A nitrogénciklus: meghatározás, folyamat, forma és példák

A nitrogénciklus: meghatározás, folyamat, formák és példák Mi a nitrogén körforgás?, Ebből az alkalomból A know.co.id megbeszéljük, és persze más dolgokról is, amik szintén erre vonatkoznak. Nézzük meg együtt a vitát az alábbi cikkben, hogy jobban megértsük.

---

A nitrogénciklus: meghatározás, folyamat, forma és példák

---

A nitrogén vagy a nitrogén az egyik leggyakrabban előforduló elem a légkörben, amely a légkörben lévő gáz körülbelül 78%-a nitrogén.

De a nitrogén felhasználása a biológiai területen minimális. A nitrogén azon elemek közé tartozik, amelyek nem reakcióképesek, mert nehezen lép reakcióba más elemekkel, ezért ennek az elemnek a használata kb. Az élőlényekben különféle folyamatokra van szükség, ezek a folyamatok: nitrogénkötés, mineralizáció, nitrifikáció, denitrifikáció.

A nitrogénre a növényeknek nagyon nagy mennyiségben van szükségük, és ez minden bizonnyal az egyik korlátozó tényező a nem trágyázott talajokban.

A forma aminosavak, nevezetesen amidok és aminok formájában van, amelyek vázként vagy vázként funkcionálnak építőelemek és köztes vegyületek fehérje, klorofill és savak formájában magban tömörül. A fehérjék vagy enzimek szabályozzák a biokémiai reakciókat.

A nitrogén a klorofill szerkezetének teljes része. A nitrogénelemek elérhetősége minden bizonnyal befolyásolja az ökoszisztéma szintjét, amely magában foglalja az elsődleges termelékenységet és a bomlási folyamatokat.

Az olyan tevékenységek, mint a tüzelőanyag elégetése és a nitrogénműtrágyák használata, valamint a nitrogénnek a szennyvízbe történő kibocsátása, megváltoztathatják a nitrogénciklust egészében vagy globálisan.

A nitrogén minden célra nélkülözhetetlen eleme a földi élet folytonosságának. A nitrogén az aminosavak és fehérjék alapvető összetevője, bázisok, amelyek nitrogénből álló nukleinsavakból, például DNS-ből és RNS-ből származnak.

Míg a növényekben a klorofill molekulák elég nagy mennyiségben használnak nitrogént a fotoszintézis folyamatában.

A nitrogénciklus a nitrogén elemet tartalmazó vegyületek átalakulási folyamata, amely aztán más kémiai formákká alakul.

---

Nitrogén ciklus folyamata

A nitrogén különféle formákban terjed, mint például szerves nitrogén és ammónium, nitrogén-oxidok és nitrátok, nitrogén-oxid és nitritek vagy szervetlen nitrogéngáz.

A szerves formában lévő nitrogén felhasználható élő sejtként vagy élő szervezetként / humusz / köztes termékek formájában a szerves anyagok lebontásában.

A nitrogénciklus folyamata a nitrogént egyik elemi formáról a másikra változtatja. Meg kell jegyezni, hogy az átalakítási folyamat nagy részét mikroorganizmusok hajtják végre.

Szakaszok A nitrogénciklus több szakaszból áll, többek között:

• nitrogén rögzítés

A nitrogénrögzítési folyamat a légkörben lévő nitrogén ammóniává alakításának folyamata. Ezt a folyamatot a hüvelyes növények gyökereiben lévő baktériumok hajtják végre.

Ez a folyamat a nitrogén gáz ammóniává történő átalakulása a biológiai rögzítés szakaszaiban. A kisbaktériumok számos csoportja, mint például a rizobium és a cianobaktérium, a nitrogenáz enzimet használja a nitrogéngáz ammóniává történő átalakítására.

• Nitrifikálás

A nitrifikáció az ammónia oxigénnel történő biológiai oxidációja ammóniummá, majd nitritté, amelyet a nitrit nitráttá történő oxidációja követ. Az ammónia nitritté bomlását nitrifikációnak nevezik.

