Biosférické procesy. Cyklus dusíku v přírodě

Chemický prvek s atomovým číslem sedm je označen symbolem N (Nitrogenium). Jeho jméno je "zot" - od starověkého Řecka je přeloženo jako "bez života". Tento termín, jedna teorie jeho původu, bylo navrženo v roce 1787 Antoine Lavoisier roku, namísto předchozí „phlogisticated“, „zkažené“ a vzduch „mefitichesky“. Tehdy skupina francouzských vědců, v jejichž práci se Lavoisier aktivně podílela, pracoval na zásadách chemické nomenklatury. Již tehdy bylo zjištěno, že vlastnost dusíku nepodporuje ani hoření, ani dýchání.

Podle jiné verze nebylo slovo "dusík" vynalezeno Lavoiserem a jeho kolegy. Vyskytuje se v alchymistickém literatury na počátku středověku popsat tzv „primární kovového materiálu“, a to bylo přičítáno více ani méně, a vlastnost „alfa a omega“ všech věcí.

V přírodě může být dusík obsažen jako jednoduchá látka vzorce N2, stačí inertním plynem bez chuti, barvy a zápachu. Tři čtvrtiny zemské atmosféry tvoří dusík. Tento prvek hraje velmi důležitou roli v existenci rostlin a živočichů. Ve složení proteinů je jeho procento 16 až 18% hmotnostních. Také vstupuje do struktury nukleových kyselin, nukleoproteinů, aminokyselin, chlorofylu, hemoglobinu. V živých buňkách, pokud jde o počet atomů, dusík zaujímá asi 2% a v hmotnostní frakci tento index vzrůstá na 2,5%. Prvek N zaujímá na významu čtvrté místo po hlavních prvcích organické chemie - vodíku, uhlíku a kyslíku.

V podstatě je cyklus dusíku v přírodě založen na chemických reakcích ve vzduchu. Mezi nimi převládá oxidace. Chemické interakce v biosféře také hrají důležitou roli mezi interakcemi dusíku. Hlavním místem N2 v přírodě je atmosféra. A rostliny hrají důležitou roli, ve skutečnosti začínají v přírodě cyklus dusíku. Zeleninový svět naší planety plní funkci syntézy proteinů. Jako materiály se používají dusičnany, které jsou v půdě. Zdrojem přírodních dusičnanů je atmosférický dusík a amonné soli. Samotný mechanismus transformace jednoduché látky do formy, která je k dispozici pro asimilaci rostlin, se nazývá vazba dusíku.

Existují dva mechanismy vazby dusíku. V první variantě během blesku vybíjí určité množství oxidy dusíku. Zředěním ve vodě vyvolávají vzhled kyseliny dusičné, což vyvolává tlak na vzhled dusičnanů v půdě. Ve druhé variantě se tvoří amoniak. Bakterie se zpracovávají na dusičnany, obvykle se nacházejí v kořenových uzlinách hlíznatých rostlin. Jiný mechanismus se nazývá nitrifikace.

Smrt rostliny vede k tvorbě amonných sloučenin. Bakterie na nich pracují, přeměňují je na dusičnany a dusík, vracejí se do atmosféry. Fixace, nitrifikace a denitrifikace dusíku jsou součástí komplexního mechanismu, který provádí cyklus dusíku v přírodě. Schéma tohoto procesu spočívá v tom, že existuje výměna mezi fixací dusíku a jeho denitrifikací.

Při fixaci rostlin dochází k fixaci dusíku sloučeniny dusíku ze vzduchu se do tohoto procesu podílí mnoho bakterií a sinic. Produkty fixačního dusíku jsou amoniak, dusičnany nebo dusitany.

Cyklus dusíku v přírodě s přechodem na nitrifikaci má další krok od fixace. Nyní přechází amoniak na dusičnany a dusitany. Během denitrifikace končí cyklus dusíku v přírodě a dusičnany se rozkládají na dusík. Pseudomonas, tyčinkovité bakterie a další mikroorganismy se na tomto procesu aktivně účastní.

Během denitrifikace se může objevit několik meziproduktů. Nejdůležitější z nich je oxid dusný, je to trvalý skleník.

Rozšiřováním tématu stojí za to pochopit smysl pojmů asimilace a mineralizace. Asimilace je proces přechodu anorganického dusíku na jeho organickou formu. Mineralizací se míní konverze organického dusíku na anorganickou sloučeninu. Asimilace a mineralizace antagonistů jsou důležitou formou transformace látek, při které dochází v přírodě k cyklu dusíku.

Prezentace zprávy o tomto tématu je nejúspěšnější pomocí tabulek a grafů.