MAKALAH LEUKEMIA

A.    Leukemia

1.      Pengertian penyakit leukemia

Penyakit Leukemia merupakan penyakit yang dikenal juga sebagai kanker darah.Penyakit ini ditandai dengan membelahnya sel darah putih yang tidak terkendali.Penyakit kanker bermula di sel, biasanya sel-sel akan tumbuh dan membelah diri untuk membentuk sel-sel baru bila dibutuhkan oleh tubuh atau jika ada tempat bagi sel itu sendiri. Sel-sel tersebut akan diberi signal atau tanda oleh tubuh kapan sel tersebut perlu diproduksi oleh sumsum tulang belakang.kemudian saat sel-sel semakin tua, sel-sel tersebut akan mati dan sel-sel baru akan menggantikannya.Tapi, pada penderita leukemia tidak demikian yang terjadi.Sel-sel baru terus diproduksi walaupun tubuh tidak membutuhkannya, dan sel-sel tidak lagi merespon signal/tanda yang diberikan oleh tubuh, sehingga sel terus diproduksi secara tidak terkontrol.Sedangkan, sel-sel lama tidak mati seperti yang seharusnya. Sel-sel abnormal ini kemudian menggantikan sel yang normal di dalam sumsum tulang belakang, setelah itu sel-sel abnormal ini akan keluar dan ditemukan di darah perifer atau darah dan mendesak sel-sel darah normal. Hal tersebut menyebabkan sel darah normal tidak dapat menjalankan fungsinya.

Kanker darah dikatakan dapat menular oleh beberapa orang, tapi bila dikaji lebih lanjut tidak ada alasan yang dapat menyebabkan kanker ini dapat menular.Jadi, penyakit ini bukanmerupakan penyakit menular.Penyakit ini juga bukan merupakan penyakit keturunan, walaupun mungkin ada kebetulan yang dalam 1 keluarga misalnya anak dengan ibu terkena penyakit ini.Tapi, penyakit ini bukan merupakan penyakit keturunan.

2.      Klasifikasi Leukimia

Leukimia, mula-mula dijelaskan oleh Virchow pada tahun 1847 sebagai “darah putih”, adalah penyakit neoplastic yang ditandai oleh proliferasi abnormal dari sel-sel hematopoietik .Klasifikasi akut atau kronik adalah sesuai dengan jenis sel yang terlibat dan kematangan sel tersebut.

Klasifikasi leukemia kronik didasarkan pada ditemukannya sel darah putih matang yang menyolok – granulosit (leukemia granulositik / mielositik) atau limfosit (leukemia limfositik).Terdapat beberapa macam klasifikasi leukemia akut , menurut klasifikasi FAB . Klasifikasi ini merupakan klasifikasi morfologis yang didasarkan pada diferensiasi sel dan pematangan sel-sel leukemia predominan di dalam sumsum tulang, disamping itu didasarkan juga pada penelitian sitokimiawi (Gralnick,1977; Dabich , 1980) . Dimulai sejak laporan awal Gralnick tahun 1977, terdapat beberapa subklasifikasi telah dibuat (Bennet,1985). Klasifikasi in memberikan identifikasi morfologi tentang leukemia akut dengan lebih baik, juga dapat mengidentifikasi beberapa varian dalam manifestasi klinis,prognosis, dan pengobatan.

3.      Insidens

Walaupun menyerang kedua jenis kelamin , tetapi pria terserang sedikit lebih banyak dibanding wanita. Leukimia granulositik atau mielositik ditemukan pada orang dewasa semua umur.Leukimia limfositik akut lebih menyolok pada anak-anak dibawah umur 15 tahun, dengan puncaknya anatara umur 2 dan 4 tahun.Leukimia granulositik kronik paling sering terlihat pada orang berusia pertengahan, tetapi dapat terjadi pada tiap kelompok umur.Leukimia limfositik kronik ditemukan pada individu yang lebih tua.

4.      Etiologi

Walaupun penyebab dasar leukemia tidak diketahui , pengaruh genetik maupun factor-faktor lingkungan kelihatannya memainkan peranan. Jarang ditemukan leukemia familial, tetapi kelihatannya terdapat insidens leukemia lebih tinggi dari anak- anak saudara kandung yang terserang, dengan insidens yang meningkat sampai 20% pada kembar monozigot (identik). Individu dengan kelainan kromosom , seperti sindrom Down, kelihatannnya mempunyai insidens leukemia duapuluh kali lipat.