Ez egy fontos lépés a talaj tápanyag-ciklusában. Ezt a folyamatot autotróf baktériumfajok hajtják végre többféle ammóniát oxidáló baktériummal, pl A nitrosomonas nemzetségbe tartozó ß-proteobaktériumok és gammaproteobaktériumok és ammóniát oxidáló baktériumok, valamint nitrosococcus.

• Asszimiláció

A nitrogén asszimiláció szerves nitrogénvegyületek, például aminosavak képződése a környezetben jelenlévő szervetlen nitrogénvegyületekből.

Miután a nitrifikációs folyamatot baktériumok hajtják végre, a növények nitrogént nitrát formájában szívják fel. Ezután a nitrát proton transzporter gradiens nitrátot szív fel a növénybe, majd a nitrát a xilemen keresztül a gyökerekből a hajtásokba kerül.

A nitrogén redukciója a hajtásokban két lépésben történik, vagyis a nitrát nitritté redukálódik A citoszolban lévő reduktáz-nitrát és a kloroplasztiszban lévő nitrit ammóniává redukálódik a reduktáz hatására nitrit.

• Ammonifikáció

Az ammonifikáció a nitrogénciklus egy szakasza, ahol a növényi maradványokat és salakanyagokat mikroorganizmusok bontják le ammónia előállítására.

A talajban lévő mikroorganizmusok megeszik az elhalt szerves anyagokat, amelyek aztán energiává válnak, és később azzá válnak ammóniát, valamint más bázikus vegyületeket termelnek, amelyek a yang anyagcsere melléktermékei lesznek történik. Ez az ammónia ammóniumionok formájában megmarad a talajban.

• Denitrifikáció

A denitrifikáció a nitrát inert nitrogéngázzá történő redukálásának folyamata, amely befejezi a nitrogénciklust. A denitrifikációt általában olyan baktériumfajok végzik, mint a Pseudomonas és a Clostridium is anaerob körülmények között.

A légzési folyamat során a baktériumok nitrátot használnak elektronakceptorként. Az aerob körülmények között életben maradó baktériumok fakultatív anaerob baktériumok.

---

A nitrogénciklus formái a természetben

A nitrogénciklus folyamata a nitrogént egyik formából a másik kémiai formába alakítja át. A mikrobák által végrehajtott folyamatok közül sok energiát termel, vagy nitrogént tárol a növekedéshez szükséges formában. Az alábbi diagram a nitrogénciklus folyamatait mutatja be.

A környezetben lévő nitrogén különféle kémiai formákban fordul elő, beleértve a szerves nitrogént, ammóniumot (NH4+), nitriteket (NO2-), nitrátokat (NO3-) és gáznemű nitrogént (N2). A szerves nitrogén lehet élő szervezetek, vagy humusz formájában, valamint a szerves anyagok bomlási közbenső termékeiben vagy a felépített humuszban. A nitrogénciklus folyamata a nitrogént egyik kémiai formából a másikba alakítja. A mikrobák által végrehajtott folyamatok közül sok energiát termel, vagy nitrogént tárol a növekedéshez szükséges formában.

• Ammónia

Az ammónia és sói vízben könnyen oldódnak. Az ammónia forrása a vizekben a szerves nitrogén (fehérje és karbamid) és a szervetlen nitrogén lebontása. talajban és vízben található, amely a szerves anyagok mikrobák és gombák általi lebontásából származik (ammonifikáció).

Az ammónia forrása a légköri levegő, az ipari és háztartási hulladék diffúziós folyamatából származó nitrogéngáz redukciója. Az ásványi anyagokban található ammónia a talajerózió révén kerül a víztestekbe. Amellett, hogy gázként van jelen, az ammónia összetett vegyületeket képez számos fémionnal.

