Azoto ciklas ir jo reikšmė

Azoto ciklas ir jo reikšmė

azoto cikle

Azoto ciklas yra vienas iš pagrindinių binogueocheminių ciklų, būtinų palaikyti ekosistemą Žemėje. Ši cirkuliacija naudoja azotą ir perdirbtas. Tai yra labai svarbi, nes azotas yra vienas iš svarbiausių gyvenimo elementų ir visų organizmų augimo.

azoto vaidmuo

Azotas yra esminis gyvenimo komponentas. Reikia sudaryti aminorūgštis, kurios sudaro baltymų pagrindą. Taip pat būtina azoto formavimui nukleotidams, kurie savo ruožtu yra DNR ir RNR statybiniai blokai, t. Y. Mūsų paveldėjimo medžiaga. Net formuojant chlorofilą, kuris reikalingas fotosintezei augaluose, azoto vaidmuo vaidina lemiamą vaidmenį.

Nepaisant milžiniško azoto kiekio atmosferoje, jį sudaro apie 78% azoto dujų (N2) - didžioji gyvenimo dalis negali tiesiogiai naudoti šio azoto. Taip yra todėl, kad azoto atomai N2 yra stipriai sujungti vienas su kitu trigubu jungtimi. Taigi šio atmosferos azoto pavertimas ar „fiksacija“ į tinkamą formą reikalauja nemažų energijos išlaidų.

azoto fiksacija

Azoto fiksacija yra procesas, kai atmosferos azotas yra paverčiamas naudojant naudojamus azoto junginius specializuotais mikroorganizmais - taip vadinamais azoto fikseriais. Šie mikroorganizmai paprastai yra bakterijos, kurios laisvai gyvena aplinkoje arba simbiozėje (savotiška partnerystė) su augalais.

Azoto fiksacija vyksta paverčiant N2 į amoniaką (NH3), o tai yra ypač daug energijos. Šį procesą įgalina fermento nitrogenazė, kuri turi galimybę nutraukti stiprų trigubą ryšį N2. Kai tik azoto yra tokios formos, augalai gali jį paversti aminorūgštimis ir tokiu būdu sudaryti baltymus.

Azoto ciklas išsamiai

Azoto ciklą sudaro keli susipynę procesai, kurie nuolat vyksta gamtoje. Be jau minėtos azoto fiksacijos, tai yra ir nitrifikacija, denitrifikacija ir amonifikacija.

nitrifikacija

Nitrifikacija yra procesas, einantis dviem etapais ir amoniaku (NH3) paverčiamas nitratais (NO3-). Šią konversiją taip pat lemia bakterijos. Pirmame etape amoniakas paverčiamas nitritu (NO2), o antrame žingsnyje į nitratą. Nitratas yra pageidaujamas azoto šaltinis daugeliui augalų.

amonifikacija

Amonifikacija yra procesas, kai negyvą biomasę grybai ir bakterijos paverčia amoniaku ar amoniu. Paprastai tai atsitinka žemėje ir yra svarbus turimas azoto šaltinis.

denitrifikacija

Denitrifikacija yra nitrifikacijos ir azoto fiksacijos priešingybė. Tai yra procesas, kai nitratas vėl paverčiamas atmosferos azotu vėl esant žemoms deguonies sąlygoms. Šis procesas gali vykti žemose deguonies grindyse ir vandenyje, todėl atsiranda azoto iš ekosistemų ir vėl patekti į atmosferą.

Žmogaus įtaka azoto ciklui

Žmogus padarė didelę įtaką natūraliam azoto ciklui per daugybę veiklų. Visų pirma, pramoninis azoto ekstrahavimas trąšoms gaminti ir iškastinio kuro degimas reiškė, kad anksčiau surištas azotas dabar patenka į aplinką kaip reaktyvus azotas.

per -išvengimas

Gamyba ir per didelis trąšų naudojimas į aplinką įtraukia didelę šio reaktyvaus azoto dalį. Tai gali sukelti pernešimą, taigi ir vandenų eutrofikaciją. Tai reiškia, kad į vandenis patenka per daug maistinių medžiagų, kurios nepaprastai pagreitina tam tikrų augalų ir dumblių augimą. Kai šie augalai ir dumbliai miršta, jų skilimas lemia deguonies trūkumą vandenyje - kylančiam kariniam jūrų laivynui yra niokojančių padarinių.

pabaiga

Azoto ciklas yra biologiškai ir chemiškai sudėtingas procesas, kuris yra labai svarbus gyvybei Žemėje. Be azoto ciklo, esminiai azoto junginiai, kuriems reikia visų gyvybės formų, nebūtų. Nepaisant to, svarbu koordinuoti savo veiklą, kad nekeltų pavojaus natūraliam šio ciklo pusiausvyrai. Taigi mūsų supratimas apie azoto ciklą ir jo svarba yra labai svarbūs norint išlaikyti mūsų planetos gyvenimo įvairovę.