các chu trình sinh địa hóa

Hoá HọC

2022

Chúng tôi giải thích các chu trình hoặc chu trình sinh địa hóa của vật chất là gì và những loại nào tồn tại. Chu trình cacbon, photpho và nitơ.

Các chu trình sinh địa hoá là các mạch chuyển dời của vật chất.

Chu trình sinh địa hóa là gì?

Nó được gọi là chu trình sinh địa hóa hoặc chu trình vật chất đến các mạch trao đổi của nguyên tố hóa học giữa chúng sinh và môi trường bao quanh chúng, thông qua một loạt các quá trình vận chuyển, sản xuất và phân hủy. Tên của nó bắt nguồn từ tiền tố người Hy Lạp sinh học, "cuộc sống và địa lý, "Trái đất".

Trong các chu trình sinh địa hóa, các dạng khác nhau của mạng sống (thực vật, động vật, vi mô, v.v.), như các nguyên tố và hợp chất tự nhiên vô cơ (mưa, gió, v.v.). Nó là một vĩnh viễn sự dời chỗ vật chất từ ​​nơi này sang nơi khác, cho phép tái chế các chất dinh dưỡng có sẵn trong sinh quyển.

Bởi "chất dinh dưỡng", chúng tôi muốn nói đến tất cả các yếu tố đó hoặc phân tử có sự hiện diện của chúng trong cơ thể của một Vật sống là điều cần thiết cho sự liên tục của sự tồn tạisinh sản từ Anh ấy giống loài. Các chất dinh dưỡng thường bao gồm khoảng 31 và 40 nguyên tố hóa học khác nhau và, tùy thuộc vào loài, cả chất dinh dưỡng và các nguyên tố tạo nên chúng đều cần thiết khác nhau tỷ lệ. Những chất dinh dưỡng này có thể thuộc nhiều loại khác nhau:

  • Các chất dinh dưỡng đa lượng. Sự hiện diện của nó trong cơ thể trong các hợp chất khác nhau của nó tạo thành khoảng 95% khối lượng của tất cả các sinh vật sống. Chúng được tạo thành từ cacbon, oxy, hydro, nitơ, lưu huỳnh, canxi, natri, clorua, kali và phốt pho. Chúng là những chất dinh dưỡng với số lượng lớn hơn trong cơ thể của bất kỳ sinh vật nào.
  • Các chất dinh dưỡng vi lượng. Sự hiện diện của nó trong cơ thể chúng sinh là rất cần thiết, nhưng chỉ là thiểu số. Chúng được cấu tạo từ sắt, đồng, kẽm, iốt và vitamin A.
  • Mãnh liệt. Chúng là những thứ mà sinh vật sống sử dụng để có được Năng lượng cần thiết để thực hiện các chức năng quan trọng. Ví dụ, axit amin và chất béo.
  • Cấu trúc. Chúng là những thứ tạo nên cấu trúc của cơ thể sống và cho phép chúng phát triển. Ví dụ, chất đạm, photpho, canxi và một số lipit.
  • Cơ quan quản lý Chúng kiểm soát sự tiến triển của nhiều phản ứng xảy ra trong cơ thể. Những cái chính là vitamin, natri và kali.
  • Không cần thiết. Chúng có thể được tổng hợp bởi sinh vật sống. Chúng không hoàn toàn quan trọng đối với hoạt động của cơ thể.
  • Thiết yếu Chúng không thể được tổng hợp bởi sinh vật sống, vì vậy chúng chắc chắn phải được chiết xuất từ môi trường. Ví dụ, axit amin thiết yếu và axit béo.

Các chu trình sinh địa hóa thay đổi tùy theo đặc tính của nguyên tố có liên quan và do đó cũng liên quan đến các dạng sống khác nhau.

Các loại chu trình sinh địa hóa

Có một số loại chu trình sinh địa hóa:

  • Thủy văn. Những người trong đó vòng tuần hoàn nước hay chu trình thủy văn, đóng vai trò là tác nhân vận chuyển các nguyên tố từ nơi này đến nơi khác. Bản thân chu trình nước có thể được bao gồm trong danh mục này.
  • Thể khí. Những người trong đó bầu khí quyển để vận chuyển các nguyên tố hóa học của chu trình, chẳng hạn như chu trình nitơ, oxy và cacbon.
  • Chất lắng. Những chất trong đó quá trình vận chuyển nguyên tố hóa học xảy ra bằng cách lắng đọng, tức là bằng cách tích tụ và trao đổi chậm trong vỏ trái đất, giống như chu trình phốt pho.

Tầm quan trọng của các chu trình sinh địa hóa

Các chu trình sinh địa hóa chịu trách nhiệm cho các nguyên tố hóa học quan trọng được tái chế, nếu không chúng sẽ bị cạn kiệt do đó sự sống trên hành tinh sẽ không thể xảy ra.

Theo nghĩa này, các chu trình sinh địa hóa là các cơ chế khác nhau mà theo đó Thiên nhiên nó phải luân chuyển vật chất từ ​​một số sinh vật sang những sinh vật khác, do đó cho phép luôn có sẵn một biên độ nhất định.

Không có chất dinh dưỡng nào mà một sinh vật yêu cầu sẽ ở bên trong nó mãi mãi. Tất cả phải được trả lại môi trường để chúng có thể được tái sử dụng bởi những người khác.

Chu kỳ của nitơ

Chu trình nitơ là trung tâm vì nó tạo thành nhiều phân tử sinh học.