Az ammónia szuszpendált és kolloid anyagokba is felszívódhat, így leülepedik a vizek alján. A vízben lévő ammónia az elpárolgási folyamat során eltűnhet, mivel az oldatban lévő ammónia parciális nyomása a pH növekedésével nő.

• Nitrit

A nitritforrások lehetnek ipari hulladékok és háztartási hulladékok. A víz nitrittartalma relatív, mert azonnal nitráttá oxidálódik. A természetes vizek körülbelül 0,001 mg/liter nitritet tartalmaznak. A vizekben a nitritek nagyon kis mennyiségben találhatók, kevesebb, mint a nitrátok, mivel oxigén jelenlétében instabilak. A nitrit egy köztes forma az ammónia és a nitrát (nitrifikáció), valamint a nitrát és a nitrogéngáz között (denitrifikáció), amely anaerob körülmények között képződik.

• Nitrát

A vizekben a nitrogén fő forrása a nitrát, de a növények előnyben részesítik az ammóniumot. A szennyezetlen vizek nitráttartalma általában magasabb, mint az ammóniumszint. Az 5 mg/liter feletti nitrátszint az emberi tevékenységből és az állati ürülékből származó antropogén szennyezés előfordulását mutatja.

A 0,2 mg/liter feletti nitrogénszint a vizek eutrofizációját jelzi. A nitrát a nitrogén egyik formája, amely a növények és algák növekedésének fő tápanyaga. A nitrát nitrogén vízben nagyon jól oldódik és stabil. Ezt a vegyületet teljes oxidációs folyamat során állítják elő vízben.

---

Nirogén ciklus példa

Példák a nitrogénciklusra:

A növényeknek nitrogénre van szükségük a talajból azáltal, hogy a gyökereiken keresztül szívják fel. A nitrogén nitrogénionok formájában érkezik. Amikor a nitrogént a növények felszívják, nitrit-ionokká redukálódik. Ezután ammóniumionná válik, amely beépülhet amino- vagy nukleinsavakba és klorofillba.

Amikor a növények elpusztulnak vagy az állatok elpusztulnak, vagy amikor egy gyár vagy szennyvízrendszer kiüríti az állatokat, szerves nitrogén szabadul fel. A baktériumok ezt a szerves nitrogént ammóniummá tudják alakítani. Ez egy mineralizáció néven ismert folyamaton keresztül történik.

A nitrogén a talajvízből való elfolyás vagy esőzés következtében kerül az óceánokba. A nitrogén csapadék „eső” révén is bejuthat a tengerbe, a vízben lévő nitrogén megkötésen megy keresztül, amit általában a cinobaktériumnak nevezett baktériumok segítenek elő. A rögzítést követően a nitrogén biológiailag elérhető formában a tengeri fitoplanktonban felhasználható.

A plankton karbamidot és ammóniát is kiválaszt a vízbe. A fitoplankton és a salakanyagok lesüllyedhetnek a fenékre, és mélyen ammóniát juttatnak az euofótikus zónába. Az ebből a hulladéktermékből származó ammónia ezután kiürül az eufotikus zónából, és az eufotikus zóna alatt élő baktériumok az ammóniát nitráttá alakíthatják.

Ez az átalakulás csak az eufotikus zóna alatt mehet végbe, ahol nincs fény, mert az átalakulást végző baktériumokat a fény gátolja. Ezt az átalakulási folyamatot ammonifikációnak vagy mineralizációnak nevezik.

Az ammónia átalakulása után nitrifikáció következik be, az ammónia nitritté és nitráttá alakul, és részleges keveredés következik be. a feláramlás nitrátot szállíthat felfelé, majd azt a fotoplankton tovább tudja használni ciklus.

Így a felülvizsgálat a A know.co.id ról ről A nitrogénciklus: meghatározás, folyamat, forma és példák, remélhetőleg gyarapíthatja belátását és tudását. Köszönjük látogatását, és ne felejtsen el elolvasni más cikkeket sem.