Faktor – faktor lingkungan berupa kontak dengan radiasi ionisasi disertai manifestasi leukemia yang tibul bertahun-tahun kemudian. Zat-zat kimia (  misalny, benzena, arsen, kloramfenikol, fenilbutazon, dan agen antineoplastic) dikaitkan dengan frekuensi yang meningkat, khususnya agen-agen alkil. Kemungkinan leukemia meningkat pada penderita yang diobati baik dengan radiasi maupun kemoterapi.Setiap keadaan sumsum tulang hipopastik kelihatannya merupakan predisposisi terhadap leukemia.Agen-agen virus sudah agak lama diidentifikasikan sebagai penyebab leukemia pada hewan.Pada awal tahun 1980, diisolasi virus HTLV-1 dari leukemia sel T manusia pada limfosit seorang penderita limfomia kulit dan sejak itu diisolasi dari sampel serum penderit leukemia sel T.

5.      Penyebab penyakit Leukemia

Penyebab dari penyakit leukemia belum diketahui secara pasti.Namun ada beberapa factor yang diduga dapat mempengaruhi terjadinya penyakit leukemia. Factor-faktor tersebut yaitu:

a.       Radiasi, hal ini ditunjang dengan beberapa laporan dari beberapa riset yang menangani kasus leukemia bahwa para pegawai radiologi lebih sering menderita leukemia, Leukemia ditemukan juga pada korban hidup kejadian bom atom Hiroshima dan Nagasaki, Jepang.

b.      Faktor Leukemogenik

Maksudnya adalah disebabkan karena faktor zat kimia tertentu. Biasanya Racun lingkungan seperti benzena, bahan kimia industri seperti Insektisida dan obat-obatan terapi kaya kemoterapi juga akan memungkinkan terjadinya Leukemia.

c.       Virus

Penyebab utamanya adalah Virus HTLV. HTLV adalahT-cell Leukemia Viruses yang merupakan penyebab utama dari ketidaknormalan perkembangan sel darah putih. Biasanya oleh virus HTLV I atau II. Virus lainnya antara lain retrovirus atau virus leukemia feline.

d.      Herediter

Herediter disini maksudnya  adalah keturunan. Biasanya orang yang memiliki Sindrom Down lebih rentan terkena Leukemia dibanding yang tidak. Kemungkinan terkenanya sekitar 20 kali lebih rentan dibanding yang normal.

6.      Gejala-gejala penyakit leukemia

Gejala/tanda-tanda yang dapat ditunjukkan ketika terkena penyakit leukemia adalah:

a.       Anemia. Penderita akan menampakkan cepat lelah, pucat dan bernafas cepat (sel darah merah dibawah normal menyebabkan oxygen dalam tubuh kurang, akibatnya penderita bernafas cepat sebagai kompensasi pemenuhan kekurangan oxygen dalam tubuh).

b.      Pendarahan. Ketika Platelet (sel pembeku darah) tidak terproduksi dengan wajar karena didominasi oleh sel darah putih, maka penderita akan mengalami perdarahan dijaringan kulit (banyaknya jentik merah lebar/kecil dijaringan kulit).

c.       Terserang Infeksi. Sel darah putih berperan sebagai pelindung daya tahan tubuh, terutama melawan penyakit infeksi. Pada Penderita Leukemia, sel darah putih yang diterbentuk adalah tidak normal (abnormal) sehingga tidak berfungsi semestinya. Akibatnya tubuh si penderita rentan terkena infeksi virus/bakteri, bahkan dengan sendirinya akan menampakkan keluhan adanya demam, keluar cairan putih dari hidung (meler) dan batuk.

d.      Nyeri Tulang dan Persendian. Hal ini disebabkan sebagai akibat dari sumsum tulang (bone marrow) mendesak padat oleh sel darah putih.

e.       Nyeri Perut. Nyeri perut juga merupakan salah satu indikasi gejala leukemia, dimana sel leukemia dapat terkumpul pada organ ginjal, hati dan empedu yang menyebabkan pembesaran pada organ-organ tubuh ini dan timbulah nyeri. Nyeri perut ini dapat berdampak hilangnya nafsu makan penderita leukemia.

f.       Pembengkakan Kelenjar Lympa. Penderita kemungkinan besar mengalami pembengkakan pada kelenjar lympa, baik itu yang dibawah lengan, leher, dada dan lainnya. Kelenjar lympa bertugas menyaring darah, sel leukemia dapat terkumpul disini dan menyebabkan pembengkakan.

g.      Kesulitan Bernafas (Dyspnea). Penderita mungkin menampakkan gejala kesulitan bernafas dan nyeri dada, apabila terjadi hal ini maka harus segera mendapatkan pertolongan medis.

7.      Jenis-jenis penyakit leukemia

Penyakit leukemia memiliki beberapa jenis.Pembagian tersebut berdasarkan atas asal sel kanker yang muncul dan cepat tidaknya perkembangan yang terjadi.

