Cykl biogeochemiczny odpowiada nieprzerwanemu ruchowi atomów pierwiastków chemicznych na planecie, które są niezbędne do utrzymania życia na Ziemi. Ten recykling pierwiastków następuje poprzez interakcję między żywymi istotami a środowiskiem.
a) Istoty żywe, reakcje chemiczne i składniki abiotyczne
b) Mikroorganizmy, wyładowania elektryczne i przemiany geologiczne
c) Przemiany fizyczne, nieorganiczne składniki powierzchni ziemi i działalność człowieka
d) Elementy klimatyczne, ekosystemy i ewolucja biologiczna
Ty istoty żywe uczestniczą w licznych przemianach w cyklach biogeochemicznych, które tworzą kolejne: reakcje chemiczne za naturalny ruch pierwiastków chemicznych między biosferą a składniki abiotyczne, to znaczy między żywymi istotami a środowiskiem.
Cykle biogeochemiczne są niezbędne do utrzymania życia na planecie, ponieważ pozwalają pierwiastki chemiczne przepływają naturalnie między systemami ziemskimi: atmosferą, hydrosferą, litosferą i biosfera.
(FATEC/2016) Cykle biogeochemiczne są niezbędne do istnienia i przetrwania znanych form życia. Wśród tych cykli pięć z nich ma większy przepływ materii, a ich elementy stanowią ponad 95% masy, z której składają się żywe istoty. Te cykle to:
a) woda, tlen, wapń, siarka i cez.
b) woda, węgiel, azot, fosfor i siarka.
c) wodór, hel, tlen, azot i siarka.
d) woda, wodór, węgiel, fosfor i cez.
e) hel, lit, beryl, bor i węgiel.
Spośród 118 znanych pierwiastków chemicznych tylko około 30 jest niezbędnych dla żywych organizmów.
Jeśli chodzi o skład żywych istot, ponad 95% odpowiada pierwiastkom węgiel (C), tlen (O), azot (N), wodór (H), siarka (S) i fosfor (P). Dodatkowo woda () jest również wspólnym składnikiem i głównym składnikiem.
Ze względu na typy podziel następujące cykle biogeochemiczne na gazowe (1) i sedymentacyjne (2).
Dla zaistnienia cyklu biogeochemicznego niezbędne jest istnienie rezerwuaru pierwiastka chemicznego, czyli środowiska, w którym jest on dostępny w dużych ilościach.
Gazowe cykle biogeochemiczne to te z główną rezerwą pierwiastka w atmosferze, tak jak w cyklu węgla, tlenu i azotu.
Osadowe cykle biogeochemiczne to te, w których główna rezerwa pierwiastka występuje w skorupie ziemskiej, podobnie jak cykl wapnia, siarki i fosforu.
Cykl azotowy odpowiada obiegowi reakcji, który poprzez związki azotowe rozprowadza pierwiastek chemiczny azot między otoczeniem a istotami żywymi.
a) fiksacja biologiczna, fiksacja fizyczna, asymilacja i zapłodnienie
b) absorpcja, nitracja, nitrozowanie i wydalanie
c) utrwalanie, amonifikacja, nitryfikacja i denitryfikacja
d) nitroznakowanie, konserwacja, stabilizacja i dyspersja
Wiązanie: przekształcenie gazowego azotu z atmosfery w amoniak;
Amonifikacja: rozkład związków azotu i produkcja amoniaku;
Nitryfikacja: konwersja amoniaku do azotynu, a później do azotanu;
Denitryfikacja: konwersja azotanów w gazowy azot, który jest uwalniany do środowiska.
Rodzaje chemiczne, które są częścią cyklu azotowego to:
Azot () obecny w atmosferze, który przekształca się w amoniak (
) w etapie utrwalania, a także amoniak jest wytwarzany podczas rozkładu związków azotu w procesie amonifikacji.
Następnie etap nitryfikacji przekształca amoniak w azotyn (), a następnie w azotan (
).
Wreszcie azot jest zawracany do atmosfery poprzez przekształcenie azotanów glebowych w gazowy azot (), w przypadku braku tlenu, a także jako podtlenek azotu (
).
