8 NAJWAŻNIEJSZYCH CYKLI BIOGEOCHEMICZNYCH (OPIS) - BIOLOGIA - 2025

Te cykle biochemicznych zawierać tor biegnący różnych substancji odżywczych lub elementy, które są częścią istot żywych. Ten tranzyt zachodzi w obrębie zbiorowisk biologicznych, zarówno w składowych bytach biotycznych, jak i abiotycznych.

Składniki odżywcze są elementami budulcowymi makrocząsteczek i są klasyfikowane zgodnie z ilością potrzebną żywej istocie w makroskładnikach i mikroelementach.

Źródło: pixabay.com

Życie na planecie Ziemia sięga około 3 miliardów lat, kiedy ta sama pula składników odżywczych była wielokrotnie poddawana recyklingowi. Rezerwy biogenów znajdują się w abiotycznych składnikach ekosystemu, takich jak między innymi atmosfera, kamienie, paliwa kopalne, oceany. Cykle opisują ścieżki składników odżywczych z tych zbiorników przez żywe istoty iz powrotem do zbiorników.

Wpływ człowieka nie pozostał niezauważony w tranzycie składników odżywczych, ponieważ działalność antropogeniczna - zwłaszcza industrializacja i uprawy - zmieniła stężenia, a tym samym równowagę cykli. Te zakłócenia mają ważne konsekwencje ekologiczne.

Następnie opiszemy przepływ i recykling najwybitniejszych mikro i makroskładników na naszej planecie, a mianowicie: wody, węgla, tlenu, fosforu, siarki, azotu, wapnia, sodu, potasu, siarki.

Co to jest cykl biogeochemiczny?

Przepływ energii i składników odżywczych

Układ okresowy składa się ze 111 elementów, z których tylko 20 jest niezbędnych do życia i ze względu na swoją biologiczną rolę nazywane są elementami biogenetycznymi. W ten sposób organizmy potrzebują tych elementów, a także energii, aby się utrzymać.

Istnieje przepływ tych dwóch składników (składników odżywczych i energii), który jest stopniowo przenoszony na wszystkich poziomach łańcucha pokarmowego.

Istnieje jednak zasadnicza różnica między tymi dwoma przepływami: energia przepływa tylko w jednym kierunku i niewyczerpana przedostaje się do ekosystemu; podczas gdy składniki odżywcze występują w ograniczonych ilościach i przemieszczają się w cyklach - które oprócz organizmów żywych obejmują źródła abiotyczne. Te cykle to biogeochemikalia.

Ogólny schemat cyklu biogeochemicznego

Termin biogeochemiczny powstał z połączenia greckich korzeni bio, co oznacza życie i geo, co oznacza ziemię. Dlatego cykle biogeochemiczne opisują trajektorie tych elementów, które są częścią życia, między biotycznymi i abiotycznymi składnikami ekosystemów.

Ponieważ cykle te są niezwykle złożone, biolodzy zwykle opisują ich najważniejsze etapy, które można podsumować następująco: położenie lub rezerwuar danego pierwiastka, jego wejście do organizmów żywych - na ogół pierwotnych producentów, a następnie jego ciągłość w łańcuchu troficzne, a ostatecznie reintegracja pierwiastka w zbiorniku dzięki rozkładającym się organizmom.

Schemat ten zostanie użyty do opisania trasy każdego elementu na każdym wymienionym etapie. W naturze kroki te wymagają odpowiednich modyfikacji w zależności od każdego elementu i struktury troficznej systemu.

Mikroorganizmy odgrywają istotną rolę

Należy podkreślić rolę mikroorganizmów w tych procesach, ponieważ dzięki reakcjom redukcji i utleniania pozwalają one składnikom odżywczym ponownie wejść do cykli.

Studium i aplikacje

Nauka cyklu to wyzwanie dla ekologów. Chociaż jest to ekosystem, którego obwód jest ograniczony (jak na przykład jezioro), istnieje ciągły przepływ wymiany materii z otaczającym go środowiskiem. Oznacza to, że oprócz tego, że są złożone, cykle te są ze sobą połączone.

Jedną z zastosowanych metod jest znakowanie izotopów promieniotwórczych i śledzenie pierwiastków za pomocą abiotycznych i biotycznych składników badanego systemu.

