窒素循環

化学

2022

窒素循環とは何か、その段階とは何か、そしてその重要性について説明します。また、水中の窒素循環。

窒素循環には、すべての生物、土壌、大気が関係しています。

窒素循環とは何ですか?

窒素循環は、窒素を 生き物 そしてそれを循環させ続けます 生物圏。 N2の形で大気の一部を形成する窒素は、 動物 そしてその 植物 このため、N2を使用可能な形式に変換するメカニズムが必要です。このメカニズムはいくつかの原因です バクテリア。したがって、窒素循環はプロセスで構成されています バイオティクス Y 非生物的。アンモニウムイオン(NH4 +)と硝酸イオン(NO3–)は、サイクル内のこの元素の最も重要な表現(動植物で使用可能)のいくつかを形成します。 気体状態 (N2)。

それはの1つです 生物地球化学的循環 のバランスのために最も重要 生活 窒素(N)は 化学元素 の構成に非常に豊富 有機材料 そして地球の大気(その体積の78%)で。

このサイクルでは、さまざまなレベルの生物が相互に関連しています。 独立栄養生物 Y 従属栄養生物、小さな 分解生物 有機物の、そして窒素の膨大な量 雰囲気.

窒素循環は次のように要約できます。

  • 窒素固定。大気中の窒素は、雷の作用によって窒素酸化物に変換されます。 土壌。一方、このガス状元素は、バクテリアや他の原核生物によってプロセスを通じて固定されます 代謝 多様であり、アンモニア(NH3)やアンモニウムイオン(NH4 +)などのさまざまな使用可能な化合物に変わります。これらは 微生物 地面と 、またはとして シンビオート 植物の。言った 分子 窒素は植物によって使用され、植物はさまざまな有機分子を構成します。
  • 動物への感染。の順序に従って 食物連鎖、植物の窒素はに渡されます 草食動物 そして 肉食動物、食品ピラミッドのさまざまなリンクに広がっています。過剰な窒素は、アンモニアが豊富な尿を介して体から排出され、土壌に戻って循環を続けます。
  • 硝化。動物の尿または固定細菌の作用による土壌アンモニアは、他の種類の硝化微生物の食物として機能します。つまり、アンモニアを分解して亜硝酸塩(NO2–)に酸化し、次に亜硝酸塩を硝酸塩(NO3–)に酸化します。
  • 脱窒分解。これらの化合物は、次に、他のタイプの原核生物の食物として機能し、今回は代謝を脱窒します。つまり、亜硝酸イオンと硝酸イオンを分解し、 エネルギー 生きて、窒素をガス状の状態で大気中に放出し、サイクルを再開できるようにします。

窒素循環の重要性

動物、植物、さらには 人間 アミノ酸を生成するために非常に必要であるにもかかわらず、窒素をそのガス状(N2)から固定することはできません。 タンパク質, 核酸 Y DNA.

このため、私たちは他の生命体によるガスの操作に依存していますが、それらは微視的ではないため、それほど重要ではありません。これは、窒素が長い伝達の連鎖を通して私たちに到達する方法です。

水中の窒素循環

窒素循環は、水中、つまり湖の表面で発生する場合、あまり変化しません。 と川。窒素は、人工または天然の肥料に使用された結果、流出によって水に入る可能性があります。他の場合には、それは多くの水生動物と陸生動物が介入する海洋栄養連鎖によって伝染します(水生動物を餌にする場合)。

いずれにせよ、この窒素含有有機物質の流入は、異なる 捕食者、海底に窒素物質の残留物を残し、そこでさまざまな種類の微生物によって分解されます。したがって、硝化と脱窒の間の微視的なサイクルが繰り返され、窒素ガスが大気中に放出されます。

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