8 CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA QUAN TRỌNG NHẤT (MÔ TẢ) - SINH HỌC - 2026

Các chu trình sinh địa hóa bao gồm con đường dẫn theo các chất dinh dưỡng hoặc nguyên tố khác nhau là một phần của các sinh vật hữu cơ. Quá trình vận chuyển này xảy ra trong các cộng đồng sinh vật, cả trong các thực thể sinh vật và phi sinh học tạo ra nó.

Chất dinh dưỡng là cơ sở xây dựng tạo nên các đại phân tử, và chúng được phân loại theo số lượng mà cơ thể sống cần trong các chất dinh dưỡng vĩ mô và vi chất dinh dưỡng.

Nguồn: pixabay.com

Sự sống trên hành tinh trái đất có niên đại khoảng 3 tỷ năm, nơi nguồn dinh dưỡng giống nhau đã được tái chế nhiều lần. Dự trữ dinh dưỡng nằm trong các thành phần phi sinh học của hệ sinh thái, chẳng hạn như khí quyển, đá, nhiên liệu hóa thạch, đại dương, v.v. Các chu trình mô tả đường đi của các chất dinh dưỡng từ các bể chứa này, qua các sinh vật sống và trở lại các bể chứa.

Ảnh hưởng của con người trong quá trình vận chuyển các chất dinh dưỡng đã không được chú ý, vì các hoạt động của con người - đặc biệt là công nghiệp hóa và cây trồng - đã làm thay đổi nồng độ và do đó sự cân bằng của các chu kỳ. Những xáo trộn này có những hậu quả sinh thái quan trọng.

Tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả quá trình chuyển hóa và tái chế các chất dinh dưỡng vi lượng và đa lượng nổi bật nhất trên hành tinh, đó là: nước, carbon, oxy, phốt pho, lưu huỳnh, nitơ, canxi, natri, kali, lưu huỳnh.

Chu trình sinh địa hóa là gì?

Dòng năng lượng và chất dinh dưỡng

Bảng tuần hoàn được tạo thành từ 111 nguyên tố, trong đó chỉ có 20 nguyên tố cần thiết cho sự sống và do vai trò sinh học của chúng nên chúng được gọi là nguyên tố di truyền sinh học. Theo cách này, các sinh vật cần những yếu tố này và cả năng lượng để duy trì bản thân.

Có một dòng chảy của hai thành phần này (chất dinh dưỡng và năng lượng) được chuyển dần qua tất cả các cấp của chuỗi thức ăn.

Tuy nhiên, có một sự khác biệt quan trọng giữa hai dòng chảy: năng lượng chỉ chảy theo một hướng và đi vào hệ sinh thái một cách vô tận; trong khi chất dinh dưỡng được tìm thấy với số lượng hạn chế và di chuyển theo chu kỳ - ngoài các sinh vật sống còn liên quan đến các nguồn phi sinh học. Các chu kỳ này là các chất sinh hóa.

Sơ đồ tổng quát về một chu trình sinh địa hóa

Thuật ngữ biogeochemical được hình thành bởi sự kết hợp của gốc Hy Lạp bio có nghĩa là sự sống và địa lý có nghĩa là trái đất. Do đó, các chu trình sinh địa hóa mô tả quỹ đạo của các yếu tố này là một phần của sự sống, giữa các thành phần sinh học và phi sinh học của hệ sinh thái.

Vì các chu trình này cực kỳ phức tạp, các nhà sinh học thường mô tả các giai đoạn quan trọng nhất của chúng, có thể được tóm tắt như: vị trí hoặc nơi chứa của nguyên tố được đề cập, sự xâm nhập của nguyên tố vào cơ thể sống - nói chung là các nhà sản xuất chính, tiếp theo là tính liên tục của nó trong chuỗi dinh dưỡng, và cuối cùng là sự tái hòa nhập của nguyên tố trong hồ chứa nhờ các sinh vật phân hủy.

Lược đồ này sẽ được sử dụng để mô tả lộ trình của từng phần tử cho từng giai đoạn được đề cập. Về bản chất, các bước này đòi hỏi những sửa đổi thích hợp tùy thuộc vào từng yếu tố và cấu trúc dinh dưỡng của hệ thống.

Vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng

Điều quan trọng là phải làm nổi bật vai trò của vi sinh vật trong các quá trình này, vì nhờ các phản ứng khử và oxy hóa, chúng cho phép các chất dinh dưỡng đi vào các chu trình một lần nữa.

Nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu một chu kỳ là một thách thức đối với các nhà sinh thái học. Mặc dù nó là một hệ sinh thái mà chu vi của nó được phân định (ví dụ như một cái hồ) nhưng vẫn có một dòng trao đổi vật chất liên tục với môi trường xung quanh chúng. Có nghĩa là, ngoài phức tạp, các chu trình này được kết nối với nhau.

Một phương pháp được sử dụng là ghi nhãn đồng vị phóng xạ và theo dõi nguyên tố bằng các thành phần phi sinh học và sinh học của hệ thống nghiên cứu.

Nghiên cứu cách thức hoạt động của việc tái chế các chất dinh dưỡng và nó ở trạng thái nào là một dấu hiệu cho thấy sự phù hợp về mặt sinh thái, cho chúng ta biết về năng suất của hệ thống.

Phân loại các chu trình sinh địa hóa

Không có một cách duy nhất để phân loại các chu trình sinh địa hóa. Mỗi tác giả đề xuất một cách phân loại phù hợp theo các tiêu chí khác nhau. Dưới đây chúng tôi sẽ trình bày ba trong số các hình thức rao vặt được sử dụng:

Vi lượng và dinh dưỡng đa lượng

Chu kỳ có thể được phân loại theo yếu tố được huy động. Các chất dinh dưỡng đa lượng là những nguyên tố được các sinh vật hữu cơ sử dụng với số lượng đáng kể, cụ thể là: cacbon, nitơ, oxy, phốt pho, lưu huỳnh và nước.

Các nguyên tố khác chỉ cần thiết với một lượng nhỏ, chẳng hạn như phốt pho, lưu huỳnh, kali, trong số những nguyên tố khác. Ngoài ra, vi chất dinh dưỡng có đặc điểm là có tính di động khá thấp trong hệ thống.

Mặc dù những nguyên tố này được sử dụng với số lượng nhỏ, chúng vẫn rất quan trọng đối với sinh vật. Nếu thiếu chất dinh dưỡng, nó sẽ hạn chế sự phát triển của các sinh vật sống trong hệ sinh thái được đề cập. Do đó, các thành phần sinh học của môi trường sống là một dấu hiệu tốt để xác định hiệu quả của sự di chuyển của các yếu tố.

Trầm tích và khí quyển

Không phải tất cả các chất dinh dưỡng đều có cùng số lượng hoặc có sẵn cho sinh vật. Và điều này phụ thuộc - chủ yếu - vào nguồn gốc hoặc nguồn chứa phi sinh học của nó là gì.

Một số tác giả phân loại chúng thành hai loại, tùy thuộc vào khả năng chuyển động của phần tử và tầng chứa trong: chu kỳ trầm tích và khí quyển.

Trước đây, nguyên tố không thể di chuyển lên khí quyển và tích tụ trong đất (phốt pho, canxi, kali); trong khi chu trình sau bao gồm các chu trình khí (cacbon, nitơ, v.v.)

Trong các chu kỳ khí quyển, các phần tử được đặt ở lớp dưới của tầng đối lưu, và có sẵn cho các cá thể tạo nên sinh quyển. Trong trường hợp chu kỳ trầm tích, việc giải phóng nguyên tố khỏi hồ chứa của nó đòi hỏi tác động của các yếu tố môi trường, chẳng hạn như bức xạ mặt trời, tác động của rễ cây, mưa, v.v.

Trong những trường hợp cụ thể, một hệ sinh thái đơn lẻ có thể không có tất cả các yếu tố cần thiết để chu trình hoàn chỉnh diễn ra. Trong những trường hợp này, một hệ sinh thái lân cận khác có thể là nhà cung cấp phần tử còn thiếu, do đó kết nối nhiều vùng.

Địa phương và toàn cầu

Phân loại thứ ba được sử dụng là quy mô địa điểm được nghiên cứu, có thể là trong môi trường sống địa phương hoặc toàn cầu.

