Цикл азота: определение, процесс, форма и примеры

Цикл азота: определение, процесс, форма и примеры - Что такое азотный цикл? По этому поводу О Knowledge.co.id обсудим это и, конечно же, о других вещах, которые его окружают. Давайте посмотрим на обсуждение в статье ниже, чтобы лучше понять это.

---

Цикл азота: определение, процесс, форма и примеры

---

Азот или N - один из самых распространенных элементов в атмосфере, около 78% газов в атмосфере - это азот.

Однако использование азота в биологической сфере минимально. Азот является одним из элементов, который не является реактивным, потому что он трудно реагирует с другими элементами, поэтому использование этого элемента похоже на В живом организме необходимы различные процессы, к ним относятся: азотфиксация, минерализация, нитрификация, денитрификация.

Азот необходим растениям в очень больших количествах, и это, безусловно, один из ограничивающих факторов в почвах, которые не удобряются.

Форма представлена ​​в виде аминокислот, а именно амидов и аминов, которые выполняют функцию скелета или строительные блоки и промежуточные соединения в виде белков, хлорофилла и кислот нуклеиновая кислота. Белки или ферменты будут регулировать биохимические реакции.

Азот - неотъемлемая часть структуры хлорофилла. Наличие азотных элементов, безусловно, влияет на уровень экосистемы, который включает первичную продуктивность и процесс разложения.

Такие действия, как сжигание топлива и использование азотных удобрений, а также сброс азота в сточные воды могут полностью или глобально изменить азотный цикл.

Азот является важным элементом для всех нужд, необходимых для выживания жизни на Земле. Азот является основным компонентом аминокислот, а также белков, оснований, полученных из нуклеиновых кислот, состоящих из азота, таких как ДНК и РНК.

В то время как у растений молекулы хлорофилла используют азот в достаточно больших количествах в процессе фотосинтеза.

Азотный цикл - это процесс преобразования соединений, содержащих азотные элементы, которые затем преобразуются в другие химические формы.

---

Процесс цикла азота

Азот диспергирован в различных формах, таких как органический азот и аммоний, оксиды и нитраты азота, оксид и нитрит азота или неорганический газообразный азот.

Азот в органической форме можно использовать как в живых клетках, так и в живых организмах / гумусе / в виде промежуточных продуктов при разложении органических веществ.

Процесс азотного цикла изменит азот из одной элементарной формы в другую. Следует отметить, что большинство трансформационных процессов осуществляется микроорганизмами.

Этапы Азотный цикл состоит из нескольких этапов, в том числе:

• Фиксация азота

Фиксация азота - это процесс преобразования азота в атмосфере в аммиак. Этот процесс осуществляют бактерии, находящиеся в корнях бобового растения.

Этот процесс представляет собой преобразование газообразного азота в аммиак посредством стадии биологической фиксации. Несколько небольших групп бактерий, таких как ризобии, и ферменты нитрогеназы цианобактерий используются для преобразования газообразного азота в аммиак.

• Нитрификация

Нитрификация - это биологическое окисление аммиака кислородом до аммония, затем до нитрита с последующим окислением нитрита до этого нитрата. Разложение аммиака, который затем превращается в нитрит, известно как нитрификация.

Это важный этап в круговороте питательных веществ в почве. Этот процесс осуществляется автотрофными видами бактерий с несколькими типами окисляющих аммиачных бактерий, а именно: -Протеобактерии и гаммапротеобактерии и аммиакокисляющие бактерии рода nitrosomonas, а также нитрозококк.

• Ассимиляция

Ассимиляция азота - это образование органических соединений азота, например аминокислот, из неорганических соединений азота, присутствующих в окружающей среде.

После того, как процесс нитрификации будет осуществлен бактериями, растения будут поглощать азот в виде нитратов. Затем нитратный градиент переносчика протонов будет поглощать нитрат растениям, а затем нитрат переносится от корней к побегам через ксилему.

Восстановление азота в побегах осуществляется в два этапа, а именно: нитрат будет восстановлен до нитрита. нитрат редуктазы в цитозоле и нитрит в хлоропласте восстанавливается редуктазой до аммиака нитрит.

• Аммонификация

Аммонификация - это этап в азотном цикле, на котором растительные остатки и отходы разлагаются микроорганизмами с образованием аммиака.

Микроорганизмы в почве поедают мертвое органическое вещество, которое затем превращается в энергию и в конечном итоге производят аммиак, а также другие основные соединения, которые будут побочными продуктами происходить. Этот аммиак будет удерживаться в почве в виде ионов аммония.

• Денитрификация

Денитрификация - это процесс восстановления нитратов до инертного газообразного азота, который завершает азотный цикл. Денитрификация обычно осуществляется бактериями, такими как Pseudomonas, а также Clostridium, в анаэробных условиях.

