kitaran biogeokimia

Kimia

2022

Kami menerangkan apakah kitaran atau kitaran biogeokimia jirim dan jenis yang wujud. Kitaran karbon, fosforus dan nitrogen.

Kitaran biogeokimia ialah litar anjakan jirim.

Apakah kitaran biogeokimia?

Ia dikenali sebagai kitaran biogeokimia atau kitaran jirim kepada litar pertukaran unsur kimia antara makhluk hidup dengan persekitaran yang mengelilingi mereka, melalui satu siri proses pengangkutan, pengeluaran dan penguraian. Namanya berasal dari awalan greek bio, "kehidupan dan geo, "Bumi".

Dalam kitaran biogeokimia, pelbagai bentuk kehidupan (sayur, haiwan, mikroskopik, dsb.), sebagai unsur dan sebatian semula jadi tak organik (hujan, angin, dsb.). Ia adalah kekal anjakan jirim dari satu tempat ke tempat lain, yang membolehkan kitar semula nutrien yang terdapat dalam biosfera.

Dengan "nutrien" yang kami maksudkan semua unsur atau molekul yang kehadirannya dalam organisma a makhluk hidup adalah penting untuk kesinambungan anda kewujudan dan juga pembiakan daripada dia spesis. Nutrien biasanya terdiri daripada kira-kira 31 dan 40 unsur kimia yang berbeza dan, bergantung kepada spesies, kedua-dua nutrien dan unsur yang menyusunnya diperlukan dalam perkadaran. Nutrien ini boleh terdiri daripada pelbagai jenis:

  • Makronutrien. Kehadirannya dalam badan dalam sebatian yang berbeza membentuk sekitar 95% daripada jisim daripada semua organisma hidup. Mereka terdiri daripada karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, sulfur, kalsium, natrium, klorida, kalium, dan fosforus. Mereka adalah nutrien yang dalam kuantiti yang lebih banyak terdapat dalam organisma mana-mana makhluk hidup.
  • Mikronutrien. Kehadirannya dalam tubuh makhluk hidup adalah penting, tetapi minoriti. Mereka terdiri daripada besi, tembaga, zink, iodin dan vitamin A.
  • Bertenaga. Mereka adalah mereka yang digunakan oleh organisma hidup untuk mendapatkan Tenaga diperlukan untuk menjalankan fungsi penting. Contohnya, asid amino dan lemak.
  • berstruktur. Mereka adalah mereka yang membentuk struktur organisma makhluk hidup dan membenarkan pertumbuhan mereka. Sebagai contoh, protein, fosforus, kalsium dan beberapa lipid.
  • Pengawal selia Mereka mengawal evolusi banyak tindak balas yang berlaku di dalam badan. Yang utama ialah vitamin, natrium dan kalium.
  • Tidak penting. Mereka boleh disintesis oleh organisma makhluk hidup. Mereka tidak sepenuhnya penting untuk fungsi badan.
  • Penting Mereka tidak boleh disintesis oleh organisma makhluk hidup, jadi mereka semestinya perlu diekstrak daripada persekitaran. Contohnya, asid amino penting dan asid lemak.

Kitaran biogeokimia berbeza mengikut sifat unsur yang terlibat dan oleh itu melibatkan pelbagai bentuk kehidupan juga.

Jenis kitaran biogeokimia

Terdapat beberapa jenis kitaran biogeokimia:

  • Hidrologi. Mereka di mana kitaran air atau kitaran hidrologi, yang berfungsi sebagai agen pengangkutan untuk unsur-unsur dari satu tempat ke tempat lain. Kitaran air itu sendiri boleh dimasukkan ke dalam kategori ini.
  • Bergas. Mereka di mana suasana untuk pengangkutan unsur-unsur kimia kitaran, seperti kitaran nitrogen, oksigen dan karbon.
  • sedimen. Mereka di mana pengangkutan unsur kimia berlaku melalui pemendapan, iaitu, dengan pengumpulan dan pertukaran yang perlahan dalam Kerak bumi, seperti kitaran fosforus.

Kepentingan kitaran biogeokimia

Kitaran biogeokimia bertanggungjawab untuk unsur-unsur kimia penting yang dikitar semula, jika tidak, ia akan kehabisan kerana kehidupan di planet ini akan menjadi mustahil.

Dalam pengertian ini, kitaran biogeokimia ialah mekanisme berbeza yang digunakan oleh alam semula jadi ia perlu mengedarkan bahan daripada beberapa makhluk hidup kepada yang lain, dengan itu membenarkan margin tertentu sentiasa tersedia.

Tiada satu pun nutrien yang diperlukan oleh makhluk hidup akan berada di dalamnya selama-lamanya. Semuanya mesti dikembalikan kepada alam sekitar supaya boleh digunakan semula oleh orang lain.

Kitaran nitrogen

Kitaran nitrogen adalah pusat kerana ia membentuk banyak biomolekul.

Kitaran nitrogen adalah salah satu kitaran biogeokimia utama, di mana mikroorganisma prokariot (bakteria) dan juga tumbuhan Mereka membetulkan nitrogen, salah satu gas utama di atmosfera, dalam badan mereka. Ia adalah penting untuk pelbagai sebatian dalam badan haiwan, termasuk manusia.

