Cykly kyslíka, dusíka a uhlíka

Cyklus kyslíka

Kyslík je veľmi dôležitá zložka vzduchu a je potrebný na udržanie života.
Kyslík sa podieľa na mnohých základných reakciách na udržanie života, je konečným prijímateľom elektrónov dýchací reťazec, ktorý je maximálnym dodávateľom energie v aeróbnych organizmoch (sú to tie, ktoré konzumujú kyslík).

Fotosyntéza je základný proces, ktorým si rastliny vyrábajú svoju vlastnú potravu (tj. Sú to autotrofy). Na uskutočnenie fotosyntézy zachytávajú chloroplasty (v zelených rastlinách) oxid uhličitý (ktorý obsahuje kyslík a uhlík) z prostredia, vody a nakoniec pomocou enzýmov a svetelnej energie vyrábať: kyslík a glukóza.
The kyslík vyrobený fotosyntézou vychádza vo forme plynu a je to ten, ktorý sa nachádza vo vzduchu. Je zavedený všetkými aeróbnymi organizmami, kde vstupuje do dýchacieho reťazca ako konečný akceptor elektrónov. za vzniku vody, ktorá sa nazýva oxidačná voda a je eliminovaná živými bytosťami v pote, moči, slzách atď. Oxid uhličitý (ktorý tiež obsahuje kyslík) je produktom aeróbnych katabolických reakcií a je vylučovaný aeróbnymi organizmami a recyklovaný rastlinami spôsobom uvedeným vyššie.

Tento kyslík, ktorý sa nachádza vo vzduchu, používa človek aj pri svojich reakciách na spaľovaním, pri ktorom, ako už bolo uvedené, vzniká oxid uhličitý, ktorý sa tiež recykluje v fotosyntéza.

Týmto spôsobom existuje neustála cirkulácia kyslíka a akási symbióza medzi organizmami, ktoré dýchajú kyslík, a rastlinami, kde sa tieto organizmy nachádzajú. aeróby používajú kyslík z rastlín na svoj metabolizmus a produkujú oxid uhličitý, ktorý rastliny používajú na výrobu kyslíka a živiny.

Cyklus dusíka

Prirodzený cyklický proces, pri ktorom sa dusík začleňuje do pôdy a pred návratom do atmosféry sa stáva súčasťou živých organizmov. Dusík, nevyhnutná súčasť aminokyselín, je základnou súčasťou života. Nachádza sa v 79% podiele v atmosfére, ale plynný dusík musí byť predtým, ako ho môžu živé organizmy použiť, transformovať do chemicky využiteľnej formy. To sa dosiahne cyklom dusíka, v ktorom sa plynný dusík premieňa na amoniak alebo dusičnany. Energia, ktorú prispievajú slnečné lúče a kozmické žiarenie, slúži na kombináciu dusíka a plynný kyslík na dusičnany, ktoré sú prenášané na zemský povrch pomocou zrážky. Biologická fixácia, ktorá je zodpovedná za väčšinu procesu premeny dusíka, sa vyrába pôsobením voľných baktérií viažucich dusík, symbiotické baktérie, ktoré žijú na koreňoch rastlín (najmä strukovinách a jelšiach), modrozelené riasy, niektoré lišajníky a lesné epifity tropický
The dusík fixovaný vo forme amoniaku a dusičnanov, je absorbovaný priamo rastlinami a zabudovaný do ich tkanív vo forme rastlinných bielkovín. Dusík potom putuje hore potravinovým reťazcom z rastlín k bylinožravcom a odtiaľ k mäsožravcom. Keď rastliny a zvieratá uhynú, dusíkaté zlúčeniny sa štiepia a vytvárajú amoniak, čo je proces, ktorý sa nazýva amoniakácia. Časť tohto amoniaku je regenerovaná rastlinami; zvyšok sa rozpúšťa vo vode alebo zostáva v pôde, kde ju mikroorganizmy premieňajú na dusičnany alebo dusitany v procese zvanom nitrifikácia. Dusičnany sa môžu skladovať v rozkladajúcom sa humuse alebo vymiznúť z pôdy vylúhovaním a premývaním do potokov a jazier. Ďalšou možnosťou je premena na dusík denitrifikáciou a návrat do atmosféry.

V prírodných systémoch je dusík, ktorý sa stráca denitrifikáciou, lúhovaním, eróziou a podobne, nahradený procesom fixácie a inými zdrojmi dusíka. Antropické (ľudské) zasahovanie do cyklu dusíka však môže viesť k menšiemu množstvu dusíka v cykle alebo k preťaženiu systému. Napríklad intenzívne obrábanie, ťažba a vyklčovanie lesov spôsobili pokles obsahu dusíka v pôde (niektoré z straty na poľnohospodárskych územiach je možné vyrovnať iba pomocou umelých dusíkatých hnojív, čo si vyžaduje veľké náklady energický). Na druhej strane vylúhovanie dusíka z príliš oplodnenej poľnohospodárskej pôdy, nevyberaný výrub lesov, živočíšny odpad a voda Zvyšky pridali do vodných ekosystémov príliš veľa dusíka, čo spôsobilo pokles kvality vody a stimulovalo nadmerný rast riasy. Oxid dusičitý navyše unikal do atmosféry výfukmi automobilov a tepelné elektrárne sa rozkladajú a reagujú s inými látkami znečisťujúcimi ovzdušie, ktoré vedú k vzniku smogu fotochemický.

Uhlíkový cyklus

Cez ňu prúdi energia cez suchozemský ekosystém. Základný cyklus začína, keď rastliny prostredníctvom fotosyntézy využívajú oxid uhličitý (CO₂) prítomné v atmosfére alebo rozpustené vo vode. Časť tohto uhlíka sa stáva súčasťou rastlinných tkanív vo forme sacharidov, tukov a bielkovín; zvyšok sa vracia do atmosféry alebo do vody dýchaním. Uhlík teda prechádza na bylinožravce, ktoré požierajú rastliny a tým využívajú, preskupujú a degradujú zlúčeniny uhlíka. Veľká časť sa uvoľňuje vo forme CO₂ dýchaním, ako vedľajší produkt metabolizmu, ale časť sa ukladá v živočíšnych tkanivách a prechádza na mäsožravce, ktoré sa živia bylinožravcami. Nakoniec sa všetky zlúčeniny uhlíka rozkladajú a uhlík sa uvoľňuje ako CO.₂, ktorý opäť využívajú rastliny.

• Pokračujte v čítaní: Uhlík.