Cách phân loại này có mối liên hệ chặt chẽ với cách phân loại trước, vì các nguyên tố có trữ lượng khí quyển có sự phân bố rộng và có thể hiểu trên toàn cầu, trong khi các nguyên tố là trữ lượng trầm tích và có khả năng chuyển động hạn chế.

Vòng tuần hoàn nước

Vai trò của nước

Nước là một thành phần quan trọng cho sự sống trên trái đất. Các sinh vật hữu cơ bao gồm tỷ lệ nước cao.

Chất này đặc biệt ổn định, giúp duy trì nhiệt độ thích hợp bên trong sinh vật. Ngoài ra, nó là môi trường mà vô số phản ứng hóa học diễn ra bên trong các sinh vật.

Cuối cùng, nó là một dung môi gần như phổ biến (các phân tử apolar không hòa tan trong nước), cho phép tạo ra vô số dung dịch với dung môi phân cực.

Hồ chứa

Về mặt logic, hồ chứa nước lớn nhất trên trái đất là đại dương, nơi chúng ta tìm thấy gần 97% tổng số hành tinh và bao phủ hơn 3/4 hành tinh chúng ta đang sống. Phần trăm còn lại được đại diện bởi sông, hồ và băng.

Động cơ của chu trình thủy văn

Có một loạt các lực vật lý thúc đẩy sự chuyển động của chất lỏng quan trọng qua hành tinh và cho phép nó thực hiện chu trình thủy văn. Các lực này bao gồm: năng lượng mặt trời, cho phép nước chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí và lực hấp dẫn đẩy các phân tử nước trở lại trái đất dưới dạng mưa, tuyết hoặc sương.

Chúng tôi sẽ mô tả kỹ hơn từng bước được đề cập bên dưới:

(i) Bốc hơi: sự thay đổi trạng thái của nước được thúc đẩy bởi năng lượng từ mặt trời và chủ yếu xảy ra trong đại dương.

(ii) Lượng mưa: nước quay trở lại các hồ chứa nhờ lượng mưa ở các dạng khác nhau (tuyết, mưa, v.v.) và đi theo các tuyến đường khác nhau, hoặc đến đại dương, đến hồ, xuống đất, đến các trầm tích dưới đất, trong số những người khác.

Trong thành phần đại dương của chu trình, quá trình bay hơi vượt quá lượng mưa, dẫn đến lượng nước thu được vào khí quyển. Sự kết thúc của chu kỳ xảy ra với sự chuyển động của nước qua các tuyến ngầm.

Kết hợp nước vào sinh vật

Một tỷ lệ đáng kể cơ thể sinh vật được tạo thành từ nước. Ở con người chúng ta, giá trị này là khoảng 70%. Vì lý do này, một phần của chu trình nước xảy ra bên trong các sinh vật.

Thực vật sử dụng rễ của chúng để lấy nước thông qua sự hấp thụ, trong khi các sinh vật dị dưỡng và hoạt động có thể tiêu thụ nước trực tiếp từ hệ sinh thái hoặc trong thức ăn.

Không giống như chu trình nước, chu trình của các chất dinh dưỡng khác bao gồm những thay đổi quan trọng trong các phân tử dọc theo quỹ đạo của chúng, trong khi nước thực tế không thay đổi (chỉ xảy ra những thay đổi về trạng thái).

Những thay đổi trong chu trình nước nhờ sự hiện diện của con người

Nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất đối với loài người. Ngày nay, sự thiếu hụt chất lỏng quan trọng đang tăng lên theo cấp số nhân và là một vấn đề toàn cầu quan tâm. Mặc dù có một lượng lớn nước nhưng chỉ một phần nhỏ tương ứng với nước ngọt.

Một trong những hạn chế là giảm nguồn nước tưới. Sự hiện diện của nhựa đường và bề mặt bê tông làm giảm bề mặt mà nước có thể xâm nhập.

Những cánh đồng canh tác rộng rãi cũng thể hiện sự suy giảm hệ thống rễ duy trì đủ lượng nước. Ngoài ra, hệ thống tưới tiêu loại bỏ một lượng nước khổng lồ.

Mặt khác, xử lý nước mặn thành nước ngọt là một quy trình được thực hiện trong các nhà máy chuyên biệt. Tuy nhiên, việc điều trị tốn kém và làm tăng mức độ ô nhiễm nói chung.

