Pertanyaan: Apakah siklus nitrogen dapat terjadi secara nonbiologis?

Pasase relevan:
text: Sinar hanya dapat menembus permukaan laut di atas 200 m, sehingga tumbuhan hanya dapat tumbuh di bagian ini. Bagian permukaan seringkali kekurangan komponen-komponen nitrogen yang aktif secara biologis. Siklus nitrogen di laut terdiri dari proses transformasi mikrobial yang meliputi pengikatan nitrogen, asimilasi nitrogen, nitrifikasi, anamoks, dan denitrifikasi. Beberapa proses tersebut terjadi di laut dalam, sehingga pertumbuhan tumbuhan lebih besar di daerah yang mengalami pembalikan massa air, dan juga di daerah dekat muara yang mengandung nutrien yang terbawa dari daratan. Maka dari itu, wilayah yang paling produktif, kaya akan plankton, dan juga kaya akan ikan umumnya terletak di daerah pesisir.
title: Laut

text: Banyak asam okso nitrogen yang diketahui, meskipun sebagian besar tidak stabil sebagai senyawa murni dan hanya dikenali sebagai larutan atau sebagai garam. Asam hiponitrit () adalah asam lemah diprotik dengan struktur HON=NOH (p"K" 6,9, p"K" 11,6). Larutan asamnya cukup stabik tetapi pada pH di atas 4 terjadi dekomposisi yang dikatalisis basa melalui [HONNO] menjadi dinitrogen monoksida dan anion hidroksida. Hiponitrit (yang melibatkan anion ) stabil terhadap reduktor dan umumnya lebih bertindak selaku reduktor itu sendiri. Mereka adalah tahap intermediat pada oksidasi amonia menjadi nitrit, yang terjadi dalam siklus nitrogen. Hiponitrit dapat bertindak selaku jembatan atau ligan pengkhelat bidentat.
title: Nitrogen

text: Nitrogen memiliki dua isotop stabil: N dan N. Isotop pertama jauh lebih umum, menyusun 99,634% nitrogen alami, dan yang kedua (yang sedikit lebih berat) sisanya 0,366%. Hal ini menyebabkan berat atomnya menjadi sekitar 14,007 u. Kedua isotop stabil ini diproduksi melalui siklus CNO dalam bintang, namun N lebih umum terjadi karena tangkapan neutronnya adalah langkah pembatas laju.N adalah salah satu dari lima nuklida ganjil–ganjil yang stabil (suatu nuklida yang memiliki jumlah proton dan neutron ganjil); empat lainnya adalah H, Li, B, dan Ta.
title: Nitrogen

text: Arkea melaksanakan banyak langkah dalam siklus nitrogen. Ini meliputi reaksi yang dapat menghapus nitrogen dari ekosistem (seperti respirasi berbasis nitrat dan denitrifikasi) serta proses yang memperkenalkan nitrogen (seperti asimilasi nitrat dan fiksasi nitrogen). Para peneliti baru-baru ini menemukan keterlibatan arkea di reaksi oksidasi amonia. Reaksi-reaksi ini sangat penting dalam lautan. Arkea juga tampaknya penting untuk oksidasi amonia di tanah. Mereka menghasilkan nitrit, dan mikroba lainnya mengoksidasi ke nitrat. Tumbuhan dan organisme lain mengkonsumsi nitrat.
title: Arkea

Pasase lain:
text: Pekerjaan Sergei Winogradsky (1856-1953), asal Rusia, mirip dengan yang dilakukan Beijerinck, namun dia mendalami bakteri yang terlibat dalam siklus nitrogen dan siklus sulfur. Konsep kemolitotrofi yang dicetuskannya berkaitan dengan adanya hubungan antara oksidasi senyawa anorganik dengan konservasi energi. Dengan menggunakan teknik pengkayaan, Winogradsky berhasil mengisioalsi bakteri pengikat nitrogen, "Clostridium pasteurianum" yang bersifat anaerob, dan sebagai cikal bakal konsep fiksasi nitrogen.
title: Mikrobiologi

text: Pada hewan dan tumbuhan, senyawa trisiklik yang disebut molibdopterin (yang, terlepas dari namanya, tidak mengandung molibdenum) bereaksi dengan molibdat membentuk kofaktor lengkap yang mengandung molibdenum yang disebut kofaktor molibdenum. Selain nitrogenase kuno secara filogenetika (seperti yang didiskusikan di atas) bahwa fiksasi nitrogen terjadi di dalam beberapa bakteri dan sianobakteri, seluruh enzim yang menggunakan molibdenum (sejauh yang sudah diidentifikasi) menggunakan kofaktor molibdenum, di mana molibdenum berada pada tingkat oksidasi VI, sama seperti molibdat. Enzim molibdenum pada tumbuhan dan hewan mengkatalisis oksidasi dan kadang-kadang reduksi beberapa molekul kecil dalam proses yang mengatur siklus nitrogen, belerang, dan karbon.
title: Molibdenum