Badanie, jak działa recykling składników odżywczych iw jakim stanie jest, jest wskaźnikiem o znaczeniu ekologicznym, który mówi nam o produktywności systemu.

Klasyfikacje cykli biogeochemicznych

Nie ma jednego sposobu klasyfikacji cykli biogeochemicznych. Każdy autor proponuje odpowiednią klasyfikację, kierując się różnymi kryteriami. Poniżej przedstawimy trzy z wykorzystanych ogłoszeń:

Mikro i makroelementy

Cykl można sklasyfikować zgodnie z aktywowanym elementem. Makroskładniki to pierwiastki wykorzystywane w znacznych ilościach przez istoty organiczne, a mianowicie: węgiel, azot, tlen, fosfor, siarkę i wodę.

Inne pierwiastki są potrzebne tylko w niewielkich ilościach, takich jak między innymi fosfor, siarka, potas. Ponadto mikroelementy charakteryzują się raczej niską mobilnością w układach.

Chociaż pierwiastki te są używane w małych ilościach, nadal są niezbędne dla organizmów. Jeśli brakuje składnika odżywczego, ograniczy to rozwój organizmów żywych zamieszkujących dany ekosystem. Dlatego biologiczne składniki siedliska są dobrym wskaźnikiem do określenia wydajności ruchu elementów.

Osadowe i atmosferyczne

Nie wszystkie składniki odżywcze są w tej samej ilości lub są łatwo dostępne dla organizmów. A to zależy - głównie - od tego, jakie jest jego źródło lub rezerwuar abiotyczny.

Niektórzy autorzy klasyfikują je na dwie kategorie, w zależności od zdolności ruchu pierwiastka i zbiornika w cyklach: osadowym i atmosferycznym.

W pierwszym pierwiastek nie może przedostać się do atmosfery i gromadzi się w glebie (fosfor, wapń, potas); podczas gdy te ostatnie obejmują obiegi gazowe (węgiel, azot itp.)

W cyklach atmosferycznych pierwiastki znajdują się w dolnej warstwie troposfery i są dostępne dla osób tworzących biosferę. W przypadku cykli osadowych, uwolnienie pierwiastka z jego zbiornika wymaga działania czynników środowiskowych, takich jak m.in. promieniowanie słoneczne, działanie korzeni roślin, deszcz.

W określonych przypadkach pojedynczy ekosystem może nie mieć wszystkich elementów niezbędnych do pełnego cyklu. W takich przypadkach inny sąsiedni ekosystem może być dostawcą brakującego elementu, łącząc w ten sposób wiele regionów.

Lokalnie i globalnie

Trzecią zastosowaną klasyfikacją jest skala, w jakiej badany jest obszar, który może znajdować się w środowisku lokalnym lub globalnie.

Ta klasyfikacja jest ściśle powiązana z poprzednią, ponieważ pierwiastki z rezerwami atmosferycznymi mają szeroką dystrybucję i można je rozumieć globalnie, podczas gdy elementy są rezerwami osadowymi i mają ograniczoną zdolność ruchu.

Rower wodny

Rola wody

Woda jest niezbędnym składnikiem życia na Ziemi. Istoty organiczne składają się z dużej ilości wody.

Substancja ta jest szczególnie stabilna, co pozwala na utrzymanie odpowiedniej temperatury wewnątrz organizmów. Ponadto jest to środowisko, w którym wewnątrz organizmów zachodzi ogromna ilość reakcji chemicznych.

Wreszcie jest to prawie uniwersalny rozpuszczalnik (cząsteczki niepolarne nie rozpuszczają się w wodzie), co pozwala na tworzenie nieskończonych ilości roztworów z rozpuszczalnikami polarnymi.

Zbiornik

Logicznie rzecz biorąc, największym zbiornikiem wody na Ziemi są oceany, w których znajduje się prawie 97% całej planety i zajmują ponad trzy czwarte planety, na której żyjemy. Pozostały procent stanowią rzeki, jeziora i lód.

Silniki cyklu hydrologicznego

Istnieje szereg sił fizycznych, które napędzają ruch cieczy witalnej przez planetę i pozwalają jej na przeprowadzenie cyklu hydrologicznego. Siły te obejmują: energię słoneczną, która pozwala wodzie przejść ze stanu ciekłego do stanu gazowego oraz grawitację, która kieruje cząsteczki wody z powrotem na ziemię w postaci deszczu, śniegu lub rosy.