Cuối cùng, việc tiêu thụ nước bị ô nhiễm là một vấn đề lớn đối với các nước đang phát triển.

Chu kỳ carbon

Vai trò carbon

Cuộc sống được tạo ra từ carbon. Nguyên tử này là khung cấu trúc của tất cả các phân tử hữu cơ là một phần của sinh vật sống.

Carbon cho phép hình thành các cấu trúc biến đổi cao và rất ổn định, nhờ đặc tính của nó là hình thành các liên kết cộng hóa trị đơn, đôi và ba với và với các nguyên tử khác.

Nhờ đó nó có thể tạo thành một số lượng phân tử gần như vô hạn. Ngày nay, gần 7 triệu hợp chất hóa học đã được biết đến. Trong số cao này, khoảng 90% là các chất hữu cơ, cơ sở cấu trúc của nó là nguyên tử cacbon. Tính linh hoạt phân tử tuyệt vời của nguyên tố dường như là nguyên nhân dẫn đến sự phong phú của nó.

Hồ chứa

Chu trình carbon liên quan đến nhiều hệ sinh thái, cụ thể là: vùng đất, vùng nước và khí quyển. Trong số ba hồ chứa carbon này, hồ chứa nổi bật là quan trọng nhất là đại dương. Khí quyển cũng là một hồ chứa quan trọng mặc dù nó tương đối nhỏ hơn.

Theo cách tương tự, tất cả sinh khối của các sinh vật sống đều là một nguồn dự trữ quan trọng cho chất dinh dưỡng này.

Quang hợp và hô hấp: các quá trình trung tâm

Ở cả vùng thủy sinh và trên cạn, điểm trung tâm của quá trình tái chế cacbon là quang hợp. Quá trình này được thực hiện bởi cả thực vật và một loạt các loài tảo có bộ máy enzym cần thiết cho quá trình này.

Đó là, carbon xâm nhập vào cơ thể sống khi chúng bắt giữ nó dưới dạng carbon dioxide và sử dụng nó làm chất nền để quang hợp.

Trong trường hợp các sinh vật thủy sinh quang hợp, sự hấp thụ carbon dioxide xảy ra trực tiếp thông qua sự tích hợp của nguyên tố hòa tan trong nước - được tìm thấy với số lượng lớn hơn nhiều so với trong khí quyển.

Trong quá trình quang hợp, carbon từ môi trường được đưa vào các mô của cơ thể. Ngược lại, các phản ứng mà quá trình hô hấp tế bào xảy ra thực hiện quá trình ngược lại: giải phóng carbon đã được kết hợp vào các sinh vật sống từ khí quyển.

Sự kết hợp của carbon trong cơ thể sống

Người tiêu dùng chính hoặc động vật ăn cỏ ăn các nhà sản xuất và chiếm lấy carbon được lưu trữ trong mô của chúng. Tại thời điểm này, carbon có hai con đường: nó được lưu trữ trong mô của những động vật này và một phần khác được thải vào khí quyển thông qua hô hấp, dưới dạng carbon dioxide.

Do đó, carbon tiếp tục diễn ra trong toàn bộ chuỗi thức ăn của cộng đồng được đề cập. Đến một lúc nào đó, con vật sẽ chết và xác của nó sẽ bị vi sinh vật phân hủy. Do đó, carbon dioxide trở lại bầu khí quyển và chu trình có thể tiếp tục.

Các tuyến đường thay thế của chu kỳ

Trong tất cả các hệ sinh thái - và tùy thuộc vào các sinh vật sống ở đó - nhịp điệu của chu kỳ khác nhau. Ví dụ, động vật thân mềm và các sinh vật cực nhỏ khác tạo nên sự sống ở biển có khả năng chiết xuất carbon dioxide hòa tan trong nước và kết hợp với canxi để tạo ra một phân tử gọi là canxi cacbonat.

Hợp chất này sẽ là một phần của vỏ của các sinh vật. Sau khi những sinh vật này chết đi, lớp vỏ của chúng dần dần tích tụ thành cặn, theo thời gian sẽ biến đổi thành đá vôi.

