Biogeochemický cyklus zodpovedá neprerušenému pohybu atómov chemických prvkov na planéte, ktoré sú nevyhnutné pre udržanie života na Zemi. K tejto recyklácii prvkov dochádza prostredníctvom interakcie medzi živými bytosťami a prostredím.
a) Živé bytosti, chemické reakcie a abiotické zložky
b) Mikroorganizmy, elektrické výboje a geologické premeny
c) Fyzikálne premeny, anorganické zložky zemského povrchu a ľudské aktivity
d) Klimatické prvky, ekosystémy a biologický vývoj
vy živé bytosti podieľať sa na početných premenách v biogeochemických cykloch, ktoré vznikajú postupnými chemické reakcie pre prirodzený pohyb chemických prvkov medzi biosférou a abiotické zložky, teda medzi živými bytosťami a prostredím.
Biogeochemické cykly sú nevyhnutné pre udržanie života na planéte, pretože to umožňujú chemické prvky prirodzene prúdia medzi zemskými systémami: atmosférou, hydrosférou, litosférou a biosféra.
(FATEC/2016) Biogeochemické cykly sú nevyhnutné pre existenciu a udržiavanie známych foriem života. Spomedzi týchto cyklov má päť z nich väčší tok hmoty a ich prvky tvoria viac ako 95 % hmoty, ktorá tvorí živé bytosti. Tieto cykly sú:
a) voda, kyslík, vápnik, síra a cézium.
b) voda, uhlík, dusík, fosfor a síra.
c) vodík, hélium, kyslík, dusík a síra.
d) voda, vodík, uhlík, fosfor a cézium.
e) hélium, lítium, berýlium, bór a uhlík.
Zo 118 známych chemických prvkov je len asi 30 prvkov nevyhnutných pre živé organizmy.
Čo sa týka zloženia živých bytostí, viac ako 95 % zodpovedá prvkom uhlík (C), kyslík (O), dusík (N), vodík (H), síra (S) a fosfor (P). Okrem toho voda () je tiež spoločnou zložkou a hlavnou zložkou.
Podľa typov rozdeľte nasledujúce biogeochemické cykly na plynné (1) a sedimentárne (2).
Na uskutočnenie biogeochemického cyklu je nevyhnutná existencia rezervoáru chemického prvku, teda prostredia, v ktorom je dostupný vo veľkých množstvách.
Plynné biogeochemické cykly sú tie, ktoré majú hlavnú rezervu prvku v atmosfére, ako v cykle uhlíka, kyslíka a dusíka.
Sedimentárne biogeochemické cykly sú tie, ktoré majú hlavnú rezervu prvku v zemskej kôre, ako v cykle vápnika, síry a fosforu.
Cyklus dusíka zodpovedá reakčnému okruhu, ktorý distribuuje chemický prvok dusík cez dusíkaté zlúčeniny medzi životné prostredie a živé bytosti.
a) biologická fixácia, fyzická fixácia, asimilácia a oplodnenie
b) absorpcia, nitrácia, nitrozácia a vylučovanie
c) fixácia, amonifikácia, nitrifikácia a denitrifikácia
d) nitromarking, konzervácia, stabilizácia a disperzia
Fixácia: transformácia plynného dusíka z atmosféry na amoniak;
Amonifikácia: rozklad zlúčenín dusíka a tvorba amoniaku;
Nitrifikácia: premena amoniaku na dusitan a neskôr na dusičnan;
Denitrifikácia: premena dusičnanov na plynný dusík, ktorý sa uvoľňuje do životného prostredia.
Chemické druhy, ktoré sú súčasťou cyklu dusíka, sú:
plynný dusík () prítomný v atmosfére, ktorý sa premieňa na amoniak (
) vo fixačnom kroku a tiež vzniká amoniak pri rozklade zlúčenín dusíka v procese amonifikácie.
Následne nitrifikačný krok premieňa amoniak na dusitany () a potom na dusičnany (
).
Nakoniec sa dusík vracia do atmosféry premenou pôdnych dusičnanov na plynný dusík (), v neprítomnosti kyslíka, alebo tiež ako oxid dusný (
).