Opiszemy dokładniej każdy z kroków wymienionych poniżej:

(i) Parowanie: zmiana stanu wody jest napędzana energią słoneczną i zachodzi głównie w oceanie.

(ii) Opady: woda wraca do zbiorników w wyniku opadów atmosferycznych w różnych formach (śnieg, deszcz, itp.) i kieruje się różnymi drogami, między innymi do oceanów, do jezior, na ziemię, do złóż podziemnych.

W części oceanicznej cyklu proces parowania przewyższa opady, co skutkuje przyrostem wody netto, która trafia do atmosfery. Zamknięcie cyklu następuje wraz z ruchem wody podziemnymi trasami.

Wprowadzenie wody do żywych istot

Istotny procent ciała istot żywych składa się z wody. U nas, ludzi, wartość ta wynosi około 70%. Z tego powodu część cyklu wodnego zachodzi wewnątrz organizmów.

Rośliny wykorzystują swoje korzenie do pozyskiwania wody poprzez wchłanianie, podczas gdy organizmy heterotroficzne i aktywne mogą ją spożywać bezpośrednio z ekosystemu lub z pożywienia.

W przeciwieństwie do obiegu wody, cykl innych składników odżywczych obejmuje ważne modyfikacje cząsteczek wzdłuż ich trajektorii, podczas gdy woda pozostaje praktycznie niezmieniona (zachodzą tylko zmiany stanu).

Zmiany w obiegu wody dzięki obecności człowieka

Woda jest jednym z najcenniejszych zasobów dla populacji ludzkiej. Obecnie niedobór płynów życiowych rośnie wykładniczo i stanowi problem o globalnym zasięgu. Chociaż jest dużo wody, tylko niewielka część odpowiada wodzie słodkiej.

Jedną z wad jest ograniczenie dostępności wody do nawadniania. Obecność nawierzchni asfaltowych i betonowych ogranicza powierzchnię, przez którą może wnikać woda.

Ekstensywne pola uprawne to także osłabienie systemu korzeniowego, który utrzymuje odpowiednią ilość wody. Ponadto systemy irygacyjne usuwają ogromne ilości wody.

Z drugiej strony uzdatnianie soli do wody słodkiej to zabieg, który przeprowadzany jest w wyspecjalizowanych zakładach. Jednak oczyszczanie jest drogie i powoduje wzrost ogólnego poziomu zanieczyszczenia.

Wreszcie, głównym problemem krajów rozwijających się jest zużycie zanieczyszczonej wody.

Obieg węgla

Rola węgla

Życie składa się z węgla. Ten atom jest strukturą ramową wszystkich cząsteczek organicznych, które są częścią żywych istot.

Węgiel pozwala na tworzenie bardzo zmiennych i bardzo stabilnych struktur, dzięki swojej właściwości tworzenia pojedynczych, podwójnych i potrójnych wiązań kowalencyjnych zi z innymi atomami.

Dzięki temu może tworzyć niemal nieskończoną liczbę cząsteczek. Obecnie znanych jest prawie 7 milionów związków chemicznych. Z tej dużej liczby około 90% to substancje organiczne, których podstawą strukturalną jest atom węgla. Wydaje się, że przyczyną jego obfitości jest duża wszechstronność molekularna pierwiastka.

Zbiorniki

Cykl węgla obejmuje wiele ekosystemów, a mianowicie: regiony lądowe, zbiorniki wodne i atmosferę. Z tych trzech zbiorników węgla najważniejszym jest ocean. Atmosfera jest również ważnym zbiornikiem, mimo że jest stosunkowo mniejsza.

W ten sam sposób cała biomasa organizmów żywych stanowi ważny rezerwuar tego składnika odżywczego.

Fotosynteza i oddychanie: procesy centralne

Zarówno w regionach wodnych, jak i lądowych centralnym punktem recyklingu węgla jest fotosynteza. Proces ten jest przeprowadzany zarówno przez rośliny, jak i przez szereg alg, które posiadają maszynerię enzymatyczną wymaganą do tego procesu.

Oznacza to, że węgiel dostaje się do żywych istot, gdy wychwytuje go w postaci dwutlenku węgla i wykorzystuje go jako substrat do fotosyntezy.