Berdasarkan cepat tidaknya perkembangan sel kanker, Leukemia dibagi lagi menjadi 2 jenis:

a.       Leukemia Akut

Leukemia akut ditandai dengan suatu perjalanan penyakit yang sangat cepat, mematikan, dan memburuk.Apabila tidak diobati segera, maka penderita dapat meninggal dalam hitungan minggu hingga hari.

b.      Leukemia Kronis

Leukemia kronis memiliki perjalanan penyakit yang tidak begitu cepat sehingga memiliki harapan hidup yang lebih lama, hingga lebih dari 1 tahun bahkan ada yang mencapai 5 tahun.

Berdasarkan atas asal sel kanker yang muncul, leukemia dibagi menjadi

a.       Myelocytic/Myelogeneus leukemia

Dikatakan Myelogeneus leukemia karena leukemia mempengaruhi sel mieloid seperti neutrofil, basofil, dan eosinofil.

b.      Lymphocityc Leukemia

Dikatakan lymphocityc leukemia karena leukemia mempengaruhi sel limfosit atau limfosit

Dari dua pembagian leukemia diatas maka leukemia dapat dibagi lagi ke dalam 4 jenis leukemia yaitu :

a.      Leukemia limfositik akut (LLA)

LLA merupakan tipe leukemia yang paling sering terjadi pada anak-anak.Penyakit ini juga terdapat pada dewasa yang terutama telah berumur 65 tahunatau lebih.

b.      Leukemia mielositik akut (LMA)

Sebelumnya tipe leukemia ini disebut Leukemia nonlimfositik akut. Sama seperti LLA, LMA juga lebih sering muncul pada usia anak-anak.

c.       Leukemia limfositik kronis (LLK)

Sering diderita oleh orang dewasa yang berumur lebih dari 55 tahun.Kadang-kadang juga diderita oleh orang dewasa muda, dan hampir tidak ada pada anak-anak.

d.      Leukemia mielositik kronis (LMK)

Sering terjadi pada orang dewasa sekitar 30 sampai 40 tahun.Leukemia tipe ini jarang terjadi pada anak-anak.

Ciri-ciri penderita leukemia apabila dilihat dari komposisi darahnya masing-masing.

a.       Berdasarkan kekurangan sel darah merah fungsional

·         Kulit pucat

·         Mudah capek

·         Nafas gak normal (dalam hal ini pendek)

b.      Kekurangan sel darah putih fungsional

·         Mudah sakit

·         Gak tahan dalam cuaca eksrim

c.       Kekurangan keping darah

·         Kalo udah kumat langsung mimisan

·         Gusi meradang atau bahkan bisa berdarah

·         Timbul bintik-bintik merah pada kulit

8.      Diagnosis penyakit Leukemia

Untuk mengetahui seseorang menderita leukemia atau tidak maka orang tersebut harus menjalani serangkaian prosedur diagnostic, yaitu:

a.       Pemeriksaan fisik: untuk memeriksa pembengkakan di kelenjar getah bening, limfa, limpa dan hati

b.      Tes darah: untuk memeriksa jumlah sel-sel darah. Leukemia menyebabkan jumlah sel-sel darah putih meningkat sangat tinggi, dan jumlah trombosit dan hemoglobin dalam sel-sel darah merah menurun. Pemeriksaan ini juga akan meneliti darah untuk mencari ada tidaknya tanda-tanda kelainan pada hati dan/atau ginjal.

c.       Biopsi: akan diangkat sumsum tulang dari tulang pinggul atau tulang besar lainnya. Ahli patologi kemudian akan memeriksa sampel di bawah mikroskop, untuk mencari sel-sel kanker. Cara ini disebut biopsi, yang merupakan cara terbaik untuk mengetahui apakah ada sel-sel leukemia di dalam sumsum tulang.

d.      Sitogenetik: akan diperiksa kromosom sel dari sampel darah tepi, sumsum tulang, atau kelenjar getah bening.

e.       Processus Spinosus: dengan menggunakan jarum yang panjang dan tipis,  perlahan-lahan akan diambil cairan cerebrospinal (cairan yang mengisi ruang di otak dan sumsum tulang belakang). Prosedur ini berlangsung sekitar 30 menit dan dilakukan dengan anestesi lokal. Pasien harus berbaring selama beberapa jam setelahnya, agar tidak pusing. Laboratorium akan memeriksa cairan apakah ada sel-sel leukemia atau tanda-tanda penyakit lainnya.

f.       Sinar X pada dada; sinar X ini dapat menguak tanda-tanda penyakit di dada.

