- Ano ang isang biogeochemical cycle?
- Daloy ng enerhiya at nutrisyon
- Pangkalahatang pamamaraan ng isang biogeochemical cycle
- Ang mga mikroorganismo ay may mahalagang papel
- Pag-aaral at aplikasyon
- Pag-uuri ng mga biogeochemical cycle
- Micro at macronutrient
- Sedimentary at atmospheric
- Lokal at pandaigdigan
- Ikot ng tubig
- Papel ng tubig
- Imbakan ng tubig
- Mga Motors ng hydrological cycle
- Pagsasama ng tubig sa mga nabubuhay na nilalang
- Ang mga pagbabago sa siklo ng tubig salamat sa pagkakaroon ng tao
- Ikot ng carbon
- Papel ng karbon
- Mga reservoir
- Photosynthesis at paghinga: mga gitnang proseso
- Pagsasama ng carbon sa mga nabubuhay na nilalang
- Alternatibong mga ruta ng ikot
- Ang mga pagbabago sa siklo ng carbon salamat sa pagkakaroon ng tao
- Ikot ng nitrogen
- Papel ng nitrogen
- Mga reservoir
- Madaling mapagkukunan ng nitrogen
- Ang mga organismo ng pag-aayos ng nitrogen
- Mga proseso ng pag-aayos ng hindi biological na nitrogen
- Pagsasama ng nitroheno sa mga buhay na nilalang
- Ito ay hindi isang saradong siklo
- Ang mga pagbabago sa siklo ng nitrogen salamat sa pagkakaroon ng tao
- Ikot ng posporus
- Papel na posporus
- Mga reservoir
- Pagsasama ng posporus sa buhay na mga nilalang
- Ang mga pagbabago sa pag-ikot ng posporus dahil sa pagkakaroon ng tao
- Sulphur cycle
- Papel ng asupre
- Mga reservoir
- Pagsasama ng asupre sa mga buhay na nilalang
- O cycle ng ikot
- Papel ng oxygen
- Mga reservoir
- Pagsasama ng oxygen sa mga nabubuhay na nilalang
- Ikot ng calcium
- Mga reservoir
- Pagsasama ng calcium sa mga nabubuhay na tao
- Siklo ng sodium
- Papel ng sodium
- Imbakan ng tubig
- Pagsasama ng sodium sa mga nabubuhay na nilalang
- Mga Sanggunian
Ang mga biogeochemical cycle ay binubuo ng landas na sinundan ang iba't ibang mga nutrisyon o elemento na bahagi ng mga organikong nilalang. Ang transit na ito ay nangyayari sa loob ng mga pamayanang biological, kapwa sa mga biotic at abiotic entities na bumubuo nito.
Ang mga nutrisyon ay ang mga bloke ng gusali na bumubuo ng macromolecules, at sila ay naiuri ayon sa dami ng kailangan ng buhay sa mga macro nutrients at micronutrients.
Pinagmulan: pixabay.com
Ang buhay sa planeta sa mundo ay nagtatapos ng tungkol sa 3 bilyong taon, kung saan paulit-ulit na muling nai-recycle ang parehong nutrisyon. Ang sustansya ng nutrisyon ay matatagpuan sa mga sangkap na abiotic ng ekosistema, tulad ng kapaligiran, bato, fossil fuels, mga karagatan, at iba pa. Inilalarawan ng mga siklo ang mga landas ng mga nutrients mula sa mga reservoir, sa pamamagitan ng mga bagay na nabubuhay, at bumalik sa mga reservoir.
Ang impluwensya ng mga tao ay hindi napansin sa paglilipat ng mga nutrisyon, dahil ang mga aktibidad na anthropogeniko - lalo na ang industriyalisasyon at pananim - ay nagbago ng konsentrasyon at samakatuwid ang balanse ng mga siklo. Ang mga kaguluhan na ito ay may mahalagang mga kahihinatnan sa ekolohiya.
Susunod ay ilalarawan namin ang pagpasa at pag-recycle ng mga pinaka-natitirang micro at macronutrients sa planeta, lalo na: tubig, carbon, oxygen, posporus, asupre, nitrogen, calcium, sodium, potassium, asupre.
Ano ang isang biogeochemical cycle?
Daloy ng enerhiya at nutrisyon
Ang pana-panahong talahanayan ay binubuo ng 111 elemento, kung saan 20 lamang ang mahalaga para sa buhay at, dahil sa kanilang biological na papel, tinawag silang mga elemento ng biogenetic. Sa ganitong paraan, ang mga organismo ay nangangailangan ng mga elementong ito at lakas din upang mapanatili ang kanilang sarili.
May daloy ng dalawang sangkap na ito (sustansya at enerhiya) na inilipat nang unti-unti sa lahat ng antas ng kadena ng pagkain.
