Assimilasi Nitrogen

Unsur nitrogen (N) dalam atmosfer kita memiliki komposisi yang terbesar, berkisar lebih dari 70 %. Unsur N sangat penting dalam tubuh organisme, karena merupakan unsur utama pembangun protein. Tanpa unsur N maka protein tak akan terbentuk. Tumbuhan merupakan produsen primer dalam ekosistem memiliki peran penting dalam daur bieogeokimia unsur N. Pada tanaman polong-polongan, dia bersimbiosis dengan bakteri rizhobium untuk memfiksasi langsung unsur N dari atmosfer. Bagaimana mekanismenya, silahkan pelajari gambar-gambar di bagian bawah tulisan ini.

Tumbuhan juga dapat menyerap unsur N dari tanah dalam bentuk ion nitrat, selanjutnya melalui proses biosintesis akan diperoleh asam amino. Nitrogen hasil fiksasi oleh tumbuhan akan dimanfaatkan untuk biosintesis asam amino. Biosintesis asan amino ada tiga jalur : 1. Fiksasi amonia bebas; 2. Modifikasi rangka karbon; 3. Transaminasi.

Beberapa contoh biosintesis asam amino dan pengelompokkan asam amino dapat di lihat pada gambar berikut ini :

Protein

Protein merupakan poliamino (rantai panjang asam amino) atau polipeptida (dibangun oleh banyak ikatan peptida). Selain ikatan peptida, protein juga dibangun oleh beberapa ikatan, diantaranya : ikatan hidrogen, ikatan disulfida, ikatan elektrostatik, ikatan van der walls, interaksi gugus pada rantai cabang.

Keberadaan ikatan tersebut terkait erat dengan struktur protein. Ada empat struktur protein yang dikenal yaitu : struktur primer, skunder, tersier dan kuartener. Struktur protein ini memberikan gambaran kepada kita bagaimana bentuk dari dimensi protein tersebut.

Protein pada tumbuhan bermanfaat untuk membangun struktur sel dan enzim-enzim. Enzim sangat bermanfaat dalam metabolisme sel secara umum, respirasi dan fotosintesis

Biosintesis protein pada tumbuhan sebagaimana juga pada organisme hidup lainnya terjadi melalui tiga fase : 1. Inisiasi atau permulaan ; 2. Elongasi atau perpanjangan rantai amino ; 3. Terminasi atau perhentian

Perangkat-perangkat yang terlibat pada biosintesis protein diantaranya : mesenger RNA, ribosom RNA, transfer RNA, enzim-enzim serta faktor inisiasi dan faktor terminasi. Untuk lebih jelas, silahkan pelajari animasi berikut :