8 TÄRKEINTÄ BIOGEOKEMIALLISTA SYKLIÄ (KUVAUS) - BIOLOGIA - 2025

Biogeokemialliset syklit käsittää syötön jälkeen eri ravintoaineiden tai elementtejä, jotka ovat osa orgaanisten olentojen. Tämä kauttakulku tapahtuu biologisissa yhteisöissä, sekä bioottisissa että abioottisissa kokonaisuuksissa, jotka sitä muodostavat.

Ravinteet ovat rakenneosia, jotka muodostavat makromolekyylejä, ja ne luokitellaan määrän mukaan, jota elävä olento tarvitsee makroravinteissa ja mikrotravinteissa.

Lähde: pixabay.com

Maapallon elämä juontaa juurensa noin 3 miljardiin vuoteen, jolloin sama ravintoallas on kierrätetty uudestaan ​​ja uudestaan. Ravinnevaranto sijaitsee ekosysteemin abioottisissa komponenteissa, kuten ilmakehässä, kivissä, fossiilisissa polttoaineissa, valtamereissä. Syklit kuvaavat ravintoaineiden kulkureittejä näistä säiliöistä, elävien esineiden läpi ja takaisin säiliöihin.

Ihmisten vaikutus ei ole jäänyt huomaamatta ravinteiden kuljetuksessa, koska ihmisen toiminta - erityisesti teollistuminen ja kasvit - ovat muuttaneet pitoisuuksia ja siten syklien tasapainoa. Näillä häiriöillä on tärkeitä ekologisia seurauksia.

Seuraavaksi kuvaamme maapallon merkittävimpien mikro- ja makroravinteiden, nimittäin: vesi, hiili, happi, fosfori, rikki, typpi, kalsium, natrium, kalium, rikki, kulkua ja kierrätystä.

Mikä on biogeokemiallinen sykli?

Energian ja ravinteiden virtaus

Jaksotaulukko koostuu 111 elementistä, joista vain 20 ovat välttämättömiä elämälle, ja biologisen roolinsa vuoksi niitä kutsutaan biogeneettisiksi elementeiksi. Tällä tavalla organismit tarvitsevat näitä elementtejä ja myös energiaa itsensä ylläpitämiseksi.

Näistä kahdesta ainesosasta (ravinteet ja energia) tapahtuu virtaus, joka siirtyy vähitellen ruokaketjun kaikilla tasoilla.

Näiden kahden virtauksen välillä on kuitenkin ratkaiseva ero: energia virtaa vain yhteen suuntaan ja tulee ekosysteemiin tyhjentämättä; kun taas ravintoaineita löytyy rajoittavista määristä ja ne liikkuvat jaksoissa - joihin elävien organismien lisäksi liittyy abioottisia lähteitä. Nämä syklit ovat biogeokemikaaleja.

Biogeokemiallisen syklin yleiskaavio

Termi biogeokemiallinen muodostuu kreikkalaisten juurten bio yhdistymisestä, joka tarkoittaa elämää ja geo, joka tarkoittaa maata. Tästä syystä biogeokemialliset syklit kuvaavat näiden elementtien kulkuratoja, jotka ovat osa elämää, ekosysteemien bioottisten ja abioottisten komponenttien välillä.

Koska nämä jaksot ovat erittäin monimutkaisia, biologit kuvaavat yleensä niiden tärkeimmät vaiheet, jotka voidaan tiivistää seuraavasti: kyseessä olevan alkuaineen sijainti tai säiliö, sen pääsy eläviin organismeihin - yleensä alkutuottajiin, jota seuraa sen jatkuvuus ketjun läpi troofinen, ja lopuksi elementin uudelleenintegroituminen säiliöön hajoavien organismien ansiosta.

Tätä mallia käytetään kuvaamaan kunkin elementin reitti jokaiselle mainitussa vaiheessa. Luonnossa nämä vaiheet vaativat asiaankuuluvia muutoksia kustakin elementistä ja järjestelmän troofisesta rakenteesta riippuen.