Gayunpaman, mayroong isang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang daloy: ang enerhiya ay dumadaloy lamang sa isang direksyon at pumapasok sa ecosystem nang hindi lubusang masunog; habang ang mga nutrisyon ay matatagpuan sa paglilimita ng dami at lumipat sa mga siklo - na bilang karagdagan sa mga buhay na organismo ay nagsasangkot ng mga mapagkukunan ng abiotic. Ang mga siklo na ito ay ang biogeochemical.
Pangkalahatang pamamaraan ng isang biogeochemical cycle
Ang salitang biogeochemical ay nabuo ng unyon ng mga Greek Roots bio na nangangahulugang buhay at geo na nangangahulugang lupa. Samakatuwid, inilalarawan ng mga biogeochemical cycle ang mga tilapon ng mga elementong ito na bahagi ng buhay, sa pagitan ng mga biotic at abiotic na sangkap ng ekosistema.
Dahil ang mga siklo na ito ay lubos na kumplikado, kadalasang inilalarawan ng mga biologo ang kanilang pinakamahalagang yugto, na maaaring mai-summarize bilang: ang lokasyon o reservoir ng elemento na pinag-uusapan, ang pagpasok nito sa mga buhay na organismo - sa pangkalahatan ang pangunahing mga tagagawa, na sinusundan ng pagpapatuloy nito sa pamamagitan ng chain trophic, at sa wakas ang muling pagbubuo ng elemento sa reservoir salamat sa nabubulok na mga organismo.
Ang pamamaraan na ito ay gagamitin upang ilarawan ang ruta ng bawat elemento para sa bawat yugto na nabanggit. Sa likas na katangian, ang mga hakbang na ito ay nangangailangan ng nauugnay na mga pagbabago depende sa bawat elemento at istraktura ng trophic ng system.
Ang mga mikroorganismo ay may mahalagang papel
Mahalagang i-highlight ang papel ng mga microorganism sa mga prosesong ito, dahil, salamat sa pagbawas at mga reaksiyon ng oksihenasyon, pinapayagan nila ang mga nutrisyon na pumasok muli sa mga siklo.
Pag-aaral at aplikasyon
Ang pag-aaral ng isang ikot ay isang hamon para sa mga ekolohista. Bagaman ito ay isang ekosistema na ang perimeter ay tinatanggal (tulad ng isang lawa, halimbawa) mayroong isang palaging daloy ng materyal na palitan sa kapaligiran na nakapaligid sa kanila. Iyon ay, bilang karagdagan sa pagiging kumplikado, ang mga siklo na ito ay konektado sa bawat isa.
Ang isang pamamaraan na ginamit ay ang radioactive isotope label at ang pagsubaybay ng elemento sa pamamagitan ng abiotic at biotic na sangkap ng sistema ng pag-aaral.
Pag-aaral kung paano gumagana ang pag-recycle ng mga nutrisyon at kung anong estado ito ay isang marker ng kaugnayan sa ekolohiya, na nagsasabi sa amin tungkol sa pagiging produktibo ng system.
Pag-uuri ng mga biogeochemical cycle
Walang iisang paraan upang maiuri ang mga biogeochemical cycle. Ang bawat may-akda ay nagmumungkahi ng isang angkop na pag-uuri na sumusunod sa iba't ibang pamantayan. Sa ibaba ay ilalahad namin ang tatlo sa mga inuriang ginamit:
Micro at macronutrient
Ang ikot ay maaaring maiuri ayon sa elemento na naipalipat. Ang mga Macronutrients ay mga elemento na ginagamit sa mga naaasahang pagkilala ng mga organikong nilalang, lalo na: carbon, nitrogen, oxygen, posporus, asupre at tubig.
Ang iba pang mga elemento ay kinakailangan lamang sa maliit na halaga, tulad ng posporus, asupre, potasa, bukod sa iba pa. Bilang karagdagan, ang mga micronutrients ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang medyo mababang kadaliang mapakilos sa mga system.
Bagaman ang mga elementong ito ay ginagamit sa maliit na dami, mahalaga pa rin ito para sa mga organismo. Kung nawawala ang isang pagkaing nakapagpalusog, pipigilan nito ang paglaki ng mga nabubuhay na bagay na pinag-uusapan sa ekosistema. Samakatuwid, ang mga biological na bahagi ng tirahan ay isang mahusay na marker upang matukoy ang kahusayan ng paggalaw ng mga elemento.
Sedimentary at atmospheric
Hindi lahat ng mga nutrisyon ay nasa parehong halaga o madaling magagamit sa mga organismo. At depende ito - higit sa lahat - sa kung ano ang pinagmulan o abiotic reservoir.
Ang ilang mga may-akda ay nag-uuri ng mga ito sa dalawang kategorya, depende sa kapasidad ng paggalaw ng elemento at ang reservoir sa: sedimentary at mga atmospheric cycle.