9.      Pengobatan penyakit leukemia

Pengobatan yang dapat dilakukan apabila terkena penyakit leukemia adalah:

a.       Kemoterapi

Sebagian besar pasien leukemia menjalani kemoterapi.Jenis pengobatan kanker ini menggunakan obat-obatan untuk membunuh sel-sel leukemia.Tergantung pada jenis leukemia, pasien bisa mendapatkan satu jenis obat atau kombinasi dari dua obat atau lebih.

Pasien leukemia bisa mendapatkan kemoterapi dengan berbagai cara:

§  Melalui mulut

§  Dengan suntikan langsung ke pembuluh darah balik (atau intravena)

§  Melalui kateter (tabung kecil yang fleksibel) yang ditempatkan di dalam pembuluh darah balik besar, seringkali di dada bagian atas. Perawat akan menyuntikkan obat ke dalam kateter, untuk menghindari suntikan yang berulang kali. Cara ini akan mengurangi rasa tidak nyaman dan/atau cedera pada pembuluh darah balik/kulit.

§  Dengan suntikan langsung ke cairan cerebrospinal: jika ahli patologi menemukan sel-sel leukemia dalam cairan yang mengisi ruang di otak dan sumsum tulang belakang, dokter bisa memerintahkan kemoterapi intratekal. Dokter akan menyuntikkan obat langsung ke dalam cairan cerebrospinal. Metode ini digunakan karena obat yang diberikan melalui suntikan IV atau diminum seringkali tidak mencapai sel-sel di otak dan sumsum tulang belakang.

Telah dikatakan di atas bahwa kemoterapy dapat mengakibatkan kanker baru, tapi dalam penggunaan obat-obat tersebut maka akan ditambah dengan obat penghambat munculnya penyakit baru. Obat yang digunakan adalah hydrea / hydroksiurea, mercapto purinetol dan myleran.

B.     Terapi Biologi

Orang dengan jenis penyakit leukemia tertentu menjalani terapi biologi untuk meningkatkan daya tahan alami tubuh terhadap kanker.Terapi ini diberikan melalui suntikan di dalam pembuluh darah balik.

Bagi pasien dengan leukemia limfositik kronis, jenis terapi biologi yang digunakan adalah antibodi monoklonal yang akan mengikatkan diri pada sel-sel leukemia. Terapi ini memungkinkan sistem kekebalan untuk membunuh sel-sel leukemia di dalam darah dan sumsum tulang.Bagi penderita dengan leukemia myeloid kronis, terapi biologi yang digunakan adalah bahan alami bernama interferon untuk memperlambat pertumbuhan sel-sel leukemia.

C.    Terapi Radiasi

Terapi Radiasi (juga disebut sebagai radioterapi) menggunakan sinar berenergi tinggi untuk membunuh sel-sel leukemia. Bagi sebagian besar pasien, sebuah mesin yang besar akan mengarahkan radiasi pada limpa, otak, atau bagian lain dalam tubuh tempat menumpuknya sel-sel leukemia ini. Beberapa pasien mendapatkan radiasi yang diarahkan ke seluruh tubuh.(Iradiasi seluruh tubuh biasanya diberikan sebelum transplantasi sumsum tulang.)

D.    Transplantasi Sel Induk (Stem Cell)

Beberapa pasien leukemia menjalani transplantasi sel induk (stem cell).Transplantasi sel induk memungkinkan pasien diobati dengan dosis obat yang tinggi, radiasi, atau keduanya. Dosis tinggi ini akan menghancurkan sel-sel leukemia sekaligus sel-sel darah normal dalam sumsum tulang. Kemudian, pasien akan mendapatkan sel-sel induk (stem cell) yang sehat melalui tabung fleksibel yang dipasang di pembuluh darah balik besar di daerah dada atau leher. Sel-sel darah yang baru akan tumbuh dari sel-sel induk (stem cell) hasil transplantasi ini.

Setelah transplantasi sel induk (stem cell), pasien biasanya harus menginap di rumah sakit selama beberapa minggu. Tim kesehatan akan melindungi pasien dari infeksi sampai sel-sel induk (stem cell) hasil transplantasi mulai menghasilkan sel-sel darah putih dalam jumlah yang memadai.

Dalam transplantasi ini biasanya menggunakan sumsum tulang belakang dari saudara kandung atau saudara dekat. Keuntungannya adalah sistem imun tidak akan aktif untuk membunuh sel hasil transplantasi. Kerugiannya sendiri adalah sel akan berfungsi dalam waktu yang sangat lama, tidak akan berfungsi dengan baik dalam waktu yang singkat.