Mikro-organismeilla on tärkeä rooli

On tärkeää korostaa mikro-organismien roolia näissä prosesseissa, koska pelkistys- ja hapetusreaktioiden ansiosta ne sallivat ravinteiden pääsyn sykliin uudelleen.

Opiskelu ja hakemukset

Syklin opiskelu on haaste ekologille. Vaikka se on ekosysteemi, jonka kehä on rajoitettu (kuten esimerkiksi järvi), materiaalivaihto tapahtuu jatkuvasti niitä ympäröivän ympäristön kanssa. Eli että nämä syklit ovat monimutkaisten lisäksi myös kytketty toisiinsa.

Yksi käytetyistä menetelmistä on radioaktiivisten isotooppien merkinnät ja elementtiseuranta tutkimusjärjestelmän abioottisten ja bioottisten komponenttien avulla.

Ravinteiden kierrätyksen toiminnan selvittäminen ja missä tilassa se on, on merkitys ekologiselle merkitykselle, joka kertoo meille järjestelmän tuottavuudesta.

Biogeokemiallisten syklien luokitukset

Biogeokemiallisia syklejä ei voida luokitella yhdellä tavalla. Jokainen kirjoittaja ehdottaa sopivaa luokitusta eri kriteerien perusteella. Alla esitetään kolme käytettyä luokitusta:

Mikro- ja makroravinteet

Jakso voidaan luokitella mobilisoidun elementin mukaan. Makroravinteet ovat alkuaineita, joita orgaaniset olennot käyttävät huomattavissa määrin, nimittäin: hiili, typpi, happi, fosfori, rikki ja vesi.

Muita alkuaineita tarvitaan vain pieninä määrinä, kuten fosforia, rikkiä, kaliumia. Lisäksi mikroravinteille on ominaista melko heikko liikkuvuus järjestelmissä.

Vaikka näitä alkuaineita käytetään pieninä määrinä, ne ovat silti elintärkeitä organismeille. Jos ravintoaine puuttuu, se rajoittaa kyseisessä ekosysteemissä asuvien elävien asioiden kasvua. Siksi elinympäristön biologiset komponentit ovat hyvä merkitsijä elementtien liikkumisen tehokkuuden määrittämiseksi.

Sedimenttinen ja ilmakehän

Kaikki ravintoaineet eivät ole saman määrän tai helposti saatavissa organismeille. Ja tämä riippuu - lähinnä - siitä, mikä on sen lähde tai abioottinen säiliö.

Jotkut kirjoittajat luokittelevat ne kahteen luokkaan, elementin ja säiliön liikkumiskapasiteetista riippuen: sedimentti- ja ilmakertoihin.

Edellisessä elementti ei voi siirtyä ilmakehään ja kertyy maaperään (fosfori, kalsium, kalium); kun taas jälkimmäiset käsittävät kaasusyklit (hiili, typpi jne.)

Ilmakehän jaksoissa elementit sijaitsevat troposfäärin alemmassa kerroksessa ja ovat biosfäärin muodostavien yksilöiden käytettävissä. Sedimenttisyklien tapauksessa elementin vapauttaminen säiliöstään vaatii muun muassa ympäristötekijöiden, kuten aurinkosäteilyn, kasvien juurten ja sateen vaikutuksia.

Erityistapauksissa yhdellä ekosysteemillä ei ehkä ole kaikkia tarvittavia elementtejä koko syklin suorittamiseksi. Näissä tapauksissa puuttuvan elementin toimittaja voi olla toinen naapurimaiden ekosysteemi, joka yhdistää siten useita alueita.

Paikallinen ja globaali

Kolmas käytetty luokittelu on asteikko, jolla aluetta tutkitaan, joka voi olla paikallisessa elinympäristössä tai globaalisti.

Tämä luokittelu liittyy läheisesti edelliseen, koska ilmakehän varannoilla olevien elementtien jakauma on laaja ja niitä voidaan ymmärtää maailmanlaajuisesti, kun taas alkuaineet ovat sedimenttivarantoja ja niiden liikkumismahdollisuudet ovat rajoitetut.