Tùy thuộc vào bối cảnh địa chất mà vùng nước tiếp xúc, đá vôi có thể tiếp xúc và bắt đầu hòa tan, dẫn đến thoát ra khỏi khí cacbonic.

Một con đường dài hạn khác trong chu trình carbon liên quan đến việc sản xuất nhiên liệu hóa thạch. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem việc đốt các tài nguyên này ảnh hưởng như thế nào đến quá trình bình thường hoặc tự nhiên của chu kỳ.

Những thay đổi trong chu trình carbon nhờ sự hiện diện của con người

Con người đã ảnh hưởng đến quá trình tự nhiên của chu kỳ carbon trong hàng nghìn năm. Tất cả các hoạt động của chúng tôi - chẳng hạn như công nghiệp và phá rừng - ảnh hưởng đến việc giải phóng và các nguồn của yếu tố quan trọng này.

Đặc biệt, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã ảnh hưởng đến chu trình. Khi chúng ta đốt cháy nhiên liệu, chúng ta đang chuyển một lượng carbon khổng lồ có trong một hồ chứa địa chất không hoạt động vào khí quyển, đó là một hồ chứa đang hoạt động. Kể từ thế kỷ trước, sự gia tăng lượng khí thải carbon đã diễn ra mạnh mẽ.

Việc thải carbon dioxide vào khí quyển là một thực tế ảnh hưởng trực tiếp đến chúng ta, vì nó làm tăng nhiệt độ của hành tinh và là một trong những loại khí được gọi là khí nhà kính.

Chu kỳ của nitơ

Chu trình của nitơ. Được YanLebrel làm lại từ một hình ảnh của Cơ quan Bảo vệ Môi trường: http://www.epa.gov/maia/html/nitrogen.html, qua Wikimedia Commons

Vai trò của nitơ

Trong các chất hữu cơ, chúng ta tìm thấy nitơ trong hai trong số các đại phân tử cơ bản của nó: protein và axit nucleic.

Các công trình trước đây chịu trách nhiệm về nhiều chức năng khác nhau, từ kết cấu đến vận tải; trong khi phần sau là các phân tử chịu trách nhiệm lưu trữ thông tin di truyền và dịch nó thành protein.

Ngoài ra, nó là thành phần của một số vitamin là yếu tố quan trọng cho con đường trao đổi chất.

Hồ chứa

Nguồn dự trữ nitơ chính là khí quyển. Trong không gian này, chúng ta thấy rằng 78% lượng khí có trong không khí là khí nitơ (N ₂ ).

Mặc dù nó là một yếu tố cần thiết cho chúng sinh, nhưng cả thực vật và động vật đều không có khả năng chiết xuất khí này trực tiếp từ khí quyển - ví dụ như xảy ra với carbon dioxide.

Nguồn nitơ có thể đồng hóa

Vì lý do này, nitơ phải được trình bày như một phân tử có thể đồng hóa. Đó là, nó ở dạng thu gọn hoặc "cố định". Một ví dụ về điều này là nitrat (NO ₃ ^- ) hoặc amoniac (NH ₃ )

Có những vi khuẩn thiết lập mối quan hệ cộng sinh với một số thực vật (chẳng hạn như cây họ đậu) và để đổi lấy sự bảo vệ và thức ăn, chúng chia sẻ các hợp chất nitơ này.

Các loại vi khuẩn khác cũng tạo ra amoniac bằng cách sử dụng axit amin và các hợp chất nitơ khác được lưu trữ trong xác chết và chất thải sinh học làm chất nền.

Sinh vật cố định nitơ

Có hai nhóm cố định chính. Một số vi khuẩn, tảo xanh lam và nấm xạ khuẩn có thể lấy phân tử khí nitơ và bao gồm nó trực tiếp như một phần protein của chúng, giải phóng lượng dư thừa dưới dạng amoniac. Quá trình này được gọi là ammonification.

Một nhóm vi khuẩn sống trong đất khác có khả năng hấp thụ amoniac hoặc ion amoni thành nitrit. Quá trình thứ hai này được gọi là quá trình nitrat hóa.

