En biogeokjemisk syklus tilsvarer uavbrutt bevegelse av atomer av kjemiske elementer på planeten, som er avgjørende for å opprettholde livet på jorden. Denne resirkuleringen av grunnstoffer skjer gjennom samspillet mellom levende vesener og miljøet.
a) Levende vesener, kjemiske reaksjoner og abiotiske komponenter
b) Mikroorganismer, elektriske utladninger og geologiske transformasjoner
c) Fysiske transformasjoner, uorganiske komponenter av jordoverflaten og menneskelige aktiviteter
d) Klimatiske elementer, økosystemer og biologisk evolusjon
Du levende vesener delta i en rekke transformasjoner i biogeokjemiske sykluser, som dannes ved påfølgende kjemiske reaksjoner for naturlig bevegelse av kjemiske elementer mellom biosfæren og abiotiske komponenter, altså mellom levende vesener og miljøet.
Biogeokjemiske sykluser er avgjørende for å opprettholde liv på planeten, slik de tillater det kjemiske elementer flyter naturlig mellom jordsystemer: atmosfære, hydrosfære, litosfære og biosfære.
(FATEC/2016) Biogeokjemiske sykluser er avgjørende for eksistensen og opprettholdelsen av kjente livsformer. Blant disse syklusene har fem av dem en større flyt av materie og elementene deres utgjør mer enn 95 % av massen som utgjør levende vesener. Disse syklusene er:
a) vann, oksygen, kalsium, svovel og cesium.
b) vann, karbon, nitrogen, fosfor og svovel.
c) hydrogen, helium, oksygen, nitrogen og svovel.
d) vann, hydrogen, karbon, fosfor og cesium.
e) helium, litium, beryllium, bor og karbon.
Av de 118 kjente kjemiske grunnstoffene er bare rundt 30 grunnstoffer essensielle for levende ting.
Når det gjelder sammensetningen av levende vesener, tilsvarer mer enn 95 % grunnstoffene karbon (C), oksygen (O), nitrogen (N), hydrogen (H), svovel (S) og fosfor (P). I tillegg vann () er også en vanlig komponent og hovedbestanddel.
Med hensyn til typer, klassifiser følgende biogeokjemiske sykluser i gassformig (1) og sedimentær (2).
For at en biogeokjemisk syklus skal oppstå, er eksistensen av et reservoar av det kjemiske elementet avgjørende, det vil si et miljø der det er tilgjengelig i store mengder.
Gassformige biogeokjemiske sykluser er de med hovedreserven av grunnstoffet i atmosfæren, som i karbon-, oksygen- og nitrogensyklusen.
Sedimentære biogeokjemiske sykluser er de med hovedreserven av grunnstoffet i jordskorpen, som i kalsium-, svovel- og fosforsyklusen.
Nitrogensyklusen tilsvarer reaksjonskretsen som fordeler det kjemiske grunnstoffet nitrogen gjennom nitrogenholdige forbindelser mellom miljøet og levende vesener.
a) biologisk fiksering, fysisk fiksering, assimilering og befruktning
b) absorpsjon, nitrering, nitrosering og utskillelse
c) fiksering, ammonifikasjon, nitrifikasjon og denitrifikasjon
d) nitromerking, konservering, stabilisering og spredning
Fiksering: transformasjon av nitrogengass fra atmosfæren til ammoniakk;
Ammonifisering: dekomponering av nitrogenforbindelser og produksjon av ammoniakk;
Nitrifikasjon: omdanning av ammoniakk til nitritt og senere til nitrat;
Denitrifikasjon: omdanning av nitrater til nitrogengass, som slippes ut i miljøet.
De kjemiske artene som er en del av nitrogensyklusen er:
Nitrogengass () tilstede i atmosfæren, som omdannes til ammoniakk (
) i fikseringstrinnet og også ammoniakk produseres ved dekomponering av nitrogenforbindelser i ammonifikasjonsprosessen.
Deretter konverterer nitrifikasjonstrinnet ammoniakk til nitritt () og deretter til nitrat (
).
