วัฏจักรทางชีวเคมีสอดคล้องกับการเคลื่อนที่ของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบนดาวเคราะห์อย่างไม่ขาดตอน ซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตบนโลก การรีไซเคิลองค์ประกอบนี้เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
ก) สิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเคมี และส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต
ข) จุลินทรีย์ การปล่อยไฟฟ้า และการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา
ค) การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ส่วนประกอบอนินทรีย์ของพื้นผิวโลกและกิจกรรมของมนุษย์
ง) องค์ประกอบภูมิอากาศ ระบบนิเวศ และวิวัฒนาการทางชีวภาพ
คุณ สิ่งมีชีวิต มีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงมากมายในวัฏจักรชีวธรณีเคมีซึ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ปฏิกริยาเคมี สำหรับการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติขององค์ประกอบทางเคมีระหว่างชีวมณฑลและ ส่วนประกอบทางชีวภาพกล่าวคือระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
วัฏจักรชีวเคมีมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตบนโลกใบนี้ ตามที่อนุญาต องค์ประกอบทางเคมีไหลตามธรรมชาติระหว่างระบบโลก: บรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ ธรณีภาคและ ชีวมณฑล
(FATEC/2016) วัฏจักรชีวเคมีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่และการคงอยู่ของรูปแบบชีวิตที่รู้จัก ในบรรดาวัฏจักรเหล่านี้ ห้าวัฏจักรมีการไหลของสสารมากขึ้นและองค์ประกอบของพวกมันประกอบขึ้นเป็นมวลมากกว่า 95% ที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต รอบเหล่านี้คือ:
ก) น้ำ ออกซิเจน แคลเซียม กำมะถัน และซีเซียม
b) น้ำ คาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน
ค) ไฮโดรเจน ฮีเลียม ออกซิเจน ไนโตรเจน และกำมะถัน
ง) น้ำ ไฮโดรเจน คาร์บอน ฟอสฟอรัส และซีเซียม
จ) ฮีเลียม ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน และคาร์บอน
จากองค์ประกอบทางเคมีที่รู้จัก 118 ชนิด มีเพียง 30 องค์ประกอบเท่านั้นที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต
องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต มากกว่า 95% สอดคล้องกับธาตุคาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) ไนโตรเจน (N) ไฮโดรเจน (H) กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P) นอกจากนี้น้ำ () ยังเป็นองค์ประกอบทั่วไปและองค์ประกอบหลักอีกด้วย
สำหรับประเภท ให้จำแนกวัฏจักรชีวภาพเคมีต่อไปนี้เป็นก๊าซ (1) และตะกอน (2)
เพื่อให้เกิดวัฏจักรทางชีวเคมีเกิดขึ้น การมีอยู่ของแหล่งกักเก็บขององค์ประกอบทางเคมีนั้นจำเป็น กล่าวคือ สภาพแวดล้อมที่มีธาตุนี้ในปริมาณมาก
วัฏจักรชีวเคมีของก๊าซคือวัฏจักรที่มีธาตุหลักสำรองในบรรยากาศ เช่นเดียวกับในวัฏจักรคาร์บอน ออกซิเจน และไนโตรเจน
วัฏจักรชีวธรณีเคมีของตะกอนคือวัฏจักรที่มีธาตุหลักสำรองในเปลือกโลก เช่นเดียวกับในวัฏจักรแคลเซียม กำมะถัน และฟอสฟอรัส
วัฏจักรไนโตรเจนสอดคล้องกับวงจรปฏิกิริยาที่กระจายไนโตรเจนองค์ประกอบทางเคมีผ่านสารประกอบไนโตรเจนระหว่างสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต
ก) การตรึงทางชีวภาพ การตรึงทางกายภาพ การดูดกลืนและการปฏิสนธิ
ข) การดูดซึม ไนเตรชั่น ไนโตรเซชั่น และการขับถ่าย
ค) การตรึง แอมโมเนีย ไนตริฟิเคชั่น และดีไนตริฟิเคชั่น
d) nitromarking, การอนุรักษ์, การรักษาเสถียรภาพและการกระจาย
การตรึง: การเปลี่ยนแปลงของก๊าซไนโตรเจนจากบรรยากาศเป็นแอมโมเนีย
แอมโมเนีย: การสลายตัวของสารประกอบไนโตรเจนและการผลิตแอมโมเนีย
ไนตริฟิเคชั่น: การแปลงแอมโมเนียเป็นไนไตรต์และต่อมาเป็นไนเตรต
Denitrification: การแปลงไนเตรตเป็นก๊าซไนโตรเจนซึ่งถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม
สารเคมีที่เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรไนโตรเจน ได้แก่
ก๊าซไนโตรเจน () ที่มีอยู่ในบรรยากาศซึ่งถูกแปลงเป็นแอมโมเนีย (
) ในกระบวนการตรึงและผลิตแอมโมเนียในการสลายตัวของสารประกอบไนโตรเจนในกระบวนการแอมโมเนีย
ต่อจากนั้น ขั้นตอนการไนตริฟิเคชั่นจะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรต์ () แล้วเปลี่ยนเป็นไนเตรต (
).
