آب، کربن و نیتروژن در سراسر طبیعت در گردش است
تعریف چرخه های طبیعی
۱. چرخه های طبیعی شیمیایی چیست؟
چرخه های طبیعی بازنمایی گردش و بازیافت ماده در طبیعت هستند.
چرخه های طبیعی اصلی مورد مطالعه در اکولوژی عبارتند از چرخه آب، چرخه کربن و چرخه نیتروژن.
۲. اهمیت آب، کربن و نیتروژن برای موجودات زنده چیست؟
آب حلال اصلی موجودات زنده است و تقریباً برای تمام واکنش های بیوشیمیایی از جمله به عنوان معرف فتوسنتز ضروری است. بسیاری از خواص آب برای زندگی بسیار مهم است.
کربن عنصر شیمیایی اصلی مولکول های آلی است. دی اکسید کربن نیز معرف فتوسنتز و محصول متابولیسم انرژی موجودات زنده است.
نیتروژن یک عنصر شیمیایی اساسی اسیدهای آمینه است، بلوک های سازنده پروتئین ها که به نوبه خود مولکول های اصلی موجودات زنده هستند. نیتروژن همچنین بخشی از مولکولهای اسید نوکلئیک است که اساس تولید مثل، وراثت و سنتز پروتئین است.
چرخه آب
۳. چرخه آب چیست؟
چرخه آب نشان دهنده گردش و بازیافت آب در طبیعت است.
آب مایع روی سطح سیاره توسط خورشید گرم می شود و به بخار آب تبدیل می شود که وارد جو می شود. در اتمسفر، حجم زیادی از بخار آب ابرهایی را تشکیل می دهد که وقتی سرد می شوند، آب مایع را به صورت باران رسوب می دهند. بنابراین، آب به سطح سیاره باز می گردد و چرخه کامل می شود. در طی مراحل احتمالی چرخه، آب ممکن است همچنان در ذخایر زیرزمینی یا به شکل یخ در کوه‌ها و اقیانوس‌ها ذخیره شود و همچنین ممکن است در متابولیسم موجودات زنده استفاده شود، در بدن افراد گنجانده شود یا از طریق ادرار، مدفوع دفع شود. و عرق.
- بررسی چرخه های طبیعی – تنوع تصویر: چرخه آب
۴. چرا خورشید “موتور” چرخه آب است؟
خورشید را می توان موتور چرخه آب در نظر گرفت زیرا تبدیل آب مایع به بخار آب به انرژی آن بستگی دارد. بنابراین خورشید منبع انرژی است که باعث گردش آب در طبیعت می شود.
چرخه کربن
۵. چرخه کربن چیست؟
چرخه کربن نشان دهنده گردش و بازیافت عنصر شیمیایی کربن در طبیعت در نتیجه تأثیر موجودات زنده است.
موجودات فتوسنتزی کربن را به عنوان دی اکسید کربن موجود در جو جذب می کنند و اتم های کربن بخشی از مولکول های گلوکز می شوند. در طی تنفس سلولی این موجودات، بخشی از این ماده آلی برای تولید ATP مصرف می شود و در این فرآیند، دی اکسید کربن به جو باز می گردد. بخش دیگر توسط ارگانیسم های فتوسنتزی به مولکول هایی که ساختار آنها را تشکیل می دهند ادغام می شود. اتم‌های کربن وارد شده به تولیدکننده‌ها به سطح تغذیه‌ای بعدی منتقل می‌شوند و مجدداً بخشی از آنها توسط تنفس سلولی در مصرف‌کنندگان آزاد می‌شود، قسمتی دیگر جزء بدن مصرف‌کننده می‌شود و قسمت آخر به صورت اسید اوریک یا اوره دفع می‌شود. مواد دفعی که بعداً توسط باکتری های تجزیه کننده بازیافت می شوند). بنابراین، کربن جذب شده توسط تولیدکنندگان از طریق فتوسنتز، از طریق تنفس سلولی در امتداد زنجیره غذایی به اتمسفر بازمی‌گردد تا به تجزیه‌کننده‌هایی برسد که همچنین دی اکسید کربن را در متابولیسم انرژی خود آزاد می‌کنند. تحت شرایط خاص، طی فرآیندی که میلیون‌ها سال طول می‌کشد، کربن موجود در موجودات ممکن است سوخت‌های فسیلی ذخیره‌شده در ذخایر زیر سطح سیاره را تشکیل دهد. همانطور که سوخت های فسیلی می سوزند. اتم های کربن به صورت دی اکسید کربن یا مونوکسید کربن به اتمسفر باز می گردند. سوزاندن سوخت های گیاهی مانند چوب نیز کربن را به جو باز می گرداند.