W przypadku organizmów wodnych fotosyntetyzujących pobór dwutlenku węgla następuje bezpośrednio poprzez integrację rozpuszczonego pierwiastka w zbiorniku wodnym - który występuje w znacznie większej ilości niż w atmosferze.

Podczas fotosyntezy węgiel ze środowiska jest włączany do tkanek organizmu. Wręcz przeciwnie, reakcje, w których zachodzi oddychanie komórkowe, przebiegają odwrotnie: uwalniają z atmosfery węgiel, który został włączony do żywych istot.

Włączenie węgla do żywych istot

Pierwotni konsumenci lub zwierzęta roślinożerne żywią się producentami i przywłaszczają sobie węgiel przechowywany w ich tkankach. W tym momencie węgiel przebiega dwoma drogami: jest magazynowany w tkankach tych zwierząt, a kolejna część jest uwalniana do atmosfery poprzez oddychanie, w postaci dwutlenku węgla.

W ten sposób węgiel krąży dalej w całym łańcuchu pokarmowym danej społeczności. W pewnym momencie zwierzę umrze, a jego organizm zostanie rozłożony przez mikroorganizmy. W ten sposób dwutlenek węgla powraca do atmosfery i cykl może być kontynuowany.

Alternatywne trasy cyklu

We wszystkich ekosystemach - iw zależności od zamieszkujących je organizmów - rytm cyklu jest zmienny. Na przykład mięczaki i inne mikroskopijne organizmy powodujące życie w morzu mają zdolność ekstrakcji dwutlenku węgla rozpuszczonego w wodzie i łączenia go z wapniem w celu uzyskania cząsteczki zwanej węglanem wapnia.

Ten związek będzie częścią muszli organizmów. Po śmierci tych organizmów ich muszle stopniowo gromadzą się w osadach, które z upływem czasu przekształcą się w wapień.

W zależności od kontekstu geologicznego, na który wystawiona jest woda, wapień może zostać odsłonięty i zacząć się rozpuszczać, powodując ulatnianie się dwutlenku węgla.

Inna długofalowa ścieżka w obiegu węgla jest związana z produkcją paliw kopalnych. W następnej sekcji zobaczymy, jak spalanie tych zasobów wpływa na normalny lub naturalny przebieg cyklu.

Zmiany w obiegu węgla dzięki obecności człowieka

Ludzie od tysięcy lat wpływają na naturalny przebieg obiegu węgla. Wszystkie nasze działania - takie jak przemysł i wylesianie - wpływają na uwalnianie i źródła tego ważnego pierwiastka.

W szczególności wykorzystanie paliw kopalnych wpłynęło na cykl. Kiedy spalamy paliwo, przenosimy do atmosfery ogromne ilości węgla, który znajdował się w nieaktywnym złożu geologicznym, który jest zbiornikiem aktywnym. Od ubiegłego wieku wzrost emisji dwutlenku węgla jest dramatyczny.

Uwalnianie dwutlenku węgla do atmosfery to fakt, który wpływa na nas bezpośrednio, ponieważ podnosi temperaturę planety i jest jednym z gazów znanych jako gazy cieplarniane.

Cykl azotu

Cykl azotu. Przerobiony przez YanLebrel na podstawie zdjęcia z Agencji Ochrony Środowiska: http://www.epa.gov/maia/html/nitrogen.html, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Rola azotu

W organizmach organicznych azot występuje w dwóch podstawowych makrocząsteczkach: białkach i kwasach nukleinowych.

Te pierwsze są odpowiedzialne za różnorodne funkcje, od strukturalnych po transportowe; podczas gdy te ostatnie to cząsteczki odpowiedzialne za przechowywanie informacji genetycznej i przekształcanie jej w białka.

Ponadto jest składnikiem niektórych witamin, które są istotnymi elementami szlaków metabolicznych.

Zbiorniki

Główną rezerwą azotu jest atmosfera. W tej przestrzeni stwierdzamy, że 78% gazów obecnych w powietrzu to azot (N ₂ ).

Chociaż jest niezbędnym pierwiastkiem dla istot żywych, ani rośliny, ani zwierzęta nie mają możliwości wydobywania tego gazu bezpośrednio z atmosfery - jak ma to miejsce np. W przypadku dwutlenku węgla.