E.     Menggunakan obat tablet dari ekstrak kulit manggis

Menggunakan obat yang berasal dari buah manggis. Telah di jual dipasaran obat tablet yang terbuat dari buah manggis. Buah manggis dikatakan dapat menyembuhkn penyakit ini karena buah manggis kaya akan antioksidan dan memilliki tambahan bioaktif yang sangat hebat, yaitu xanthone. Xanthone bukan sekedar antioksidan tapi juga dapat membunuh sel kanker. Ekstrak kulit manggis dapat menghambat pertumbuhan sel kanker.Selain itu ekstrak itu juga bersifat apoptosis atau mendukung penghancuran sel kanker. Jadi ekstrak ku;it manggis sangat baik untuk penderita penyakit ini.

BAB III

KESIMPULAN

Leukemia merupakan penyakit kanker darah dikarenakan adanya produksi sel darah putih yang berlebihan atau tidak terkontrol di sumsum tulang belakang. Penyakit ini merupakan penyakit yang tidak menular dan bukan merupakan penyakit keturunan tapi kadang ada ditemukan kasus yang bahawa keturunannya juga terkena penyakit leukemia.

Penyebab penyakit leukemia belum dapat diketahui dengan pasti tapi ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan terjadinya penyakit ini. Faktoe-faktor tersebut adalah radiasi, faktor leukemogemik, virus, dan herediter. Gejala-gejala seseorang menderita leukemia adalah nyeri perut, Anemia, Perdarahan, Terserang Infeksi, Nyeri Tulang dan Persendian, Pembengkakan Kelenjar Lympa, dan  Kesulitan Bernafas (Dyspnea).

Leukemia dapat dibagi menjadi 2 pembagian, pertama berdasarkan asal sei kanker yang muncul dan berdasarkan atas cepat tidaknya perkembangan sel kanker.Berdasarkan asal sel kanker yang muncul di bagi menjadi dua yaitu Myelocytic/Myelogeneus leukemia dan Lymphocityc Leukemia. Sedangkan, berdasarkan cepat tiaknya sel kanker yaitu leukemia akut dan leukemia kronis. Dari pembagian tersebut leukemia dapat dibagi menjadi empat jenis tipe leukemia yaitu leukemia limfositik akut (LLA), leukemia mielositik akut (LMA), leukemia limfositik kronis (LLK), dan leukemia mielositik kronis (LMK)

Pengobatan yang dapat untuk penyakit ini anatara lain:

1.      Kemoterapi

2.      Terapi biologi

3.      Terapi radiasi

4.      Transplantasi sel induk (stem cell),dan

5.      Menggunakan obat tablet yang terbuat dari ekstrak kulit buah manggis.

DAFTAR PUSTAKA

Crowther, D. G. (ed.)

Anonim.2010. Penyebab Penyakit Leukemia (Kanker Darah).http://www.spesialis.info/?penyebab-penyakit-leukemia-%28kanker-darah%29,311. Diakses pada tanggal 20 April 2014

Anonim. 2011. Leukemia. http://www.parkwaycancercentre.com/bahasa-indonesia/education/leukemia

Diakses pada tanggal 21 April 2012

Anonim.2012.Leukemia. http://id.wikipedia.org/wiki/Leukemia

Diakses pada tanggal 23 April 2012

Denoxs.2010. Penyebab dan Tanda-tanda Gejala Kanker Darah Leukemia.

http://berkahlangkah.com/kesehatan/penyebab-dan-tanda-tanda-gejala-kanker-darah-leukemia.php. Diakses pada tanggal 21 April 2012

Emweje.2012. Penyakit Leukemia.http://emweje.com/penyakit-leukemia/.

Diakses pada tanggal 30 April 2012

Jakborneo.2008. Penyakit Leukemia (Kanker Darah). http://www.infopenyakit.com/2008/01/penyakit-leukemia-kanker-darah.html. Diakses pada tanggal 29April 2012

MAKALAH SIKLUS NITROGEN

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi.Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan Materi dasar makhluk hidup dan tak hidup.Unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, fosfor, belerang, hidrogen, dan oksigen adalah beberapa di antara unsur yang penting bagi kehidupan. Unsur-unsur tersebut diperlukan oleh makhluk hidup dalam jumlah yang banyak, sedangkan unsur yang lain hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. Meskipun setiap saat unsur-unsur yang ada tersebut dimanfaatkan oleh organisme, keberadaan unsur-unsur tersebut tetap ada. Hal tersebut dikarenakan unsur yang digunakan oleh organisme untuk menyusun senyawa organik dalam tubuh organisme, ketika organisme-organisme tersebut mati, unsur-unsur penyusun senyawa organik tadi oleh pengurai akan dikembalikan ke alam, baik dalam tanah ataupun dikembalikan lagi  ke udara. Jadi, dalam proses tersebut melibatkan makhluk hidup, tanah, dan reaksi-reaksi kimia di dalamnya.