- بررسی چرخه های طبیعی – تنوع تصویر: چرخه کربن
۶. فرآیند بیولوژیکی اصلی که دی اکسید کربن را مصرف می کند چیست؟
فرآیند بیولوژیکی اصلی که دی اکسید کربن را مصرف می کند فتوسنتز است.
۷. دی اکسید کربن توسط تولید کنندگان و مصرف کنندگان چگونه ساخته می شود؟
دی اکسید کربن توسط تولید کنندگان و مصرف کنندگان از طریق تنفس سلولی ساخته می شود.
۸. سوخت های فسیلی چیست؟
سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز و زغال‌سنگ زمانی تشکیل می‌شوند که مواد آلی از اثر کامل تجزیه‌کننده‌ها حفظ می‌شوند، که عموماً در اعماق و تحت فشار طی میلیون‌ها سال مدفون می‌شوند. در چنین شرایطی، مواد آلی به سوخت های هیدروکربنی تبدیل می شوند.
سوخت های فسیلی یک مخزن طبیعی کربن هستند. هنگامی که اکسیژن وجود دارد، این سوخت ها می توانند سوزانده شوند و دی اکسید کربن و مونوکسید کربن در جو آزاد می شوند.
چرخه نیتروژن
۹. فراوان ترین شکلی که نیتروژن در طبیعت یافت می شود کدام است؟
فراوان ترین مولکول حاوی نیتروژن که در طبیعت یافت می شود نیتروژن مولکولی (N2) است. هوا ۸۰ درصد از نیتروژن مولکولی تشکیل شده است.
۱۰. نیتروژن در کدام شکل توسط موجودات زنده تثبیت می شود؟
بیشتر موجودات زنده نمی توانند از نیتروژن مولکولی برای بدست آوردن اتم های نیتروژن استفاده کنند. تولید کنندگان نیتروژن را عمدتاً از نیترات (NO3-) تثبیت می کنند. برخی از گیاهان نیز نیتروژن حاصل از آمونیاک را تثبیت می کنند. مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها نیتروژن را از طریق هضم پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک از بدن سایر موجودات زنده بدست می آورند.
۱۱. چرخه نیتروژن چیست؟
چرخه نیتروژن نشان دهنده گردش و بازیافت عنصر شیمیایی نیتروژن در طبیعت است.
چرخه نیتروژن اساساً به تأثیر باکتری های تخصصی بستگی دارد. باکتری های موجود در خاک به نام باکتری های تثبیت کننده نیتروژن موجود در ریشه گیاهان، نیتروژن مولکولی هوا را جذب کرده و نیتروژن را به شکل آمونیاک آزاد می کنند. تجزیه مواد آلی نیز آمونیاک تولید می کند. در خاک و ریشه (عمدتاً گیاهان حبوبات)، اولین گروه از باکتری های شیمیایی به نام باکتری های نیتروف کننده یا نیتروزوموناس با مصرف آمونیاک و آزاد کردن نیتریت (NO2) انرژی تولید می کنند. گروه دوم از باکتری های نیتریفیک کننده به نام نیترو باکتری ها از نیتریت در شیمی سنتز استفاده می کند و نیترات (NO3) آزاد می کند. سپس به شکل نیترات، نیتروژن توسط گیاهان ترکیب می شود تا از پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک استفاده شود و سپس این عنصر در طول زنجیره غذایی دنبال می شود. نیتروژن از طریق اثر باکتری های نیتروژن زدایی که از ترکیبات حاوی نیتروژن از خاک استفاده می کنند و گاز نیتروژن (نیتروژن مولکولی) را آزاد می کنند، به جو باز می گردد.
- بررسی چرخه های طبیعی – تنوع تصویر: چرخه نیتروژن
۱۲. چرا از تناوب زراعی حبوبات در کشاورزی استفاده می شود؟
تناوب زراعی حبوبات و سایر انواع تناوب زراعی در کشاورزی استفاده می شود زیرا بسیاری از باکتری های مهم برای چرخه نیتروژن در این گیاهان زندگی می کنند. تناوب زراعی حبوبات (یا همراه با محصول اصلی) به غنی شدن خاک از نیترات ها کمک می کند که سپس توسط گیاهان جذب می شوند.
کود سبز، پوشاندن خاک با چمن و گیاهان حبوبات، نیز راهی برای بهبود تثبیت نیتروژن است و گزینه ای برای اجتناب از کودهای شیمیایی است.
اکنون که مطالعه چرخه های طبعیی را به پایان رسانده اید ، این گزینه های شما هستند:
- این موضوع را مرور کنید، همه پرسش و پاسخ ها را دوباره بخوانید.
- موضوع بعدی را مطالعه کنید: به سراغ تنوع زیستی بروید .
منبع: Biology Q&As