วัฏจักรชีวเคมี: สรุปและแบบฝึกหัด

Biogeochemistry เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษากระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศและไฮโดรสเฟียร์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การไหลขององค์ประกอบระหว่างพวกเขา

วัฏจักรชีวภาพเคมีเป็นตัวแทนของการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบทางเคมีระหว่างสิ่งมีชีวิตกับชั้นบรรยากาศของโลก เปลือกโลก และอุทกภาค

คุณลักษณะพื้นฐานของวัฏจักรชีวธรณีเคมีคือข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนประกอบที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด

องค์ประกอบทางเคมีจะถูกลบออกจากสิ่งแวดล้อม ใช้โดยสิ่งมีชีวิตและกลับสู่ธรรมชาติ ชีวิตถูกสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่องจากอะตอมเดียวกัน

เมื่อสิ่งมีชีวิตตาย สารอินทรีย์ของมันถูกย่อยสลายโดยสิ่งมีชีวิต ย่อยสลายเป็นตัวแทนของเชื้อราและแบคทีเรีย ดังนั้นอะตอมที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตนี้จะกลับสู่สิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตอื่นสามารถรวมเข้าด้วยกันอีกครั้งเพื่อผลิตสารอินทรีย์ของพวกมัน

หากปราศจากการรีไซเคิลนี้ อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่างที่เป็นพื้นฐานของชีวิตอาจหายไปได้

เพื่อให้วัฏจักรชีวเคมีเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีแหล่งกักเก็บขององค์ประกอบทางเคมี อ่างเก็บน้ำนี้อาจเป็นเปลือกโลกหรือชั้นบรรยากาศก็ได้ นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีสิ่งมีชีวิตที่ช่วยในการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบทางเคมี

การจำแนกวัฏจักรชีวเคมี

วัฏจักรชีวภาพเคมีสามารถจำแนกได้เป็นสองประเภทพื้นฐาน ขึ้นอยู่กับลักษณะของแหล่งกักเก็บที่ไม่มีชีวิต:

วัฏจักรแก๊ส: มีบรรยากาศเป็นอ่างเก็บน้ำ ตัวอย่าง: วัฏจักรไนโตรเจนและวัฏจักรออกซิเจน

วัฏจักรตะกอน: พวกมันมีเปลือกโลกเป็นอ่างเก็บน้ำ ตัวอย่าง: วัฏจักรฟอสฟอรัสและวัฏจักรของน้ำ

องค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตมีส่วนร่วมในวัฏจักรชีวธรณีเคมี ได้แก่ น้ำ คาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส

วัฏจักรของน้ำ

น้ำเป็นพื้นฐานของชีวิตและสามารถพบได้ในธรรมชาติในสถานะทางกายภาพสามสถานะ: ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ส่วนใหญ่จะพบในรูปของเหลว

โดยทั่วไปวัฏจักรของน้ำจะแสดงโดยการเปลี่ยนแปลงในสถานะทางกายภาพของมันผ่านทาง through การระเหย และ เหงื่อ.

ในระยะสั้นวัฏจักรของน้ำเกิดขึ้นดังนี้:

1. น้ำในทะเลสาบ แม่น้ำ และมหาสมุทรระเหยไป และพืชจะปล่อยน้ำบางส่วนที่ดูดซับผ่านการคายน้ำ
2. ไอน้ำพบชั้นบรรยากาศที่สูงที่สุด เมื่อเย็นตัวลง ไอนี้จะควบแน่นและก่อตัวเป็นเมฆซึ่งตกตะกอนเป็นฝน
3. ดังนั้นน้ำของเหลวถึงพื้นผิวโลกอีกครั้ง
4. จากนั้นน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในดินและพืชจะดูดซับ สัตว์สามารถกินเข้าไปโดยตรงหรือผ่านทางอาหาร

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ วัฏจักรของน้ำ.

วัฏจักรคาร์บอน

อู๋ คาร์บอน เป็นองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุลอินทรีย์

THE การสังเคราะห์แสง และ การหายใจ เป็นกระบวนการที่ควบคุมวัฏจักรคาร์บอน

วัฏจักรคาร์บอนประกอบด้วยการตรึงองค์ประกอบนี้โดยสิ่งมีชีวิต autotrophic ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการสังเคราะห์ทางเคมี

สิ่งมีชีวิต autotrophic แก้ไขคาร์บอนในรูปของสารประกอบอินทรีย์ ดังนั้นจึงมีให้สำหรับผู้ผลิตและด้วยเหตุนี้สำหรับผู้บริโภคและผู้ย่อยสลายผ่านห่วงโซ่อาหาร

CO₂ กลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมโดยการหายใจ การสลายตัว หรือการเผาไหม้ของ พลังงานจากถ่านหิน.

