Cykl azotu i jego znaczenie
Cykl azotu i jego znaczenie
w cyklu azotu
Cykl azotu jest jednym z podstawowych cykli biogochemicznych, które są niezbędne do utrzymania ekosystemu na Ziemi. W tym krążeniu wykorzystuje azot i recykling. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ azot jest jednym z najważniejszych elementów życia i wzrostu wszystkich organizmów.
Rola azotu
Azot jest niezbędnym składnikiem życia. Potrzebne jest utworzenie aminokwasów, które stanowią podstawę białek. Niezbędny jest również azot do tworzenia nukleotydów, które z kolei są elementami składowymi DNA i RNA, tj. Nasza substancja dziedziczna. Nawet w tworzeniu chlorofilu, który jest niezbędny do fotosyntezy w roślinach, azot odgrywa kluczową rolę.
Pomimo ogromnej ilości azotu w atmosferze - składa się około 78% gazu azotu (N2) - większość życia nie może bezpośrednio wykorzystywać tego azotu. Wynika to z faktu, że atomy azotu w N2 są silnie ze sobą połączone z potrójnym wiązaniem. Konwersja lub „utrwalenie” tego atmosferycznego azotu w użyteczną formę wymaga zatem znacznego wydatku energetycznego.
Połączenie azotu
Połączenie azotu jest procesem, w którym azot atmosferyczny jest przekształcany w użyteczne związki azotu przez wyspecjalizowane mikroorganizmy - utrwalone azotem SO. Te mikroorganizmy są zwykle bakteriami, które albo żyją swobodnie w środowisku lub w symbiozie (rodzaj partnerstwa) z roślinami.
Połączenie azotu ma miejsce poprzez przekształcenie N2 w amoniak (NH3), który jest wyjątkowo konsumpcyjny energii. Proces ten jest możliwy dzięki enzymie azotazy, która ma zdolność łamania silnego potrójnego wiązania w N2. Gdy tylko azot jest dostępny w tej formie, rośliny mogą przekształcić go w aminokwasy, a tym samym tworzyć białka.
szczegółowo cykl azotu
Cykl azotu składa się z kilku przeplatanych procesów, które stale się występują w naturze. Oprócz wspomnianego już utrwalania azotu, są to nitryfikacja, denitryfikacja i amonifikacja.
Nitrification
Nitryfikacja jest procesem, który działa w dwóch etapach i jest przekształcany w azotan (NO3-) przez amoniak (NH3). Ta konwersja jest również prowadzona przez bakterie. W pierwszym etapie amoniak przekształca się w azotyn (NO2) i w drugim etapie w azotan. Azotan jest preferowanym źródłem azotu dla wielu roślin.
amonifikacja
Amonifikacja to proces, w którym martwa biomasa jest przekształcana w amoniak lub amon za pomocą grzybów i bakterii. Zwykle dzieje się to w ziemi i jest ważnym źródłem dostępnego azotu.
denitryfikacja
Denitryfikacja jest przeciwieństwem nitryfikacji i utrwalenia azotu. Jest to proces, w którym azotan ponownie przekształca się w atmosferyczny azot w warunkach niskiego tlenku. Proces ten może odbywać się w niskich podłogach i wodzie i prowadzi do azotu z ekosystemów i wraca do atmosfery.
Wpływ człowieka na cykl azotu
Człowiek znacząco wpłynął na naturalny cykl azotu poprzez liczne działania. W szczególności przemysłowa ekstrakcja azotu do produkcji nawozów i spalanie paliw kopalnych oznaczało, że wcześniej związany azot dostaje się teraz do środowiska jako reaktywny azot.
Przekroczenie -Br />
Produkcja i nadmierne stosowanie nawozów dostaje dużą część tego reaktywnego azotu do środowiska. Może to prowadzić do przesadzania, a tym samym do eutrofizacji wód. Oznacza to, że zbyt wiele składników odżywczych dostaje się do wód, co ogromnie przyspiesza wzrost niektórych roślin i glonów. Kiedy te rośliny i glony umierają, ich rozkład prowadzi do braku tlenu w wodzie - z niszczycielskimi konsekwencjami dla marynarki wojennej.
end
Cykl azotu jest biologicznie i chemicznie złożonym procesem, który ma kluczowe znaczenie dla życia na Ziemi. Bez cyklu azotu niezbędne związki azotu, które potrzebują wszystkich form życia, nie byłyby dostępne. Niemniej jednak ważne jest, abyśmy koordynowali nasze działania, aby nie zagrażać naturalnej równowagi tego cyklu. Nasze zrozumienie cyklu azotu i jego znaczenie są zatem kluczowe dla utrzymania różnorodności życia na naszej planecie.