Sa nakaraan, ang elemento ay hindi maaaring lumipat sa kapaligiran at makaipon sa lupa (posporus, kaltsyum, potasa); habang ang huli ay binubuo ng mga siklo ng gas (carbon, nitrogen, atbp.)
Sa mga siklo ng atmospheric ang mga elemento ay nakalagay sa ibabang layer ng troposera, at magagamit sa mga indibidwal na bumubuo sa biosoffer. Sa kaso ng mga sedimentary cycle, ang pagpapakawala ng elemento mula sa reservoir nito ay nangangailangan ng pagkilos ng mga kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng solar radiation, pagkilos ng mga ugat ng halaman, ulan, at iba pa.
Sa mga tiyak na kaso, ang isang solong ekosistema ay maaaring hindi magkaroon ng lahat ng kinakailangang mga elemento upang maganap ang kumpletong siklo. Sa mga kasong ito, ang isa pang kalapit na ekosistema ay maaaring ang tagapagbigay ng nawawalang elemento, sa gayon pagkonekta sa maraming mga rehiyon.
Lokal at pandaigdigan
Ang isang ikatlong pag-uuri na ginamit ay ang sukat kung saan pinag-aralan ang site, na maaaring maging sa isang lokal na tirahan o sa buong mundo.
Ang pag-uuri na ito ay malapit na nauugnay sa nauna, dahil ang mga elemento na may reserbang sa atmospheric ay may malawak na pamamahagi at maiintindihan sa buong mundo, habang ang mga elemento ay sedimentary reserba at may isang limitadong kapasidad para sa paggalaw.
Ikot ng tubig
Papel ng tubig
Ang tubig ay isang mahalagang sangkap para sa buhay sa mundo. Ang mga organikong nilalang ay binubuo ng mataas na proporsyon ng tubig.
Ang sangkap na ito ay partikular na matatag, na ginagawang posible upang mapanatili ang isang angkop na temperatura sa loob ng mga organismo. Bilang karagdagan, ito ay ang kapaligiran kung saan ang napakalawak na halaga ng mga reaksyon ng kemikal na nagaganap sa loob ng mga organismo.
Sa wakas, ito ay isang halos unibersal na solvent (mga mololohang apolar ay hindi natutunaw sa tubig), na nagpapahintulot sa mga infinities ng mga solusyon na nabuo ng mga polar solvents.
Imbakan ng tubig
Ang lohikal, ang pinakamalaking reservoir ng tubig sa lupa ay mga karagatan, kung saan matatagpuan namin ang halos 97% ng kabuuang planeta at takpan ang higit sa tatlong-kapat ng planeta na nakatira namin. Ang natitirang porsyento ay kinakatawan ng mga ilog, lawa at yelo.
Mga Motors ng hydrological cycle
Mayroong isang serye ng mga pisikal na puwersa na pinipilit ang paggalaw ng mahalagang likido sa pamamagitan ng planeta at pinapayagan itong isagawa ang hydrological cycle. Ang mga puwersa na ito ay kinabibilangan ng: solar energy, na nagpapahintulot sa pagpasa ng tubig mula sa isang likidong estado patungo sa isang gas na estado, at gravity na nagtutulak ng mga molekula ng tubig pabalik sa lupa sa anyo ng ulan, snow, o hamog.
Lalo pa nating ilalarawan ang bawat isa sa mga hakbang na binanggit sa ibaba:
(i) Pagsingaw: ang pagbabago ng estado ng tubig ay hinihimok ng enerhiya mula sa araw at pangunahing nangyayari sa karagatan.
(ii) Pag-uumpisa: ang tubig ay bumalik sa mga reservoir salamat sa pag-ulan sa iba't ibang anyo (snow, ulan, atbp.) at kumuha ng iba't ibang mga ruta, alinman sa mga karagatan, sa mga lawa, sa lupa, sa mga deposito sa ilalim ng lupa, at iba pa.
Sa bahagi ng karagatan ng siklo, ang proseso ng pagsingaw ay lumampas sa pag-ulan, na nagreresulta sa isang netong pakinabang ng tubig na pumapasok sa kalangitan. Ang pagsasara ng ikot ay nangyayari sa paggalaw ng tubig sa pamamagitan ng mga ruta sa ilalim ng lupa.
Pagsasama ng tubig sa mga nabubuhay na nilalang
Ang isang makabuluhang porsyento ng katawan ng mga buhay na nilalang ay binubuo ng tubig. Sa amin mga tao, ang halagang ito ay nasa paligid ng 70%. Para sa kadahilanang ito, ang bahagi ng ikot ng tubig ay nangyayari sa loob ng mga organismo.
Ginagamit ng mga halaman ang kanilang mga ugat upang makakuha ng tubig sa pamamagitan ng pagsipsip, habang ang heterotrophic at aktibong mga organismo ay maaaring kumonsumo nang direkta mula sa ekosistema o sa pagkain.