В процессе дыхания бактерии используют нитраты в качестве акцептора электронов. Бактерии, способные выжить в этих аэробных условиях, являются факультативными анаэробными бактериями.

---

Формы круговорота азота в природе

В процессе азотного цикла азот преобразуется из одной химической формы в другую. Многие процессы выполняются микробами либо для производства энергии, либо для накопления азота в форме, необходимой для роста. На диаграмме ниже показано, как работают процессы в азотном цикле.

Азот присутствует в окружающей среде в различных химических формах, включая органический азот, аммоний (NH4 +), нитрит (NO2-), нитрат (NO3-) и газообразный азот (N2). Органический азот может быть либо живыми организмами, либо гумусом, а в промежуточных продуктах разложения органического вещества или гумуса накапливается. В процессе азотного цикла азот преобразуется из одной химической формы в другую. Многие процессы выполняются микробами либо для производства энергии, либо для накопления азота в форме, необходимой для роста.

• Аммиак

Аммиак и его соли растворимы в воде. Источником аммиака в воде является распад органического азота (белка и мочевины) и неорганического азота, который содержится в почве и воде, что происходит в результате разложения органических веществ микробами и грибами. (аммонификация).

Источником аммиака является восстановление газообразного азота, образующегося в процессе диффузии атмосферного воздуха, промышленных и бытовых отходов. Аммиак, содержащийся в минералах, попадает в водоемы через эрозию почвы. Помимо присутствия в виде газа, аммиак образует комплексные соединения с несколькими ионами металлов.

Аммиак также может поглощаться взвешенными веществами и коллоидами, так что он оседает на дно воды. Аммиак в воде может теряться в процессе улетучивания, потому что парциальное давление аммиака в растворе увеличивается с увеличением pH.

• Нитриты

Источниками нитритов могут быть промышленные и бытовые отходы. Содержание нитритов в воде относительное, потому что она сразу окисляется до нитратов. Природные воды содержат около 0,001 мг / л нитрита. В воде нитрит содержится в очень небольших количествах, меньше, чем нитрат, потому что он нестабилен в присутствии кислорода. Нитрит - это промежуточная форма между аммиаком и нитратом (нитрификация) и между нитратом и азотом (денитрификация), которая образуется в анаэробных условиях.

• Нитрат

Нитраты являются основным источником азота в воде, но растения предпочитают аммоний. Уровень нитратов в незагрязненной воде обычно выше, чем уровень аммония. Уровни нитратов более 5 мг / литр указывают на возникновение антропогенного загрязнения в результате деятельности человека и фекалий животных.

Содержание азота более 0,2 мг / л свидетельствует о возникновении эвтрофикации воды. Нитраты - это форма азота, которая является основным питательным веществом для роста растений и водорослей. Нитратный азот хорошо растворяется в воде и стабилен. Это соединение образуется в результате полного окисления в воде.

---

Пример азотного цикла

Примеры азотного цикла включают:

Растения нуждаются в азоте из почвы, поглощая его корнями. Азот поступает в виде ионов азота. Когда азот поглощается растениями, он восстанавливается до нитрит-ионов. Затем он становится ионом аммония, который может быть включен в аминокислоты или нуклеиновые кислоты и в хлорофилл.

Когда умирают растения или животные, или когда растение или сточные воды выделяют животных, затем выделяется органический азот. Бактерии могут преобразовывать этот органический азот в аммоний. Это достигается за счет процесса, называемого минерализацией.

Азот попадает в океаны в результате стока грунтовых вод или во время дождя. Азот также может попадать в море через «дождевые» осадки, азот в воде фиксируется, чему обычно способствуют бактерии, называемые цианобактериями. После фиксации можно использовать азот в биологически доступной форме фитопланктона в океане.

Планктон выделяет в воду мочевину и аммиак. Фитопланктон и продукты жизнедеятельности могут опускаться на дно, вводя аммиак на глубину в эвфотической зоне. Аммиак из этих отходов затем удаляется из эвфотической зоны, и бактерии, живущие ниже эвфотической зоны, могут преобразовать аммиак в нитрат.

Это преобразование может происходить только ниже эвфотической зоны, где нет света, потому что бактерии, которые осуществляют преобразование, ингибируются светом. Этот процесс преобразования называется аммонификацией или минерализацией.

После преобразования аммиака происходит нитрификация, и аммиак становится нитритом и нитратом, при этом происходит смешивание твердых частиц и апвеллинг может приносить нитраты и затем использоваться фотопланктоном для продолжения цикл.

Это обзор от О Knowledge.co.id о Цикл азота: определение, процесс, форма и примеры, Надеюсь, это поможет вам в понимании и знаниях. Спасибо за посещение и не забывайте читать другие статьи.