Biogeochemické cykly: shrnutí a cvičení

Biogeochemie je věda, která studuje chemické procesy, které probíhají v atmosféře a hydrosféře, konkrétněji tok prvků mezi nimi.

Biogeochemické cykly představují pohyb chemických prvků mezi živými bytostmi a atmosférou planety, litosférou a hydrosférou.

Základním rysem biogeochemických cyklů je skutečnost, že biotické a abiotické složky spolu úzce souvisejí.

Chemické prvky jsou odstraněny z prostředí, využívány organismy a vráceny do přírody. Život se neustále obnovuje ze stejných atomů.

Když organismus zemře, jeho organická hmota je degradována bytostmi. rozkladače, zastoupené houbami a bakteriemi. Atomy, které tvoří tento organismus, se tedy vracejí do životního prostředí a mohou být znovu začleněny jinými živými bytostmi za účelem výroby svých organických látek.

Bez této recyklace by atomy některých chemických prvků zásadních pro život mohly zmizet.

K tomu, aby došlo k biogeochemickému cyklu, je nezbytná existence rezervoáru chemického prvku. Tímto rezervoárem může být zemská kůra nebo atmosféra. Dále jsou zapotřebí živé bytosti, které pomáhají při pohybu chemických prvků.

Klasifikace biogeochemických cyklů

Biogeochemické cykly lze rozdělit do dvou základních typů, v závislosti na povaze jejich abiotické nádrže:

plynový cyklus: Vlastnit atmosféru jako rezervoár. Příklad: Cyklus dusíku a cyklus kyslíku.

Sedimentární cyklus: Mají zemskou kůru jako rezervoár. Příklad: Cyklus fosforu a vodní cyklus.

Prvky nezbytné pro život se účastní biogeochemických cyklů. Jsou to: voda, uhlík, kyslík, dusík a fosfor.

koloběh vody

Voda je pro život zásadní a v přírodě ji lze nalézt ve třech fyzikálních skupenstvích: pevné, kapalné a plynné. Většina se nachází v tekuté formě.

Koloběh vody je v zásadě představován změnami jeho fyzického stavu prostřednictvím vypařování a pocení.

Stručně řečeno, vodní cyklus probíhá následovně:

1. Voda přítomná v jezerech, řekách a oceánech se odpařuje. A rostliny uvolňují část vody, kterou absorbují transpirací.
2. Vodní pára nachází nejvyšší vrstvy atmosféry. Po ochlazení tato pára kondenzuje a vytváří mraky, které se srážejí jako déšť.
3. Kapalná voda se tak znovu dostane na zemský povrch.
4. Voda poté proniká do půdy a je absorbována rostlinami. Zvířata mohou přijímat potravu přímo nebo prostřednictvím jídla.

Dozvědět se víc o koloběh vody.

uhlíkový cyklus

Ó uhlík je to prvek, který tvoří organické molekuly.

THE fotosyntéza a dýchání jsou to procesy, které řídí uhlíkový cyklus.

Uhlíkový cyklus spočívá v fixaci tohoto prvku autotrofními bytostmi pomocí fotosyntézy nebo chemosyntézy.

Autotrofní bytosti fixují uhlík ve formě organických sloučenin. Jsou tedy k dispozici výrobcům a následně spotřebitelům a rozkladatelům prostřednictvím potravinového řetězce.

CO₂ se vrací do životního prostředí dýcháním, rozkladem nebo spalováním fosilní paliva.

Dozvědět se víc o uhlíkový cyklus.

Kyslíkový cyklus

Kyslíkový cyklus se skládá z pohybu tohoto prvku mezi jeho třemi hlavními zásobníky: atmosférou, biosférou a litosférou. Ó kyslík je uvolňován a konzumován živými bytostmi v různých chemických formách. Díky těmto faktorům je uhlíkový cyklus složitější.

Fotosyntéza je primárně zodpovědná za produkci kyslíku.

Atmosféra je hlavním rezervoárem kyslíku pro živé bytosti, kde se nachází ve formě O.₂ a CO₂.

Ó₂ Používá se při aerobním dýchání rostlin a živočichů, při kterém kombinace atomů kyslíku a vodíku tvoří molekuly vody.

CO₂ se používá v procesu fotosyntézy a jeho atomy kyslíku se stávají součástí organické hmoty rostlin.

Prostřednictvím buněčného dýchání a rozkladu organické hmoty se kyslík vrací do atmosféry a tvoří součást molekul vody a oxidu uhličitého.

Dozvědět se víc o Kyslíkový cyklus.

Cyklus dusíku

Dusík je nejhojnější chemický prvek v zemské atmosféře. Nalezeno ve formě N₂, představuje přibližně 78% objemu atmosférického vzduchu.

Drtivá většina živých bytostí však nedokáže asimilovat atmosférický dusík. K tomu potřebují bakterie fixující dusík.