Hindi tulad ng siklo ng tubig, ang ikot ng iba pang mga nutrisyon ay may kasamang mahahalagang pagbabago sa mga molekula kasama ang kanilang mga tilapon, habang ang tubig ay nananatiling hindi nagbabago (ang mga pagbabago lamang sa estado ang nangyayari.)
Ang mga pagbabago sa siklo ng tubig salamat sa pagkakaroon ng tao
Ang tubig ay isa sa pinakamahalagang mapagkukunan para sa populasyon ng tao. Ngayon, ang kakapusan ng mahahalagang likido ay lumalaki nang malaki at kumakatawan sa isang problema ng pandaigdigang pag-aalala. Bagaman mayroong isang malaking halaga ng tubig, isang maliit na bahagi lamang ang tumutugma sa sariwang tubig.
Ang isa sa mga disbentaha ay ang pagbawas sa pagkakaroon ng tubig para sa patubig. Ang pagkakaroon ng aspalto at kongkreto na ibabaw ay binabawasan ang ibabaw na maaaring tumagos ang tubig.
Ang malawak na larangan ng paglilinang ay kumakatawan din sa pagbaba sa sistema ng ugat na nagpapanatili ng isang sapat na dami ng tubig. Bilang karagdagan, ang mga sistema ng patubig ay nag-aalis ng napakaraming tubig.
Sa kabilang banda, ang asin sa sariwang paggamot ng tubig ay isang pamamaraan na isinasagawa sa mga dalubhasang halaman. Gayunpaman, ang paggamot ay mahal at kumakatawan sa isang pagtaas sa pangkalahatang mga antas ng kontaminasyon.
Sa wakas, ang pagkonsumo ng kontaminadong tubig ay isang pangunahing problema para sa pagbuo ng mga bansa.
Ikot ng carbon
Papel ng karbon
Ang buhay ay gawa sa carbon. Ang atom na ito ay ang istrukturang balangkas ng lahat ng mga organikong molekula na bahagi ng mga nabubuhay na nilalang.
Pinapayagan ng Carbon ang pagbuo ng lubos na variable at matatag na mga istraktura, salamat sa pag-aari nito na bumubuo ng solong, doble at triple na mga covalent na bono kasama at kasama ng iba pang mga atom.
Salamat sa ito maaari itong bumuo ng isang halos walang hanggan bilang ng mga molekula. Ngayon halos 7 milyong mga kemikal na compound ay kilala. Sa mataas na bilang na ito, humigit-kumulang 90% ay mga organikong sangkap, ang istrukturang base kung saan ang carbon atom. Ang mahusay na kakayahang magamit ng molekular na elemento ay tila ang sanhi ng kasaganaan nito.
Mga reservoir
Ang siklo ng carbon ay nagsasangkot ng maraming ekosistema, lalo na: mga lupain ng lupa, mga katawan ng tubig, at ang kapaligiran. Sa tatlong mga reservoir ng carbon na ito, ang isa na ang pinakamahalaga ay ang karagatan. Ang kapaligiran ay isang mahalagang reservoir kahit na medyo maliit.
Sa parehong paraan, ang lahat ng biomass ng mga buhay na organismo ay kumakatawan sa isang mahalagang reservoir para sa nutrient na ito.
Photosynthesis at paghinga: mga gitnang proseso
Sa parehong mga rehiyon ng aquatic at terrestrial, ang gitnang punto ng pag-recycle ng carbon ay potosintesis. Ang prosesong ito ay isinasagawa pareho sa pamamagitan ng mga halaman at sa pamamagitan ng isang serye ng algae na mayroong makinarya ng enzymatic na kinakailangan para sa proseso.
Iyon ay, ang carbon ay pumapasok sa mga buhay na nilalang kapag nakuha nila ito sa anyo ng carbon dioxide at ginagamit ito bilang isang substrate para sa potosintesis.
Sa kaso ng mga photosynthetic aquatic organism, ang paggana ng carbon dioxide ay nangyayari nang direkta sa pamamagitan ng pagsasama ng natunaw na elemento sa katawan ng tubig - na matatagpuan sa mas maraming dami kaysa sa kapaligiran.
Sa panahon ng fotosintesis, ang carbon mula sa kapaligiran ay isinasama sa mga tisyu ng katawan. Sa kabilang banda, ang mga reaksyon ng kung saan nangyayari ang paghinga ng cellular ay nagsasagawa ng kabaligtaran na proseso: naglalabas ng carbon na isinama sa mga nabubuhay na nilalang mula sa kapaligiran.
Pagsasama ng carbon sa mga nabubuhay na nilalang
Ang mga pangunahing mamimili o halamang gulay ay pinapakain ng mga gumagawa at naaangkop ang carbon na nakaimbak sa kanilang mga tisyu. Sa puntong ito, ang carbon ay tumatagal ng dalawang mga ruta: nakaimbak ito sa mga tisyu ng mga hayop na ito at ang isa pang bahagi ay pinakawalan sa kapaligiran sa pamamagitan ng paghinga, sa anyo ng carbon dioxide.