text: Atmosfer Titan sebagian besar terdiri dari nitrogen; senyawa-senyawa kecil mengakibatkan pembentukan awan metana dan etana serta kabut organik yang kaya akan nitrogen. Iklimnya—termasuk angin dan hujan—menghasilkan permukaan yang mirip dengan Bumi, seperti bukit pasir, sungai, danau, dan laut (kemungkinan terdiri dari metana dan etana cair), dan delta, serta didominasi oleh pola cuaca musiman seperti di Bumi. Karena permukaannya yang mengandung cairan dan atmosfernya yang kaya akan nitrogen, siklus metana Titan dianggap mirip dengan siklus air di Bumi, meskipun suhunya jauh lebih rendah.
title: Titan (satelit)

text: Senyawa nitrogen secara konstan mengalami pertukaran antara atmosfer dan organisme hidup. Nitrogen pertama kali harus diolah, atau "difiksasi", menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan, biasanya amonia. Beberapa fiksasi nitrogen terjadi akibat sambaran petir yang menghasilkan oksida nitrogen, tetapi sebagian besar dilakukan oleh bakteri diazotropik melalui enzim yang dikenal sebagai nitrogenase (meskipun saat ini fiksasi nitrogen industri menjadi amonia juga signifikan). Ketika amonia diasup oleh tanaman, amonia digunakan untuk mensintesis protein. Tanaman kemudian dimakan oleh hewan yang menggunakan senyawa nitrogen untuk mensintesis protein mereka sendiri dan mengekskresikan kotoran yang kaya nitrogen. Akhirnya, organisme ini mati dan terdekomposisi, mengalami oksidasi bakteri dan lingkungan serta denitrifikasi, mengembalikan dinitrogen bebas ke atmosfer. Fiksasi nitrogen industri dengan proses Haber sebagian besar digunakan sebagai pupuk, meskipun kelebihan limbah kaya nitrogen, ketika tercuci, menyebabkan eutrofikasi air tawar dan pembentukan perairan zona mati, karena pertumbuhan bakteri yang digerakkan nitrogen menekan oksigen air hingga titik di mana semua organisme tinggi mati. Selain itu, dinitrogen monoksida, yang dihasilkan selama proses denitrifikasi, menyerang lapisan ozon atmosferik.
title: Nitrogen

text: Nitrogen adalah anggota paling ringan dari golongan 15 tabel periodik, seringkali disebut pniktogen. Nama tersebut berasal dari bahasa Yuniani πνίγειν "tersedak", merujuk langsung kepada sifat asfiksiasi nitrogen. Nitrogen adalah unsur umum dalam alam semesta, diperkirakan berada pada urutan ke-7 total kelimpahan dalam galaksi Bima Sakti dan Tata Surya. Pada suhu dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan membentuk dinitrogen, suatu gas diatomik yang tak berwarna dan tak berbau, dengan rumus kimia N. Dinitrogen membentuk sekitar 78% atmosfer bumi, membuatnya sebagai unsur mandiri yang paling melimpah. Nitrogen terdapat dalam semua organisme, terutama dalam asam amino (dan juga protein tentunya), dalam asam nukleat (DNA dan RNA) serta dalam molekul pemindah energi adenosin trifosfat (ATP). Tubuh manusia mengandung sekitar 3% nitrogen (berdasarkan massa), dan merupakan unsur paling melimpah ke-4 di dalam tubuh setelah oksigen, karbon, dan hidrogen. Siklus nitrogen menjelaskan pergerakan unsur dari udara, memasuki biosfer dan senyawa organik, kemudian kembali ke atmosfer.
title: Nitrogen

text: Nitrogen monoksida (NO) adalah molekul stabil paling sederhana dengan jumlah elektron ganjil. Pada mamalia, termasuk manusia, ini merupakan molekul pensinyalan sel yang penting yang terlibat dalam banyak proses fiiologis dan patologis. NO terbentuk melalui oksidasi katalitik amonia. Ia merupakan gas paramagnetik tak berwarna yang, karena secara termodinamika tak stabil, terurai menjadi gas nitrogen dan oksigen pada 1100–1200 °C. Ikatannya mirip dengan nitrogen, tapi satu elektron tambahan ditambahkan pada orbital anti ikatan "π"* sehingga orde ikatan berkurang menjadi sekitar 2,5. Oleh karena itu, dimerisasi menjadi O=N–N=O tidak terjadi kecuali di bawah titik didihnya (ketika isomer "cis" lebih stabil) karena sejatinya tidak terjadi peningkatan orde ikatan total dan karena elektron tak berpasangan terdelokalisasi di seberang molekul NO, maka memberikan kestabilan. Terdapat pula bukti untuk dimer O=N–O=N merah asimetris ketika nitrogen monoksida terkondensasi dengan molekul polar. Ia bereaksi dengan oksigen menghasilkan nitrogen dioksida yang berwarna coklat dan dengan halogen menghasilkan nitrosil halida. Ia juga bereaksi dengan senyawa logam transisi menghasilkan kompleks nitrosil, yang sebagian besar berwarna tajam.
title: Nitrogen