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ วัฏจักรคาร์บอน.

วัฏจักรออกซิเจน

วัฏจักรของออกซิเจนประกอบด้วยการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบนี้ระหว่างแหล่งกักเก็บหลักสามแหล่ง ได้แก่ บรรยากาศ ชีวมณฑลและธรณีภาค อู๋ ออกซิเจน มันถูกปล่อยออกมาและบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตในรูปแบบทางเคมีที่แตกต่างกัน ปัจจัยเหล่านี้ทำให้วัฏจักรคาร์บอนซับซ้อนขึ้น

การสังเคราะห์ด้วยแสงมีหน้าที่หลักในการผลิตออกซิเจน

ชั้นบรรยากาศเป็นแหล่งกักเก็บออกซิเจนหลักของสิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถพบได้ในรูปของ O₂ และCO₂.

โอ โอ₂ มันถูกใช้ในการหายใจแบบแอโรบิกของพืชและสัตว์ ซึ่งการรวมกันของอะตอมออกซิเจนและไฮโดรเจนก่อให้เกิดโมเลกุลของน้ำ

CO₂ ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสงและอะตอมออกซิเจนจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุของพืช

ผ่านการหายใจระดับเซลล์และการสลายตัวของสารอินทรีย์ ออกซิเจนจะกลับสู่บรรยากาศ ก่อตัวเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ วัฏจักรออกซิเจน.

วัฏจักรไนโตรเจน

ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีมากที่สุดในชั้นบรรยากาศของโลก พบในรูปของ N₂คิดเป็นประมาณ 78% ของปริมาตรอากาศในบรรยากาศ

อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ไม่สามารถดูดซึมไนโตรเจนในบรรยากาศได้ สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาต้องการแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจน

มีแบคทีเรียสี่ประเภทที่มีส่วนร่วมในวัฏจักรไนโตรเจน:

• แก้ไขแบคทีเรีย: ดูดซับไนโตรเจนในบรรยากาศและแปลงเป็นแอมโมเนีย
• แบคทีเรียไนตริไฟอิ้ง: แบคทีเรียสังเคราะห์เคมีที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียและแปรสภาพเป็นไนไตรต์และไนเตรต ซึ่งเป็นรูปแบบที่พืชดูดซึมได้ ดังนั้นโดยการให้อาหารสัตว์จะได้รับไนโตรเจน
• ย่อยสลายแบคทีเรีย: แบคทีเรียที่ทำหน้าที่เมื่ออินทรียวัตถุสลายตัวและปล่อยแอมโมเนียออกสู่สิ่งแวดล้อม
• แบคทีเรียดีไนตริฟายอิ้ง: แบคทีเรียที่ทำให้สารประกอบไนโตรเจนสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจน เช่น ไนเตรตและแอมโมเนีย และปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกสู่บรรยากาศ

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ วัฏจักรไนโตรเจน.

วัฏจักรฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสเป็นสารพันธุกรรมที่ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุลอาร์เอ็นเอและดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในกระดูกและฟัน

ในธรรมชาติพบได้เฉพาะในโขดหิน ในรูปของแข็ง เมื่อหินเสื่อมโทรม อะตอมของฟอสฟอรัสจะมีอยู่ในดินและน้ำ

พืชสามารถรับฟอสฟอรัสได้เมื่อดูดซับละลายในน้ำและดิน

สัตว์ได้รับฟอสฟอรัสผ่านทางน้ำและอาหาร

ฟอสฟอรัสกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมโดยการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตอันเป็นผลมาจากการย่อยสลายอินทรียวัตถุในพืชและสัตว์ จากนั้นสามารถนำไปรีไซเคิลท่ามกลางพืชหรือนำน้ำฝนไปยังทะเลสาบและทะเลและรวมเข้ากับหิน