Nitrogen terdapat di alam terutama sebagai dinitrogen, N2 (titik didih 77,3 K). Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara.Nitrogen bebas dapat difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang.Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan petir.Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH³), ion nitrit (N0²), dan ion nitrat (N0^3-).Gas nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen dalam tubuh makhluk hidup merupakan komponen penyusun asam amino yang akan membentuk protein. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat atau petir membentuk nitrat (NO). Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika tumbuhan dimakan oleh herbivora, nitrogen yang ada akan berpindah ke tubuh hewan tersebut bersama makanan. Ketika tumbuhan dan hewan mati ataupun sisa hasil ekskresi hewan (urine) akan diuraikan oleh dekomposer menjadi amonium dan amonia. Oleh bakteri nitrit (contohnya Nitrosomonas), amonia akan diubah menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi. Kemudian, nitrit dengan bantuan bakteri nitrat (contohnya Nitrobacter) akan diubah menjadi nitrat, proses ini disebut sebagai proses nitratasi. Peristiwa proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri disebut sebagai proses nitrifikasi. Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit atau nitrat menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai denitrifikasi. Di negara-negara maju, nitrogen bebas dikumpulkan untuk keperluan industri. Selain karena proses secara alami melalui proses nitrifikasi, penambahan unsur nitrogen di alam dapat juga melalui proses buatan melalui pemupukan.

B.    Rumusan Masalah

Berdasrkan latar belakang diatas dapat diambil beberapa yang dapat dijadikan sebagai rumusan masalah yakni :

1.  Apa yang dimaksud dengan siklus nitrogen?

2.  Bagaimanakah proses terjadinya siklus nitrogen?

C.    Tujuan Penulisan

1.   Mengetahui pengertian siklus nitrogen.

2.   Mengetahui tentang terjadinya siklus nitrogen.

D.    Manfaat Penulisan

            Makalah ini dibuat dengan harapan bahwa makalah ini memiliki manfaat bagi rekan-rekan yang berkesempatan untuk membacanya, dan didalam makalah ini manfaat yang dapat diambil yakni kita akan lebih memahami apa yang dimaksud dengan nitogen serta siklus nitrogen itu sendiri .

BAB II

ISI

A.    Definisi Siklus Nitrogen

Nitrogen merupakan suatu bagian dari sel hidup dan bagian utama dari semua protein, enzim dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa dan perpindahan energi.sedangkan Siklus nitrogen adalah proses di mana nitrogen dari atmosfer diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman dan hewan atau merupakan proses perubahan nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik yaitu amonia (NH3), NO2,NO3 kemudian menjadi nitrogen anorganik lagi. Nitrat merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk dapat tumbuh dan berkembang, sementara nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air. Keberadaan nitrat diperairan sangat dipengaruhi oleh buangan yang dapat berasal dari industri, bahan peledak, pirotehnik dan pemupukan.                                  Secara alamiah kadar nitrat biasanya rendah namun kadar nitrat dapat menjadi tinggi sekali dalam air tanah didaerah yang diberi pupuk nitrat/nitrogen (Alaerts, 1987). Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan petir. Unsur hara yang tidak kalah pentingnya dengan karbohidrat ialah protein, yakni suatu senyawa yang mengandung nitrogen disamping C,H, dan O. Dan kita ketahui, udara mengandung 79 % nitrogen. Nitrogen bebas ini (dalam bentuk N2) dapat difiksaasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas ini mempunyai sifat lembab (tidak mudah bereaksi). Sehingga untuk memecahnya diperlukan energi tinggi, seperti contoh bantuan petir. Selain itu , nitrogen bebas ini diasimilasi oleh tumbuhan lewat perakaran dalam bentuk nitrat. Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem. Berikut ini penjelasan lebih lanjut dari proses-proses dalam  siklus nitrogen :

Gambar 1. Siklus Nitrogen

Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia termasuk nitrogen organik, amonium (NH4 +), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), dan gas nitrogen (N2). Nitrogen organik dapat berupa organisme hidup, atau humus, dan dalam produk antara dekomposisi bahan organik atau humus dibangun. Proses siklus nitrogen mengubah nitrogen dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang dilakukan oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Diagram di atas menunjukkan bagaimana proses-proses cocok bersama untuk membentuk siklus nitrogen.

1.      Fiksasi

Fiksasi Nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi amonia (NH₃). Mikroorganisme yang memfiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi Nitrnitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :

N₂ + 8 H⁺ + 8 e−→ 2 NH₃ + H_2.  Mikroorganisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain: Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Selain itu ganggang hijau biru juga dapat memfiksasi nitrogen.Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof. Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses nonbiologis, contohnya sambaran petir.