Przyswajalne źródła azotu

Z tego powodu azot musi występować jako przyswajalna cząsteczka. To znaczy, że jest w swojej zredukowanej lub „ustalonej” formie. Przykładem tego są azotany (NO ₃ ^- ) lub amoniak (NH ₃ ).

Istnieją bakterie, które nawiązują symbiotyczny związek z niektórymi roślinami (takimi jak rośliny strączkowe) iw zamian za ochronę i pożywienie dzielą te związki azotowe.

Inne rodzaje bakterii również wytwarzają amoniak przy użyciu aminokwasów i innych związków azotowych, które są przechowywane w zwłokach i odpadach biologicznych jako substraty.

Organizmy wiążące azot

Istnieją dwie główne grupy utrwalaczy. Niektóre bakterie, sinice i promieniowce mogą pobierać cząsteczkę azotu i włączać ją bezpośrednio jako część swoich białek, uwalniając nadmiar w postaci amoniaku. Ten proces nazywa się amonifikacją.

Inna grupa bakterii żyjących w glebie jest zdolna do wchłaniania amoniaku lub jonów amonowych do azotynów. Ten drugi proces nazywa się nitryfikacją.

Niebiologiczne procesy wiązania azotu

Istnieją również procesy niebiologiczne, które mogą wytwarzać tlenki azotu, takie jak burze z wyładowaniami elektrycznymi lub pożary. W takich przypadkach azot łączy się z tlenem, tworząc przyswajalny związek.

Proces wiązania azotu charakteryzuje się powolnym przebiegiem, będącym etapem ograniczającym produktywność ekosystemów, zarówno lądowych, jak i wodnych.

Włączenie azotu do żywych istot

Kiedy rośliny znajdą rezerwuar azotu w przyswajalnej formie (amoniak i azotan), włączają go do różnych cząsteczek biologicznych, a mianowicie: aminokwasów, elementów budulcowych białek; kwasy nukleinowe; witaminy; itp.

Gdy azotan zostanie włączony do komórek roślinnych, zachodzi reakcja i jest on redukowany z powrotem do formy amonowej.

Cząsteczki azotu krążą, gdy pierwotny konsument żywi się roślinami i wprowadza azot do swoich własnych tkanek. Mogą być również spożywane przez zjadacze gruzu lub rozkładające się organizmy.

W ten sposób azot przechodzi przez cały łańcuch pokarmowy. Znaczna część azotu jest uwalniana wraz z odpadami i rozkładającymi się zwłokami.

Bakterie, które tworzą życie w glebie i zbiornikach wodnych, są zdolne do pobierania tego azotu i przekształcania go z powrotem w przyswajalne substancje.

To nie jest zamknięty cykl

Po tym opisie wydaje się, że cykl azotowy jest zamknięty i samonapędzający się. Jednak to tylko rzut oka. Istnieją różne procesy powodujące utratę azotu, takie jak uprawy, erozja, obecność ognia, infiltracja wody itp.

Inną przyczyną jest denitryfikacja i jest ona spowodowana przez bakterie, które prowadzą ten proces. Znajdujące się w środowisku beztlenowym bakterie te pobierają azotany i redukują je, uwalniając je z powrotem do atmosfery w postaci gazu. To zdarzenie jest powszechne w glebach, których drenaż nie jest wydajny.

Zmiany w cyklu azotowym dzięki obecności człowieka

W cyklu azotowym dominują związki azotu używane przez człowieka. Związki te obejmują nawozy syntetyczne bogate w amoniak i azotany.

Ten nadmiar azotu spowodował zachwianie równowagi na normalnej ścieżce związku, zwłaszcza w zmianach zbiorowisk roślinnych, ponieważ obecnie cierpią one z powodu nadmiernego nawożenia. Zjawisko to nazywa się eutrofizacją. Jednym z przesłań tego wydarzenia jest to, że wzrost składników odżywczych nie zawsze jest pozytywny.

Jedną z najpoważniejszych konsekwencji tego faktu jest niszczenie zbiorowisk lasów, jezior i rzek. Ze względu na brak odpowiedniej równowagi niektóre gatunki, zwane gatunkami dominującymi, zarastają i dominują w ekosystemie, zmniejszając różnorodność.

