Nitrosomonas

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Nitrosomonas adalah genus bakteri Gram negatif, yang termasuk dalam Betaproteobacteria. Ini adalah salah satu dari lima genus bakteri pengoksidasi amonia[2] dan, sebagai kemolitoautotrof obligat,[3] menggunakan amonia () sebagai sumber energi dan karbon dioksida () sebagai sumber karbon ketika ada oksigen. Nitrosomonas penting dalam siklus nitrogen biogeokimia global,[4] karena bakteri ini meningkatkan ketersediaan hayati nitrogen untuk tumbuhan dan dalam denitrifikasi, yang penting untuk pelepasan dinitrogen oksida, gas rumah kaca yang kuat.[5] Mikroba ini bersifat fotofobia, dan biasanya menghasilkan matriks biofilm, atau membentuk gumpalan dengan mikroba lain, untuk menghindari cahaya.[6] Nitrosomonas dapat dibagi menjadi enam garis keturunan: yang pertama meliputi spesies Nitrosomonas europaea, Nitrosomonas eutropha, Nitrosomonas halophila, dan Nitrosomonas mobilis. Garis keturunan kedua meliputi spesies Nitrosomonas communis, N. sp. I dan N. sp. II, sedangkan garis keturunan ketiga hanya mencakup Nitrosomonas nitrosa. Garis keturunan keempat mencakup spesies Nitrosomonas ureae dan Nitrosomonas oligotropha dan garis keturunan kelima dan keenam mencakup spesies Nitrosomonas marina, N. sp. III, Nitrosomonas aestuarii dan Nitrosomonas cryotolerans.[7]

Metabolisme[sunting | sunting sumber]

Nitrosomonas adalah salah satu genera yang termasuk dalam bakteri pengoksidasi amonia (AOB); AOB menggunakan amonia sebagai sumber energi dan karbon dioksida sebagai sumber utama karbon.[8] Oksidasi amonia adalah langkah pembatas laju dalam nitrifikasi dan memainkan peran mendasar dalam siklus nitrogen, karena mengubah amonia, yang biasanya sangat mudah menguap (volatil), menjadi bentuk nitrogen yang tidak terlalu mudah menguap.[8]

Oksidasi amonia[sunting | sunting sumber]

Nitrosomonas mengoksidasi amonia menjadi nitrit dalam proses metabolisme yang dikenal sebagai nitritasi (sebuah langkah dalam nitrifikasi). Proses ini terjadi dengan reduksi molekul oksigen menjadi air (yang membutuhkan empat elektron), dan pelepasan energi.[9] Oksidasi amonia menjadi hidroksilamina dikatalisis oleh amonia monooksigenase (AMO), yang merupakan enzim multisubstrat yang terikat pada membran. Dalam reaksi ini, dua elektron diperlukan untuk mereduksi atom oksigen menjadi air:[10]

NH3 + O2 + 2 H+ + 2 e– → NH2OH + H2O [10]

Karena molekul amonia hanya melepaskan dua elektron saat teroksidasi, diasumsikan bahwa dua elektron lain yang diperlukan berasal dari oksidasi hidroksilamina menjadi nitrit,[11] yang terjadi di periplasma dan dikatalisis oleh hidroksilamina oksidoreduktase (HAO), enzim yang terkait dengan periplasma.[11]

NH2OH + H2O → NO2– + 5 H+ + 4 e– [11]

Dua dari empat elektron yang dilepaskan oleh reaksi tersebut, kembali ke AMO untuk mengubah amonia menjadi hidroksilamina.[11] 1,65 dari dua elektron yang tersisa tersedia untuk asimilasi nutrien dan pembentukan gradien proton.[9] Elektron tersebut melewati sitokrom c552 ke sitokrom caa3, kemudian ke O2, yang merupakan akseptor terminal; di sini elektron direduksi untuk membentuk air.[7] 0,35 elektron yang tersisa digunakan untuk mereduksi NAD+ menjadi NADH, untuk menghasilkan gradien proton.[7]

Nitrit adalah nitrogen oksida utama yang dihasilkan dalam proses tersebut, tetapi telah diamati bahwa, ketika konsentrasi oksigen rendah,[7] dinitrogen oksida dan nitrogen monoksida juga dapat terbentuk, sebagai produk sampingan dari oksidasi hidroksilamina menjadi nitrit.[9]

Spesies N. europaea telah diidentifikasi mampu mendegradasi berbagai senyawa terhalogenasi termasuk trikloroetilena, benzena, dan vinil klorida.[12]