Na cyklu dusíku se podílejí čtyři typy bakterií:

• Upevnění bakterií: absorbujte atmosférický dusík a přeměňte jej na amoniak.
• Nitrifikační bakterie: chemosyntetické bakterie, které oxidují amoniak a přeměňují ho na dusitany a poté na dusičnany, což je forma asimilovatelná rostlinami. Krmením tedy zvířata mohou získat dusík.
• Rozkládající se bakterie: bakterie, které působí při rozkladu organických látek a uvolňují amoniak do životního prostředí.
• Denitrifikační bakterie: bakterie, které anaerobně degradují sloučeniny dusíku, jako jsou dusičnany a amoniak, a uvolňují plynný dusík do atmosféry.

Dozvědět se víc o Cyklus dusíku.

Cyklus fosforu

Fosfor je genetický materiál, který tvoří molekuly RNA a DNA. Může se také vyskytovat v kostech a zubech.

V přírodě se vyskytuje pouze ve skalách, v pevné formě. Při degradaci hornin se atomy fosforu stávají dostupnými v půdě a ve vodě.

Rostliny mohou získat fosfor, když ho absorbují rozpuštěný ve vodě a půdě.

Zvířata získávají fosfor vodou a jídlem.

Fosfor se vrací do životního prostředí rozkládajícími se organismy v důsledku odbourávání organických látek v rostlinách a zvířatech. Odtud může být recyklován mezi rostlinami nebo odváděn dešťovou vodou do jezer a moří a začleněn do skal.

Cvičení - otestujte své znalosti

(PUC-RS-2001) - Národy světa diskutovaly o možnosti bohatých a znečišťujících zemí platit daně rozvojovým zemím, které udržují a / nebo pěstují lesy. To by byl způsob, jak zmírnit příspěvek znečišťujících zemí na „skleníkový efekt“ (jev odpovědný za EU) Oteplování Země), protože rostliny, když rostou, odstraňují z atmosféry hlavní prvek odpovědný za to Je to vyrobeno. Prvek, na který odkazuje výše uvedený text, je součástí cyklu:

a) dusíku
b) uhlík
c) fosforu
d) vody
e) ozon

Viz odpověď

b) uhlík

(UFRGS / 2009) - Živé bytosti udržují neustálé výměny hmoty s prostředím prostřednictvím procesů známých jako biogeochemické cykly.

Na základě biogeochemických cyklů zaškrtněte PROTI (true) nebo F (false) následující prohlášení.

() Atmosféra je hlavním rezervoárem uhlíku, dusíku, fosforu a kyslíku.
() Ve vodním cyklu je odpařování v oceánech nižší, zatímco srážky jsou nižší na povrchu pevniny.
() Atmosférický dusík (N₂) je zabudován do organických molekul absorpcí na list.
() Všechny organické molekuly živých bytostí mají ve svém složení atomy uhlíku a jejich návrat do cyklu může nastat pomocí rozkladných procesů.

Správná sekvence pro vyplnění závorek, shora dolů, je:
a) V - F - V - V
b) F - F - F - V
c) V - V - F - F
d) F - V - F - V
e) V - F - V - F

Viz odpověď

b) F - F - F - V

(UDESC / 2009) - Pokud jde o biogeochemické cykly, analyzujte následující tvrzení:

I. V uhlíkovém cyklu: uhlíkové řetězce tvoří organické molekuly prostřednictvím autotrofních bytostí fotosyntéza, při které se oxid uhličitý absorbuje, fixuje a transformuje producenty na organickou hmotu. Uhlík se vrací do životního prostředí prostřednictvím oxidu uhličitého dýcháním.
II. V kyslíkovém cyklu: plynný kyslík se vyrábí při konstrukci organických molekul dýcháním a spotřebovává se, když jsou tyto molekuly oxidovány fotosyntézou.
III. Ve vodním cyklu: sluneční energie hraje důležitou roli, protože umožňuje odpařování kapalné vody. Vodní pára ve vyšších a chladnějších vrstvách kondenzuje a vytváří mraky, které se později srážejí ve formě deště, a voda z tohoto deště se vrací do země a vytváří řeky, jezera, oceány nebo dokonce proniká do země a formuje plachty vodní stoly.
IV. V cyklu dusíku: jedním z kroků je fixace dusíku, při které některé bakterie používají dusík a nechat reagovat s kyslíkem za vzniku dusitanu, který se v procesu přemění na amoniak nitrifikace.

Zkontrolujte správnou alternativu.
a) Platí pouze tvrzení II a IV.
b) Platí pouze tvrzení I a II.
c) Platí pouze tvrzení I, III a IV.
d) Platí pouze tvrzení II, III a IV.
e) Platí pouze tvrzení I a III.

Viz odpověď

e) Platí pouze tvrzení I a III.