(UFPR 2021) O cyklach biogeochemicznych, które umożliwiają interakcję pierwiastków ze środowiskiem i żywymi istotami, zaznacz właściwą alternatywę.
a) Korzenie roślin strączkowych, takie jak fasola, soja i groch, mają zdolność łączenia się z bakteriami wiążącymi azot.
b) Globalne ocieplenie spowodowane jest zmniejszeniem ilości tlenu w atmosferze oraz wzrostem emisji dwutlenku siarki.
c) Cyjanobakterie są zdolne do rozkładania materii nieorganicznej i udostępniania fosforu innym żywym istotom.
d) Główny sposób włączenia azotu atmosferycznego () w molekułach organicznych następuje poprzez absorpcję dolistną podczas fotosyntezy.
e) Ochrona lasów przyczynia się do zmniejszenia efektu cieplarnianego, ponieważ zapewnia wychwytywanie atmosferycznego CO2 poprzez oddychanie roślin.
Bakterie utrwalające związane z korzeniami roślin strączkowych są zdolne do biologicznego wiązania azotu.
rodzaj bakterii ryzobium oraz azobakterię konwertować azot z powietrza () na amoniak (
) rozbijanie cząsteczki za pomocą enzymu nitrazy. Istoty te są zwykle umieszczane w brodawkach korzeni roślin, głównie roślin strączkowych.
(PUC-RS/2018) Poniższy rysunek jest częściowym przedstawieniem cyklu azotu.
I. Liczba 1 oznacza wiązanie azotu.
II. Liczby 2 i 3 reprezentują etapy procesu denitryfikacji.
III. W liczbach 2 i 3 pośredniczą organizmy prokariotyczne.
IV. Liczba 4 reprezentuje proces nitryfikacji.
I. PRAWIDŁOWY. Wiązanie azotu odpowiada przemianie azotu cząsteczkowego w amoniak.
II. ZŁO. Konwersja amoniaku do azotynu, a następnie do azotanu jest częścią etapu nitryfikacji.
III. PRAWIDŁOWY. Bakterie są istotami prokariotycznymi i na tym etapie bakterie nitryfikacyjne wytwarzają związki azotu, które mogą być przyswajane przez rośliny.
IV. ZŁO. Przedstawiono, że rośliny przyswajają produkt w procesie nitryfikacji, którym w tym przypadku są azotany.
Fotosynteza i chemosynteza to procesy, które w przyrodzie przekształcają dwutlenek węgla w materię organiczną.
Powrót tego gazu do atmosfery następuje poprzez oddychanie komórkowe, rozkład i spalanie paliw.
Obieg wody lub cykl hydrologiczny odpowiada obiegowi substancji niezbędnej do przetrwania istot żywych na Ziemi.
Rozważ etapy cyklu (kolumna 1) i odnieś je do ich opisów (kolumna 2).
( ) Etap, w którym woda w stanie gazowym powraca do stanu ciekłego.
( ) Etap, w którym woda jest wchłaniana przez glebę i następuje tworzenie podziemnych zbiorników.
( ) Etap, w którym woda z hydrosfery przechodzi do atmosfery zmieniając stan ciekły w gazowy.
( ) Etap, w którym występuje deszcz, czyli uwalnianie skondensowanej pary wodnej.
( ) Etap, w którym nadmiar wody jest uwalniany przez liście roślin poprzez przekształcenie wody w stanie ciekłym w parę wodną.
( ) Etap, w którym woda w stanie stałym przechodzi w stan gazowy bez przechodzenia przez stan ciekły.
Na odparowanie woda z hydrosfery przechodzi do atmosfery, przechodząc ze stanu ciekłego w gazowy.
Na sublimacja woda w stanie stałym przechodzi w stan gazowy bez przechodzenia przez stan ciekły.
Na kondensacja woda w stanie gazowym powraca do stanu ciekłego.
Na opad atmosferyczny występuje deszcz, czyli uwalnianie skondensowanej pary wodnej.
Na infiltracja woda jest wchłaniana przez glebę i następuje tworzenie podziemnych zbiorników.
Na pot Nadmiar wody jest uwalniany przez liście roślin poprzez przemianę wody w stanie ciekłym w parę wodną.