Veden kierto

Veden rooli

Vesi on tärkeä osa elämää maan päällä. Orgaaniset olennot koostuvat suuresta osasta vettä.

Tämä aine on erityisen vakaa, mikä mahdollistaa sopivan lämpötilan pitämisen organismien sisällä. Lisäksi ympäristössä tapahtuu valtava määrä kemiallisia reaktioita organismien sisällä.

Lopuksi se on melkein universaali liuotin (apolaariset molekyylit eivät liukene veteen), joka mahdollistaa liuosten äärettömyyden muodostumisen polaaristen liuottimien kanssa.

varasto

Loogisesti, suurin maapallon vesisäiliö on valtameriä, joista löytyy melkein 97% koko planeetasta ja jotka kattavat yli kolme neljäsosaa planeettamme asumisesta. Jäljellä olevaa prosenttia edustavat joet, järvet ja jää.

Hydrologisen syklin moottorit

On joukko fyysisiä voimia, jotka ajavat elintärkeän nesteen liikkumisen planeetan läpi ja sallivat sen suorittaa hydrologisen syklin. Näihin voimiin kuuluvat: aurinkoenergia, joka antaa veden siirtyä nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan, ja painovoima, joka ajaa vesimolekyylit takaisin maahan sateen, lumen tai kasteen muodossa.

Kuvailemme tarkemmin kutakin alla mainittua vaihetta:

i) Haihtuminen: Auringon energia johtaa veden tilan muutokseen ja tapahtuu pääasiassa valtameressä.

(ii) Sademäärä: vesi palaa säiliöihin erilaisten sateiden (lumi, sade jne.) ansiosta ja kulkemalla eri reittejä, joko valtameriin, järviin, maahan, maanalaisiin esiintymiin.

Syklin valtamerellisessä komponentissa haihtumisprosessi ylittää saostumisen, mikä johtaa ilmakehän menevän veden nettovoittoon. Jakson päättyminen tapahtuu veden liikkuessa maanalaisten reittien läpi.

Veden sisällyttäminen eläviin olentoihin

Merkittävä osa elävien olentojen ruumista koostuu vedestä. Meissä ihmisissä tämä arvo on noin 70%. Tästä syystä osa vesikierrosta tapahtuu organismien sisällä.

Kasvit käyttävät juurtensa avulla vettä imeytymisen kautta, kun taas heterotrofiset ja aktiiviset organismit voivat kuluttaa sitä suoraan ekosysteemistä tai ruoassa.

Toisin kuin vesisykli, muiden ravinteiden kierto sisältää tärkeitä modifikaatioita molekyyleissä niiden kulkureiteillä, kun taas vesi pysyy käytännössä muuttumattomana (vain tilanmuutokset tapahtuvat.)

Muutokset vesisyklissä ihmisen läsnäolon ansiosta

Vesi on yksi ihmiskunnan arvokkaimmista resursseista. Nykyään elintärkeän nesteen pula kasvaa räjähdysmäisesti ja on maailmanlaajuisesti huolestuttava ongelma. Vaikka vettä on paljon, vain pieni osa vastaa makeaa vettä.

Yksi haitoista on kasteluveden saatavuuden vähentyminen. Asfaltti- ja betonipintojen läsnäolo vähentää pintaa, johon vesi voisi tunkeutua.

Laajat viljelykentät edustavat myös laskua juurijärjestelmässä, joka ylläpitää riittävää määrää vettä. Lisäksi kastelujärjestelmät poistavat valtavan määrän vettä.

Toisaalta suolan ja makean veden käsittely on menetelmä, joka suoritetaan erikoistuneissa laitoksissa. Käsittely on kuitenkin kallista ja edustaa yleisen kontaminaation tason nousua.

Viimein saastuneen veden kulutus on merkittävä ongelma kehitysmaille.

Hiilisykli

Hiilirooli

Elämä on tehty hiilestä. Tämä atomi on rakennekehys kaikille orgaanisille molekyyleille, jotka ovat osa eläviä olentoja.

