Deguonies, azoto ir anglies ciklai

Deguonies ciklas

Deguonis yra labai svarbus oro komponentas ir jo reikia gyvybei palaikyti.
Deguonis dalyvauja daugelyje pagrindinių reakcijų palaikant gyvybę, jis yra galutinis elektronų akceptorius kvėpavimo grandinė, kuri yra didžiausias energijos tiekėjas aerobiniuose organizmuose (jie vartoja deguonis).

Fotosintezė yra pagrindinis procesas, kurio metu augalai patys gamina maistą (tai yra autotrofai). Norint atlikti fotosintezę, chloroplastai (žaliuose augaluose) surenka anglies dioksidą (kuris yra deguonies ir anglies) iš aplinkos, vandens, galiausiai, naudojant fermentus ir šviesos energiją, gaminti: deguonis ir gliukozė.
The deguonies fotosintezės metu susidaro dujos ir yra tai, kas yra ore. Jį įterpia visi aerobiniai organizmai, kur jis patenka į kvėpavimo grandinę kaip galutinis elektronų akceptorius. susidaryti vandenį, kuris vadinamas oksidaciniu vandeniu ir kurį pašalina gyvos būtybės prakaite, šlapime, ašarose ir kt. Anglies dioksidas (kuriame taip pat yra deguonies) yra aerobinių katabolinių reakcijų produktas, jį išmeta aerobiniai organizmai, o augalai perdirba aukščiau aprašytu būdu.

Šį ore esantį deguonį žmogus taip pat naudoja savo reakcijose degimas, kurio metu, kaip matyti anksčiau, susidaro anglies dioksidas, kuris taip pat yra perdirbamas fotosintezė.

Tokiu būdu vyksta nuolatinė deguonies cirkuliacija ir tam tikra simbiozė tarp organizmų, kurie kvėpuoja deguonimi, ir augalų, kur organizmai aerobai medžiagų apykaitai naudoja augalų deguonį ir gamina anglies dioksidą, kurį augalai naudoja deguoniui gaminti ir maistinių medžiagų.

Azoto ciklas

Natūralus cikliškas procesas, kurio metu azotas į gruntą patenka ir tampa gyvų organizmų dalimi prieš grįžtant į atmosferą. Azotas, būtina aminorūgščių dalis, yra pagrindinis gyvenimo elementas. Atmosferoje jo yra 79 proc., Tačiau dujinis azotas turi būti transformuotas į chemiškai naudingą formą, kad jį galėtų naudoti gyvi organizmai. Tai pasiekiama per azoto ciklą, kurio metu dujinis azotas virsta amoniaku arba nitratais. Saulės spindulių ir kosminės spinduliuotės teikiama energija padeda sujungti azotą ir dujinis deguonis į nitratus, kuriuos į žemės paviršių perneša kritulių. Biologinė fiksacija, atsakinga už didžiąją dalį azoto konversijos proceso, susidaro veikiant laisvosioms azotą fiksuojančioms bakterijoms, simbiotinės bakterijos, gyvenančios ant augalų šaknų (ypač ankštinių augalų ir alksnių), mėlynai žalių dumblių, tam tikrų kerpių ir miško epifitų atogrąžų
The azoto fiksuotas amoniako ir nitratų pavidalu, augalai jį absorbuoja tiesiogiai ir į savo audinius įtraukia augalinių baltymų pavidalu. Tada azotas maisto grandine keliauja aukštyn nuo augalų iki žolėdžių, o iš ten - į mėsėdžius. Kai augalai ir gyvūnai miršta, azoto junginiai suyra gamindami amoniaką - procesą, vadinamą amonifikacija. Dalis šio amoniako yra išgaunami augaluose; likusi dalis ištirpsta vandenyje arba lieka dirvožemyje, kur mikroorganizmai procesą, vadinamą nitrifikacija, paverčia nitratais ar nitritais. Nitratai gali būti laikomi irstančiame humuse, arba išplaunant iš dirvožemio, išplaunami į upelius ir ežerus. Kita galimybė yra denitrifikacijos būdu virsti azotu ir grįžti į atmosferą.

Natūraliose sistemose azotas, kuris prarandamas denitrifikuojant, išplovus, erozija ir panašiai, pakeičiamas fiksavimo procesu ir kitais azoto šaltiniais. Tačiau dėl antropinio (žmogaus) įsikišimo į azoto ciklą ciklo metu azoto gali sumažėti arba sistema gali būti perkrauta. Pavyzdžiui, intensyviai dirbant, ruošiant miškus ir valant miškus, sumažėjo azoto kiekis dirvožemyje (kai kurie nuostolius žemės ūkio teritorijose galima kompensuoti tik dirbtinėmis azoto trąšomis, kurios kainuoja daug energingas). Kita vertus, azoto išplovimas iš pernelyg patręštos dirbamos žemės, netyčinis miškų, gyvūnų atliekų ir vandens kirtimas likučiai vandens ekosistemose įnešė per daug azoto, dėl to blogėjo vandens kokybė ir skatinamas per didelis vandens augimas dumbliai. Be to, azoto dioksidas, į atmosferą išmetamas automobilių, išmeta ir šiluminės elektrinės suyra ir reaguoja su kitais atmosferos teršalais, sukeliančiais smogą fotocheminis.

Anglies ciklas

Per jį energija teka sausumos ekosistema. Pagrindinis ciklas prasideda, kai augalai fotosintezės būdu naudoja anglies dioksidą (CO₂) esantys atmosferoje arba ištirpę vandenyje. Dalis šios anglies tampa augalų audinių dalimi angliavandenių, riebalų ir baltymų pavidalu; likusi dalis kvėpuodama grąžinama į atmosferą ar vandenį. Taigi anglis pereina žolėdžiams, kurie valgo augalus ir taip naudoja, pertvarko ir skaido anglies junginius. Didžioji jo dalis išsiskiria CO pavidalu₂ kvėpuojant, kaip šalutinis metabolizmo produktas, tačiau dalis laikoma gyvūnų audiniuose ir patenka į mėsėdžius, kurie minta žolėdžiais. Galiausiai visi anglies junginiai skaidomi skaidant, o anglis išsiskiria kaip CO.₂, kurį vėl naudoja augalai.

• Skaitykite toliau: Anglis.