Циклуси кисеоника, азота и угљеника

Циклус кисеоника

Кисеоник је веома важна компонента ваздуха и потребан је за одржавање живота.
Кисеоник учествује у многим основним реакцијама за одржавање живота, он је коначни акцептор електрона у респираторни ланац који је максимални добављач енергије у аеробним организмима (они су ти који троше кисеоник).

Фотосинтеза је основни процес којим биљке производе сопствену храну (то јест, оне су аутотрофи). Да би извршили фотосинтезу, хлоропласти (у зеленим биљкама) захватају угљен-диоксид (који садржи кисеоник и угљеник) из околине, воде и на крају, користећи ензиме и светлосну енергију, производити: кисеоник и глукоза.
Тхе кисеоник произведена у фотосинтези излази у облику гаса и налази се у ваздуху. Уносе га сви аеробни организми, где улази у респираторни ланац као завршни акцептор електрона. да би се створила вода која се назива оксидациона вода и коју жива бића елиминишу у зноју, урину, сузама итд. Угљен-диоксид (који такође садржи кисеоник) је производ аеробних катаболичких реакција, а аеробни организми га избацују, а биљке рециклирају на горе виђени начин.

Овај кисеоник, који се налази у ваздуху, користи и човек у својим реакцијама на сагоревањем, које, као што смо раније видели, ствара угљен-диоксид који се такође рециклира у фотосинтеза.

На тај начин постоји стална циркулација кисеоника и својеврсна симбиоза између организама који удишу кисеоник и биљака, где организми аероби користе кисеоник из биљака за свој метаболизам и производе угљен-диоксид који биљке користе за производњу кисеоника и хранљиве материје.

Циклус азота

Природни циклични процес током којег се азот уграђује у земљиште и постаје део живих организама пре повратка у атмосферу. Азот, есенцијални део аминокиселина, основни је елемент живота. У атмосфери се налази у уделу од 79%, али гасовити азот мора да се трансформише у хемијски употребљив облик пре него што га живи организми могу да користе. То се постиже циклусом азота, у коме се гасовити азот претвара у амонијак или нитрате. Енергија коју доприносе сунчеви зраци и космичко зрачење служе за комбиновање азота и гасовити кисеоник у нитрате, који се на површину земље преносе падавине. Биолошка фиксација, одговорна за већину процеса претварања азота, настаје деловањем слободних бактерија које фиксирају азот, симбиотске бактерије које живе на биљном корену (посебно махунаркама и јовама), плаво-зеленим алгама, одређеним лишајевима и шумским епифитима тропским
Тхе азота фиксиран у облику амонијака и нитрата, биљке га директно апсорбују и уграђују у њихова ткива у облику биљних протеина. Азот затим путује прехрамбеним ланцем од биљака до биљоједа, а одатле до месождера. Када биљке и животиње угину, азотна једињења се разграђују производећи амонијак, процес који се назива амонификација. Део овог амонијака биљке обнављају; остатак се раствара у води или остаје у земљишту, где га микроорганизми претварају у нитрате или нитрите у процесу који се назива нитрификација. Нитрати се могу чувати у хумусу који се распада или нестати из тла испирањем, испирајући се у потоке и језера. Друга могућност је претварање у азот денитрификацијом и повратак у атмосферу.

У природним системима, азот који се губи денитрификацијом, лужењем, ерозијом и слично замењује се поступком фиксације и другим изворима азота. Антропска (људска) интерференција у азотном циклусу може, међутим, довести до мање азота у циклусу или до преоптерећења система. На пример, интензивна обрада, сеча и крчење шума проузроковали су смањење садржаја азота у земљишту (неке од губици на пољопривредним територијама могу се надокнадити само вештачким азотним ђубривима, која укључују велике трошкове енергичан). С друге стране, испирање азота са превише оплођеног пољопривредног земљишта, неселективна сеча шума, животињског отпада и воде Остаци су додали превише азота у водене екосистеме, узрокујући пад квалитета воде и подстичући прекомерни раст алге. Поред тога, азот-диоксид испуштен у атмосферу издувним гасовима аутомобила и термоелектране се разлажу и реагују са другим атмосферским загађивачима што доводи до смога фотохемијска.

Циклус угљеника

Кроз њега енергија тече кроз копнени екосистем. Основни циклус започиње када биљке фотосинтезом користе угљен-диоксид (ЦО₂) присутни у атмосфери или растворени у води. Део овог угљеника постаје део биљних ткива у облику угљених хидрата, масти и протеина; остатак се дисањем враћа у атмосферу или воду. Дакле, угљеник прелази на биљоједе који једу биљке и на тај начин користе, преуређују и разграђују једињења угљеника. Велики део се ослобађа у облику ЦО₂ дисањем, као нуспродукт метаболизма, али део се складишти у животињским ткивима и прелази у месождере који се хране биљоједима. На крају, сва једињења угљеника се разлажу распадањем, а угљеник се ослобађа као ЦО.₂, коју биљке поново користе.

• Настави да читаш: Угљеник.