Hiili mahdollistaa erittäin muuttuvien ja erittäin vakaiden rakenteiden muodostumisen, sen ominaisuuden ansiosta, että se muodostaa yhden, kaksois- ja kolmoiskovalenttisia sidoksia muiden atomien kanssa ja niiden kanssa.

Tämän ansiosta se voi muodostaa melkein äärettömän määrän molekyylejä. Nykyään tunnetaan lähes 7 miljoonaa kemiallista yhdistettä. Tästä suuresta määrästä noin 90% on orgaanisia aineita, joiden rakennepohja on hiiliatomi. Elementin suuri molekyylinen monipuolisuus näyttää olevan syy sen runsauteen.

säiliöt

Hiilikierto sisältää useita ekosysteemejä, nimittäin: maa-alueita, vesistöjä ja ilmakehää. Näistä kolmesta hiilisäiliöstä tärkein on valtameri. Ilmapiiri on myös tärkeä säiliö, vaikka se onkin suhteellisen pieni.

Samoin kaikki elävien organismien biomassa edustaa tärkeätä ravintoaineen säiliötä.

Fotosynteesi ja hengitys: keskeiset prosessit

Sekä vesi- että maa-alueilla hiilen kierrätyksen keskipiste on fotosynteesi. Tämän prosessin suorittavat sekä kasvit että joukko leviä, joilla on prosessin edellyttämät entsymaattiset koneet.

Toisin sanoen hiili pääsee eläviin asioihin, kun ne vangitsevat sen hiilidioksidin muodossa ja käyttävät sitä substraattina fotosynteesiin.

Fotosynteettisten vesieliöiden tapauksessa hiilidioksidin imeytyminen tapahtuu suoraan integroitumalla liuennut elementti vesistöyn - jota löytyy paljon suuremmasta määrästä kuin ilmakehässä.

Fotosynteesin aikana ympäristön hiili sisällytetään kehon kudoksiin. Päinvastoin, reaktiot, joilla soluhengitys tapahtuu, suorittaa päinvastaisen prosessin: vapauttaa ilmakehästä hiilen, joka on sisällytetty eläviin olentoihin.

Hiilen sisällyttäminen eläviin olentoihin

Alkutuottajat tai kasvissyöjät syövät tuottajia ja sopivat heidän kudoksiinsa varastoituneen hiilen. Tässä vaiheessa hiili kulkee kahdella tavalla: se varastoituu näiden eläinten kudoksiin ja toinen osa vapautuu ilmakehään hengityksen kautta hiilidioksidin muodossa.

Siten hiili jatkaa kulkuaan kyseisen yhteisön koko ravintoketjussa. Jossain vaiheessa eläin kuolee ja mikro-organismit hajoavat sen ruumiin. Siten hiilidioksidi palaa ilmakehään ja kierto voi jatkua.

Vaihteen vaihtoehtoiset reitit

Kaikissa ekosysteemeissä - ja siellä asuvista organismeista riippuen - jakson rytmi vaihtelee. Esimerkiksi nilviäisillä ja muilla meressä eläviä mikroskooppisia organismeja on kyky uuttaa veteen liuotetulla hiilidioksidilla ja yhdistää se kalsiumin kanssa, jolloin saadaan molekyyli, jota kutsutaan kalsiumkarbonaatiksi.

Tämä yhdiste on osa organismien kuoria. Kun nämä organismit kuolevat, niiden kuoret kerääntyvät vähitellen kerrostumiin, jotka ajan myötä muuttuvat kalkkikiveiksi.

Riippuen geologisesta tilanteesta, johon vesistö altistuu, kalkkikivi voi altistua ja alkaa liueta, mikä johtaa hiilidioksidin poistumiseen.

Toinen pitkäaikainen polku hiilikierrossa liittyy fossiilisten polttoaineiden tuotantoon. Seuraavassa osiossa näemme, kuinka näiden resurssien palaminen vaikuttaa syklin normaaliin tai luonnolliseen kulkuun.