Kitaran boleh diringkaskan seperti berikut:

  • Bakteria tertentu membetulkan nitrogen gas (N2) daripada atmosfera dalam badan mereka, membentuk bersamanya molekul organik yang boleh digunakan oleh tumbuhan, seperti ammonia (NH3).
  • Tumbuhan mengambil kesempatan daripada molekul nitrogen ini dan menghantarnya melalui tisu mereka ke haiwan herbivor dan ini melalui tisu mereka ke haiwan karnivor dan ini kepada mereka pemangsa, sepanjang rantai makanan.
  • Akhirnya, benda hidup mengembalikan nitrogen ke dalam tanah, sama ada melalui air kencing (kaya dengan ammonia), atau apabila mereka mati dan diuraikan oleh bakteria, yang membetulkan molekul yang kaya dengan nitrogen, membebaskan nitrogen kembali ke atmosfera dalam keadaan gas.

Kitaran karbon

Kitaran karbon adalah yang paling penting kerana semua organisma mengandungi karbon.

Kitar karbon adalah yang paling penting dan kompleks dalam kitaran biogeokimia, kerana semua kehidupan yang diketahui terdiri tanpa pengecualian sebatian yang diperoleh daripada unsur ini. Di samping itu, kitaran ini melibatkan proses utama metabolik tumbuhan dan haiwan: yang fotosintesis dan juga pernafasan.

Kitaran boleh diringkaskan seperti ini:

  • Atmosfera terdiri daripada sejumlah besar karbon dioksida (CO2). Tumbuhan dan alga menangkapnya dan menukarkannya kepada gula (glukosa) melalui fotosintesis, menggunakan untuk ini tenaga solar. Dengan cara ini mereka mendapat tenaga dan boleh berkembang. Sebagai balasan mereka membebaskan oksigen (O2) ke atmosfera.
  • Di samping mendapatkan oksigen semasa proses pernafasan mereka, haiwan mengakses karbon daripada tisu tumbuhan, untuk seterusnya dapat membesar dan membiak. Kedua-dua haiwan dan tumbuhan, apabila mati, menyediakan saya selalunya karbon dalam badan mereka yang, melalui proses sedimen (terutamanya di dasar lautan, di mana karbon juga terlarut dalam air), ditukar menjadi pelbagai fosil dan galian.
  • Karbon dalam keadaan fosil atau mineralnya boleh bertahan selama berjuta-juta tahun di bawah kerak bumi, mengalami transformasi yang membuang bahan yang berbeza seperti arang batu mineral, Petroleum atau berlian. Perkara ini akan timbul semula terima kasih kepada hakisan, yang letusan dan, terutamanya, buruh manusia: eksploitasi bahan api fosil, perahan simen dan lain-lain industri yang membebaskan tan CO2 ke atmosfera kedua-duanya di lautan serta ke bumi, sebagai tambahan kepada sisa cecair dan pepejal lain yang kaya dengan karbon.
  • Sebaliknya, haiwan sentiasa melepaskan CO2 apabila mereka bernafas. Proses tenaga lain seperti penapaian atau penguraian bahan organik mereka menjana CO2 atau menjana gas kaya karbon lain, seperti metana (CH4) yang juga masuk ke atmosfera.

Kitaran fosforus

Kitaran fosforus adalah penting untuk pembentukan DNA dan RNA.

The kitaran fosforus Ia adalah kitaran biogeokimia yang terakhir dan paling kompleks, kerana fosforus adalah unsur yang banyak dalam kerak bumi, dalam bentuk mineral, tetapi makhluk hidup pada asasnya memerlukan, walaupun dalam kuantiti yang sederhana. Fosforus adalah sebahagian daripada sebatian penting seperti DNA dan juga RNA, dan kitarannya boleh diringkaskan seperti ini:

  • Fosforus berasal dari mineral daratan, yang melalui tindakan hakisan (solar, angin, air) dilepaskan dan diangkut ke pelbagai ekosistem. Tindakan perlombongan manusia boleh menyumbang kepada peringkat ini juga, walaupun tidak semestinya dalam cara persekitaran yang positif.
  • Batuan yang kaya dengan fosforus memberikan nutrien kepada tumbuhan, yang mengikat fosforus dalam tisu mereka dan, sekali lagi, menghantarnya kepada bentuk kehidupan haiwan yang lain melalui rantai makanan. Sebaliknya, haiwan mengembalikan fosforus berlebihan ke tanah melalui pembuangan air besar dan penguraian bangkai mereka, mengekalkan fosforus dalam kitaran dalam kitaran antara makhluk hidup.
  • Walau bagaimanapun, fosforus juga sampai ke laut, di mana ia ditetapkan oleh alga dan dihantar kepada haiwan. Dalam kes ini, unsur itu secara perlahan-lahan dimendapkan di dasar laut, di mana pelbagai proses sedimen akan menjadikannya kembali ke batuan yang, kemudian, dalam proses geologi yang sangat perlahan dan sangat lama, akan terdedah dan sekali lagi akan memberikan fosforus kepada biosfera.
!-- GDPR -->