Asimilasi Nitrat

1. Asimilasi Nitrat -

Jumlah relatif NO 3 dan nitrogen organik dalam xylem bergantung pada kondisi lingkungan. Jenis tumbuhan yang akarnya mampu mengasimilasi N, dalam cairan Xylem dijumpai banyak  + asam amino, amide an urine, tidak dijumpai NH 4 . Sedangkan jika di dalm cairan xylem mengandung NO 3 berarti akar tumbuhan itu tidak mampu mengasimilasi NO 3 . Kalau dlam lingkungan perakaran NO 3- terdapat dalam jumlah besr, cairan xylem akan mengandung NO 3  juga. Proses Proses keseluruhan keseluruhan reduksi reduksi NO 3 menjadi NH 4 yaitu: a. Reduksi Nitrat -

+

NO3 + NADH NO2 + NAD + H2O Reaksi ini berlangsung di sitosol, enzim yang mengkatalis adalah nitrat reduktase, enzim yang memindahkan dua elektron dari NADPH2, hasilnya adalah nitrite, NAD (NADP) dan H 2O. Nitrat reduktase adalh suatu enzim besar dan kompleks yang terdiri dari FAD, satu sitokrom dan Molibdenum (Mo) yang semuanya akan tereduksi dan teroksidasi pada waktu elektron diangkut dari NADH2 ke atom nitrogen dalm NO 3 b. Reduksi Nitrit +

+

NO2 + 3 H2O + 6 Fd +2 H + cahaya NH4 + 1,5O2 +3 H2O + 6 Fd Reaksi ini berlangsung di kloroplas (pada daun) atau pada proplastida (pada akar), dengan enzim Nitrit reduktase. Meskipun Fd tereduksi merupakan donor elektron yang khas bagi nitrit reduktase di daun. Gambar 4: proses keseluruhan reduksi NO 3 menjadi NH 4

+ 1. Pengubahan NH4 mejadi senyawa organik +

NH4 (ammonium) yang diserap langsung dari tanah atu yang dihasilkan oleh fiksasi N 2 tidakb pernah dijumpai tertimbun dalam tubuh tumbuhan. Ammonium ini bersifat racun, mungkin menghambat pembentukan ATP dalam kloroplas maupun dalam mitokndria. Ammonium ini segera ditangkap oleh asam glutamat untuk menjadi glutamine dengan enzim glutamine sintetase, glutamin direaksikan dengan asam α keto glutarat menjadi 2 molekul asam glutamate. Untuk reaksi ini juga diperlukan elektron yang bersal dari Fd (dalam kloroplas) dan NADH atau

NADPH2 dalam proplastida dari sel-sel non-fotosintetik. Salah satu dari kedua glutamate yang terbentuk diperlukan untuk mempertahankan reaksi 1, sedang glutamat yang kedua dapat berubah langsung menjadi protein atau asam amino lain yang diperlukan untuk sintesis protein, klorofil, asam nukleat dan lain-lain. Selain membentuk glutamate, glutamine dapat memberikan gugus amide-nya kepada asam aspartat untuk menjadi asparagin yang dikatalis oleh enzim asparagin sintetase. Glutamin dan asparagin menjadi senyawa nitrogen organik pertama yang terbentuk, selanjutnya gugus NH 2 dapat diberikan kepada α keto karboksilat, membentuk asam amino. Proses ini dinamakan transaminasi. Dengan transaminasi berbagai asam amino dapat dibuat, tergantung pada α keto karboksilatnya. Gambar 5: Pengubahan ammonium menjadi senyawa organik yang penting

1. Transformasi Nitrogen selama perkembangan tumbuhan