Ciklus dušika i njegovo značenje

Ciklus dušika i njegovo značenje

u ciklusu dušika

Ciklus dušika jedan je od osnovnih biogeokemijskih ciklusa koji su ključni za održavanje ekosustava na zemlji. Ova cirkulacija koristi dušik i recikliran. To je od presudne važnosti, jer je dušik jedan od najvažnijih elemenata za život i rast svih organizama.

Uloga dušika

Dušik je bitna komponenta života. Potrebno je formirati aminokiseline koje predstavljaju osnovu za proteine. Također je bitan dušik za stvaranje nukleotida, koji su zauzvrat građevni blokovi DNK i RNA, tj. Naša supstanca nasljeđivanja. Čak i u stvaranju klorofila, koji je potreban za fotosintezu u biljkama, dušik igra ključnu ulogu.

Unatoč ogromnoj količini dušika u atmosferi - sastoji se od oko 78% dušičnog plina (N2) - većina života ne može izravno koristiti ovaj dušik. To je zato što su atomi dušika u N2 snažno povezani jedni s drugima s trostrukom vezom. Pretvorba ili "fiksacija" ovog atmosferskog dušika u upotrebljivi oblik stoga zahtijeva znatne troškove energije.

Fiksacija dušika

Fiksacija dušika je proces u kojem se atmosferski dušik pretvara u upotrebljive dušične spojeve specijaliziranim mikroorganizmima - tako prikupljenim fiksiračima dušika. Ti su mikroorganizmi obično bakterije koje slobodno žive u okolišu ili u simbiozi (vrsta partnerstva) s biljkama.

Fiksacija dušika odvija se pretvaranjem N2 u amonijak (NH3), što je izuzetno energetsko učvršćivanje. Taj je postupak omogućen enzim nitrogenazom, koja ima sposobnost razbijanja snažne trostruke veze u N2. Čim je dušik dostupan u ovom obliku, biljke ga mogu pretvoriti u aminokiseline i tako formirati proteine.

Ciklus dušika detaljno

Ciklus dušika sastoji se od nekoliko isprepletenih procesa koji se stalno odvijaju u prirodi. Uz već spomenutu fiksaciju dušika, to su nitrifikacija, denitrifikacija i amonifikacija.

Nitrifikacija

Nitrifikacija je postupak koji radi u dva koraka i amonijak (NH3) pretvara u nitrat (NO3-). Ovu pretvorbu također vode bakterije. U prvom koraku amonijak se pretvara u nitrit (NO2), a u drugom koraku u nitrat. Nitrat je preferirani izvor dušika za mnoge biljke.

amonifikacija

Amonifikacija je proces u kojem se mrtva biomasa pretvara u amonijak ili amonij gljivama i bakterijama. To se obično događa u zemlji i važan je izvor dušika.

Denitrifikacija

Denitrifikacija je suprotna nitrifikaciji i fiksaciji dušika. To je proces u kojem se nitrat pretvara u atmosferski dušik u uvjetima niskog koksika. Ovaj se postupak može dogoditi u podovima i vodi s niskim oksigenom i dovodi do dušika iz ekosustava i vraća se u atmosferu.

Ljudski utjecaj na ciklus dušika

Čovjek je značajno utjecao na prirodni ciklus dušika kroz brojne aktivnosti. Konkretno, industrijska ekstrakcija dušika za proizvodnju gnojiva i izgaranje fosilnih goriva značilo je da bivši vezani dušik sada ulazi u okoliš kao reaktivni dušik.

preko -fertilizacija

Proizvodnja i pretjerana upotreba gnojiva dobivaju veliki dio ovog reaktivnog dušika u okoliš. To može dovesti do prekomjerne opterećenja, a time i do eutrofikacije voda. To znači da previše hranjivih sastojaka ulazi u vode, što izuzetno ubrzava rast određenih biljaka i algi. Kad ove biljke i alge umru, njihovo propadanje dovodi do nedostatka kisika u vodi - s razornim posljedicama za mornaricu.

kraj

Ciklus dušika biološki je i kemijski složen proces koji je od presudnog značaja za život na zemlji. Bez ciklusa dušika, esencijalni dušični spojevi kojima su potrebni svi životni oblici ne bi bili dostupni. Ipak, važno je da koordiniramo svoje aktivnosti kako ne bismo ugrozili prirodnu ravnotežu ovog ciklusa. Naše razumijevanje ciklusa dušika i njegova važnost stoga su ključni za održavanje raznolikosti života na našem planetu.