Siklus Nitrogen

Tumbuhan tidak mampu menggunakan nitrogen dalam bentuk N₂ bebas (gas) melainkan dalam bentuk NO₃ (nitrat). Kunci proses yang memungkinkan distribusi  nitrogen dilakukan oleh bakteri pengikat nitrogen. Organisme ini memiliki kemampuan untuk mengikat nitrogen, sehingga nitrogen dalam bentuk bebas akan diubah menjadi tidak bebas yaitu berikatan dengan hidrogen membentuk ammonia (NH₃). Bakteri pengikat nitrogen berada di dalam nodul akar (Rhizobium bersimbiosis dengan tanaman Leguminosae), di dalam tanah (Azotobacter – non simbiotik), air tawar, maupun air laut. Selanjutnya bakteri pembentuk nitrit (Nitrosococcus, Nitrosomonas) menggabungkan amonia dengan oksigen membentuk nitrit (NO₂). Kelompok bakteri yang lain (Nitrobacter) mengubah nitrit menjadi nitrat (NO₃) yang dapat diserap dan digunakan oleh tumbuhan hijau. Di dalam sel tumbuhan hijau, nitrat yang telah diserap selanjutnya direduksi menjadi ammonium (NH₄⁺) untuk digunakan dalam biosintesis asam amino (monomer peptida dan protein). Nitrogen masuk kembali ke atmosfer dalam bentuk bebas melalui proses denitrifikasi nitrat (NO₃) menjadi N₂ dan N₂O (Nitrogen oksida) oleh bakteri denitrifikasi (Paracoccus denitrificans).

Contoh studi kasus mengenai peran organisme dalam distribusi nitrogen bagi kelangsungan hidup organisme lain antara lain seperti di dalam contoh studi kasus pada buku Cunningham and Cunningham, 2011 (Environmental Science, Chapter 3 : Matter, Energy, and Life) yang menceritakan mengenai peran penting ikan salmon dan beruang dalam distribusi nitrogen di hutan yang berada di sepanjang tepi sungai Pacific Northwest ( Amerika Utara). Urine dan produk sisa metabolisme hewan merupakan sumber nitrogen penting yang dapat digunakan oleh bakteri nitrifikasi untuk menghasilkan nitrogen tidak bebas yang dapat diserap oleh tanaman di sepanjang sungai untuk biosintesis asam amino.

Semoga Bermanfaat