  

2.      Asimilasi

Asimilasi merupakan Penyerapan dan penggabungan dengan unsur lain membentuk zat baru dengan sifat baru. Senyawa Nitrat (NO₃)^- diserap oleh tumbuhan mengalami proses asimilasi menjadi bahan penyusun organ pada tumbuhan. Tumbuhan sebagai Produsen dikonsumsi oleh manusia dan hewan. Nitrogen pada biomassa tumbuhan masuk ke dalam proses biokimia pada manusia dan hewan. Jumlah relatif NO₃^- dan nitrogen organik dalam xylem bergantung pada kondisi lingkungan. Jenis tumbuhan yang akarnya mampu mengasimilasi N, dalam cairan xylem dijumpai banyak asam amino, urine, tidak dijumpai NH₄+. Sedangkan jika di dalam cairan xylem mengandung NO₃^- berarti akar tumbuhan itu tidak mampu mengasimilasi NO₃^-. Kalau dalam lingkungan perakaran NO₃^- terdapat dalam jumlah besr, cairan xylem akan mengandung NO₃^- juga. Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan.Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil.Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil.

3.      Amonifikasi

Jika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium (NH4+) oleh bakteri dan jamur.

4.      Nitrifikasi

Nitrifikasi merupakan reaksi penting dalam siklus nitrogen, yaitu oksidasi amonium menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat. Nitrifikasi autotrofik dilakukan oleh dua kelompok bakteri kemolitotrofik yang berbeda, yaitu ammonia-oxidizing bacteria (AOB) seperti Nitrosomonas dan nitriteoxidizing bacteria (NOB) seperti Nitrobacter (Prosser 1989). Proses nitrifikasi sebenarnya tidak hanya dilakukan oleh bakteri kemolitotrofik tetapi berbagai mikroorganisme lainnya, seperti bakteri heterotrofik, kapang, dan khamir juga mempunyai kemampuan untuk mengoksidasi berbagai komponennitrogen (Sakai et al. 1996). Nitrifikasi heterotrofik pertama kali dilaporkan pada tahun 1894. Proses ini merupakan komponen minor dari biogeokimia siklus nitrogen (Hans et al. 1989). Secara kuantitatif, peran nitrifikasi heterotrofik relatif kecil dibanding nitrifikasi autotrofik, namun nitrifikasi heterotrofik menjadi dominan di tanah hutan konifer yang bersifat asam (Killham 1986, Schimel et al. 1984, Both 1990).Bakteri heterotrofik berperan dalam proses nitrifikasi di alam jika bakteri kemolitoautotrofik berada dalam kondisi tidak aktif, seperti pada tanah yang terlalu asam atau basa, pada kondisi kadar oksigen yang rendah, kadar nitrogen terlarut yang tinggi, suhu yang terlalu rendah atau tinggi, atau terdapatnya senyawa penghambat nitrifikasi seperti nitrapirin (Nishio et al. 1994, Müller 2002).

a.       Tahap pertama nitrifiksasi oksidasi yaitu : 2 NH4 + 3 O2 2HNO2+ 2 H2O + E (79 kalori) Enzimatik

b.      Tahap kedua nitrifikasi oksidasi yaitu: 2 HNO2+ O2 2 HNO3 + E (43 kalori). Enzimatik Bakteri autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik untuk melakukan nitrifikasi, seperti genera bakteri Nitosomonos, Nitrosococcus Nitrosospira, Nitrosovibrio, dan Nitrosolobus. Pada proses tahap pertama reaksi berlangsung dari ammonium ke nitrit yang melibatkan bakteri Nitrosomonos dan Nitrosococcus dengan persamaan reaksi sebagai berikut: NH4+ 3/2 O2 NO2 + H2O+ 2 H E = - 65 kcal.Sedangkan reaksi kedua diperankan oleh bakteri Nitrobacter dan Nitrococcus sp. yang melakukan oksidasi dari nitrat ke nitric dengan persamaan reaksi sebagai berikut : NO2+ ½ O2 NO3+ E = - 18 kcal. Reaksi nitrifikasi seperti di atas dapat berlangsung jika adanya oksigen. Proses oksidasi dari NO2 ke nitrit umumnya lebih cepat dari pada proses oksidasi dari NH4 ke nitrit, dan nitri ini terakumulasi di lingkungan.

