الدورات البيوجيوكيميائية: ملخص وتمارين

الكيمياء الحيوية هي العلم الذي يدرس العمليات الكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي والغلاف المائي ، وبشكل أكثر تحديدًا ، تدفق العناصر بينهما.

تمثل الدورات البيوجيوكيميائية حركة العناصر الكيميائية بين الكائنات الحية والغلاف الجوي للكوكب والغلاف الصخري والغلاف المائي.

السمة الأساسية للدورات البيوجيوكيميائية هي حقيقة أن المكونات الحيوية وغير الحيوية ترتبط ارتباطًا وثيقًا.

يتم إزالة العناصر الكيميائية من البيئة ، واستخدامها من قبل الكائنات الحية وإعادتها إلى الطبيعة. يتم إعادة تكوين الحياة باستمرار من نفس الذرات.

عندما يموت كائن حي ، تتحلل مادته العضوية بفعل الكائنات. المحللاتممثلة بالفطريات والبكتيريا. وهكذا ، تعود الذرات التي يتكون منها هذا الكائن الحي إلى البيئة ويمكن دمجها مرة أخرى بواسطة كائنات حية أخرى لإنتاج موادها العضوية.

بدون إعادة التدوير هذه ، يمكن أن تختفي ذرات بعض العناصر الكيميائية الأساسية للحياة.

لكي تحدث الدورة البيوجيوكيميائية ، من الضروري وجود خزان للعنصر الكيميائي. يمكن أن يكون هذا الخزان قشرة الأرض أو الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، هناك حاجة إلى كائنات حية تساعد في حركة العناصر الكيميائية.

تصنيف الدورات البيوجيوكيميائية

يمكن تصنيف الدورات البيوجيوكيميائية إلى نوعين أساسيين ، اعتمادًا على طبيعة خزانها اللاأحيائي:

دورة الغاز: تمتلك الغلاف الجوي كخزان. مثال: دورة النيتروجين ودورة الأكسجين.

الدورة الرسوبية: لديهم قشرة الأرض كخزان. مثال: دورة الفوسفور ودورة المياه.

العناصر الضرورية للحياة تشارك في الدورات البيوجيوكيميائية. هم: الماء والكربون والأكسجين والنيتروجين والفوسفور.

دورة المياه

الماء أساسي للحياة ويمكن العثور عليه في الطبيعة في ثلاث حالات فيزيائية: الصلبة والسائلة والغازية. تم العثور على معظمها في شكل سائل.

يتم تمثيل دورة المياه بشكل أساسي من خلال التغييرات في حالتها الفيزيائية ، من خلال تبخر و عرق.

باختصار ، تحدث دورة المياه على النحو التالي:

1. تتبخر المياه الموجودة في البحيرات والأنهار والمحيطات. وتطلق النباتات بعض الماء الذي تمتصه من خلال النتح.
2. يجد بخار الماء أعلى طبقات الغلاف الجوي. عند التبريد ، يتكثف هذا البخار ويشكل السحب التي تترسب على شكل مطر.
3. وهكذا ، يصل الماء السائل إلى سطح الأرض مرة أخرى.
4. ثم تتسرب المياه إلى التربة وتمتصها النباتات. يمكن للحيوانات أن تأكل مباشرة أو من خلال الطعام.

تعلم المزيد عن دورة المياه.

دورة الكربون

ا كربون إنه العنصر الذي يتكون منه الجزيئات العضوية.

ال البناء الضوئي و ال عمليه التنفس إنها عمليات تحكم دورة الكربون.

تتكون دورة الكربون من تثبيت هذا العنصر بواسطة كائنات ذاتية التغذية ، من خلال التمثيل الضوئي أو التركيب الكيميائي.

تقوم الكائنات ذاتية التغذية بإصلاح الكربون في شكل مركبات عضوية. وبالتالي ، فهي متاحة للمنتجين ، وبالتالي للمستهلكين والمحللين ، من خلال السلسلة الغذائية.

