrogen.
Tetapi sebagian besar organisme tidak dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk ini.
Tanaman harus aman nitrogen
mereka dalam bentuk "tetap", yaitu yang tergabung dalam senyawa, seperti:
ion nitrat (NO 3 -)
amonia (NH 3)
urea (NH 2) 2 CO
Hewan aman nitrogen mereka (dan semua lainnya) senyawa dari tanaman (atau hewan yang makan pada tanaman).
Empat proses berpartisipasi dalam bersepeda nitrogen melalui biosfer:
fiksasi nitrogen
kerusakan
nitrifikasi
denitrifikasi
Mikroorganisme memegang peranan penting dalam keempat.
Fiksasi Nitrogen

Molekul nitrogen (N 2) cukup inert. Untuk memecahkan membedakannya sehingga atom yang dapat menggabungkan dengan atom lain meminta masukan dari sejumlah besar energi.

Tiga proses bertanggung jawab untuk sebagian besar fiksasi nitrogen dalam biosfer:
atmosfer fiksasi petir
fiksasi biologis oleh mikroba tertentu - sendirian atau di simbiosis hubungan dengan beberapa tanaman dan hewan
industri fiksasi
Atmosfer Fiksasi

Energi besar petir istirahat molekul nitrogen dan memungkinkan atom mereka untuk bergabung dengan oksigen di udara membentuk oksida nitrogen. Ini larut dalam hujan, membentuk nitrat, yang dibawa ke bumi.

fiksasi nitrogen atmosfer mungkin memberikan kontribusi sekitar 5 - 8% dari total nitrogen tetap.

Industri Fiksasi

Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 ° C, dan dengan penggunaan katalis, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH 3). Amonia dapat digunakan langsung sebagai pupuk, tetapi sebagian besar adalah diproses lebih lanjut untuk urea dan amonium nitrat (NH 4 NO 3).

Biologi Fiksasi

Kemampuan untuk memperbaiki nitrogen hanya ditemukan di beberapa bakteri dan archaea .
Beberapa hidup dalam hubungan simbiotik dengan tanaman dari keluarga kacang-kacangan (misalnya, kedelai, alfalfa).
Link ke diskusi tentang fiksasi nitrogen simbiotik dalam kacang-kacangan.
Beberapa membangun hubungan simbiotik dengan tanaman lain selain kacang (misalnya, Alders).
Beberapa membangun hubungan simbiosis dengan hewan, misalnya, rayap dan "shipworms" (kayu-makan bivalvia ).
Beberapa bakteri pengikat nitrogen hidup bebas dalam tanah.
Nitrogen-fixing cyanobacteria sangat penting untuk menjaga kesuburan semi-akuatik lingkungan seperti sawah.
fiksasi nitrogen biologis membutuhkan seperangkat kompleks enzim dan pengeluaran besar ATP.

Meskipun produk stabil pertama dari proses ini adalah amoniak, ini dengan cepat dimasukkan ke dalam protein dan lain senyawa nitrogen organik.
Kerusakan

Protein dibuat oleh tanaman masuk dan melewati jaring makanan seperti karbohidrat lakukan. Pada setiap tingkat trofik , metabolisme mereka menghasilkan senyawa nitrogen organik yang kembali ke lingkungan, terutama di ekskresi. Penerima manfaat akhir dari material ini mikroorganisme pembusukan. Mereka memecah molekul dalam kotoran dan organisme mati ke dalam amonia.
Nitrifikasi

Amonia dapat diambil langsung oleh tanaman - biasanya melalui akar mereka. Namun, sebagian besar amonia yang dihasilkan oleh pembusukan diubah menjadi nitrat. Hal ini dilakukan dalam dua langkah:

Bakteri dari genus Nitrosomonas mengoksidasi NH 3 untuk nitrit (NO 2 -).
Bakteri dari genus Nitrobacter mengoksidasi nitrit menjadi nitrat (NO 3 -).
Kedua kelompok bakteri autotrophic disebut nitrifikasi bakteri . Melalui kegiatan mereka (yang memasok mereka dengan semua kebutuhan energi mereka), nitrogen dibuat tersedia bagi akar tanaman.

Baik tanah dan laut mengandung mikroba archaea, ditugaskan ke Crenarchaeota , yang mengkonversi amonia menjadi nitrit. Mereka lebih banyak daripada bakteri nitrifikasi dan mungkin ternyata memainkan peran penting dalam siklus nitrogen.

Banyak kacang, di samping memperbaiki nitrogen atmosfer, juga melakukan nitrifikasi - mengkonversi beberapa nitrogen organik mereka untuk nitrit dan nitrat. Ini mencapai tanah ketika mereka mengganti daunnya.

Denitrifikasi

Tiga proses di atas menghilangkan nitrogen dari atmosfir dan menyebarkannya melalui ekosistem.

Denitrifikasi nitrat untuk mengurangi gas nitrogen, sehingga mengisi atmosfer.

Sekali lagi, bakteri adalah agen. Mereka tinggal jauh di dalam tanah dan dalam sedimen perairan di mana kondisi anaerobik . Mereka menggunakan nitrat sebagai alternatif untuk oksigen untuk akseptor elektron terakhir dalam mereka respirasi .

Dengan demikian mereka menutup siklus nitrogen.

Apakah denitrifiers menjaga?

Pertanian sekarang mungkin bertanggung jawab untuk satu-setengah dari fiksasi nitrogen di bumi melalui
penggunaan pupuk yang dihasilkan dengan fiksasi industri
tumbuhnya legum seperti kedelai dan alfalfa.
Ini adalah pengaruh luar biasa pada siklus alam.
Apakah denitrifiers menjaga siklus nitrogen dalam keseimbangan? Mungkin tidak. Tentu saja, ada contoh pengayaan nitrogen dalam ekosistem. Satu mengganggu contoh: "mekar" dari ganggang di danau dan sungai sebagai resapan nitrogen pupuk dari tanah peternakan yang berdekatan (dan rumput). Akumulasi dari nutrisi terlarut dalam tubuh air disebut eutrofikasi.

Sumber :
http://translate.google.com/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/N/NitrogenCycle.html&rurl=translate.google.co.id&twu=1#Nitrogen_Fixation