Cykl fosforowy

Rola fosforu

W układach biologicznych fosfor jest obecny w cząsteczkach zwanych „monetami” energii komórki, takich jak ATP, oraz w innych cząsteczkach przenoszących energię, takich jak NADP. Jest również obecny w cząsteczkach dziedziczności, zarówno w DNA, jak i RNA, a także w cząsteczkach tworzących błony lipidowe.

Pełni również funkcje strukturalne, ponieważ występuje w strukturach kostnych linii kręgowców, w tym zarówno w kościach, jak i zębach.

Zbiorniki

W przeciwieństwie do azotu i węgla, fosfor nie występuje w atmosferze w postaci wolnego gazu. Jego głównym zbiornikiem są skały połączone z tlenem w postaci cząsteczek zwanych fosforanami.

Jak można się spodziewać, ten proces zrzucania jest powolny. Dlatego fosfor jest uważany za rzadki składnik odżywczy.

Włączenie fosforu do żywych istot

Gdy warunki geograficzne i klimatyczne są odpowiednie, skały rozpoczynają proces erozji lub zużycia. Dzięki deszczowi fosforany zaczynają się rozrzedzać i mogą zostać pobrane przez korzenie roślin lub inną serię pierwotnych organizmów produkujących.

Ta seria organizmów fotosyntetyzujących jest odpowiedzialna za wprowadzanie fosforu do swoich tkanek. Zaczynając od tych organizmów podstawowych, fosfor zaczyna przechodzić przez poziomy troficzne.

W każdym ogniwie łańcucha część fosforu jest wydalana przez osoby, które go tworzą. Kiedy zwierzęta umierają, szereg specjalnych bakterii pobiera fosfor i wprowadza go z powrotem do gleby w postaci fosforanów.

Fosforany mogą mieć dwie ścieżki: zostać ponownie wchłonięte przez autotrofy lub rozpocząć akumulację w osadach, aby powrócić do stanu skalnego.

Fosfor obecny w ekosystemach oceanicznych trafia również do osadów tych zbiorników wodnych, a jego część może zostać wchłonięta przez jego mieszkańców.

Zmiany w cyklu fosforowym spowodowane obecnością człowieka

Obecność ludzi i ich technik rolniczych wpływa na cykl fosforu w podobny sposób, jak na cykl azotowy. Stosowanie nawozów powoduje nieproporcjonalne zwiększenie ilości składników pokarmowych, co prowadzi do eutrofizacji obszaru, powodując zachwianie równowagi w różnorodności ich zbiorowisk.

Szacuje się, że w ciągu ostatnich 75 lat przemysł nawozowy spowodował prawie czterokrotny wzrost stężenia fosforu.

Cykl siarki

Rola siarki

Niektóre aminokwasy, aminy, NADPH i koenzym A to cząsteczki biologiczne pełniące różne funkcje w metabolizmie. Wszystkie zawierają w swojej strukturze siarkę.

Zbiorniki

Zbiorniki siarki są bardzo zróżnicowane, w tym zbiorniki wodne (słodkie i słone), środowiska lądowe, atmosferę, skały i osady. Występuje głównie w postaci dwutlenku siarki (SO ₂ ).

Włączenie siarki do żywych istot

Ze zbiorników siarczan zaczyna się rozpuszczać, a pierwsze ogniwa łańcucha pokarmowego mogą go wychwycić w postaci jonu. Po reakcjach redukcji siarka jest gotowa do włączenia do białek.

Po włączeniu pierwiastek może dalej przechodzić przez łańcuch pokarmowy, aż do śmierci organizmów. Bakterie są odpowiedzialne za uwalnianie siarki uwięzionej w zwłokach i odpadach, zwracając ją do środowiska.

Cykl tlenowy

Cykl tlenowy. Eme Chicano, źródło Wikimedia Commons

Rola tlenu

W przypadku organizmów z oddychaniem tlenowym i fakultatywnym tlen jest akceptorem elektronów w reakcjach metabolicznych biorących udział w tym procesie. Dlatego ważne jest, aby utrzymać pozyskiwanie energii.

Zbiorniki

Najważniejszy rezerwuar tlenu na planecie reprezentowany jest przez atmosferę. Obecność tej cząsteczki nadaje temu regionowi charakter utleniający.