สุดท้ายไนโตรเจนจะกลับสู่บรรยากาศโดยเปลี่ยนไนเตรตในดินเป็นก๊าซไนโตรเจน () ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนหรือเป็นไนตรัสออกไซด์ (
).
(UFPR 2021) เกี่ยวกับวัฏจักรชีวธรณีเคมีซึ่งอนุญาตให้มีปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบกับสิ่งแวดล้อมและกับสิ่งมีชีวิต ถือเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง
ก) รากพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่ว ถั่วเหลือง และถั่วมีความสามารถในการเชื่อมโยงกับแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน
ข) ภาวะโลกร้อนเกิดจากการลดลงของอัตราออกซิเจนในบรรยากาศและการเพิ่มขึ้นของการปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์
c) ไซยาโนแบคทีเรียสามารถย่อยสลายสารอนินทรีย์และทำให้ฟอสฟอรัสมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
d) วิธีหลักในการรวมไนโตรเจนในบรรยากาศ () ในโมเลกุลอินทรีย์คือการดูดซึมทางใบระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง
จ) การอนุรักษ์ป่าไม้มีส่วนช่วยในการลดปรากฏการณ์เรือนกระจก เนื่องจากช่วยให้จับ CO2 ในบรรยากาศผ่านการหายใจของพืช
แบคทีเรียตรึงที่เกี่ยวข้องกับรากพืชตระกูลถั่วมีความสามารถในการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ
แบคทีเรียสกุล ไรโซเบียม และ อะโซแบคเตอร์ แปลงไนโตรเจนจากอากาศ () เป็นแอมโมเนีย (
) ทำลายโมเลกุลด้วยเอ็นไซม์ไนโตรเจน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มักจะแทรกอยู่ในก้อนของรากพืช ส่วนใหญ่เป็นพืชตระกูลถั่ว
(PUC-RS/2018) รูปด้านล่างแสดงบางส่วนของวัฏจักรไนโตรเจน
ฉัน. หมายเลข 1 หมายถึงการตรึงไนโตรเจน
ครั้งที่สอง ตัวเลข 2 และ 3 แสดงถึงขั้นตอนในกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น
สาม. ตัวเลข 2 และ 3 เป็นสื่อกลางโดยสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต
IV. หมายเลข 4 หมายถึงกระบวนการไนตริฟิเคชั่น
ฉัน. ถูกต้อง. การตรึงไนโตรเจนสอดคล้องกับการเปลี่ยนโมเลกุลไนโตรเจนเป็นแอมโมเนีย
ครั้งที่สอง ผิด. การเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรต์แล้วเปลี่ยนเป็นไนเตรตเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการทำให้เป็นไนตริฟิเคชั่น
สาม. ถูกต้อง. แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต และในขั้นตอนนี้แบคทีเรียไนตริไฟริ่งจะทำหน้าที่ผลิตสารประกอบไนโตรเจนที่พืชสามารถหลอมรวมได้
IV. ผิด. แสดงให้เห็นว่าพืชดูดซึมผลิตภัณฑ์ในไนตริฟิเคชั่นซึ่งในกรณีนี้คือไนเตรต
การสังเคราะห์ด้วยแสงและการสังเคราะห์ทางเคมีเป็นกระบวนการที่ในธรรมชาติเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นสารอินทรีย์
การกลับมาของก๊าซนี้สู่ชั้นบรรยากาศเกิดขึ้นจากการหายใจระดับเซลล์ การสลายตัวและการเผาไหม้เชื้อเพลิง
วัฏจักรของน้ำหรือวัฏจักรอุทกวิทยาสอดคล้องกับการหมุนเวียนของสารที่จำเป็นต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตบนโลก
พิจารณาขั้นตอนของวงจร (คอลัมน์ 1) และเชื่อมโยงกับคำอธิบาย (คอลัมน์ 2)
( ) ขั้นตอนที่น้ำในสถานะก๊าซกลับสู่สถานะของเหลว
( ) ระยะที่ดินดูดซับน้ำและเกิดเป็นอ่างเก็บน้ำใต้ดิน
( ) ระยะที่น้ำจากไฮโดรสเฟียร์ผ่านสู่ชั้นบรรยากาศโดยเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซ
( ) ระยะที่เกิดฝน คือ การปล่อยไอน้ำที่ควบแน่น
( ) ระยะที่ใบพืชปล่อยน้ำส่วนเกินผ่านการเปลี่ยนน้ำของเหลวเป็นไอน้ำ
( ) ขั้นตอนที่น้ำในสถานะของแข็งเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว
ที่ การระเหย น้ำจากไฮโดรสเฟียร์ผ่านสู่ชั้นบรรยากาศโดยเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซ
ที่ ระเหิด น้ำในสถานะของแข็งจะเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว
ที่ การควบแน่น น้ำในสถานะก๊าซจะกลับสู่สถานะของเหลว
ที่ หยาดน้ำฟ้า ฝนเกิดขึ้นนั่นคือการปล่อยไอน้ำที่ควบแน่น
ที่ การแทรกซึม น้ำถูกดินดูดซับและเกิดอ่างเก็บน้ำใต้ดิน
ที่ เหงื่อ ใบพืชปล่อยน้ำส่วนเกินผ่านการเปลี่ยนน้ำของเหลวเป็นไอน้ำ