Các quá trình cố định nitơ phi sinh học

Ngoài ra còn có các quá trình phi sinh học có khả năng tạo ra oxit nitơ, chẳng hạn như bão điện hoặc hỏa hoạn. Trong những trường hợp này, nitơ kết hợp với oxy, tạo ra một hợp chất có thể đồng hóa.

Quá trình cố định nitơ có đặc điểm là diễn ra chậm, là một bước hạn chế đối với năng suất của các hệ sinh thái, cả trên cạn và dưới nước.

Sự kết hợp nitơ trong cơ thể sống

Một khi thực vật đã tìm thấy nguồn chứa nitơ ở dạng dễ đồng hóa (amoniac và nitrat), chúng sẽ kết hợp chúng thành các phân tử sinh học khác nhau, cụ thể là: axit amin, các khối cấu tạo của protein; axit nucleic; vitamin; Vân vân.

Khi nitrat được kết hợp vào tế bào thực vật, một phản ứng xảy ra và nó bị khử trở lại dạng amoni.

Các phân tử nitơ quay vòng khi sinh vật tiêu thụ chính ăn thực vật và kết hợp nitơ vào các mô của chính chúng. Chúng cũng có thể được tiêu thụ bởi những người ăn mảnh vỡ hoặc bởi các sinh vật phân hủy.

Do đó, nitơ di chuyển qua toàn bộ chuỗi thức ăn. Một phần đáng kể nitơ được giải phóng cùng với chất thải và xác chết đang phân hủy.

Các vi khuẩn tạo ra sự sống trong đất và trong nước có khả năng lấy nitơ này và chuyển nó trở lại thành các chất có thể hấp thụ được.

Nó không phải là một chu trình khép kín

Sau mô tả này, có vẻ như chu trình nitơ đóng lại và tự duy trì. Tuy nhiên, đây chỉ là trong nháy mắt. Có nhiều quá trình khác nhau gây ra mất nitơ, chẳng hạn như cây trồng, xói mòn, sự hiện diện của lửa, thấm nước, v.v.

Một nguyên nhân khác được gọi là quá trình khử nitơ và nó là do vi khuẩn dẫn dắt quá trình này gây ra. Khi được tìm thấy trong môi trường không có oxy, những vi khuẩn này hấp thụ nitrat và khử chúng, giải phóng nó trở lại bầu khí quyển dưới dạng khí. Sự kiện này thường xảy ra ở các loại đất có hệ thống thoát nước không hiệu quả.

Những thay đổi trong chu trình nitơ nhờ sự hiện diện của con người

Các hợp chất nitơ được con người sử dụng chiếm ưu thế trong chu trình nitơ. Các hợp chất này bao gồm phân bón tổng hợp giàu amoniac và nitrat.

Sự dư thừa nitơ này đã gây ra sự mất cân bằng trong con đường bình thường của hợp chất, đặc biệt là trong sự thay đổi của các cộng đồng thực vật vì chúng bây giờ bị bón quá nhiều. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phú dưỡng. Một trong những thông điệp của sự kiện này là việc gia tăng các chất dinh dưỡng không phải lúc nào cũng tích cực.

Một trong những hậu quả nghiêm trọng nhất của thực tế này là sự tàn phá của các cộng đồng rừng, hồ và sông. Do không có sự cân bằng thích hợp, một số loài, được gọi là loài ưu thế, phát triển quá mức và chiếm ưu thế trong hệ sinh thái, làm giảm tính đa dạng.

Chu trình photpho

Vai trò phốt pho

Trong hệ thống sinh học, phốt pho có trong các phân tử được gọi là "đồng tiền" năng lượng của tế bào, chẳng hạn như ATP, và trong các phân tử truyền năng lượng khác, chẳng hạn như NADP. Nó cũng có mặt trong các phân tử di truyền, cả trong DNA và RNA, và trong các phân tử tạo nên màng lipid.

Nó cũng đóng vai trò cấu trúc, vì nó có trong cấu trúc xương của dòng động vật có xương sống, bao gồm cả xương và răng.

Hồ chứa

Không giống như nitơ và cacbon, phốt pho không được tìm thấy dưới dạng khí tự do trong khí quyển. Hồ chứa chính của nó là đá, liên kết với oxy dưới dạng phân tử gọi là phốt phát.