Muutokset hiilisyklissä ihmisen läsnäolon ansiosta

Ihmiset ovat vaikuttaneet hiilisyklin luonnolliseen kulkuun tuhansien vuosien ajan. Kaikki toimintamme - kuten teollisuus ja metsien hävittäminen - vaikuttavat tämän elintärkeän elementin vapautumiseen ja lähteisiin.

Erityisesti fossiilisten polttoaineiden käyttö on vaikuttanut kiertoon. Polttaessamme polttoainetta siirrymme valtavia määriä hiiltä, ​​joka oli passiivisessa geologisessa säiliössä ilmakehään, joka on aktiivinen säiliö. Hiilen vapautumisen kasvu on viime vuosisadan jälkeen ollut dramaattista.

Hiilidioksidin vapautuminen ilmakehään on tosiasia, joka vaikuttaa suoraan meihin, koska se nostaa planeetan lämpötilaa ja on yksi kaasuista, joita kutsutaan kasvihuonekaasuiksi.

Typpisykli

Typpisykli. Uusinut YanLebrel kuvan ympäristönsuojeluvirastolta: http://www.epa.gov/maia/html/nitrogen.html, Wikimedia Commonsin kautta

Typen rooli

Orgaanisissa olennoissa löydämme typpeä kahdesta sen perustavanlaatuisesta makromolekyylistä: proteiineista ja nukleiinihapoista.

Ensimmäiset vastaavat monenlaisista toiminnoista rakenteellisista kuljetuksiin; kun taas viimeksi mainitut ovat molekyylejä, jotka vastaavat geneettisen tiedon tallentamisesta ja sen muuntamiseksi proteiineiksi.

Lisäksi se on osa joitakin vitamiineja, jotka ovat elintärkeitä elementtejä aineenvaihduntaan.

säiliöt

Tärkein typpivaranto on ilmakehä. Tässä tilassa havaitsemme, että 78% ilmassa olevista kaasuista on typpikaasua (N _2.)

Vaikka se on olennainen osa eläviä olentoja, kumpikaan kasveista tai eläimistä ei kykene poistamaan tätä kaasua suoraan ilmakehästä - kuten tapahtuu esimerkiksi hiilidioksidilla.

Rinnastettavat typpilähteet

Tästä syystä typpi on esitettävä samanlaisena molekyylinä. Toisin sanoen se on alennetussa tai "kiinteässä" muodossa. Esimerkkejä tästä ovat nitraatit (NO ₃ ^-) tai ammoniakki (NH _3.).

On bakteereja, jotka muodostavat symbioottisen suhteen joihinkin kasveihin (kuten palkokasveihin), ja vastineeksi suojelulle ja ruoalle ne jakavat näitä typpiyhdisteitä.

Muun tyyppiset bakteerit tuottavat myös ammoniakkia käyttämällä aminohappoja ja muita typpiyhdisteitä, joita varastoidaan ruumiissa ja biologisessa jätteessä substraattina.

Typpeä kiinnittävät organismit

Kiinteitä aineita on kaksi pääryhmää. Jotkut bakteerit, sinivihreä levä ja aktinomykeettisienet voivat ottaa typpikaasumolekyylin ja sisällyttää sen suoraan osaksi proteiinejaan vapauttaen ylimäärän ammoniakin muodossa. Tätä prosessia kutsutaan ammonifikaatioksi.

Toinen maaperän bakteeriryhmä kykenee ottamaan ammoniakin tai ammoniumionin nitriiteiksi. Tätä toista prosessia kutsutaan nitrifikaatioksi.

Ei-biologiset typen kiinnitysprosessit

On myös ei-biologisia prosesseja, jotka pystyvät tuottamaan typen oksideja, kuten sähkömyrskyjä tai tulipaloja. Näissä tapauksissa typpi yhdistyy hapen kanssa, jolloin saadaan samanlainen yhdiste.

Typen kiinnitysprosessille on ominaista hidas, se on rajoittava vaihe sekä eteläisten että vesieliöiden ekosysteemien tuottavuudelle.

