Metabolisme Nitrogen Pada Tumbuhan
Proses Biokimia dalam Asimilasi Nitrat (NO-3)
Tumbuhan mengasimilasi sebagian besar nitrat yang diserap oleh akarnya menjadi senyawa nitrogen organik. Langkah pertama dari proses ini adalah reduksi nitrat menjadi nitrit di sitosol oleh enzim nitrat reduktase. Enzim nitrat reduktase mengkatalis nitrat dengan persamaan berikut ini: *)NAD(P)H mengindikasikan NADH atau NADP
Enzim nitrat reduktase pada tumbuhan tingkat tinggi tersusun dari dua subunit yang identik, di mana masing-masing mengandung tiga gugus prostetik, yaitu FAD, heme dan molybdenum kompleks (molekul anorganik yang disebut sebagai pterin).
Sebagaimana yang dijelaskan melalui persamaan reaksi katalis enzin nitrat reduktase, nitrat akan dikatalis menjadi senyawa lain yang mengandung atom nitrogen, yakni Nitrit (NO−2). Nitrit adalah ion yang sangat reaktif dan beracun. Sel tumbuhan akan segera mentransfer nitrit yang dihasilkan oleh reduksi nitrat dari sitosol ke dalam kloroplas di daun dan plastid di akar. Dalam organel ini, enzim nitrit reduktase mereduksi nitrit menjadi amonium sesuai dengan persamaan reaksi berikut : *)fd mengindikasikan ferredoxin, ox mengindikasikan teroksidasi, red mengindikasikan tereduksi. Feredoksin tereduksi berasal dari transpor elektron fosintetik dalam kloroplas.
Tumbuhan dapat mengasimilasi nitrat baik melalui akar ataupun daun. Kloroplas dan sel plastida yang terdapat di dalam akar mengandung jenis enzim yang berbeda, namun keduanya sama sama mengandung sebuah untai polipeptida yang mengandung dua gugus prostetik, yakni FE4S4 dan sebuah protein heme khusus. Kedua gugus ini bekerja sama untuk berikatan dengan nitrat dan mereduksinya secara langsung menjadi ammonium. Aliran elektron yang terjadi selama proses ini ditunjukkan melalui Gambar 7 berikut.