Kaya't ang carbon ay nagpapatuloy ng kurso nito sa buong buong kadena ng pagkain ng komunidad na pinag-uusapan. Sa ilang mga punto, ang hayop ay mamamatay at ang katawan nito ay mabulok ng mga microorganism. Sa gayon, ang carbon dioxide ay bumalik sa kapaligiran at ang siklo ay maaaring magpatuloy.
Alternatibong mga ruta ng ikot
Sa lahat ng mga ecosystem - at depende sa mga organismo na naninirahan doon - nag-iiba ang ritmo ng siklo. Halimbawa, ang mga mollusk at iba pang mikroskopiko na organismo na nagbibigay buhay sa dagat ay may kakayahang kunin ang carbon dioxide na natunaw sa tubig at pagsamahin ito sa kaltsyum upang magbunga ng isang molekula na tinatawag na calcium carbonate.
Ang tambalang ito ay magiging bahagi ng mga shell ng mga organismo. Matapos mamatay ang mga organismo na ito, ang kanilang mga shell ay unti-unting naipon sa mga deposito na, habang lumilipas ang oras, magbabago sa apog.
Depende sa heolohikal na konteksto kung saan nakalantad ang katawan ng tubig, maaaring malantad ang apog at magsimulang mawala, na nagreresulta sa pagtakas ng carbon dioxide.
Ang isa pang pangmatagalang landas sa siklo ng carbon ay nauugnay sa paggawa ng mga fossil fuels. Sa susunod na seksyon makikita natin kung paano nakakaapekto ang pagkasunog ng mga mapagkukunang ito sa normal o natural na kurso ng siklo.
Ang mga pagbabago sa siklo ng carbon salamat sa pagkakaroon ng tao
Ang mga tao ay naiimpluwensyahan ang likas na kurso ng siklo ng carbon sa libu-libong taon. Ang lahat ng aming mga aktibidad - tulad ng pang-industriya at deforestation - nakakaapekto sa pagpapalabas at mga mapagkukunan ng mahalagang sangkap na ito.
Sa partikular, ang paggamit ng mga fossil fuels ay nakakaapekto sa pag-ikot. Kapag sinusunog namin ang gasolina kami ay gumagalaw ng malaking halaga ng carbon na nasa hindi aktibo na geological reservoir papunta sa kapaligiran, na kung saan ay isang aktibong reservoir. Dahil sa huling siglo ang pagtaas ng paglabas ng carbon ay naging dramatikong.
Ang pagpapakawala ng carbon dioxide sa kalangitan ay isang katotohanan na nakakaapekto sa amin nang direkta, dahil pinatataas nito ang mga temperatura ng planeta at isa sa mga gas na kilala bilang mga gas ng greenhouse.
Ikot ng nitrogen
Ikot ng nitrogen. Natanggal ni YanLebrel mula sa isang imahe mula sa Environment Agency Proteksyon: http://www.epa.gov/oloa/html/nitrogen.html, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons
Papel ng nitrogen
Sa mga organikong nilalang nakita namin ang nitrogen sa dalawa sa mga pangunahing macromolecules nito: mga protina at nucleic acid.
Ang dating ay responsable para sa isang malawak na iba't ibang mga pag-andar, mula sa istruktura hanggang transportasyon; habang ang huli ay ang mga molekula na namamahala sa pag-iimbak ng impormasyon ng genetic at isinalin ito sa mga protina.
Bilang karagdagan, ito ay isang bahagi ng ilang mga bitamina na mga mahahalagang elemento para sa metabolic pathway.
Mga reservoir
Ang pangunahing reserbang nitrogen ay ang kapaligiran. Sa puwang na ito napag-alaman natin na 78% ng mga gas na naroroon sa hangin ay nitrogen gas (N 2. )
Bagaman ito ay isang mahalagang elemento para sa mga nabubuhay na nilalang, alinman sa mga halaman o hayop ay walang kakayahang kunin ang gas na ito nang direkta mula sa kapaligiran - tulad ng nangyayari sa carbon dioxide, halimbawa.
Madaling mapagkukunan ng nitrogen
Para sa kadahilanang ito, ang nitrogen ay dapat iharap bilang isang assimilable molekula. Iyon ay, na ito ay nasa pinababang o "naayos" na form. Ang isang halimbawa nito ay ang nitrates (HINDI 3 - ) o amonya (NH 3. )
Mayroong mga bakterya na nagtatatag ng isang simbolong simbolong may kaugnayan sa ilang mga halaman (tulad ng mga bula) at kapalit ng proteksyon at pagkain ay ibinabahagi nila ang mga compound na nitrogen na ito.
Ang iba pang mga uri ng bakterya ay gumagawa din ng ammonia gamit ang mga amino acid at iba pang mga nitrogenous compound na nakaimbak sa mga corpses at biological basura bilang mga substrates.
