Aspek Biologi dari Unsur Golongan VA

Nitrogen

Sama seperti siklus karbon, nitrogen juga punya siklusnya sendiri. Nitrogen sangat dibutuhkan oleh semua tanaman untuk tumbuh berkembang dan bertahan dari penytakit. Ada sekitar 10^8 sampai 10^9 ton gas nitrogen yang mengalami silkus anata atmosfer dengan litosfer setiap tahunnya.

Nitrogen dari udara/atmosfer di ambil kemudian dikonversikan menjadi  senyawa nitrogen oleh bakteri. Beberapa bakteri ini tersedia bebas didalam tanah, tetapi bakteri penting untuk mengkonversi gas nitrogen diudara, yaitu Rhizobium, hanya ditemukan pada akar tanaman kacang-kacangan, tanaman alder dan semangi.

Bakteri dan tanaman ini menjalin hubungan simbiosis mutualisme. Bakteri mengubah nitrogen menjadi senyawa yang dibutuhkan oleh tanaman, sedangkan tanaman menyediakan nutrient untuk berlangsungnya hidup bakteri.

Untuk mempercepat proses pengubahan nitrogen ini, bakteri menggunakan semacam enzim yang dinamakan nitrogenase. Nitrogenase mengandung dua komponen penting. Komponen pertama adalah struktur protein yang besar yang mengandung dua buah unsur logam yaitu besi dan molybdium. Komponen kedua adalah bagian kecil yang mengandung unsur besi.

Bidang kimia bioanorganik mengatakan bahwa proses yang terjadi secara jelas belum bisa dipahami dengan baik, tapi ilmuan meyakini bahwa salah satu proses penting yang terjadi adalah pengikatan molekul N2 yang ada diudara oleh atom Mo pada enzim nitrogenase.

Jika rute yang sebenarnya terjadi oleh bakteri ini dalam mengubah gas N2 diketahui, maka kita tidak perlu lagi membuat amonia dengan menggunakan cara Haber-Bosch. Cara ini lebih efektif karena bisa dilakukan dalam suhu ruang, dibandingkan menggunakan cara Haber-Bosch yang membutuhkan energi tinggi. Ya kita berdoa saja semoga ini terwujud.

Fosfor

Fosfor adalah salah satu unsur yang sangat essensial bagi kehidupan. Sebagai contoh hidrogen fosfat dan ion dihidrogen fosfat terdapat dalam dalam yang berfunggi sebagai penyangga untuk mempertahankan pH darah. Lebih penting lagi, fosfat digunakan untuk menghubungkan setiap unit gula dari DNA dan RNA, dan fosfat juga digunakan untuk menghasilkan ATP yang digunakan sebagai energi oleh makhluk hidup. Yang terakhir adalah tulang. Tulang juga mengandung unsur senyawa fosfat yaitu calsium hidroksida fosfat , Ca(OH)(PO4)3, atau yang secara umum disebut apatit.

Arsenik

Arsenik juga merupakan unsur penting dalam kehidupan. Tapi, kita hanya butuh dalam jumlah sedikit unsur ini dimana perannya memang belum diketahui. Sejumlah kecil arsenik saja dapat menyebabkan keracunan bahkan kematian pada manusia. Arsenik, walaupun dalam jumlah yang tidak bisa diukur, bertindak sebagai inhibitor enzim, sehingga peran enzim dalam tubuh akan berhenti.

Salah satu kisah yang paling terkenal tentang keracuna arsenik adalah cerita tentang Napoleon. Dulu mungkin orang tidak tahu, tapi ilmu kimia modern meneliti bahwa banyak arsen dalam rambut Napoleon. Musuh-musuhnya di Inggris dan perancis diduga sebagai pelaku pembunuhan. Tetapi hasil riset dari ahli kimia menunjukkan hal yang berbeda. Ia keracunan arsenik dari walpaper dinding rumahnya sendiri.

Untuk membuktikannya, para ahli kimia tersebut menggunakan tembaga(II) hidrogen arsenik, CuHAsO3, pada walpaper rumah, menghasilkan warna hijau. Pada cuaca yang kering/panas, pigmen warna hijau pada walpapernya ini cukup aman. Tetapi rumah tempat Napoleon meninggal ada di sebuah pulau yang membuat dinding rumahnya lembab. Senyawa yang ada pada walpaper itu akhirnya termetabolisme menghasilkan senyawa senyawa arsenik, dan kemudian menguap diudara. Napoleon mungkin menghirup gas yang mengandung arsenik tersebut sehingga menyebabkan kematian padanya.

Location:

Berbagi :