Typen sisällyttäminen eläviin olentoihin

Kun kasvit ovat löytäneet typpisäiliön vastaavassa muodossa (ammoniakki ja nitraatti), ne sisällyttävät ne erilaisiin biologisiin molekyyleihin, nimittäin: aminohappoihin, proteiinien rakennuspalikoihin; nukleiinihapot; vitamiineja; jne.

Kun nitraatti sisällytetään kasvisoluihin, tapahtuu reaktio ja se pelkistetään takaisin ammoniummuotoon.

Typpimolekyylit kiertävät, kun pääasiallinen kuluttaja ruokkii kasveja ja sisällyttää typen omiin kudoksiinsa. Niitä voivat käyttää myös roskien syöjät tai hajoavat organismit.

Typpi liikkuu siis koko ravintoketjun läpi. Merkittävä osa typpestä vapautuu yhdessä jätteiden ja hajoavien ruumiiden kanssa.

Maaperässä ja vesistöissä elävät bakteerit kykenevät ottamaan tämän typen ja muuttamaan sen takaisin vastaaviksi aineiksi.

Se ei ole suljettu jakso

Tämän kuvauksen jälkeen näyttää siltä, ​​että typpisykli on suljettu ja itsestään pysyvä. Tämä on kuitenkin vain yhdellä silmäyksellä. On olemassa erilaisia ​​prosesseja, jotka aiheuttavat typpihäviöitä, kuten sato, eroosio, tulipalo, veden tunkeutuminen jne.

Toinen syy on nimeltään denitrifikaatio, ja sen aiheuttavat bakteerit, jotka johtavat prosessia. Havattuna happeettomassa ympäristössä nämä bakteerit ottavat vastaan ​​nitraatteja ja pelkistävät niitä vapauttaen sen takaisin ilmakehään kaasuna. Tämä tapahtuma on yleinen maaperässä, jonka kuivatus ei ole tehokasta.

Typpisyklin muutokset ihmisen läsnäolon ansiosta

Ihmisen käyttämät typpiyhdisteet hallitsevat typpisykliä. Näihin yhdisteisiin kuuluvat synteettiset lannoitteet, joissa on runsaasti ammoniakkia ja nitraatteja.

Tämä ylimääräinen typpi on aiheuttanut epätasapainon yhdisteen normaalissa etenemissuunnassa, etenkin kasviyhteisöjen muuttuessa, koska ne kärsivät nyt liiallisesta hedelmöityksestä. Tätä ilmiötä kutsutaan rehevöitymiseksi. Yksi tämän tapahtuman viesteistä on, että ravinteiden lisäys ei ole aina positiivista.

Yksi tämän tosiasian vakavimmista seurauksista on metsien, järvien ja jokien yhteisöjen tuhoaminen. Koska tasapainoa ei ole riittävä, jotkut lajit, joita kutsutaan hallitseviksi lajeiksi, kasvaa ja hallitsevat ekosysteemiä vähentäen monimuotoisuutta.

Fosforisykli

Fosforirooli

Biologisissa järjestelmissä fosforia on läsnä molekyyleissä, joita kutsutaan solun energia "kolikoiksi", kuten ATP, ja muissa energiansiirtomolekyyleissä, kuten NADP. Sitä on läsnä myös perinnöllisyysmolekyyleissä, sekä DNA: ssa että RNA: ssa, ja molekyyleissä, jotka muodostavat lipidikalvoja.

Sillä on myös rakenteellisia tehtäviä, koska sitä esiintyy selkärankaisten perimän luurakenteissa, mukaan lukien sekä luut että hampaat.

säiliöt

Toisin kuin typpi ja hiili, fosforia ei löydy ilmakehässä vapaana kaasuna. Sen pääsäiliö on kiviä, jotka ovat sidoksissa happeeseen fosfaatteina kutsuttujen molekyylien muodossa.

Kuten voidaan odottaa, tämä leviämisprosessi on hidas. Siksi fosforia pidetään luonnossa harvinaisena ravintoaineena.

