SENYAWA N DALAM LAUT
•
Laut mengandung
sejumlah kecil senyawa N (organik anorganik) ± 1/10 N2 atmosfer
•
gas nitrogen terlarut 2,2 x 1010 ton
•
organik &
anorganik terlarut 2,2 x 109
ton
•
nitrat (NO3–– N) 1 –
600 µg / liter
•
nitrit (NO2–– N) 0,1 –
50 µg / liter
•
ammonia (NH3
– N) 5 –
50 µg / liter
•
Sejumlah kecil ion
nitrogen oksida, hydroksilamin dan hyponitrit
Tabel 1. Tingkat Oksidasi Nitrogen
•
Kadar senyawa
nitrogen dikendalikan oleh factor biologi
•
Penyebaran vertical
dipengaruhi tenggelamnya organisme mati dan arus vertical
•
Daur nitrogen
merupakan system terbuka, ada N-organik mengendap
(9 x 106
ton N/tahun).
•
ini diganti oleh N
terikat (8 x 107 ton N/tahun), yang diangkut oleh air hujan dan
sungai.
•
N yang tidak
diketahui jumlahnya diikat oleh alga hijau-biru.
TRANSFORMASI
Dipengaruhi oleh bakteri, tumbuhan, hewan
1.
Bakteri mendominasi
proses regeneratif,
N-organik
à N-anorganik à nitrat.
jika
tidak ada N-organik bakteri memanfaatkan nitrat, nitrtit dan ammonia
2. Fitoplankton
mensintesis nitrat, nitrit dan ammonia à protein
3. Hewan
produsen ammonia atau senyawa organic (urea, asam amino, peptida), jika terurai
menjadi ammonia.
1. PENGIKATAN NITROGEN
bakteri
Clostridium
•
mampu mengikat N
bebas terlarut
•
merupakan proses
endotermik yang butuh banyak bahan organic sebagai sumber energi
•
tetapi N yang terikat
jumlahnya kecil.
1. PENGIKATAN NITROGEN
alga hijau - biru Trichodesmium spp.
•
mampu mengikat N
bebas dalam jumlah besar dan diasimilasi menjadi senyawa organic
•
pada proses ini N
bebas mengganti peran C sebagai aseptor H (yang dibebaskan dari air lewat
proses fotokimia)
aktifitas alga hijau-biru Trichodesmium spp
•
terjadi jika cukup
cahaya, dan terhambat jika ada senyawa
N anorganik, karena alga lebih menyukai N - anorganik
aktifitas alga hijau-biru Trichodesmium spp
•
secara tidak langsung
menguntungkan organisme lain, karena beberapa spesies alga hijau-biru (misal Calothrix
scopulorum) mengekskresi nitrogen ke air, yang dapat dimanfaatkan oleh
alga, fungus dan baktreri.
2. ASIMILASI NITROGEN TERIKAT
Fitoplankton
•
perlu N-anorganik
untuk disintesis menjadi asam amino dan senyawa organic lainnya.
•
jika nitrat, nitrit
dan ammonia tersedia, fitoplankton lebih menyukai ammonia
2. ASIMILASI NITROGEN TERIKAT
Cylindrotheca closterium
•
dpt tumbuh dgn
konsentrasi ammonia & urea yg tinggi. Dgn urutan preferensi ammonia – urea
– nitrat.
•
jika kadar urea >
amonia, maka kedua senyawa ini dimanfaatkan scr simultan.
•
jika kadar urea
terlalu rendah, maka absorpsi fitoplankton kurang efektif.
2. ASIMILASI NITROGEN TERIKAT
Fitoplankton yg dpt memanfaatkan urea adalah
•
yg hidup di pesisir
& estuary
•
yg hidup di laut
adalah Skeletonema
2. ASIMILASI NITROGEN TERIKAT
Sebelum disintesis menjadi asam amino, nitrat harus dirubah dulu menjadi
ammonia.
•
proses ini
membutuhkan donor H
•
sumber energinya
adenosine trifosfat (ATP)
•
proses lewat
fotosintesis dan berjalan dg cepat
•
dpt juga terjadi
tanpa cahaya
REDUKSI NITRAT MENJADI AMMONIA
•
NO3–
+ 2 H+ + 2 e– à NO2– + H2O
nitrit
•
2 NO2–
+ 4 H+ + 4 e– à
N2O2=
+ 2H2O
hiponitrit
•
N2O2= + 6 H+ + 4 e– à
2 NH2OH
hidroksilamin
•
NH2OH + 2
H+ + 2 e– à
NH3 + H2O
amonia
Ammonia bereaksi dgn as. ketoglutarat & adenine
nikotenamit dinukleotid fosfat (NADPH) (dlm keadaan tereduksi) disintesis jadi
as. Glutamate
NH3
+ HOOC ▪ CO(CH2)2 ▪
COOH +
2 NADPH
as
ketoglutarat
à HOOC ▪ CH (NH2) CH2CH2
▪ COOH +
2 NADP + H2O
as
glutamate
dr as
glutamate melalui proses transaminasi dibentuk 20 as amino, yg selanjutnya
disintesis menjadi protein
as.glutamate bereaksi dg as.piruvat membentuk asam
ketoglutarat & as.amino alanine
HOOC ▪
CH (NH2) CH2CH2 ▪ COOH + CH3
COCOOH
as.glutamate
as.piruvat
HOOC ▪
CO (CH2)2 ▪ COOH
+ CH3CH (NH2)
COOH
as
ketoglutarat
alanin
3. REGENERASI NITRAT
•
Dekomposisi nitrogen
organic, menghasilkan ammonia
•
Nitrifikasi yi oksidasi
ammonia à nitrit à nitrat
NH4+ + OH– + 1,5 O2
<=> H+ + NO2– + 2H2O
NO2– + 0,5
O2 <=> NO3–
*Reduksi nitrat manjadi nitrit.
*Denitrifikasi oleh Pseudomonas. nitrat atau nitrit direduksi
menjadi nitrogen molekuler (NO2).
•
Chemical Oceanography
2nd ed
•
Frank J. Millero,
1996
•
CRC Press New York
Penulis
Mulyanto
Dosen
FPIK Universitas Brawijaya
Publisher
Gery
Purnomo Aji Sutrisno
FPIK Universitas Brawijaya Angkatan 2015
Post a Comment for "Nitrogen (N) (Oseanografi Atau Oceanografi)"