Włączenie tlenu do żywych istot

Podobnie jak w cyklu węglowym, oddychanie komórkowe i fotosynteza to dwa kluczowe szlaki metaboliczne, które koordynują trajektorię tlenu na planecie Ziemi.

W procesie oddychania zwierzęta pobierają tlen i wytwarzają dwutlenek węgla jako produkt odpadowy. Tlen pochodzi z metabolizmu roślin, które z kolei mogą włączać dwutlenek węgla i wykorzystywać go jako substrat do przyszłych reakcji.

Cykl wapniowy

Zbiorniki

Wapń znajduje się w litosferze, osadzony w osadach i skałach. Skały te mogą być produktem skamieniałości zwierząt morskich, których struktury zewnętrzne były bogate w wapń. Występuje również w jaskiniach.

Włączenie wapnia do żywych istot

Deszcze i inne zjawiska klimatyczne powodują erozję kamieni zawierających wapń, powodując jego uwalnianie i umożliwiając organizmom żywym wchłanianie go w dowolnym punkcie łańcucha pokarmowego.

Ten składnik odżywczy zostanie włączony do żywej istoty, aw momencie jej śmierci bakterie przeprowadzą odpowiednie reakcje rozkładu, które doprowadzą do uwolnienia tego pierwiastka i kontynuacji cyklu.

Jeśli wapń zostanie uwolniony do wody, może zatrzymać się na dnie i ponownie zaczyna się formowanie skały. Wypieranie wód gruntowych również odgrywa ważną rolę w mobilizacji wapnia.

Ta sama logika dotyczy cyklu jonów potasu, który występuje w glebach gliniastych.

Cykl sodowy

Rola sodu

Sód to jon pełniący wiele funkcji w organizmie zwierząt, takich jak impuls nerwowy i skurcze mięśni.

Zbiornik

Największy rezerwuar sodu znajduje się w złej wodzie, gdzie jest rozpuszczany w postaci jonu. Pamiętaj, że sól kuchenna powstaje w wyniku połączenia sodu i chloru.

Włączenie sodu do żywych istot

Sód jest pobierany głównie przez organizmy, które tworzą życie w morzu, które go wchłaniają i mogą przenosić na ląd w wodzie lub pożywieniu. Jon może podróżować rozpuszczony w wodzie, podążając ścieżką opisaną w cyklu hydrologicznym.

Bibliografia

1. Berg, JM, Stryer, L. i Tymoczko, JL (2007). Biochemia. Odwróciłem się.
2. Campbell, MK i Farrell, SO (2011). Biochemia. Thomson. Brooks / Cole.
3. Cerezo García, M. (2013). Podstawy biologii podstawowej. Publikacje Universitat Jaume I.
4. Devlin, TM (2011). Podręcznik biochemii. John Wiley & Sons.
5. Freeman, S. (2017). Nauki biologiczne. Edukacja Pearson.
6. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologia podstawowa i zdrowotna. Elsevier
7. Gama, M. (2007). Biologia: podejście konstruktywistyczne. (Tom 1). Edukacja Pearson.
8. Koolman, J. i Röhm, KH (2005). Biochemia: tekst i atlas. Panamerican Medical Ed.
9. Macarulla, JM i Goñi, FM (1994). Biochemia człowieka: kurs podstawowy. Odwróciłem się.
10. Moldoveanu, SC (2005). Piroliza analityczna syntetycznych polimerów organicznych (tom 25). Elsevier.
11. Moore, JT i Langley, RH (2010). Biochemia dla manekinów. John Wiley & Sons.
12. Mougios, V. (2006). Biochemia ćwiczeń. Human Kinetics.
13. Müller-Esterl, W. (2008). Biochemia. Podstawy medycyny i nauk przyrodniczych. Odwróciłem się.
14. Poortmans, JR (2004). Zasady biochemii wysiłku. 3 ^rd , wydanie poprawione. Karger.
15. Teijón, JM (2006). Podstawy biochemii strukturalnej. Od redakcji Tébar.
16. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M. i Dominguez, MDSV (2000). Biologia ogólna: systemy żywe. Grupo Editorial Patria.
17. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP i Del Castillo, DS (2013). Główne związki chemiczne. Artykuł redakcyjny UNED.
18. Voet, D. i Voet, JG (2006). Biochemia. Panamerican Medical Ed.