Lihat pula[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Nakagawa, T; Takahashi, R (2015). "Nitrosomonas stercoris sp. nov., a Chemoautotrophic Ammonia-Oxidizing Bacterium Tolerant of High Ammonium Isolated from Composted Cattle Manure". Microbes and Environments. 30 (3): 221–7. doi:10.1264/jsme2.ME15072. PMC 4567560 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26156554. 
  2. ^ Koops, H. P.; Böttcher, B.; Möller, U. C.; Pommerening-Röser, A.; Stehr, G. (1991). "Classification of eight new species of ammonia-oxidizing bacteria: Nitrosomonas communis sp. nov., Nitrosomonas ureae sp. nov., Nitrosomonas aestuarii sp. nov., Nitrosomonas marina sp. nov., Nitrosomonas nitrosa sp. nov., Nitrosomonas eutropha sp. nov., Nitrosomonas oligotropha sp. nov. and Nitrosomonas halophila sp. nov". Microbiology. 137 (7): 1689–1699. doi:10.1099/00221287-137-7-1689 alt=Dapat diakses gratis. ISSN 1350-0872. 
  3. ^ Cherif-Zahar, Baya; Durand, Anne; Schmidt, Ingo; Hamdaoui, Nabila; Matic, Ivan; Merrick, Mike; Matassi, Giorgio (2007-12-15). "Evolution and Functional Characterization of the RH50 Gene from the Ammonia-Oxidizing Bacterium Nitrosomonas europaea". Journal of Bacteriology (dalam bahasa Inggris). 189 (24): 9090–9100. doi:10.1128/JB.01089-07. ISSN 0021-9193. PMC 2168606 alt=Dapat diakses gratis. PMID 17921289. 
  4. ^ "Nitrosomonas - microbewiki". 
  5. ^ Arp, Daniel J.; Chain, Patrick S.G.; Klotz, Martin G. (October 2007). "The Impact of Genome Analyses on Our Understanding of Ammonia-Oxidizing Bacteria". Annual Review of Microbiology (dalam bahasa Inggris). 61 (1): 503–528. doi:10.1146/annurev.micro.61.080706.093449. ISSN 0066-4227. PMID 17506671. 
  6. ^ "Nitrosomonas europaea ATCC 19718 - Home". 2009-07-03. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-07-03. Diakses tanggal 2020-11-26. 
  7. ^ a b c d Soliman, Moomen; Eldyasti, Ahmed (June 2018). "Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB): opportunities and applications—a review". Reviews in Environmental Science and Bio/Technology (dalam bahasa Inggris). 17 (2): 285–321. doi:10.1007/s11157-018-9463-4. ISSN 1569-1705. 
  8. ^ a b Kowalchuk, George A.; Stephen, John R. (October 2001). "Ammonia-Oxidizing Bacteria: A Model for Molecular Microbial Ecology". Annual Review of Microbiology (dalam bahasa Inggris). 55 (1): 485–529. doi:10.1146/annurev.micro.55.1.485. ISSN 0066-4227. PMID 11544365. 
  9. ^ a b c Arp, Daniel J.; Stein, Lisa Y. (January 2003). "Metabolism of Inorganic N Compounds by Ammonia-Oxidizing Bacteria". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology (dalam bahasa Inggris). 38 (6): 471–495. doi:10.1080/10409230390267446. ISSN 1040-9238. PMID 14695127. 
  10. ^ a b Madigan, Michael T. (2007). Biologia dei microrganismi. hlm. 143. ISBN 978-88-408-1405-6. 
  11. ^ a b c d González-Cabaleiro, Rebeca; Curtis, Thomas Peter; Ofiţeru, Irina Dana (May 2019). "Bioenergetics analysis of ammonia-oxidizing bacteria and the estimation of their maximum growth yield". Water Research (dalam bahasa Inggris). 154: 238–245. doi:10.1016/j.watres.2019.01.054 alt=Dapat diakses gratis. PMID 30798178. 
  12. ^ "Nitrosomonas europaea ATCC 19718 - Home". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-07-03. Diakses tanggal 2008-10-25. 
  • George M. Garrity: Bergey's manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York, 2005, Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria ISBN 0-387-24145-0
  • Winogradsky, S. 1892. Contributions à la morphologie des organismes de la nitrification. Archives des Sciences Biologiques (St. Petersbourg). 1:86-137.
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrosomonas&oldid=25344185"