Fosforin sisällyttäminen eläviin olentoihin

Kun maantieteelliset ja ilmasto-olosuhteet ovat sopivat, kivet alkavat eroosio- tai kulumisprosessissa. Sateen ansiosta fosfaatit alkavat laimentua, ja ne voidaan ottaa kasvien juurissa tai muussa sarjassa primaarisesti tuottavia organismeja.

Tämä sarja fotosynteettisiä organismeja vastaa fosforin sisällyttämisestä kudoksiinsa. Alkaen näistä perusorganismeista fosfori alkaa kulkeutua troofisten tasojen läpi.

Jokaisessa ketjun linkissä osa fosforia erittyy sitä muodostavien yksilöiden toimesta. Kun eläimet kuolevat, joukko erityisiä bakteereja vie fosforin ja sisällyttää sen takaisin maaperään fosfaattina.

Fosfaatit voivat kulkea kahdella tavalla: absorboitua uudelleen autotrofeilla tai aloittaa niiden kertymisen sedimenteihin palatakseen kiviseen tilaansa.

Valtamerten ekosysteemeissä oleva fosfori päätyy myös näiden vesistöjen sedimentteihin, ja sen asukkaat voivat absorboida osan siitä.

Ihmisen läsnäolosta johtuvat fosforisyklin muutokset

Ihmisten läsnäolo ja heidän maatalouden tekniikat vaikuttavat fosforisykliin samalla tavalla kuin typpisykliin. Lannoitteiden käyttö lisää ravinteiden suhteettoman määrän lisääntymistä, mikä johtaa alueen rehevöitymiseen, mikä aiheuttaa epätasapainoa niiden yhteisöjen monimuotoisuudessa.

Lannoiteteollisuuden on arvioitu aiheuttaneen viimeisen 75 vuoden aikana fosforipitoisuuksien nousun lähes nelinkertaiseksi.

Rikkisykli

Rikin rooli

Jotkut aminohapot, amiinit, NADPH ja koentsyymi A ovat biologisia molekyylejä, jotka palvelevat erilaisia ​​toimintoja aineenvaihdunnassa. Ne kaikki sisältävät rakenteessaan rikkiä.

säiliöt

Rikkisäiliöt ovat hyvin erilaisia, mukaan lukien vesimuodostumat (tuoreet ja suolat), maaympäristöt, ilmapiiri, kivet ja sedimentit. Se esiintyy pääasiassa rikkidioksidina (SO ₂).

Rikin sisällyttäminen eläviin olentoihin

Säiliöistä sulfaatti alkaa liueta ja ravintoketjun ensimmäiset linkit voivat vangita sen ioniksi. Pelkistysreaktioiden jälkeen rikki on valmis sisällytettäväksi proteiineihin.

Kun elementti on sisällytetty, se voi jatkaa kulkuaan ravintoketjun läpi organismien kuolemaan asti. Bakteerit vapauttavat ruumiista ja jätteistä loukkuun jääneen rikin vapauttaen sen ympäristöön.

Happisykli

Happisykli. Eme Chicano, Wikimedia Commonsista

Hapen rooli

Organismeille, joilla on aerobinen ja fakultatiivinen hengitys, happi edustaa elektroniakseptoria tässä prosessissa mukana olevissa metabolisissa reaktioissa. Siksi on elintärkeää ylläpitää energian saanti.

säiliöt

Ilmakehä edustaa planeetan tärkeintä happisäiliötä. Tämän molekyylin läsnäolo antaa tälle alueelle hapettavan luonteen.

Hapen sisällyttäminen eläviin olentoihin

Kuten hiilikierrossa, myös solujen hengitys ja fotosynteesi ovat kaksi tärkeätä aineenvaihdunnan reittiä, jotka johtavat hapen etenemissuunnitelmaan maapallolla.

Hengitysprosessissa eläimet ottavat happea sisään ja tuottavat hiilidioksidia jätetuotteena. Happi tulee kasvien aineenvaihdunnasta, joka puolestaan ​​voi sisältää hiilidioksidia ja käyttää sitä substraattina tulevissa reaktioissa.

