biogeokemijski ciklusi

Kemija

2022

Objašnjavamo koji su biogeokemijski ciklusi ili ciklusi materije i koje vrste postoje. Krug ugljika, fosfora i dušika.

Biogeokemijski ciklusi su krugovi pomicanja tvari.

Što su biogeokemijski ciklusi?

Poznato je kao biogeokemijski ciklusi ili ciklusi tvari do razmjenskih krugova kemijski elementi između živih bića i okoliš koja ih okružuje, kroz niz procesa transporta, proizvodnje i razgradnje. Njegovo ime dolazi od prefiksi grčki bio, "život i geo, "Zemlja".

U biogeokemijskim ciklusima, različiti oblici život (biljne, životinjske, mikroskopske itd.), kao anorganski prirodni elementi i spojevi (kiše, vjetrovi itd.). To je vječni pomak tvari s jednog mjesta na drugo, što omogućuje recikliranje hranjivih tvari dostupnih u biosfera.

Pod "nutrijentima" podrazumijevamo sve one elemente odn molekule čija prisutnost u organizmu a Živo biće bitna je za kontinuitet vašeg postojanje i reprodukcija od njegovog vrsta. Hranjive tvari se obično sastoje od približno 31 i 40 različitih kemijskih elemenata i, ovisno o vrsti, hranjive tvari i elementi koji ih čine potrebni su u različitim proporcije. Ovi nutrijenti mogu biti različitih vrsta:

  • Makronutrijenti. Njegova prisutnost u tijelu u svojim različitim spojevima čini oko 95% ukupne količine masa svih živih organizama. Sastoje se od ugljika, kisika, vodika, dušika, sumpora, kalcija, natrija, klorida, kalija i fosfora. To su hranjive tvari kojih se u većoj količini nalazi u organizmu svakog živog bića.
  • Mikronutrijenti. Njegova prisutnost u tijelu živih bića je bitna, ali u manjini. Sastoje se od željeza, bakar, cink, jod i vitamin A.
  • Energičan. To su oni koje organizam živih bića koristi za dobivanje Energija neophodna za obavljanje vitalnih funkcija. Na primjer, aminokiseline i masti.
  • Strukturni. To su oni koji čine strukturu organizma živih bića i omogućuju njihov rast. Na primjer, protein, fosfor, kalcij i neki lipidi.
  • Regulatori Oni kontroliraju razvoj mnogih reakcija koje se javljaju u tijelu. Glavni su vitamini, natrij i kalij.
  • Nije bitno. Može ih sintetizirati organizam živih bića. Oni nisu u potpunosti vitalni za funkcioniranje tijela.
  • Bitno Organizam živih bića ih ne može sintetizirati pa se neizbježno moraju ekstrahirati iz okoliš. Na primjer, esencijalne aminokiseline i masne kiseline.

Biogeokemijski ciklusi variraju prema svojstvima uključenog elementa i stoga uključuju i različite oblike života.

Vrste biogeokemijskih ciklusa

Postoji nekoliko vrsta biogeokemijskih ciklusa:

  • Hidrološki. One u kojima se ciklus vode ili hidrološki ciklus, koji služi kao transportno sredstvo za elemente s jednog mjesta na drugo. U ovu kategoriju može se uvrstiti i sam ciklus vode.
  • Plinoviti. One u kojima se atmosfera za transport kemijskih elemenata ciklusa, kao što su ciklus dušika, kisika i ugljika.
  • Sedimentni. One u kojima se prijenos kemijskog elementa odvija sedimentacijom, odnosno polaganim nakupljanjem i izmjenom u Zemljina kora, poput ciklusa fosfora.

Važnost biogeokemijskih ciklusa

Biogeokemijski ciklusi odgovorni su za recikliranje vitalnih kemijskih elemenata, inače bi bili iscrpljeni zbog čega bi život na planeti bio nemoguć.

U tom smislu, biogeokemijski ciklusi su različiti mehanizmi pomoću kojih se priroda mora cirkulirati materiju od nekih živih bića do drugih, dopuštajući tako da određena margina uvijek bude dostupna.

Niti jedan od nutrijenata koji su potrebni živom biću neće biti u njemu zauvijek. Sve se mora vratiti u okoliš kako bi ih drugi mogli ponovno koristiti.

Ciklus dušika

Krug dušika je središnji jer tvori mnoge biomolekule.

Ciklus dušika jedan je od glavnih biogeokemijskih ciklusa, u kojem mikroorganizmi prokarioti (bakterije) i bilje Oni fiksiraju dušik, jedan od glavnih plinova u atmosferi, u svojim tijelima. Neophodan je za razne spojeve u tijelu životinje, uključujući ljudsko biće.

