ბიოგეოქიმიური ციკლი შეესაბამება პლანეტაზე ქიმიური ელემენტების ატომების უწყვეტ მოძრაობას, რომლებიც აუცილებელია დედამიწაზე სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ელემენტების ეს გადამუშავება ხდება ცოცხალ არსებებსა და გარემოს შორის ურთიერთქმედების გზით.
ა) ცოცხალი არსებები, ქიმიური რეაქციები და აბიოტური კომპონენტები
ბ) მიკროორგანიზმები, ელექტრული გამონადენები და გეოლოგიური გარდაქმნები
გ) ფიზიკური გარდაქმნები, დედამიწის ზედაპირის არაორგანული კომპონენტები და ადამიანის საქმიანობა
დ) კლიმატური ელემენტები, ეკოსისტემები და ბიოლოგიური ევოლუცია
შენ ცოცხალი არსებები მონაწილეობენ ბიოგეოქიმიურ ციკლებში მრავალ ტრანსფორმაციაში, რომლებიც წარმოიქმნება თანმიმდევრობით ქიმიური რეაქციები ბიოსფეროსა და ბიოსფეროს შორის ქიმიური ელემენტების ბუნებრივი მოძრაობისთვის აბიოტური კომპონენტები, ანუ ცოცხალ არსებებსა და გარემოს შორის.
ბიოგეოქიმიური ციკლები აუცილებელია პლანეტაზე სიცოცხლის შესანარჩუნებლად, როგორც ეს საშუალებას იძლევა ქიმიური ელემენტები ბუნებრივად მიედინება დედამიწის სისტემებს შორის: ატმოსფერო, ჰიდროსფერო, ლითოსფერო და ბიოსფერო.
(FATEC/2016) ბიოგეოქიმიური ციკლები აუცილებელია სიცოცხლის ცნობილი ფორმების არსებობისა და მუდმივობისთვის. ამ ციკლებს შორის ხუთ მათგანს აქვს მატერიის უფრო დიდი ნაკადი და მათი ელემენტები შეადგენენ ცოცხალი არსებების მასის 95%-ზე მეტს. ეს ციკლებია:
ა) წყალი, ჟანგბადი, კალციუმი, გოგირდი და ცეზიუმი.
ბ) წყალი, ნახშირბადი, აზოტი, ფოსფორი და გოგირდი.
გ) წყალბადი, ჰელიუმი, ჟანგბადი, აზოტი და გოგირდი.
დ) წყალი, წყალბადი, ნახშირბადი, ფოსფორი და ცეზიუმი.
ე) ჰელიუმი, ლითიუმი, ბერილიუმი, ბორი და ნახშირბადი.
118 ცნობილი ქიმიური ელემენტიდან მხოლოდ 30 ელემენტია აუცილებელი ცოცხალი არსებისთვის.
რაც შეეხება ცოცხალი არსებების შემადგენლობას, 95% -ზე მეტი შეესაბამება ნახშირბადის (C), ჟანგბადს (O), აზოტს (N), წყალბადს (H), გოგირდს (S) და ფოსფორს (P). გარდა ამისა, წყალი () ასევე არის საერთო კომპონენტი და მთავარი შემადგენელი.
ტიპების მიხედვით, შემდეგი ბიოგეოქიმიური ციკლები დაყავით აირისებრ (1) და დანალექებად (2).
იმისათვის, რომ მოხდეს ბიოგეოქიმიური ციკლი, აუცილებელია ქიმიური ელემენტის რეზერვუარის არსებობა, ანუ გარემო, რომელშიც ის ხელმისაწვდომია დიდი რაოდენობით.
აირისებური ბიოგეოქიმიური ციკლები არის ის ციკლები, რომლებსაც აქვთ ელემენტის ძირითადი რეზერვი ატმოსფეროში, როგორც ნახშირბადის, ჟანგბადის და აზოტის ციკლში.
დანალექი ბიოგეოქიმიური ციკლები არის ის ციკლები, რომლებსაც აქვთ ელემენტის ძირითადი რეზერვი დედამიწის ქერქში, როგორიცაა კალციუმის, გოგირდის და ფოსფორის ციკლი.