Kalsiumsykli

säiliöt

Kalsiumia löytyy litosfääristä, sedimentteihin ja kiviin upotettuina. Nämä kivet saattavat olla tulosta fossiilistuessa merieläimistä, joiden ulkoisissa rakenteissa oli runsaasti kalsiumia. Sitä löytyy myös luolista.

Kalsiumin sisällyttäminen eläviin olentoihin

Sateet ja muut ilmasto-olosuhteet aiheuttavat kalsiumia sisältävien kivien eroosion, mikä vapauttaa sitä ja antaa eläville organismeille mahdollisuuden absorboida niitä missä tahansa ravintoketjun vaiheessa.

Tämä ravinne sisällytetään elävään olentoon, ja kuolemansa aikana bakteerit suorittavat asiaankuuluvat hajoamisreaktiot, jotka saavuttavat tämän alkuaineen vapautumisen ja syklin jatkuvuuden.

Jos kalsium vapautuu vesistöyn, sitä voidaan pitää pohjassa ja kallion muodostuminen alkaa uudelleen. Pohjaveden syrjäytymisellä on myös tärkeä rooli kalsiumin mobilisoinnissa.

Sama logiikka koskee kaliumionisykliä, jota esiintyy savimaassa.

Natriumsykli

Natriumin rooli

Natrium on ioni, joka suorittaa useita toimintoja eläinten kehossa, kuten hermoimpulssi ja lihasten supistukset.

varasto

Suurin natriumvarasto löytyy huonosta vedestä, jossa se liukenee ionin muodossa. Muista, että tavallinen suola muodostuu natriumin ja kloorin välisestä liitoksesta.

Natriumin sisällyttäminen eläviin olentoihin

Natriumia sisällyttävät pääasiassa meressä elävät organismit, jotka imevät sen ja voivat kuljettaa sen maahan joko veden tai ruoan kautta. Ioni voi kulkea liuenneena veteen hydrologisessa kierrossa kuvatun reitin mukaisesti.

Viitteet

1. Berg, JM, Stryer, L., ja Tymoczko, JL (2007). Biokemia. Käänsin.
2. Campbell, MK, ja Farrell, SO (2011). Biokemia. Thomson. Brooks / Cole.
3. Cerezo García, M. (2013). Perusbiologian perusteet. Jaume I -yliopiston julkaisut
4. Devlin, TM (2011). Biokemian oppikirja. John Wiley & Sons.
5. Freeman, S. (2017). Biologinen tiede. Pearson koulutus.
6. Galan, R., ja Torronteras, S. (2015). Perus- ja terveysbiologia. Elsevier
7. Gama, M. (2007). Biologia: konstruktivistinen lähestymistapa. (Osa 1). Pearson koulutus.
8. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemia: teksti ja atlas. Panamerican Medical Ed.
9. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Ihmisen biokemia: peruskurssi. Käänsin.
10. Moldoveanu, SC (2005). Synteettisten orgaanisten polymeerien analyyttinen pyrolyysi (osa 25). Elsevier.
11. Moore, JT, ja Langley, RH (2010). Biokemia tutteille. John Wiley & Sons.
12. Mougios, V. (2006). Harjoittele biokemiaa. Ihmisen kinetiikka.
13. Müller-Esterl, W. (2008). Biokemia. Lääketieteen ja biotieteiden perusteet. Käänsin.
14. Poortmans, JR (2004). Liikunnan biokemian periaatteet. 3 ^rd, uudistettu painos. Karger.
15. Teijón, JM (2006). Rakenteellisen biokemian perusteet. Toimituksellinen Tébar.
16. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., ja Dominguez, MDSV (2000). Yleinen biologia: elävät järjestelmät. Grupo Toimituksellinen Patria.
17. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, ja Del Castillo, DS (2013). Tärkeimmät kemialliset yhdisteet. Toimitus UNED.
18. Voet, D., ja Voet, JG (2006). Biokemia. Panamerican Medical Ed.