Slāpekļa cikls un tā nozīme

Slāpekļa cikls un tā nozīme

slāpekļa ciklā

Slāpekļa cikls ir viens no pamata biogueoķīmiskajiem cikliem, kas ir būtisks, lai uzturētu ekosistēmu uz Zemes. Šajā cirkulācijā tiek izmantots slāpeklis un pārstrādāts. Tas ir kritiski svarīgi, jo slāpeklis ir viens no vissvarīgākajiem dzīves elementiem un visu organismu izaugsme.

slāpekļa loma

Slāpeklis ir būtiska dzīves sastāvdaļa. Tas ir nepieciešams, lai veidotu aminoskābes, kas atspoguļo olbaltumvielu pamatu. Būtisks ir arī slāpeklis nukleotīdu veidošanai, kas savukārt ir DNS un RNS celtniecības bloki, t.i., mūsu mantojuma viela. Pat hlorofila veidošanā, kas nepieciešama fotosintēzei augos, slāpeklim ir izšķiroša loma.

Neskatoties uz milzīgo slāpekļa daudzumu atmosfērā - tas sastāv no aptuveni 78% slāpekļa gāzes (N2) - lielākā daļa dzīves nevar tieši izmantot šo slāpekli. Tas notiek tāpēc, ka slāpekļa atomi N2 ir cieši savienoti viens ar otru ar trīskāršu saiti. Tāpēc šī atmosfēras slāpekļa pārveidošanai vai "fiksācijai" tādējādi ir nepieciešami ievērojami enerģijas izdevumi.

slāpekļa fiksācija

Slāpekļa fiksācija ir process, kurā atmosfēras slāpeklis tiek pārveidots par izmantojamiem slāpekļa savienojumiem ar specializētiem mikroorganismiem - tik sauktajiem slāpekļa fiksētājiem. Šie mikroorganismi parasti ir baktērijas, kas vai nu brīvi dzīvo vidē, vai simbiozi (sava ​​veida partnerība) ar augiem.

Slāpekļa fiksācija notiek, pārveidojot N2 amonjakam (NH3), kas ir ārkārtīgi enerģijas daudzums. Šo procesu padara iespējamu enzīma slāpekļa brīža, kurai ir iespēja sadalīt spēcīgo trīskāršo saiti N2. Tiklīdz slāpeklis ir pieejams šajā formā, augi to var pārveidot par aminoskābēm un tādējādi veidot olbaltumvielas.

Slāpekļa cikls detalizēti

Slāpekļa cikls sastāv no vairākiem savstarpēji saistītiem procesiem, kas pastāvīgi notiek dabā. Papildus jau minētajai slāpekļa fiksācijai, tā ir nitrifikācija, denitrifikācija un amonifikācija.

nitrifikācija

Nitrifikācija ir process, kas darbojas divos posmos un amonjaks tiek pārveidots par nitrātu (NO3-). Šo konvertāciju vada arī baktērijas. Pirmajā posmā amonjaks tiek pārveidots par nitrītu (NO2) un otrajā solī uz nitrātu. Nitrāts ir vēlamais slāpekļa avots daudziem augiem.

amonifikācija

Amonifikācija ir process, kurā mirušo biomasu pārrēķina par amonjaku vai amoniju sēnes un baktērijas. Parasti tas notiek zemē un ir svarīgs pieejamais slāpekļa avots.

denitrifikācija

Denitrifikācija ir pretējs nitrifikācijas un slāpekļa fiksācijai. Šis ir process, kurā nitrāts atkal tiek pārveidots par atmosfēras slāpekli ar zemu -oksigēna apstākļiem. Šis process var notikt zemas -oksigēna grīdās un ūdenī, un tas noved pie slāpekļa no ekosistēmām un nonāk atpakaļ atmosfērā.

Cilvēka ietekme uz slāpekļa ciklu

Cilvēks ir ievērojami ietekmējis dabisko slāpekļa ciklu daudzās aktivitātēs. Jo īpaši slāpekļa rūpnieciskā ekstrakcija mēslojuma ražošanai un fosilā kurināmā sadedzināšana nozīmēja, ka agrāk saistītais slāpeklis tagad nonāk vidē kā reaktīvs slāpeklis.

Over -Fertilization

Videi liela daļa šī reaktīvā slāpekļa iegūst lielu daļu šī reaktīvā slāpekļa. Tas var izraisīt pārmērīgu dumpošanu un tādējādi ūdeņu eitrofikāciju. Tas nozīmē, ka pārāk daudz barības vielu nonāk ūdeņos, kas ārkārtīgi paātrina noteiktu augu un aļģu augšanu. Kad šie augi un aļģes mirst, to sabrukšana izraisa skābekļa trūkumu ūdenī - ar postošām sekām Jūras spēkiem.

beigas

Slāpekļa cikls ir bioloģiski un ķīmiski sarežģīts process, kam ir izšķiroša nozīme dzīvībai uz Zemes. Bez slāpekļa cikla nebūtiskie slāpekļa savienojumi, kuriem vajadzīgas visas dzīvības formas, nebūtu pieejami. Neskatoties uz to, ir svarīgi, lai mēs koordinētu savu darbību, lai neapdraudētu šī cikla dabisko līdzsvaru. Tāpēc mūsu izpratne par slāpekļa ciklu un tā nozīmi ir būtiska, lai saglabātu dzīves daudzveidību uz mūsu planētas.