Ang mga organismo ng pag-aayos ng nitrogen
Mayroong dalawang pangunahing grupo ng mga fixatives. Ang ilang mga bakterya, asul-berde na algae, at actinomycete fungi ay maaaring kumuha ng Molekyul na gasolina at isama ito nang direkta bilang bahagi ng kanilang mga protina, na naglalabas ng labis sa anyo ng ammonia. Ang prosesong ito ay tinatawag na ammonification.
Ang isa pang pangkat ng bakterya na nakatira sa lupa ay may kakayahang kumuha ng ammonia o ang ammonium ion sa nitrite. Ang pangalawang proseso na ito ay tinatawag na nitrification.
Mga proseso ng pag-aayos ng hindi biological na nitrogen
Mayroon ding mga di-biological na proseso na may kakayahang makagawa ng mga nitrogen oxides, tulad ng mga de-koryenteng bagyo o sunog. Sa mga kaganapang ito, pinagsasama ng nitrogen ang oxygen, na nagbubunga ng isang assimilable compound.
Ang proseso ng pag-aayos ng nitrogen ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging mabagal, pagiging isang paglilimita sa hakbang para sa pagiging produktibo ng mga ekosistema, parehong terrestrial at aquatic.
Pagsasama ng nitroheno sa mga buhay na nilalang
Sa sandaling natagpuan ng mga halaman ang nitrogen reservoir sa assimilable form (ammonia at nitrate) isinasama nila ang mga ito sa iba't ibang mga biological molecule, namely: amino acid, ang mga bloke ng gusali ng mga protina; mga nucleic acid; bitamina; atbp.
Kapag ang nitrat ay nakasama sa mga selula ng halaman, nangyayari ang isang reaksyon at nabawasan ito sa form ng ammonium.
Ang siklo ng molekula ng nitrohen kapag ang isang pangunahing mamimili ay nagpapakain sa mga halaman at isinasama ang nitrogen sa kanilang sariling mga tisyu. Maaari rin silang maubos ng mga kumakain ng mga labi o sa pamamagitan ng mabulok na mga organismo.
Sa gayon, ang nitrogen ay gumagalaw sa buong chain ng pagkain. Ang isang makabuluhang bahagi ng nitrogen ay pinakawalan kasama ang basura at nabubulok na mga bangkay.
Ang bakterya na gumagawa ng buhay sa lupa at sa mga katawan ng tubig ay may kakayahang kunin ang nitrogen na ito at mai-convert ito sa mga assimilable na sangkap.
Ito ay hindi isang saradong siklo
Matapos ang paglalarawan na ito, tila ang siklo ng nitrogen ay sarado at nagpapatuloy sa sarili. Gayunpaman, ito ay lamang ng isang sulyap. Mayroong iba't ibang mga proseso na nagiging sanhi ng pagkawala ng nitrogen, tulad ng mga pananim, pagguho, pagkakaroon ng sunog, paglusob ng tubig, atbp.
Ang isa pang sanhi ay tinatawag na denitrification at sanhi ito ng mga bakterya na nangunguna sa proseso. Kapag natagpuan sa isang kapaligiran na walang oxygen, ang mga bakteryang ito ay kumukuha ng nitrates at bawasan ang mga ito, ilalabas ito muli sa kapaligiran bilang isang gas. Karaniwan ang kaganapang ito sa mga lupa na ang tubig ay hindi mabisa.
Ang mga pagbabago sa siklo ng nitrogen salamat sa pagkakaroon ng tao
Ang mga compound ng nitrogen na ginagamit ng tao ay nangibabaw sa siklo ng nitrogen. Kasama sa mga compound na ito ang mga synthetic fertilizers na mayaman sa ammonia at nitrates.
Ang labis na nitrogen na ito ay nagdulot ng kawalan ng timbang sa normal na landas ng tambalan, lalo na sa pagbabago ng mga pamayanan ng halaman dahil ngayon ay nagdurusa sila sa labis na pagpapabunga. Ang kababalaghan na ito ay tinatawag na eutrophication. Ang isa sa mga mensahe ng kaganapang ito ay ang pagtaas ng mga nutrisyon ay hindi palaging positibo.
Isa sa mga malubhang kahihinatnan ng katotohanan na ito ay ang pagkawasak ng mga pamayanan ng mga kagubatan, lawa at ilog. Dahil walang sapat na balanse, ang ilang mga species, na tinatawag na nangingibabaw na species, dumami at namuno sa ekosistema, na bumabawas ng pagkakaiba-iba.
Ikot ng posporus
Papel na posporus
Sa mga biological system, ang posporus ay naroroon sa mga molekula na tinatawag na enerhiya na "barya" ng cell, tulad ng ATP, at sa iba pang mga molekula ng paglipat ng enerhiya, tulad ng NADP. Ito ay naroroon din sa mga molekula ng pagmamana, kapwa sa DNA at RNA, at sa mga molekula na bumubuo ng mga lamad ng lipid.
