Question

Opisz cykl geochemiczny azotu.

Answer 1

Ykl biogeochemiczny – krążenie pierwiastka lub związku chemicznego w obrębie całej ekosfery, łącznie z biosferą. W każdym cyklu dość łatwo można wyróżnić dwie części zasobów danego pierwiastka:

* pulę zasobów (stanowi ją podstawowa część całkowitej ilości pierwiastka, która znajduje się w formie nieorganicznej poza ciałami organizmów żywych: przemiany w tej puli mają charakter abiotyczny)
* pulę wymienną (stanowi ją ta część pierwiastka, która znajduje się w żywych organizmach i ich bezpośrednim środowisku: pulę tę cechują znacznie szybsze przemiany o charakterze biotycznym).

Answer 2

Cykl azotowy, cykl nitryfikacyjny, obieg azotu w przyrodzie - cykl biogeochemiczny, który opisuje cyrkulację azotu i jego związków chemicznych w biosferze.

Ziemska atmosfera składa się w 78% z azotu i stanowi zarówno pierwotne źródło tego pierwiastka dla biosfery, jak i jest miejscem, do którego jest on uwalniany. Azot, a dokładniej jego związki chemiczne, uczestniczą we wszystkich ważniejszych procesach biochemicznych. Występuje on w aminokwasach tworzących białka, w zasadach azotowych nukleotydów wchodzących w skład DNA i RNA. W roślinach znaczna część azotu jest wbudowana w chlorofil biorący udział w procesie fotosyntezy.

Pierwszym i kluczowym etapem przyswajania azotu z atmosfery jest przekształcanie gazowej jego formy w związki chemiczne, które mogą być dalej przetwarzane przez organizmy żywe. Pewien niewielki procent azotu trafia do organizmów żywych w formie jonów azotanowych NO3- generowanych na skutek rozmaitych procesów geologicznych i atmosferycznych. Większość azotu z atmosfery trafia do biosfery poprzez wolno żyjące bakterie azotowe. Należy do nich m.in. rodzaj Rhizobium. Bakterie te posiadają enzym nitrogenazę, katalizujący reakcję gazowego azotu z wodorem pochodzącym z reakcji biochemicznych w wyniku czego powstaje amoniak, a także aminokwas glutamina. Tego rodzaju bakterie żyją samodzielnie lub w symbiozie z roślinami. Szczególnie dużo występuje ich w roślinach motylkowych, gdzie oddają one amoniak lub glutaminę w zamian za dokarmianie węglowodanami. Amoniak trafiający bezpośrednio do gleby może być też później przekształcany przez bakterie nitryfikacyjne do azotanów(III) i azotanów(V) (dawniej zwanych azotynami i azotanami) i dalej do związków organicznych potrzebnych do dalszego funkcjonowania organizmów żywych.

Większość roślin pobiera azot poprzez systemy korzeniowe w formie jonów azotynowych NO2- lub azotanowych oraz amonowych NH4+. Związki te pojawiają się w ziemi w efekcie padania deszczy oraz procesów gnilnych. Ziemię, która zawiera odpowiednio wysokie stężenie tych związków nazywa się "bogatą" w azot. Przy zbyt małym stężeniu tych związków ziemię trzeba albo nawozić, albo okresowo uprawiać na niej rośliny żyjące w symbiozie z bakteriami nitryfikacyjnymi i azotowymi.

Cały azot występujący w związkach chemicznych, z których są zbudowane zwierzęta pochodzi od roślin. Zwierzęta nie potrafią przekształcać azotu z atmosfery w związki potrzebne im do życia, generują natomiast amoniak, który jest uwalniany do otoczenia i utylizowany przez bakterie nitryfikacyjne, lub przekształcany w gazowy azot w procesie "Anammox".