Procesi biosfere. Ciklus dušika u prirodi

Kemijski element s atomskim brojem sedam označen je simbolom N (Nitrogenium). Njegovo je ime "bog" - od starohrvatskog se prevodi kao "beživotan". Ovaj izraz, jedna teorija o porijeklu, predloženo je 1787. godine od strane Antoine Lavoisier godine, umjesto prethodno uključen „phlogisticated”, „pokvaren” i zrak „mefitichesky”. Tada je skupina francuskih znanstvenika, u čiji je rad Lavoisier aktivno sudjelovala, radila na načelima kemijske nomenklature. Već tada je uočena imovina dušika da ne podupire niti gorenje ni disanje.

Prema drugoj verziji, riječ "dušik" nije izumio Lavoisier i njegovi kolege. To se događa više u alkemijske literature na početku srednjeg vijeka opisati tzv „primarni metalni materijal”, a to se pripisuje ni manje ni više, a imovina „alfa i omega” svih stvari.

U prirodi, dušik može biti sadržan kao jednostavna tvar s formulom N2, to je dovoljno inertnog plina bez okusa, boje i mirisa. Tri četvrtine zemaljske atmosfere sastoji se od dušika. Ovaj element igra vrlo važnu ulogu u postojanju biljaka i životinja. U sastavu proteina, njegov postotak je 16-18% po masi. Također ulazi u strukturu nukleinskih kiselina, nukleoproteina, aminokiselina, klorofila, hemoglobina. U živim stanicama od broja atoma dušika je oko 2%, a maseni udio ovog komponente povećava do 2,5%. Element N zauzima četvrto mjesto važnosti nakon glavnih elemenata organske kemije - vodika, ugljika i kisika.

U osnovi, ciklus dušika u prirodi temelji se na kemijskim reakcijama u zraku. Među njima prevladava oksidacija. Kemijske interakcije u biosferi također igraju važnu ulogu među interakcijama dušika. Glavno mjesto N2 u prirodi je atmosfera. I biljke igraju važnu ulogu, zapravo, počinju ciklus dušika u prirodi. Povrtni svijet našeg planeta obavlja funkciju sinteze proteina. Kao materijali koriste se nitrati koji su u tlu. Izvor prirodnih nitrata je atmosferski dušik i amonijeve soli. Sam mehanizam transformacije jednostavne tvari u oblik, dostupan za asimilaciju biljaka, zove se vezanje dušika.

Postoje dva mehanizma vezanja dušika. U prvoj varijanti, tijekom munje ispušta određenu količinu dušični oksidi. Razrjeđivanje u vodi, oni izazivaju pojavu dušične kiseline, što daje poticaj za pojavu u tlu nitrata. U drugoj varijanti nastaje amonijak. Bakterije se prerađuju u nitrate, obično se nalaze u korijenu čvorova gomoljastih biljaka. Drugi mehanizam naziva se nitrifikacija.

Smrt biljke dovodi do formiranja amonijevih spojeva. Bakterije rade na njima, pretvarajući ih u nitrate i dušik, vraćajući se u atmosferu. Fiksacija, nitrifikaciju i denitrifikaciju dušik - komponente složenog mehanizma, koji nose dušikov ciklus u prirodi. Shema ovog procesa je da postoji razmjena između fiksacije dušika i njezine denitrifikacije.

Fiksacija dušika javlja se kada biljke probavljaju dušičnih spojeva iz zraka, mnoge bakterije i cijanobakterije su uključeni u ovaj proces. Proizvodi za fiksiranje dušika su amonijak, nitrati ili nitriti.

Krug dušika u prirodi s prijelazom na nitrifikaciju poduzima sljedeći korak od fiksacije. Amonijak prelazi u nitrate i nitrite. Tijekom denitrifikacije ciklus dušika u prirodi završava, s nitratima koji se razgrađuju dušikom. Pseudomonas, bakterije štapića i drugi mikroorganizmi aktivno sudjeluju u procesu.

Tijekom denitrifikacije može se pojaviti nekoliko međuproizvoda. Najvažniji od njih je dušikov oksid, to je trajni staklenički plin.

Proširivanje teme, vrijedno je razumjeti značenje pojmova asimilacije i mineralizacije. Asimilacija je proces prijelaza anorganskog dušika u njegov organski oblik. Pod mineralizacijom se podrazumijeva konverzija organskog dušika u anorganski spoj. Antagonisti asimilacije i mineralizacija su važan oblik transformacije tvari, tijekom kojih postoji ciklus dušika u prirodi.

Predstavljanje izvješća o ovoj temi najuspješnije se provodi pomoću tablica i grafikona.