Mengapa cahaya matahari mampu mengubah nitrat lebih aman didalam sel
tanaman?
Bagaimana
mekanismenya?
Nitrat
Cahaya matahari merupakan salah satu faktor pemacu aktifnya enzim Nitrat Reduktase
(NR) selain substrat (NO3-) dan glukosa. Cahaya merupakan
faktor yang penting, karena enzim Nitrat Reduktase tidak terbentuk tanpa adanya
cahaya walaupun substrat (NO3-) tersedia. Pengaruh cahaya
terhadap aktivitas Nitrat reduktase ditampilkan pada grafik berikut:
Gambar
1. Sintesis nitrat reduktase dan nitrit reduktase pada tunas bibit padi dengan
perlakuan cahaya yang berbeda selama 12 jam. (● ○) kondisi gelap, (
) kondisi sedang (redup), dan (
) kondisi terang. (○) rata-rata aktivitas nitrat reduktase dan (●) rata-rata aktivitas nitrit reduktase.
) kondisi sedang (redup), dan (
) kondisi terang. (○) rata-rata aktivitas nitrat reduktase dan (●) rata-rata aktivitas nitrit reduktase.
Peningkatan aktivitas nitrat
reduktase dan nitrit reduktase lebih cepat dan menuju maksimal dengan kondisi
terang. Pada kondisi cahaya redup, membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai
maksimal. Sedangkan kondisi gelap, selama 12 jam aktivitas nitrat reduktase dan
nitrit reduktase relatif lebih lambat. Enzim nitrat reduktase dihasilkan oleh
gen NR. Peran cahaya adalah sebagai pemacu dari proses ekspresi gen. Cahaya
dengan panjang gelombang tertentu diterima oleh pigmen tanaman kemudian
mengaktifkan fitokrom. Aktifnya fitokrom memacu translasi gen NR di ribosom
agar terekspresi menjadi Nitrat Reduktase. Transkripsi gen NR juga diinduksi
oleh adanya nitrat yang ditransport oleh gen NTR2 ke dalam sitosol.
Aktivitas Nitrat Reduktase juga
meningkat dengan adanya NADPH dan NADH sebagai donor elektron. Nitrat reduktase
bekerja dengan cara mentransfer elektron (H+) dari NADH (menjadi NAD+)
ke nitrat (NO3-) menghasilkan nitrit (NO2-)
dan air (H2O). NADH sendiri berasal dari proses respirasi yaitu
pembentukan energi dengan merombak glukosa yang berasal dari fotosintesis.
Fotosintesis merupakan proses pembentukan pati yang membutuhkan cahaya matahari
dalam reaksinya. Panen pada tanaman yang memiliki kandungan nitrat tinggi
sebaiknya dilakukan pada saat siang hari. Asumsinya bahwa pupuk nitrogen yang
diserap tanaman dalam bentuk NO3- telah diubah menjadi
nitrit (NO2-) oleh Nitrat reduktase, lalu nitrit diubah
menjadi ammonia (NH4+) oleh Nitrit Reduktase kemudian
menjadi asam amino yang menguntungkan dalam tanaman.
Referensi:
Sawhney, S.K and M.S.Naik. 1972. Role of
Light in the Synthesis of Nitrate Reductase and Nitrite Reductase in Seedlings.
Biochemical. (130)-:475-785
Anonim. 2011. Reduksi Nitrat pada
Tumbuhan. http://zonabawah.blogspot.com/2011/04/reduksi-nitrat-pada-tumbuhan.html
Diakses tanggal 21 Maret 2015
Anonim.2012 Enzim Nitrat Reduktase. www.generasibiologi.com/2012/08/enzim-nitrzt-reduktase.html Diakses tanggal 21 Maret 2015