Như có thể dự đoán, quá trình rụng này diễn ra chậm. Vì vậy, phốt pho được coi là một chất dinh dưỡng quý hiếm trong tự nhiên.

Sự kết hợp của phốt pho trong cơ thể sống

Khi điều kiện địa lý và khí hậu phù hợp, đá bắt đầu quá trình bào mòn hoặc bào mòn. Nhờ có mưa, phốt phát bắt đầu được pha loãng và có thể được rễ cây hoặc một loạt các sinh vật sản xuất sơ cấp khác hấp thụ.

Loạt sinh vật quang hợp này chịu trách nhiệm kết hợp phốt pho vào các mô của chúng. Bắt đầu từ các sinh vật cơ bản này, phốt pho bắt đầu vận chuyển qua các cấp độ dinh dưỡng.

Trong mỗi mắt xích trong chuỗi, một phần photpho được bài tiết bởi các cá thể tạo ra nó. Khi động vật chết, một loạt vi khuẩn đặc biệt sẽ lấy phốt pho và kết hợp trở lại đất dưới dạng phốt phát.

Phốt phát có thể đi theo hai con đường: được hấp thụ trở lại bởi sinh vật tự dưỡng hoặc bắt đầu tích tụ trong trầm tích để trở về trạng thái đá của chúng.

Phốt pho có trong các hệ sinh thái đại dương cũng kết thúc trong trầm tích của những vùng nước này, và một phần của nó có thể được hấp thụ bởi cư dân của nó.

Những thay đổi trong chu trình phốt pho do sự hiện diện của con người

Sự hiện diện của con người và các kỹ thuật nông nghiệp của họ ảnh hưởng đến chu trình phốt pho giống như nó ảnh hưởng đến chu trình nitơ. Việc bón phân làm tăng dinh dưỡng một cách không cân đối, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng diện tích, gây mất cân bằng về tính đa dạng của quần xã.

Người ta ước tính rằng trong 75 năm qua, ngành công nghiệp phân bón đã làm cho nồng độ phốt pho tăng gần gấp bốn lần.

Chu trình lưu huỳnh

Vai trò của lưu huỳnh

Một số axit amin, amin, NADPH và coenzyme A là các phân tử sinh học phục vụ các chức năng khác nhau trong quá trình trao đổi chất. Tất cả chúng đều chứa lưu huỳnh trong cấu trúc của chúng.

Hồ chứa

Các hồ chứa lưu huỳnh rất đa dạng, bao gồm các khối nước (nước ngọt và muối), môi trường trên cạn, khí quyển, đá và trầm tích. Nó được tìm thấy chủ yếu dưới dạng sulfur dioxide (SO ₂ )

Sự kết hợp của lưu huỳnh trong cơ thể sống

Từ các hồ chứa, sunfat bắt đầu hòa tan và các mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn có thể thu giữ nó dưới dạng ion. Sau các phản ứng khử, lưu huỳnh đã sẵn sàng để được đưa vào các protein.

Sau khi được kết hợp, nguyên tố này có thể tiếp tục di chuyển qua chuỗi thức ăn cho đến khi sinh vật chết. Vi khuẩn có nhiệm vụ giải phóng lưu huỳnh bị mắc kẹt trong xác chết và chất thải, trả lại môi trường.

Chu kỳ oxy

Chu trình oxy. Eme Chicano, từ Wikimedia Commons

Vai trò của oxy

Đối với các sinh vật có hô hấp hiếu khí và hô hấp đa dạng, oxy đại diện cho chất nhận điện tử trong các phản ứng trao đổi chất liên quan đến quá trình này. Do đó, điều quan trọng là duy trì năng lượng thu được.

Hồ chứa

Kho chứa oxy quan trọng nhất trên hành tinh được đại diện bởi khí quyển. Sự hiện diện của phân tử này mang lại cho vùng này một đặc tính oxy hóa.

Kết hợp oxy trong cơ thể sống

Cũng như trong chu trình cacbon, hô hấp tế bào và quang hợp là hai con đường trao đổi chất quan trọng điều phối quỹ đạo của oxy trên hành tinh trái đất.

