Adalah proses dimana nitrogen (N 2) di atmosfer diubah menjadi amonia (NH 3). Nitrogen atmosfer atau nitrogen elemental (N 2) relatif lembam (diam/malas): tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lainnya untuk membentuk senyawa baru. Proses Penambatan membebaskan atom nitrogen dari bentuk diatomik mereka (N 2) yang akan digunakan dengan cara lain.
Penambatan nitrogen, alami dan sintetis, sangat penting bagi semua bentuk kehidupan karena nitrogen diperlukan untuk biosynthesize blok bangunan dasar dari tanaman, hewan dan bentuk kehidupan lainnya, misalnya, nukleotida untuk DNA dan RNA dan asam amino untuk protein . Oleh karena Penambatan nitrogen sangat penting untuk pertanian dan pembuatan pupuk. Ini juga merupakan proses penting dalam pembuatan bahan peledak (misalnya mesiu , dinamit , TNT , dll). Penambatan nitrogen terjadi secara alami di udara dengan cara kilat.
Penambatan nitrogen juga mengacu pada konversi biologis lainnya nitrogen, seperti konversi untuk nitrogen dioksida . Mikroorganisme yang dapat memperbaiki Nitrogen dalam tanah adalah bakteri yang disebut Diazotrophs . Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan beberapa binatang ( rayap ), telah membentuk asosiasi ( simbiosis ) dengan Diazotrophs. Penambatan nitrogen biologis ditemukan oleh ahli agronomi Jerman Hermann Hellriegel dan Belanda mikrobiologi Martinus Beijerinck .
Penambatan nitrogen Biologi
Penambatan nitrogen abiotik telah dihilangkan.
Penambatan nitrogen biologis (BNF) terjadi ketika atmosfer nitrogen diubah menjadi amonia oleh enzim yang disebut nitrogenase .Reaksi untuk BNF adalah:
Proses ini digabungkan dengan hidrolisis 16 ekivalen ATP dan disertai dengan pembentukan co-dari satu molekul H 2. Dalam hidup bebas Diazotrophs, amonium nitrogenase yang dihasilkan adalah berasimilasi ke dalam glutamat melalui sintetase glutamin jalur / glutamat sintase.
Enzim yang bertanggung jawab untuk tindakan nitrogenase sangat rentan terhadap kerusakan oleh oksigen. Banyak bakteri berhenti produksi dari enzim di hadapan oksigen. Banyak nitrogen organisme hanya ada dalam kondisi anaerob, bernapas untuk menarik ke bawah kadar oksigen, atau mengikat oksigen dengan protein seperti leghemoglobin.
Mikroorganisme yang fix nitrogen (Diazotrophs)
Artikel utama: Diazotrof
Cyanobacteria
Hijau belerang bakteri
Azotobacteraceae
Rhizobia
Frankia
Penambatan nitrogen oleh rhizobia dan frankia
Rhizobia adalah Gram-negatif dengan kemampuan untuk membentuk N 2-fixing simbiosis pada akar kacang-kacangan, dan pada batang dari beberapa kacang-kacangan air. Selama ini bakteroid interaksi, seperti rhizobia disebut di negara simbiosis, yang terkandung dalam kompartemen intraseluler dalam organ khusus, nodul , di mana mereka memperbaiki N 2. Demikian pula, Frankia , Gram-positif bakteri tanah menginduksi pembentukan nitrogen-fixing nodul pada tanaman actinorhizal .
Nitrogen Penambatan oleh cyanobacteria
Cyanobacteria mendiami hampir semua lingkungan diterangi di Bumi dan memainkan peran kunci dalam karbon dan nitrogen siklus dari biosfer . Secara umum, cyanobacteria dapat memanfaatkan berbagai sumber organik dan anorganik gabungan nitrogen, seperti nitrat , nitrit , amonium , urea , atau beberapa asam amino . Strain cyanobacterial Beberapa juga mampu diazotrophic pertumbuhan, kemampuan yang mungkin telah hadir di nenek moyang terakhir bersama mereka di Archaean . Genome sequencing telah memberikan sejumlah besar informasi tentang dasar genetik dari metabolisme nitrogen dan kontrol dalam berbagai cyanobacteria. genomik Perbandingan , bersama dengan studi fungsional, telah menyebabkan kemajuan yang signifikan dalam bidang ini selama beberapa tahun terakhir. 2-Oxoglutarate telah berubah menjadi molekul sinyal pusat mencerminkan keseimbangan karbon / nitrogen cyanobacteria. Pemain pusat kontrol nitrogen adalah transkripsi faktor global yang NtcA, yang mengontrol ekspresi gen yang terlibat dalam metabolisme nitrogen, serta P II protein signaling, yang menyempurnakan kegiatan selular dalam menanggapi perubahan C / N kondisi. Kedua protein adalah sensor dari tingkat 2-oxoglutarate seluler dan telah dilestarikan dalam semua cyanobacteria. Sebaliknya, adaptasi kelaparan nitrogen melibatkan respon heterogen dalam strain yang berbeda. [6] Nitrogen Penambatan oleh cyanobacteria dalam terumbu karang dapat memperbaiki dua kali jumlah nitrogen dari pada lahan sekitar 1,8 kg nitrogen adalah tetap per hektar per hari.
0 comments:
Post a Comment