biogeokemiska kretslopp

Kemi

2022

Vi förklarar vad som är de biogeokemiska kretsloppen eller materiens cykler och vilka typer som finns. Kol-, fosfor- och kvävekretsloppet.

Biogeokemiska kretslopp är materiens förskjutningskretsar.

Vad är biogeokemiska kretslopp?

Det är känt som biogeokemiska cykler eller cykler av materia till utbyteskretsarna av kemiska grundämnen mellan levande varelser och miljö som omger dem, genom en rad transport-, produktions- och nedbrytningsprocesser. Dess namn kommer från prefix grekisk bio, "liv och geo, "Jorden".

I biogeokemiska kretslopp kan de olika formerna av liv (grönsaker, djur, mikroskopiska, etc.), som oorganiska naturliga element och föreningar (regn, vindar, etc.). Det är en evighet förflyttning av materia från en plats till en annan, vilket möjliggör återvinning av näringsämnen som finns tillgängliga i biosfär.

Med "näringsämnen" menar vi alla dessa element eller molekyler vars närvaro i organismen av en Levande varelse är avgörande för kontinuiteten i din existens och den fortplantning från hans arter. Näringsämnen är vanligtvis sammansatta av cirka 31 och 40 olika kemiska grundämnen och beroende på art behövs både näringsämnena och grundämnena som utgör dem i olika proportioner. Dessa näringsämnen kan vara av olika typer:

  • Makronäringsämnen. Dess närvaro i kroppen i dess olika föreningar utgör cirka 95 % av massa av alla levande organismer. De består av kol, syre, väte, kväve, svavel, kalcium, natrium, klorid, kalium och fosfor. De är de näringsämnen som i större mängd finns i organismen hos varje levande varelse.
  • Mikronäringsämnen. Dess närvaro i kroppen av levande varelser är väsentlig, men en minoritet. De består av järn, koppar, zink, jod och vitamin A.
  • Energisk. De är de som organismen av levande varelser använder för att erhålla Energi nödvändiga för att utföra vitala funktioner. Till exempel aminosyror och fetter.
  • Strukturell. De är de som bildar strukturen hos levande varelsers organism och tillåter deras tillväxt. Till exempel, protein, fosfor, kalcium och vissa lipider.
  • Regulatorer De styr utvecklingen av många reaktioner som uppstår i kroppen. De viktigaste är vitaminer, natrium och kalium.
  • Inte nödvändigt. De kan syntetiseras av levande varelsers organism. De är inte helt avgörande för kroppens funktion.
  • Grundläggande De kan inte syntetiseras av levande varelsers organism, så de måste oundvikligen extraheras från miljö. Till exempel essentiella aminosyror och fettsyror.

Biogeokemiska kretslopp varierar beroende på egenskaperna hos det inblandade elementet och involverar därför också olika former av liv.

Typer av biogeokemiska kretslopp

Det finns flera typer av biogeokemiska cykler:

  • Hydrologiska. De där vattnets kretslopp eller hydrologisk cykel, som fungerar som ett transportmedel för elementen från en plats till en annan. Själva vattnets kretslopp kan inkluderas i denna kategori.
  • Gasformig. De där atmosfär för transport av de kemiska elementen i kretsloppet, såsom kväve-, syre- och kolcykeln.
  • Sedimentär. De där transporten av det kemiska elementet sker genom sedimentation, det vill säga genom dess långsamma ackumulering och utbyte i jordskorpa, som fosforcykeln.

Betydelsen av biogeokemiska kretslopp

Biogeokemiska kretslopp är ansvariga för att de vitala kemiska elementen återvinns, annars skulle de utarmas på grund av vilket liv på planeten skulle vara omöjligt.

I denna mening är biogeokemiska cykler de olika mekanismerna genom vilka natur den måste cirkulera materia från vissa levande varelser till andra, så att en viss marginal alltid är tillgänglig.

Ingen av de näringsämnen som en levande varelse behöver kommer att finnas i den för alltid. Alla ska återföras till miljön så att de kan återanvändas av andra.

Kvävets kretslopp

Kvävets kretslopp är centralt eftersom det bildar många biomolekyler.