CO₂ يعود إلى البيئة من خلال التنفس أو التحلل أو حرق الوقود الحفري.

تعلم المزيد عن دورة الكربون.

دورة الأكسجين

تتكون دورة الأكسجين من حركة هذا العنصر بين خزاناته الرئيسية الثلاثة: الغلاف الجوي والغلاف الحيوي والغلاف الصخري. ا الأكسجين يتم إطلاقه واستهلاكه من قبل الكائنات الحية في أشكال كيميائية مختلفة. هذه العوامل تجعل دورة الكربون أكثر تعقيدًا.

التمثيل الضوئي هو المسؤول الأول عن إنتاج الأكسجين.

الغلاف الجوي هو الخزان الرئيسي للأكسجين للكائنات الحية ، حيث يمكن العثور عليه في شكل O.₂ وشارك₂.

يا س₂ يتم استخدامه في التنفس الهوائي للنباتات والحيوانات ، حيث يشكل مزيج ذرات الأكسجين والهيدروجين جزيئات الماء.

CO₂ يستخدم في عملية التمثيل الضوئي وتصبح ذرات الأكسجين جزءًا من المادة العضوية للنباتات.

من خلال التنفس الخلوي وتحلل المواد العضوية ، يعود الأكسجين إلى الغلاف الجوي ، مكونًا جزءًا من جزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون.

تعلم المزيد عن دورة الأكسجين.

دورة النيتروجين

النيتروجين هو العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في الغلاف الجوي للأرض. وجدت في شكل ن₂يمثل حوالي 78٪ من حجم الهواء في الغلاف الجوي.

ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من الكائنات الحية لا تستطيع استيعاب النيتروجين في الغلاف الجوي. لهذا ، يحتاجون إلى بكتيريا مثبتة للنيتروجين.

هناك أربعة أنواع من البكتيريا التي تشارك في دورة النيتروجين:

• إصلاح البكتيريا: يمتص النيتروجين الجوي ويحوله إلى أمونيا.
• البكتيريا الآزوتية: بكتيريا اصطناعية كيميائية تعمل على أكسدة الأمونيا وتحويلها إلى نتريت ثم نترات ، وهو شكل يمكن أن تمتصه النباتات. وهكذا ، من خلال تغذية الحيوانات يمكن الحصول على النيتروجين.
• تحلل البكتيريا: البكتيريا التي تعمل عندما تتحلل المادة العضوية وتطلق الأمونيا في البيئة.
• البكتيريا المزيلة للنيتروجين: البكتيريا اللاهوائية التي تحلل مركبات النيتروجين ، مثل النترات والأمونيا ، وتطلق غاز النيتروجين في الغلاف الجوي.

تعلم المزيد عن دورة النيتروجين.

دورة الفوسفور

الفوسفور هو المادة الجينية التي تتكون منها جزيئات الحمض النووي الريبي والحمض النووي. يمكن أن توجد أيضًا في العظام والأسنان.

في الطبيعة يوجد فقط في الصخور ، في شكلها الصلب. عندما تتحلل الصخور ، تصبح ذرات الفوسفور متاحة في التربة والمياه.

يمكن للنباتات الحصول على الفوسفور عندما تمتصه مذابًا في الماء والتربة.

تحصل الحيوانات على الفوسفور من خلال الماء والغذاء.

يتم إرجاع الفوسفور إلى البيئة عن طريق تحلل الكائنات الحية نتيجة تحلل المواد العضوية في النباتات والحيوانات. من هناك ، يمكن إعادة تدويرها بين النباتات أو نقلها بمياه الأمطار إلى البحيرات والبحار ودمجها في الصخور.