აზოტის ციკლი შეესაბამება რეაქციის წრეს, რომელიც ანაწილებს ქიმიურ ელემენტს აზოტს აზოტოვანი ნაერთების მეშვეობით გარემოსა და ცოცხალ არსებებს შორის.
ა) ბიოლოგიური ფიქსაცია, ფიზიკური ფიქსაცია, ასიმილაცია და განაყოფიერება
ბ) აბსორბცია, ნიტრაცია, ნიტროზაცია და გამოყოფა
გ) ფიქსაცია, ამონიფიკაცია, ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია
დ) ნიტრო მარკირება, კონსერვაცია, სტაბილიზაცია და დისპერსია
ფიქსაცია: ატმოსფეროდან აზოტის აირის ტრანსფორმაცია ამიაკად;
ამონიფიკაცია: აზოტის ნაერთების დაშლა და ამიაკის წარმოება;
ნიტრიფიკაცია: ამიაკის გადაქცევა ნიტრიტად და მოგვიანებით ნიტრატად;
დენიტრიფიკაცია: ნიტრატების გარდაქმნა აზოტად, რომელიც გამოიყოფა გარემოში.
ქიმიური სახეობები, რომლებიც აზოტის ციკლის ნაწილია:
აზოტის გაზი () იმყოფება ატმოსფეროში, რომელიც გარდაიქმნება ამიაკად (
) ფიქსაციის ეტაპზე და ასევე ამიაკი წარმოიქმნება ამონიფიკაციის პროცესში აზოტის ნაერთების დაშლისას.
შემდგომში, ნიტრიფიკაციის ეტაპი გარდაქმნის ამიაკს ნიტრიტად () და შემდეგ ნიტრატში (
).
საბოლოოდ, აზოტი ბრუნდება ატმოსფეროში ნიადაგის ნიტრატების აზოტის გაზად გადაქცევით.), ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, ან ასევე აზოტის ოქსიდის სახით (
).
(UFPR 2021) ბიოგეოქიმიური ციკლების შესახებ, რომლებიც საშუალებას აძლევს ელემენტების ურთიერთქმედებას გარემოსთან და ცოცხალ არსებებთან, მიუთითეთ სწორი ალტერნატივა.
ა) პარკოსნების ფესვებს, როგორიცაა ლობიო, სოია და ბარდა, აქვთ აზოტის დამამყარებელ ბაქტერიებთან ასოცირების უნარი.
ბ) გლობალური დათბობა განპირობებულია ატმოსფეროში ჟანგბადის სიჩქარის შემცირებით და გოგირდის დიოქსიდის გამოყოფის ზრდით.
გ) ციანობაქტერიებს შეუძლიათ გააფუჭონ არაორგანული ნივთიერებები და გახადონ ფოსფორი ხელმისაწვდომი სხვა ცოცხალი არსებებისთვის.
დ) ატმოსფერული აზოტის ჩართვის მთავარი გზა () ორგანულ მოლეკულებში ხდება ფოთლოვანი შთანთქმის გზით ფოტოსინთეზის დროს.
ე) ტყის დაცვა ხელს უწყობს სათბურის ეფექტის შემცირებას, რადგან უზრუნველყოფს ატმოსფერული CO2-ის დაჭერას მცენარეთა სუნთქვით.
პარკოსნების ფესვებთან დაკავშირებულ ფიქსაციურ ბაქტერიებს შეუძლიათ ბიოლოგიური აზოტის ფიქსაცია.
გვარის ბაქტერიები რიზობიუმი და აზობაქტერია აზოტის გარდაქმნა ჰაერიდან () ამიაკში (
) მოლეკულის დაშლა ფერმენტ ნიტროგენაზასთან. ეს არსებები ჩვეულებრივ ჩასმულია მცენარეების, ძირითადად პარკოსნების, ფესვების კვანძებში.
(PUC-RS/2018) ქვემოთ მოცემული ფიგურა არის აზოტის ციკლის ნაწილობრივი წარმოდგენა.