(UFPR 2021) O biogeochemických cykloch, ktoré umožňujú interakciu prvkov s prostredím a so živými bytosťami, označte správnu alternatívu.
a) Korene strukovín ako fazuľa, sója a hrach majú schopnosť spájať sa s baktériami viažucimi dusík.
b) Globálne otepľovanie je spôsobené znížením množstva kyslíka v atmosfére a zvýšením emisií oxidu siričitého.
c) Sinice sú schopné rozkladať anorganické látky a sprístupňovať fosfor iným živým bytostiam.
d) Hlavný spôsob začlenenia atmosférického dusíka () v organických molekulách prostredníctvom listovej absorpcie počas fotosyntézy.
e) Ochrana lesa prispieva k znižovaniu skleníkového efektu, keďže zabezpečuje zachytávanie atmosférického CO2 prostredníctvom dýchania rastlín.
Fixačné baktérie spojené s koreňmi strukovín sú schopné biologickej fixácie dusíka.
rodové baktérie rizobium a azobacter premieňa dusík zo vzduchu () na amoniak (
) rozbitie molekuly enzýmom dusíkatým. Tieto bytosti sa zvyčajne vkladajú do uzlín koreňov rastlín, hlavne strukovín.
(PUC-RS/2018) Na obrázku nižšie je čiastočné znázornenie cyklu dusíka.
ja Číslo 1 predstavuje fixáciu dusíka.
II. Čísla 2 a 3 predstavujú kroky v procese denitrifikácie.
III. Čísla 2 a 3 sú sprostredkované prokaryotickými organizmami.
IV. Číslo 4 predstavuje proces nitrifikácie.
ja SPRÁVNE Fixácia dusíka zodpovedá premene molekulárneho dusíka na amoniak.
II. ZLE. Konverzia amoniaku na dusitan a potom na dusičnan je súčasťou kroku nitrifikácie.
III. SPRÁVNE Baktérie sú prokaryotické bytosti a v tomto štádiu nitrifikačné baktérie produkujú zlúčeniny dusíka, ktoré môžu rastliny asimilovať.
IV. ZLE. Ukazuje sa, že rastliny asimilujú produkt pri nitrifikácii, čo sú v tomto prípade dusičnany.
Fotosyntéza a chemosyntéza sú procesy, ktoré v prírode premieňajú oxid uhličitý na organickú hmotu.
Návrat tohto plynu do atmosféry prebieha bunkovým dýchaním, rozkladom a spaľovaním palív.
Vodný cyklus alebo hydrologický cyklus zodpovedá kolobehu látky nevyhnutnej pre prežitie živých bytostí na Zemi.
Zvážte fázy cyklu (stĺpec 1) a dajte ich do súvislosti s ich popisom (stĺpec 2).
( ) Krok, v ktorom sa voda v plynnom stave vracia do kvapalného stavu.
( ) Štádium, v ktorom je voda absorbovaná pôdou a dochádza k tvorbe podzemných nádrží.
( ) Štádium, v ktorom voda z hydrosféry prechádza do atmosféry prechodom z kvapalného do plynného skupenstva.
( ) Štádium, v ktorom dochádza k dažďu, teda k uvoľňovaniu skondenzovaných vodných pár.
( ) Štádium, v ktorom sa prebytočná voda uvoľňuje listami rastlín premenou kvapalnej vody na vodnú paru.
( ) Krok, v ktorom voda v pevnom skupenstve prechádza do plynného skupenstva bez toho, aby prešla cez kvapalné skupenstvo.
o odparovanie voda z hydrosféry prechádza do atmosféry prechodom z kvapalného do plynného skupenstva.
o sublimácia voda v pevnom skupenstve prechádza do plynného skupenstva bez prechodu cez kvapalné skupenstvo.
o kondenzácii voda v plynnom stave sa vracia do kvapalného skupenstva.
o zrážok dochádza k dažďu, teda k uvoľňovaniu kondenzovaných vodných pár.
o infiltrácia voda je absorbovaná pôdou a dochádza k tvorbe podzemných nádrží.
o potenie Prebytočnú vodu uvoľňujú listy rastlín premenou tekutej vody na vodnú paru.