Chu trình nitơ là một trong những chu trình sinh địa hóa chính, trong đó vi sinh vật sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) và cây Chúng cố định nitơ, một trong những khí chính trong khí quyển, trong cơ thể chúng. Nó cần thiết cho các hợp chất khác nhau trong cơ thể động vật, bao gồm con người.

Chu kỳ có thể được tóm tắt như sau:

  • Một số vi khuẩn cố định nitơ dạng khí (N2) từ khí quyển trong cơ thể chúng, tạo thành các phân tử hữu cơ có thể được sử dụng bởi thực vật, chẳng hạn như amoniac (NH3).
  • Thực vật tận dụng các phân tử nitơ này và truyền chúng qua các mô của chúng đến động vật ăn cỏ và những thứ này thông qua các mô của chúng đến động vật ăn thịt và những thứ này cho họ động vật ăn thịt, xuyên suốt chuôi thưc ăn.
  • Cuối cùng, các sinh vật sống trả lại nitơ cho đất, thông qua nước tiểu (giàu amoniac), hoặc khi chúng chết và bị phân hủy bởi vi khuẩn, giúp cố định các phân tử giàu nitơ, giải phóng nitơ trở lại bầu khí quyển trong Thể khí.

Chu kỳ carbon

Chu trình carbon là quan trọng nhất vì tất cả các sinh vật đều chứa carbon.

Chu trình cacbon là chu trình quan trọng và phức tạp nhất trong các chu trình sinh địa hóa, vì tất cả sự sống đã biết đều được cấu tạo mà không có ngoại lệ của các hợp chất có nguồn gốc từ nguyên tố này. Ngoài ra, chu trình này liên quan đến các quá trình chính trao đổi chất thực vật và động vật: quang hợpthở.

Chu kỳ có thể được tóm tắt như sau:

  • Bầu khí quyển được tạo thành từ một khối lượng đáng kể cạc-bon đi-ô-xít (CO2). Thực vật và tảo bắt giữ nó và chuyển đổi nó thành đường (glucose) thông qua quá trình quang hợp, sử dụng cho việc này năng lượng mặt trời. Bằng cách này, chúng có năng lượng và có thể phát triển. Đổi lại, chúng giải phóng oxy (O2) vào bầu khí quyển.
  • Ngoài việc lấy oxy trong quá trình hô hấp của chúng, động vật tiếp cận cacbon từ các mô thực vật để có thể phát triển và sinh sản. Cả động vật và thực vật, khi chết, đều cung cấp tôi thường carbon trong cơ thể của chúng, thông qua các quá trình trầm tích (đặc biệt là ở đáy đại dương, nơi carbon cũng được hòa tan trong nước), được chuyển đổi thành các hóa thạch khác nhau và khoáng chất.
  • Các-bon ở trạng thái hóa thạch hoặc khoáng chất của nó có thể tồn tại hàng triệu năm dưới lớp vỏ trái đất, trải qua các quá trình biến đổi tạo ra các vật chất khác nhau như than khoáng, Dầu mỏ hoặc kim cương. Vấn đề này sẽ trở lại nhờ vào xói mòn, các phun trào và, đặc biệt, sức lao động của con người: sự bóc lột của nhiên liệu hóa thạch, khai thác xi măng và các loại khác các ngành nghề giải phóng hàng tấn CO2 vào khí quyển cả ở đại dương cũng như đối với trái đất, ngoài các chất thải lỏng và rắn khác giàu cacbon.
  • Mặt khác, động vật không ngừng thải ra khí CO2 khi chúng thở. Các quá trình năng lượng khác như lên men hoặc sự phân hủy của chất hữu cơ chúng tạo ra CO2 hoặc tạo ra các khí giàu carbon khác, chẳng hạn như mêtan (CH4) cũng đi vào khí quyển.

Chu trình photpho

Chu trình phốt pho cần thiết cho sự hình thành DNA và RNA.

Các chu trình phốt pho Đây là chu trình cuối cùng và phức tạp nhất trong các chu trình sinh địa hóa chính, vì phốt pho là một nguyên tố dồi dào trong vỏ trái đất, ở dạng khoáng chất, mà cơ thể sinh vật cần, mặc dù với số lượng vừa phải. Phốt pho là một phần của các hợp chất quan trọng như DNARNAvà chu kỳ của nó có thể được tóm tắt như sau:

  • Phốt pho đến từ các khoáng chất trên cạn, do tác động của xói mòn (gió trời, nước) được phát hành và vận chuyển đến nhiều nơi khác nhau hệ sinh thái. Hành động khai thác của con người cũng có thể góp phần vào giai đoạn này, mặc dù không nhất thiết phải theo hướng tích cực về môi trường.
  • Đá giàu phốt pho cung cấp chất dinh dưỡng cho thực vật, cố định phốt pho trong các mô của chúng và một lần nữa, truyền nó sang các dạng sống khác của động vật thông qua chuôi thưc ăn. Đổi lại, các loài động vật trả lại lượng phốt pho dư thừa cho đất thông qua việc phóng uế và phân hủy xác của chúng, giữ phốt pho trong một chu kỳ trong chu kỳ giữa các sinh vật sống.
  • Tuy nhiên, phốt pho cũng đến biển, nơi nó được cố định bởi tảo và truyền sang động vật. Trong trường hợp này, nguyên tố được lắng đọng từ từ dưới đáy biển, nơi các quá trình trầm tích khác nhau sẽ làm cho nó trở lại các đá mà sau này, trong một quá trình địa chất rất chậm và rất dài, sẽ lộ ra và sẽ lại cung cấp phốt pho cho sinh quyển.
!-- GDPR -->