تمارين - اختبر معلوماتك

(PUC-RS-2001) - ناقشت دول العالم إمكانية قيام الدول الغنية والملوثة بدفع ضرائب للبلدان النامية التي تحافظ على الغابات و / أو تزرعها. سيكون هذا وسيلة للتخفيف من مساهمة البلدان المسببة للتلوث في "تأثير الاحتباس الحراري" (الظاهرة المسؤولة عن ارتفاع درجة حرارة الأرض) لأن النباتات ، عندما تنمو ، تزيل من الغلاف الجوي العنصر الرئيسي المسؤول عن ذلك صنعت من. العنصر الذي يشير إليه النص أعلاه هو جزء من الحلقة:

أ) النيتروجين
ب) الكربون
ج) الفوسفور
د) من الماء
ه) الأوزون

انظر للاجابة

ب) الكربون

(UFRGS / 2009) - تحافظ الكائنات الحية على تبادل مستمر للمادة مع البيئة من خلال عمليات تعرف باسم الدورات البيوجيوكيميائية.

بناءً على الدورات البيوجيوكيميائية ، ضع علامة مع الخامس (صحيح أو F (خطأ) العبارات التالية.

() الغلاف الجوي هو المستودع الرئيسي للكربون والنيتروجين والفوسفور والأكسجين.
() في دورة المياه ، يكون التبخر أقل في المحيطات ، بينما يكون هطول الأمطار أقل على سطح الأرض.
() نيتروجين الغلاف الجوي (N₂) في جزيئات عضوية من خلال الامتصاص الورقي.
() تحتوي جميع الجزيئات العضوية للكائنات الحية على ذرات كربون في تكوينها ، ويمكن أن تحدث عودتها إلى الدورة من خلال عمليات التحلل.

التسلسل الصحيح لملء الأقواس من أعلى إلى أسفل هو:
أ) V - F - V - V.
ب) F - F - F - V.
ج) V - V - F - F.
د) F - V - F - V.
ه) V - F - V - F.

انظر للاجابة

ب) F - F - F - V.

(UDESC / 2009) - فيما يتعلق بالدورات البيوجيوكيميائية ، قم بتحليل العبارات التالية:

أنا. في دورة الكربون: تشكل سلاسل الكربون جزيئات عضوية من خلال كائنات ذاتية التغذية التمثيل الضوئي ، حيث يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون وتثبيته وتحويله إلى مادة عضوية من قبل المنتجين. يعود الكربون إلى البيئة من خلال ثاني أكسيد الكربون من خلال التنفس.
II. في دورة الأكسجين: ينتج غاز الأكسجين أثناء تكوين الجزيئات العضوية عن طريق التنفس ويستهلك عندما تتأكسد هذه الجزيئات في عملية التمثيل الضوئي.
ثالثا. في دورة المياه: تلعب الطاقة الشمسية دورًا مهمًا لأنها تسمح للماء السائل بالتبخر. يتكثف بخار الماء ، في الطبقات العليا والباردة ، ويشكل السحب التي ، فيما بعد ، تترسب على شكل مطر ، وتعود المياه من هذا المطر إلى الأرض مكونة الأنهار والبحيرات والمحيطات أو حتى تتسرب إلى الأرض وتشكل الصفائح طاولات مائية.
رابعا. في دورة النيتروجين: تتمثل إحدى الخطوات في تثبيت النيتروجين ، حيث تستخدم بعض البكتيريا النيتروجين وجعله يتفاعل مع الأكسجين لإنتاج النتريت ، والذي سيتحول إلى أمونيا في عملية النترتة.

تحقق البديل الصحيح.
أ) البيانات الثانية والرابعة فقط هي الصحيحة.
ب) فقط العبارتان الأول والثاني صحيحان.
ج) فقط البيانات الأول والثالث والرابع هي الصحيحة.
د) فقط البيانات II و III و IV هي الصحيحة.
هـ) فقط العبارات الأولى والثالثة صحيحة.

انظر للاجابة

هـ) فقط العبارات الأولى والثالثة صحيحة.