Gumaganap din ito ng mga papel na istruktura, dahil naroroon sa mga istruktura ng buto ng linya ng vertebrate, kabilang ang parehong mga buto at ngipin.
Mga reservoir
Hindi tulad ng nitrogen at carbon, ang posporus ay hindi natagpuan bilang isang libreng gas sa kapaligiran. Ang pangunahing reservoir nito ay mga bato, na naka-link sa oxygen sa anyo ng mga molekula na tinatawag na phosphates.
Tulad ng inaasahan, ang proseso ng pagpapadanak na ito ay mabagal. Samakatuwid, ang posporus ay itinuturing na isang bihirang nutrient sa kalikasan.
Pagsasama ng posporus sa buhay na mga nilalang
Kapag angkop ang mga kondisyon sa heograpiya at klimatiko, nagsisimula ang mga bato ng isang proseso ng pagguho o pagsusuot. Salamat sa ulan, ang mga pospeyt ay nagsisimula na matunaw at maaaring makuha ng mga ugat ng mga halaman o sa pamamagitan ng isa pang serye ng mga pangunahing gumagawa ng mga organismo.
Ang serye ng mga photosynthetic na organismo ay may pananagutan sa pagsasama ng posporus sa kanilang mga tisyu. Simula sa mga basal na organismo na ito, nagsisimula ang posporus sa paglipat nito sa pamamagitan ng mga antas ng trophic.
Sa bawat link sa kadena, ang bahagi ng posporus ay pinalabas ng mga indibidwal na bumubuo nito. Kapag namatay ang mga hayop, ang isang serye ng mga espesyal na bakterya ay kumukuha ng posporus at isama ito pabalik sa lupa bilang mga pospeyt.
Ang mga posporus ay maaaring tumagal ng dalawang mga landas: ay nasisipsip muli ng mga autotroph o simulan ang kanilang akumulasyon sa mga sediment upang bumalik sa kanilang mabato na estado.
Ang posporus na naroroon sa mga ekosistema ng karagatan ay nagtatapos din sa mga sediment ng mga katawan ng tubig na ito, at ang bahagi nito ay maaaring makuha ng mga naninirahan.
Ang mga pagbabago sa pag-ikot ng posporus dahil sa pagkakaroon ng tao
Ang pagkakaroon ng mga tao at ang kanilang mga pamamaraan sa agrikultura ay nakakaapekto sa siklo ng posporus sa parehong paraan tulad ng nakakaapekto sa siklo ng nitrogen. Ang aplikasyon ng mga pataba ay naglilikha ng isang hindi nagagawang pagtaas sa nutrisyon, na humahantong sa eutrophication ng lugar, na nagdudulot ng kawalan ng timbang sa pagkakaiba-iba ng kanilang mga komunidad.
Tinatayang na sa huling 75 taon, ang industriya ng pataba ay sanhi ng mga konsentrasyon ng posporus na tumaas halos apat na beses.
Sulphur cycle
Papel ng asupre
Ang ilang mga amino acid, amines, NADPH, at coenzyme A ay mga biological molecule na nagsisilbi ng iba't ibang mga pag-andar sa metabolismo. Lahat sila ay naglalaman ng asupre sa kanilang istraktura.
Mga reservoir
Ang mga reservoir ng sulphur ay iba-iba, kabilang ang mga katawan ng tubig (sariwa at asin), mga kapaligiran sa terrestrial, kapaligiran, mga bato at sediment. Ito ay matatagpuan higit sa lahat bilang asupre dioxide (SO 2. )
Pagsasama ng asupre sa mga buhay na nilalang
Mula sa mga imbakan, nagsisimula nang matunaw ang sulpate at ang mga unang link sa kadena ng pagkain ay maaaring makuha ito bilang isang ion. Matapos ang mga reaksyon ng pagbawas, ang asupre ay handa na isama sa mga protina.
Kapag isinama, ang elemento ay maaaring magpatuloy sa pagpasa nito sa pamamagitan ng kadena ng pagkain, hanggang sa pagkamatay ng mga organismo. Ang mga bakterya ay may pananagutan sa paglabas ng asupre na nakulong sa mga bangkay at basura, ibabalik ito sa kapaligiran.
O cycle ng ikot
O cycle ng ikot. Si Eme Chicano, mula sa Wikimedia Commons
Papel ng oxygen
Para sa mga organismo na may aerobic at facultative respiration, ang oxygen ay kumakatawan sa elektronong tumatanggap sa metabolic reaksyon na kasangkot sa prosesong ito. Samakatuwid, mahalaga na mapanatili ang pagkuha ng enerhiya.
Mga reservoir
Ang pinakamahalagang reservoir ng oxygen sa planeta ay kinakatawan ng kapaligiran. Ang pagkakaroon ng molekulang ito ay nagbibigay sa rehiyon na ito ng isang character na oxidizing.
