Page 74 - E-MODULE BERBASIS PBL MATERI EKOSISTEM
P. 74
E-module Berbasis PBL
2. Daur Nitrogen (N)
Nitrogen merupakan unsur penyusun atmosfer yang terbesar, yaitu sekitar 80%.
Unsur ini merupakan penyusun senyawa organik, khususnya protein. Meskipun
ketersediaan nitrogen di udara sangat melimpah, hewan dan tumbuhan tidak dapat
mengambil langsung dari udara. Nitrogen tersedia bagi tumbuhan hanya dalam
bentuk ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-) (Reece et al., 2012).
Seperti pada Gambar 21 yang mengilustrasikan tindakan dua jenis bakteri
pengikat nitrogen. Di mulai dari gambar paling kanan, 1) beberapa bakteri hidup
(contohnya Rhizobium) bersimbiosis di akar spesies tumbuhan tertentu, dengan
mengikat (memfiksasi) nitrogen bebas serta memecahkan menjadi senyawa nitrat
(NO3-). Beberapa jenis tumbuhan yang memiliki hubungan mutualistik ini adalah
kelompok legum, famili yang terdiri dari kacang tanah, kedelai, dan alfalfa. Sejumlah
tumbuhan non legum yang hidup di tanah sedikit kandungan nitrogen memiliki
hubungan yang mirip dengan bakteri. 2) Bakteri pengikat nitrogen yang hidup bebas
di tanah atau air mengubah N2 menjadi amonia (NH3), yang kemudian mengambil
H+ lain menjadi amonium (NH4+). 3) Setelah nitrogen "difiksasi", beberapa NH4
diambil dan digunakan oleh tumbuhan. 4) Bakteri nitrifikasi (seperti Nitrosomonas
dan Nitrobacter) dalam tanah juga mengubah sebagian dari NH4 menjadi nitrat
(NO3-), yang lebih mudah 5) diserap oleh tanaman. Tumbuhan menggunakan
nitrogen yang mereka asimilasi untuk mensintesis molekul seperti asam amino, yang
kemudian dimasukkan ke dalam protein.
6) Ketika herbivora (diwakili oleh kelinci pada Gambar 21) memakan tumbuhan,
ia mencerna protein menjadi asam amino, kemudian menggunakan asam amino
untuk membangun protein yang dibutuhkannya. Konsumen tingkat tinggi
mendapatkan nitrogen dari mangsanya. Produk limbah yang mengandung nitrogen
terbentuk selama metabolisme protein; konsumen mengeluarkan beberapa nitrogen
serta memasukkan beberapa ke dalam jaringan tubuh mereka. Mamalia, seperti
kelinci, mengeluarkan nitrogen sebagai urea.
Organisme yang tidak dikonsumsi akhirnya mati dan menjadi detritus, yang
diuraikan oleh prokariota dan jamur. 7) Dekomposisi melepaskan NH4+ dari senyawa
organik lalu mengisi kembali kandungan tanah dengan NH4+ dan, dengan bantuan
bakteri nitrifikasi (langkah 4), menjadi nitrat (NO3-). Dalam kondisi anaerob,
58