Ciklus se može sažeti na sljedeći način:

  • Određene bakterije fiksiraju plinoviti dušik (N2) iz atmosfere u svojim tijelima, tvoreći s njim organske molekule koje biljke mogu koristiti, kao što je amonijak (NH3).
  • Biljke iskorištavaju ove dušične molekule i prenose ih kroz svoja tkiva do biljojede životinje a ove kroz njihova tkiva do mesožderne životinje a ove svojim grabežljivci, kroz hranidbeni lanac.
  • Na kraju, živa bića vraćaju dušik u tlo, bilo kroz mokraću (bogat amonijakom), ili kada umru i razgrađuju se bakterije, koji fiksiraju molekule bogate dušikom, otpuštajući dušik natrag u atmosferu plinovitom stanju.

Ciklus ugljika

Ciklus ugljika je najvažniji jer svi organizmi sadrže ugljik.

Ciklus ugljika najvažniji je i najsloženiji od biogeokemijskih ciklusa, budući da se sav poznati život sastoji bez iznimke od spojeva dobivenih iz ovog elementa. Osim toga, ovaj ciklus uključuje glavne procese metabolički biljaka i životinja: fotosinteza i disanje.

Ciklus se može sažeti ovako:

  • Atmosferu čini značajan volumen ugljični dioksid (CO2). Biljke i alge ga hvataju i fotosintezom pretvaraju u šećere (glukozu), koristeći za to solarna energija. Na taj način dobivaju energiju i mogu rasti. Zauzvrat ispuštaju kisik (O2) u atmosferu.
  • Osim dobivanja kisika tijekom procesa disanja, životinje pristupaju ugljiku iz biljnih tkiva kako bi zauzvrat mogle rasti i razmnožavati se. I životinje i biljke, kada umiru, osiguravaju ja obično ugljik u njihovim tijelima koji se sedimentnim procesima (osobito na dnu oceana, gdje se ugljik također otapa u vodi) pretvara u razne fosile i minerali.
  • Ugljik u svom fosilnom ili mineralnom stanju može trajati milijunima godina ispod zemljine kore, prolazeći transformacije koje izbacuju materiju različitu poput mineralnog ugljena, Nafta ili dijamanti. Ova će se stvar ponovno pojaviti zahvaljujući erozija, the erupcije a posebno ljudski rad: iskorištavanje fosilna goriva, vađenje cementa i drugo industrije koji ispuštaju tone CO2 u atmosferu i na ocean kao i na zemlju, pored ostalog tekućeg i krutog otpada bogatog ugljikom.
  • S druge strane, životinje neprestano ispuštaju CO2 kada dišu. Ostali energetski procesi kao npr vrenje ili razgradnju organski materijal oni stvaraju CO2 ili proizvode druge plinove bogate ugljikom, kao što je metan (CH4) koji također ulaze u atmosferu.

Ciklus fosfora

Ciklus fosfora je bitan za stvaranje DNK i RNA.

The ciklus fosfora To je posljednji i najsloženiji od glavnih biogeokemijskih ciklusa, budući da je fosfor bogat element u zemljinoj kori, u mineralnom obliku, ali koji su živa bića u biti potrebna, iako u umjerenim količinama. Fosfor je dio vitalnih spojeva kao što su DNK i RNA, a njegov ciklus se može sažeti ovako:

  • Fosfor dolazi iz kopnenih minerala, koji djelovanjem erozija (solarni vjetar, voda) puštaju se i prevoze u razne ekosustava. Ljudsko rudarsko djelovanje također može doprinijeti ovoj fazi, iako ne nužno na pozitivan ekološki način.
  • Stijene bogate fosforom daju hranjive tvari biljkama, koje fiksiraju fosfor u svojim tkivima i opet ga prenose drugim oblicima životinjskog svijeta putem hranidbeni lanac. Zauzvrat, životinje vraćaju višak fosfora u tlo kroz defekaciju i razgradnju svojih leševa, održavajući fosfor u ciklusu unutar ciklusa između živih bića.
  • No, fosfor dospijeva i u more, gdje ga alge fiksiraju i prenose na životinje. U tom slučaju element se polagano taloži na morsko dno, gdje će ga različiti sedimentni procesi dovesti do povratka u stijene koje će kasnije, u vrlo sporom i vrlo dugom geološkom procesu, biti izložene i ponovno će osigurati fosfor u stijene. biosfera.
!-- GDPR -->