แบบฝึกหัด - ทดสอบความรู้ของคุณ

(PUC-RS-2001) - ประเทศต่างๆ ในโลกได้หารือถึงความเป็นไปได้ที่ประเทศร่ำรวยและก่อมลพิษจะจ่ายภาษีให้กับประเทศกำลังพัฒนาที่รักษาและ/หรือปลูกป่า นี้จะเป็นวิธีที่จะบรรเทาการมีส่วนร่วมของประเทศที่ก่อมลพิษต่อ "ผลกระทบเรือนกระจก" (ปรากฏการณ์ที่รับผิดชอบสำหรับ ภาวะโลกร้อน) เพราะเมื่อพืชโตขึ้นจะขจัดองค์ประกอบหลักที่รับผิดชอบนี้ออกจากชั้นบรรยากาศ มันถูกสร้างขึ้น องค์ประกอบที่ข้อความข้างต้นอ้างถึงเป็นส่วนหนึ่งของวงจร:

ก) ไนโตรเจน
b) คาร์บอน
c) ของฟอสฟอรัส
ง) น้ำ
จ) โอโซน

ดูคำตอบ

b) คาร์บอน

(UFRGS/2009) - สิ่งมีชีวิตรักษาการแลกเปลี่ยนสสารกับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าวัฏจักรชีวธรณีเคมี

ตามวัฏจักรทางธรณีเคมี ติ๊กด้วย วี (จริง) หรือ F (เท็จ) ข้อความต่อไปนี้

( ) ชั้นบรรยากาศเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และออกซิเจน
( ) ในวัฏจักรของน้ำ การระเหยจะลดลงในมหาสมุทร ในขณะที่ปริมาณน้ำฝนจะลดลงบนผิวดิน
( ) ไนโตรเจนในบรรยากาศ (N₂) ถูกรวมเข้าไปในโมเลกุลอินทรีย์ผ่านการดูดซึมทางใบ
( ) โมเลกุลอินทรีย์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีอะตอมของคาร์บอนในองค์ประกอบของพวกมัน และการกลับคืนสู่วัฏจักรของพวกมันสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านกระบวนการย่อยสลาย

ลำดับที่ถูกต้องในการเติมวงเล็บจากบนลงล่างคือ:
ก) V - F - V - V
ข) F - F - F - V
c) V - V - F - F
ง) F - V - F - V
จ) V - F - V - F

ดูคำตอบ

ข) F - F - F - V

(UDESC/2552) - เกี่ยวกับวัฏจักรชีวภาพเคมี วิเคราะห์ข้อความต่อไปนี้:

ผม. ในวัฏจักรคาร์บอน: โซ่คาร์บอนก่อตัวเป็นโมเลกุลอินทรีย์ผ่านสิ่งมีชีวิต autotrophic ผ่าน การสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกดูดซับ ตรึงและเปลี่ยนเป็นอินทรียวัตถุโดยผู้ผลิต คาร์บอนกลับสู่สิ่งแวดล้อมผ่านคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านการหายใจ
ครั้งที่สอง ในวัฏจักรของออกซิเจน: ก๊าซออกซิเจนถูกผลิตขึ้นในระหว่างการสร้างโมเลกุลอินทรีย์โดยการหายใจและบริโภคเมื่อโมเลกุลเหล่านี้ถูกออกซิไดซ์ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
สาม. ในวัฏจักรของน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญ เนื่องจากช่วยให้น้ำของเหลวระเหยได้ ไอน้ำในชั้นที่สูงกว่าและเย็นกว่าจะควบแน่นและก่อตัวเป็นเมฆซึ่งต่อมาตกตะกอนในรูปของฝน และน้ำจากฝนนี้กลับคืนสู่พื้นดิน เกิดเป็นแม่น้ำ ทะเลสาบ มหาสมุทร หรือแม้กระทั่งแทรกซึมลงสู่พื้นดินและเกิดเป็นแผ่น ตารางน้ำ
IV. ในวัฏจักรไนโตรเจน: ขั้นตอนหนึ่งคือการตรึงไนโตรเจน ซึ่งแบคทีเรียบางชนิดใช้ไนโตรเจน และทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อผลิตไนไตรท์ซึ่งจะถูกแปรสภาพเป็นแอมโมเนียในกระบวนการ in ไนตริฟิเคชั่น

ตรวจสอบทางเลือกที่ถูกต้อง
ก) เฉพาะข้อความ II และ IV เท่านั้นที่เป็นจริง
b) เฉพาะข้อความ I และ II เท่านั้นที่เป็นจริง
c) เฉพาะข้อความ I, III และ IV เท่านั้นที่เป็นจริง
d) เฉพาะข้อความ II, III และ IV เท่านั้นที่เป็นจริง
จ) เฉพาะข้อความ I และ III เท่านั้นที่เป็นจริง

ดูคำตอบ

จ) เฉพาะข้อความ I และ III เท่านั้นที่เป็นจริง