5.    Denitrifikasi
      Denitrifikasi merupakan proses preduksian senyawa Nitrat menjadi gas nitrogen atau gas nitrogen oksida, dengan nitrogen bertindak sebagai penerima hydrogen. Produksi nitrogen bebas dari senyawa-senyawa organic tidaklah melalui aksi mikroorganisme, namun terbentuk secara tidak langsung oleh saling tindak antara asam nitrat bebas dengan senyawa amino, yang keduanya dihasilkan secara bersama melalui biang bakteri. Dalam keadaan anaerob, bakteri aerob dapat memanfaatkan nitrat untuk menggantikan oksigen sebagai penerima elektron, sehingga mengurangi gas-gas produk akhir seperti NO, N2O atau N2, tahapan dalam nitrifikasi adalah sebagai berikut: NH4+ + 2O2 NO3- +H2O + 2H Gas dinitrogen dan nitrogen oksida adalah dua komponen produk akhir yang sangat penting dan N2 biasanya diproduksi dari N2O sedang dari NO dapat terjadi tetapi dalam kondisi tertentu. Terbentuknya N2O dan N2 tidak saja dari nitrat selama respirasi, tetapi dapat juga konversi dengan cara asimilasi ke NH4+ dalam komponen organic biomasa. Tentu pula mikroorganisme dapat merubah NO3- ke NH4+ melalui mekanisme diasimilasi pada kondisi anaerob, mekanisme ini bersama denitrifikasi adalah proses memanfaatkan energi.

6.      Oksidasi Amonia Anaerobik

     Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga dapat terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia anaerobik.

NH₄⁺ + NO₂⁻ → N₂ + 2 H₂O

      Protein yang dibuat oleh tumbuhan masuk dan melalui jarring-jaring makanan seperti pada karbohidrat. Pada tiap tingkatan trofik, terdapat kehilangan yang kembali ke sekitarnya, terutama dalam ekskresi. Yang terakhir mengambil keuntungan dari senyawa nitrogen adalah mikroorganisme pembusuk yang merombak menjadi ammonia.

B.     Faktor yang mempengaruhi Siklus Nitrogen

Siklus nitrogen dipengaruhi oleh faktor-faktor yang bekerja untuk memfasilitasi konversi nitrogen ke berbagai keadaan dan kembali melalui atmosfer. Faktor-faktor ini meliputi:

1.      Penggunaan pupuk pertanian.

2.      Pertumbuhan tanaman kacang-kacangan oleh petani. Kacang-kacangan dapat mengubah nitrogen menjadi nitrat dan nitrit.

3.      Penggunaan nitrat oleh bakteri dalam tanah.

4.      Mikroba dalam tanah dan air yang mengubah amonia menjadi nitrit.

5.      Bakteri yang disebut Nitrosomonas yang mengkonversi amonia menjadi nitrit.

6.      Bakteri yang disebut Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat.

7.      Rayap dan pasangan shipworms dengan bakteri untuk mengubah bentuk nitrogen itu.

8.      Cyanobacteria yang hidup di lingkungan semi-akuatik dapat berpartisipasi dalam siklus nitrogen.

9.      Fiksasi industri dapat digunakan untuk mengkonversi nitrogen untuk amonia pada suhu 600 derajat dan seterusnya dengan menggunakan katalis.

10.  Nitrogen bisa diperbaiki diudara melalui petir.

KESIMPULAN 

Adapun kesimpulan yang dapat di ambil dari makalah siklus nitrogen adalah sebagai berikut:

1.      Siklus nitrogen adalah proses di mana nitrogen dari atmosfer diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman dan hewan atau merupakan proses perubahan nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik yaitu amonia (NH3), NO2,NO3 kemudian menjadi nitrogen anorganik lagi.

2.      Siklus nitrogen dapat terjadi melalui rangkaian proses yang saling berhubungan, yakni fiksasi, asimilasi, amonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi dan oksidasi amonia anerobik.

DAFTAR PUSTAKA

Both, GJ. 1990. The ecology of nitriteoxidizing bacteria in grassland soils. Institute for      EcologicalResearch, Heteren.

Dwidjoseputro,1987.Ekologi Manusia dan Lingkungannya. Jakarta:Erlangga.

Hans P, Regina von Berg, I Hinkel, B Thoene and H Rennenberg. 1989. Heterotrophic     Nitrification             byAlcaligenes faecalis: NO2-, NO3- N2O, and NO Production in   Exponentially Growing Cultures.App. Environ. Mic. 55, No. 8: 2068-2072.

Müller, C., RJ. Stevens, RJ. Laughlin. 2002. Evidence of carbon stimulated N        transformations in             grasslandsoil after slurry applications. Soil Biol. Biochem. : 1-9.

Nishio, T., T. Yoshikura, K. Chiba & Z.Inouye. 1994. Effects of organic acids on heterotrophic   nitrification by Alcaligenes faecalis OKK17. Biosci. Biotech. Biochem.        58(9):1574-1578.       
Prosser, JI. 1989. Autotrophic nitrificationin bacteria. Adv. Microb. Physiol.30:125–181.

Sakai, K., Y. Ikehata, Y. Ikenaga, M.Wakayama & M. Moriguchi. 1996.Nitrite oxidation by         heterotrophic bacteria under various nutritional and aerobic conditions. J.Ferment.Bioeng. 82(6): 613-617.