Kvävets kretslopp är en av de huvudsakliga biogeokemiska kretsloppen, där mikroorganismer prokaryoter (bakterie) och den växter De fixerar kväve, en av de viktigaste gaserna i atmosfären, i sina kroppar. Det är viktigt för olika föreningar i kroppen av djur, inklusive människa.

Cykeln kan sammanfattas enligt följande:

  • Vissa bakterier fixerar gasformigt kväve (N2) från atmosfären i sina kroppar och bildar med det organiska molekyler som kan användas av växter, såsom ammoniak (NH3).
  • Växter drar fördel av dessa kvävehaltiga molekyler och överför dem genom sina vävnader till växtätande djur och dessa genom sina vävnader till köttätande djur och dessa till deras rovdjur, genom näringskedja.
  • Så småningom återför levande varelser kväve till jorden, antingen genom urin (rik på ammoniak), eller när de dör och bryts ned av bakterie, som fixerar de kväverika molekylerna och släpper ut kvävet tillbaka till atmosfären i gasformigt tillstånd.

Kolets kretslopp

Kolets kretslopp är den viktigaste eftersom alla organismer innehåller kol.

Kolets kretslopp är den viktigaste och mest komplexa av de biogeokemiska kretsloppen, eftersom allt känt liv består utan undantag av föreningar som härrör från detta grundämne. Dessutom involverar denna cykel huvudprocesserna metabolisk av växter och djur: den fotosyntes och den andas.

Cykeln kan sammanfattas så här:

  • Atmosfären består av en betydande volym av koldioxid (CO2). Växter och alger fångar upp det och omvandlar det till sockerarter (glukos) genom fotosyntes och använder för detta solenergi. På så sätt får de energi och kan växa. I gengäld släpper de syre (O2) ut i atmosfären.
  • Förutom att få syre under sina andningsprocesser får djur tillgång till kol från växtvävnader, för att i sin tur kunna växa och föröka sig. Både djur och växter, när de dör, tillhandahåller jag brukar kolet i deras kroppar som genom sedimentära processer (särskilt på havsbotten, där kol också löses i vatten), omvandlas till olika fossiler och mineraler.
  • Kol i dess fossila eller mineraliska tillstånd kan hålla i miljontals år under jordskorpan, genomgå omvandlingar som kastar av sig materia lika annorlunda som mineralkol, Petroleum eller diamanter. Denna fråga kommer att dyka upp igen tack vare erosion, den utbrott och särskilt mänskligt arbete: exploatering av fossila bränslen, utvinning av cement och annat industrier som släpper ut ton CO2 i atmosfären både kl hav såväl som till jorden, förutom annat flytande och fast avfall rikt på kol.
  • Å andra sidan släpper djur hela tiden ut CO2 när de andas. Andra energiprocesser som t.ex jäsning eller sönderdelningen av organiskt material de genererar CO2 eller genererar andra kolrika gaser, som metan (CH4) som också går ut i atmosfären.

Fosforcykeln

Fosforcykeln är väsentlig för bildandet av DNA och RNA.

De fosforcykeln Det är den sista och mest komplexa av de huvudsakliga biogeokemiska kretsloppen, eftersom fosfor är ett rikligt grundämne i jordskorpan, i mineralform, men som levande varelser i huvudsak behöver, om än i måttliga mängder. Fosfor är en del av sådana vitala föreningar som DNA och den RNA, och dess cykel kan sammanfattas så här:

  • Fosfor kommer från markbundna mineraler, som genom verkan av erosion (sol, vind, vatten) släpps och transporteras till olika ekosystem. Mänsklig gruvdrift kan också bidra till detta skede, men inte nödvändigtvis på ett positivt miljömässigt sätt.
  • Stenar rika på fosfor ger näringsämnen till växter, som fixerar fosfor i sina vävnader och återigen överför det till andra former av djurliv genom näringskedja. Djuren återför i sin tur överskottet av fosfor till marken genom avföring och nedbrytning av deras kadaver, vilket håller fosforn i en cykel inom kretsloppet mellan levande varelser.
  • Fosfor når dock även havet, där det fixeras av alger och överförs till djur. I det här fallet avsätts elementet långsamt på havsbotten, där olika sedimentära processer kommer att få det att återvända till bergarterna som senare, i en mycket långsam och mycket lång geologisk process, kommer att exponeras och återigen kommer att tillföra fosfor till biosfär.
!-- GDPR -->