Til slutt blir nitrogen returnert til atmosfæren ved å omdanne jordnitrater til nitrogengass (), i fravær av oksygen, eller også som lystgass (
).
(UFPR 2021) Om de biogeokjemiske syklusene, som tillater samspillet mellom elementer med miljøet og med levende vesener, marker det riktige alternativet.
a) Belgrøtter som bønner, soyabønner og erter har evnen til å assosieres med nitrogenfikserende bakterier.
b) Global oppvarming skyldes reduksjonen i oksygenhastigheten i atmosfæren og økningen i utslipp av svoveldioksid.
c) Cyanobakterier er i stand til å bryte ned uorganisk materiale og gjøre fosfor tilgjengelig for andre levende vesener.
d) Den viktigste måten å inkorporere atmosfærisk nitrogen () i organiske molekyler er gjennom bladabsorpsjon under fotosyntese.
e) Skogvern bidrar til å redusere drivhuseffekten, da det sikrer fangst av atmosfærisk CO2 gjennom planterespirasjon.
Fikserende bakterier assosiert med belgfrukterøtter er i stand til biologisk nitrogenfiksering.
slekten bakterier rhizobium og azobacter konvertere nitrogen fra luften () til ammoniakk (
) bryte molekylet med enzymet nitrogenase. Disse vesenene blir vanligvis satt inn i knuter på røttene til planter, hovedsakelig belgfrukter.
(PUC-RS/2018) Figuren nedenfor er en delvis representasjon av nitrogenkretsløpet.
JEG. Tallet 1 representerer nitrogenfiksering.
II. Tallene 2 og 3 representerer trinn i denitrifiseringsprosessen.
III. Tallene 2 og 3 er mediert av prokaryote organismer.
IV. Tallet 4 representerer nitrifikasjonsprosessen.
JEG. RIKTIG. Nitrogenfiksering tilsvarer omdannelsen av molekylært nitrogen til ammoniakk.
II. FEIL. Omdannelsen av ammoniakk til nitritt og deretter til nitrat er en del av nitrifikasjonstrinnet.
III. RIKTIG. Bakterier er prokaryote vesener og på dette stadiet virker de nitrifiserende bakteriene for å produsere nitrogenforbindelser som kan assimileres av planter.
IV. FEIL. Det er representert at planter assimilerer produktet i nitrifikasjon, som i dette tilfellet er nitrater.
Fotosyntese og kjemosyntese er prosessene som i naturen omdanner karbondioksid til organisk materiale.
Returen av denne gassen til atmosfæren skjer gjennom cellulær respirasjon, nedbrytning og forbrenning av drivstoff.
Vannets syklus eller hydrologiske syklus tilsvarer syklusen av et stoff som er essensielt for overlevelsen til levende vesener på jorden.
Tenk på stadiene i syklusen (kolonne 1) og relater dem til beskrivelsene deres (kolonne 2).
( ) Trinn der vann i gassform går tilbake til flytende tilstand.
( ) Stadium der vann absorberes av jorda og dannelsen av underjordiske reservoarer skjer.
( ) Stadium der vann fra hydrosfæren går inn i atmosfæren ved å gå fra flytende til gassform.
( ) Stadium der regn oppstår, det vil si frigjøring av kondensert vanndamp.
( ) Stadium der overflødig vann frigjøres av bladene til planter gjennom transformasjon av flytende vann til vanndamp.
( ) Trinn der vann i fast tilstand endres til gassform uten å passere gjennom flytende tilstand.
På fordampning vann fra hydrosfæren går inn i atmosfæren ved å gå fra flytende til gassform.
På sublimering vann i fast tilstand endres til gassform uten å passere gjennom flytende tilstand.
På kondensasjon vann i gassform går tilbake til flytende tilstand.
På nedbør regn oppstår, det vil si frigjøring av kondensert vanndamp.
På infiltrasjon vannet absorberes av jorda og dannelsen av underjordiske reservoarer skjer.
På svette Overflødig vann frigjøres av planteblader gjennom transformasjon av flytende vann til vanndamp.