Pagsasama ng oxygen sa mga nabubuhay na nilalang
Tulad ng sa siklo ng carbon, ang cellular respiration at fotosintesis ay dalawang mahalagang metabolic pathway na nag-orkestra ng tilapon ng oxygen sa planeta sa lupa.
Sa proseso ng paghinga, ang mga hayop ay kumuha ng oxygen at gumawa ng carbon dioxide bilang isang basura na produkto. Ang oxygen ay mula sa metabolismo ng mga halaman, na kung saan ay maaaring isama ang carbon dioxide at gamitin ito bilang mga substrate para sa mga reaksyon sa hinaharap.
Ikot ng calcium
Mga reservoir
Ang kaltsyum ay matatagpuan sa lithosphere, na naka-embed sa mga sediment at bato. Ang mga batong ito ay maaaring produkto ng fossilization ng mga hayop sa dagat na ang mga panlabas na istraktura ay mayaman sa calcium. Natagpuan din ito sa mga kweba.
Pagsasama ng calcium sa mga nabubuhay na tao
Ang pag-ulan at iba pang mga klimatiko na kaganapan ay nagdudulot ng pagguho ng mga bato na naglalaman ng kaltsyum, na nagiging sanhi ng pagpapalabas nito at pinapayagan ang mga buhay na organismo na sumipsip sa kanila sa anumang punto sa kadena ng pagkain.
Ang nutrient na ito ay isasama sa buhay na nilalang, at sa oras ng kamatayan nito ay isasagawa ng bakterya ang nauugnay na mga reaksyon ng agnas na makamit ang pagpapalabas ng elementong ito at ang pagpapatuloy ng siklo.
Kung ang kaltsyum ay pinakawalan sa isang katawan ng tubig, maaari itong gaganapin sa ibaba at magsimula muli ang pagbuo ng bato. Ang pag-alis ng tubig sa lupa ay may mahalagang papel din sa pagpapakilos ng calcium.
Ang parehong lohika ay nalalapat sa siklo ng ion ng potassium, na matatagpuan sa mga luad na lupa.
Siklo ng sodium
Papel ng sodium
Ang sodium ay isang ion na nagsasagawa ng maraming mga pag-andar sa katawan ng mga hayop, tulad ng nerve impulse at mga kontraksyon ng kalamnan.
Imbakan ng tubig
Ang pinakamalaking reservoir ng sodium ay matatagpuan sa masamang tubig, kung saan ito ay natunaw sa anyo ng isang ion. Tandaan na ang karaniwang asin ay nabuo ng unyon sa pagitan ng sodium at klorin.
Pagsasama ng sodium sa mga nabubuhay na nilalang
Ang sodium ay higit sa lahat ay kinukuha ng mga organismo na nagbibigay buhay sa dagat, na sumipsip nito at maaaring dalhin ito sa lupa, alinman sa pamamagitan ng tubig o pagkain. Ang ion ay maaaring maglakbay na natunaw sa tubig, kasunod ng landas na inilarawan sa hydrological cycle.
Mga Sanggunian
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biochemistry. Baligtad ko.
- Campbell, MK, & Farrell, KAYA (2011). Biochemistry. Thomson. Brooks / Cole.
- Cerezo García, M. (2013). Mga pundasyon ng pangunahing biyolohiya. Mga lathalain ng Universitat Jaume I.
- Devlin, TM (2011). Teksto ng biochemistry. John Wiley at Mga Anak.
- Freeman, S. (2017). Siyensiya ng biyolohikal. Edukasyon sa Pearson.
- Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Pangunahing biyolohiya at kalusugan. Elsevier
- Gama, M. (2007). Biology: isang Constructivist Diskarte. (Tomo 1). Edukasyon sa Pearson.
- Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochemistry: teksto at atlas. Panamerican Medical Ed.
- Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Human biochemistry: pangunahing kurso. Baligtad ko.
- Moldoveanu, SC (2005). Analytical pyrolysis ng synthetic organic polymers (Tomo 25). Elsevier.
- Moore, JT, & Langley, RH (2010). Biochemistry para sa mga dummies. John Wiley at Mga Anak.
- Mga Mougios, V. (2006). Mag-ehersisyo biochemistry. Human Kinetics.
- Müller-Esterl, W. (2008). Biochemistry. Mga pundasyon para sa agham ng gamot at buhay. Baligtad ko.
- Poortmans, JR (2004). Mga prinsipyo ng biochemistry ng ehersisyo. 3 rd , binagong edisyon. Karger.
- Teijón, JM (2006). Mga pundasyon ng istrukturang biochemistry. Editorial Tébar.
- Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Pangkalahatang biology: mga sistema ng pamumuhay. Grupo Editorial Patria.
- Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Pangunahing mga compound ng kemikal. Editoryal UNED.
- Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochemistry. Panamerican Medical Ed.