ᲛᲔ. ნომერი 1 წარმოადგენს აზოტის ფიქსაციას.
II. რიცხვები 2 და 3 წარმოადგენს დენიტრიფიკაციის პროცესის საფეხურებს.
III. რიცხვები 2 და 3 შუამავლობენ პროკარიოტული ორგანიზმებით.
IV. ნომერი 4 წარმოადგენს ნიტრიფიკაციის პროცესს.
ᲛᲔ. სწორი. აზოტის ფიქსაცია შეესაბამება მოლეკულური აზოტის ამიაკად გარდაქმნას.
II. არასწორი. ამიაკის ნიტრიტად და შემდეგ ნიტრატად გადაქცევა ნიტრიფიკაციის ეტაპის ნაწილია.
III. სწორი. ბაქტერიები პროკარიოტული არსებები არიან და ამ ეტაპზე ნიტრიფიკატორი ბაქტერიები მოქმედებენ აზოტის ნაერთების წარმოქმნით, რომლებიც შეიძლება შეითვისოს მცენარეებმა.
IV. არასწორი. წარმოდგენილია, რომ მცენარეები ითვისებენ პროდუქტს ნიტრიფიკაციაში, რაც ამ შემთხვევაში არის ნიტრატები.
ფოტოსინთეზი და ქიმიოსინთეზი არის პროცესები, რომლებიც ბუნებაში გარდაქმნის ნახშირორჟანგს ორგანულ ნივთიერებებად.
ამ გაზის დაბრუნება ატმოსფეროში ხდება უჯრედული სუნთქვის, დაშლისა და საწვავის წვის გზით.
წყლის ციკლი ან ჰიდროლოგიური ციკლი შეესაბამება ნივთიერების ციკლს, რომელიც აუცილებელია დედამიწაზე ცოცხალი არსებების გადარჩენისთვის.
განვიხილოთ ციკლის ეტაპები (სვეტი 1) და დაუკავშირეთ ისინი მათ აღწერილობებს (სვეტი 2).
( ) ნაბიჯი, რომლის დროსაც წყალი აირისებრ მდგომარეობაში უბრუნდება თხევად მდგომარეობას.
( ) ეტაპი, რომელშიც წყალი შეიწოვება ნიადაგით და ხდება მიწისქვეშა რეზერვუარების წარმოქმნა.
( ) ეტაპი, როდესაც ჰიდროსფეროდან წყალი გადადის ატმოსფეროში თხევადი მდგომარეობიდან აირის მდგომარეობაში გადასვლის გზით.
( ) სტადია, რომელშიც ხდება წვიმა, ანუ შედედებული წყლის ორთქლის გამოყოფა.
( ) ეტაპი, როდესაც ჭარბი წყალი გამოიყოფა მცენარეთა ფოთლების მიერ თხევადი წყლის წყლის ორთქლად გადაქცევის გზით.
( ) საფეხური, რომლის დროსაც მყარ მდგომარეობაში მყოფი წყალი გადადის აირისებრ მდგომარეობაში თხევად მდგომარეობაში გავლის გარეშე.
ზე აორთქლება ჰიდროსფეროდან წყალი გადადის ატმოსფეროში თხევადი მდგომარეობიდან აირისებურად გადაქცევით.
ზე სუბლიმაცია მყარ მდგომარეობაში მყოფი წყალი გადადის აირისებრ მდგომარეობაში თხევად მდგომარეობაში გავლის გარეშე.
ზე კონდენსაცია წყალი აირისებრ მდგომარეობაში უბრუნდება თხევად მდგომარეობას.
ზე ნალექები ხდება წვიმა, ანუ შედედებული წყლის ორთქლის გამოყოფა.
ზე ინფილტრაცია წყალი შეიწოვება ნიადაგით და ხდება მიწისქვეშა რეზერვუარების წარმოქმნა.
ზე ოფლიანობა ჭარბი წყალი გამოიყოფა მცენარის ფოთლებით თხევადი წყლის წყლის ორთქლად გადაქცევის გზით.