Trong quá trình hô hấp, động vật lấy khí ôxy và tạo ra khí cacbonic dưới dạng chất thải. Oxy đến từ quá trình trao đổi chất của thực vật, do đó có thể kết hợp carbon dioxide và sử dụng nó làm chất nền cho các phản ứng trong tương lai.

Chu trình canxi

Hồ chứa

Canxi được tìm thấy trong thạch quyển, nằm trong trầm tích và đá. Những tảng đá này có thể là sản phẩm của quá trình hóa thạch động vật biển có cấu trúc bên ngoài rất giàu canxi. Nó cũng được tìm thấy trong các hang động.

Sự kết hợp của canxi trong cơ thể sống

Mưa và các hiện tượng khí hậu khác gây ra sự xói mòn của các viên đá có chứa canxi, khiến nó bị giải phóng và cho phép các sinh vật sống hấp thụ chúng tại bất kỳ điểm nào trong chuỗi thức ăn.

Chất dinh dưỡng này sẽ được kết hợp vào cơ thể sống, và vào thời điểm nó chết, vi khuẩn sẽ thực hiện các phản ứng phân hủy thích hợp để đạt được sự giải phóng nguyên tố này và sự liên tục của chu trình.

Nếu canxi được giải phóng vào một khối nước, nó có thể bị giữ lại ở đáy và quá trình hình thành đá bắt đầu trở lại. Sự dịch chuyển của nước ngầm cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc huy động canxi.

Logic tương tự cũng áp dụng cho chu trình ion kali, được tìm thấy trong đất sét.

Chu trình natri

Vai trò của natri

Natri là một ion thực hiện nhiều chức năng trong cơ thể động vật, chẳng hạn như xung thần kinh và co cơ.

Hồ chứa

Nguồn chứa natri lớn nhất được tìm thấy trong nước xấu, nơi nó được hòa tan dưới dạng ion. Hãy nhớ rằng muối thông thường được tạo thành bởi sự liên kết giữa natri và clo.

Sự kết hợp của natri trong cơ thể sống

Natri chủ yếu được hấp thụ bởi các sinh vật tạo ra sự sống ở biển, những người hấp thụ nó và có thể vận chuyển nó vào đất liền, thông qua nước hoặc thực phẩm. Ion có thể di chuyển hòa tan trong nước, theo con đường được mô tả trong chu trình thủy văn.

Người giới thiệu

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Hóa sinh. Tôi đã đảo ngược.
2. Campbell, MK và Farrell, SO (2011). Hóa sinh. Thomson. Brooks / Cole.
3. Cerezo García, M. (2013). Cơ bản của sinh học cơ bản. Các ấn phẩm của Universitat Jaume I.
4. Devlin, TM (2011). Giáo trình hóa sinh. John Wiley và các con trai.
5. Freeman, S. (2017). Khoa học sinh học. Giáo dục Pearson.
6. Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Sinh học cơ bản và sức khỏe. Elsevier
7. Gama, M. (2007). Sinh học: Cách tiếp cận theo chủ nghĩa kiến ​​tạo. (Quyển 1). Giáo dục Pearson.
8. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Hóa sinh: văn bản và tập bản đồ. Panamerican Medical Ed.
9. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Hóa sinh con người: khóa học cơ bản. Tôi đã đảo ngược.
10. Moldoveanu, SC (2005). Phân tích nhiệt phân polyme hữu cơ tổng hợp (Tập 25). Elsevier.
11. Moore, JT & Langley, RH (2010). Hóa sinh cho hình nộm. John Wiley và các con trai.
12. Mougios, V. (2006). Bài tập hóa sinh. Động học con người.
13. Müller-Esterl, W. (2008). Hóa sinh. Cơ bản về y học và khoa học đời sống. Tôi đã đảo ngược.
14. Poortmans, JR (2004). Nguyên lý bài tập hóa sinh. ^Lần 3 , tái bản sửa đổi. Karger.
15. Teijón, JM (2006). Các nguyên tắc cơ bản của hóa sinh cấu trúc. Biên tập Tébar.
16. Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Sinh học đại cương: các hệ thống sống. Grupo biên tập Patria.
17. Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP và Del Castillo, DS (2013). Các hợp chất hóa học chính. Biên tập UNED.
18. Voet, D., & Voet, JG (2006). Hóa sinh. Panamerican Medical Ed.