Nitrogénciklus és jelentése

Nitrogénciklus és jelentése

a nitrogénciklusban

A nitrogénciklus az egyik alapvető biookémiai ciklus, amely elengedhetetlen az ökoszisztéma fenntartásához a Földön. Ez a keringés nitrogént használ és újrahasznosítja. Ez kritikus jelentőségű, mivel a nitrogén az élet egyik legfontosabb eleme és az összes szervezet növekedése.

A nitrogén szerepe

A nitrogén az élet nélkülözhetetlen alkotóeleme. Szükség van olyan aminosavak kialakítására, amelyek képviselik a fehérjék alapját. Alapvető fontosságú a nitrogén a nukleotidok képződéséhez, amelyek viszont a DNS és az RNS építőelemei, azaz az öröklési anyagunk. Még a klorofill képződésében is, amely a növények fotoszintéziséhez szükséges, a nitrogén döntő szerepet játszik.

Annak ellenére, hogy a légkörben óriási mennyiségű nitrogén - ez a nitrogéngáz (N2) kb. 78% -ából áll - az élet nagy része nem tudja közvetlenül használni ezt a nitrogént. Ennek oka az, hogy az N2 -ben lévő nitrogénatomok hármas kötéssel szorosan kapcsolódnak egymáshoz. Ennek a légköri nitrogénnek a felhasználható formává történő átalakítása vagy „rögzítése” ezért jelentős energiafelhasználást igényel.

nitrogén rögzítés

A nitrogén rögzítése az a folyamat, amelyben a légköri nitrogént speciális mikroorganizmusok - az SO -nek nevezett nitrogén rögzítők - felhasználható nitrogénvegyületekké alakítják. Ezek a mikroorganizmusok általában olyan baktériumok, amelyek vagy szabadon élnek a környezetben, vagy szimbiózisban (egyfajta partnerség) a növényekkel.

A nitrogén rögzítésére az N2 ammóniává (NH3) konvertálásával történik, amely rendkívül energiaigényes. Ezt a folyamatot a nitrogenáz enzim lehetővé teszi, amely képes megszakítani az erős hármas kötést az N2 -ben. Amint a nitrogén rendelkezésre áll ebben a formában, a növények aminosavakká alakíthatják, és így fehérjéket képezhetnek.

A nitrogénciklus részletesen

A nitrogénciklus számos, összefonódott folyamatból áll, amelyek folyamatosan zajlanak a természetben. A már említett nitrogén -rögzítés mellett ezek a nitrifikáció, a denitrifikáció és az ammóniás.

nitrifikáció

A nitrifikáció egy olyan folyamat, amely két lépésben fut, és az ammónia (NH3) nitráttá (NO3-) konvertálja. Ezt az átalakítást baktériumok is vezetik. Az első lépésben az ammóniát nitritré (NO2) és a második lépésben nitráttá alakul. A nitrát az előnyben részesített nitrogénforrás sok növénynél.

ammónifikáció

Az ammónifikáció az a folyamat, amelyben a halott biomassza ammóniává vagy ammóniummá alakul gomba és baktériumok. Ez általában a földön történik, és fontos nitrogénforrás.

denitrifikáció

A denitrifikáció ellentétes a nitrifikációval és a nitrogén rögzítésével. Ez az a folyamat, amelyben a nitrátot alacsony -oxigén körülmények között ismét légköri nitrogénré alakítják. Ez a folyamat alacsony -oxigén padlón és vízben zajlik, és az ökoszisztémákból származó nitrogénhez vezet, és visszatér a légkörbe.

Emberi befolyás a nitrogénciklusra

Az ember számos tevékenység révén jelentősen befolyásolta a természetes nitrogén ciklust. Különösen a nitrogén ipari extrahálása a műtrágya előállításához és a fosszilis tüzelőanyagok égése azt jelentette, hogy a korábban kötött nitrogén most reaktív nitrogénként kerül a környezetbe.

over -tertilizáció

A műtrágya előállítása és túlzott használata ennek a reaktív nitrogénnek a nagy részét a környezetbe hozza. Ez túlzott megtermékenyítéshez és ezáltal a vizek eutrofizációjához vezethet. Ez azt jelenti, hogy túl sok tápanyag kerül a vizekbe, ami óriási mértékben felgyorsítja egyes növények és algák növekedését. Amikor ezek a növények és algák meghalnak, a bomlásuk a vízben az oxigén hiányához vezet - pusztító következményekkel jár a haditengerészetre.

end

A nitrogénciklus biológiai és kémiailag összetett folyamat, amely döntő jelentőségű a Föld életében. A nitrogénciklus nélkül az alapvető nitrogénvegyületek, amelyek minden életformát igényelnek, nem állnak rendelkezésre. Ennek ellenére fontos, hogy koordináljuk tevékenységeinket annak érdekében, hogy ne veszélyeztessék a ciklus természetes egyensúlyát. Ezért a nitrogénciklus és annak fontosságának megértése elengedhetetlen a bolygónk életének sokféleségének fenntartásához.