זרחן מחזור שלבים וחשיבות

ה מחזור זרחן הוא התהליך שבו זרחן נע דרך סלעים, מים, אדמה ואורגניזמים. מחזור זה, בניגוד מחזורי ביוגיוכימיים אחרים, לא עובר דרך האוויר כי אין הרבה תרכובות גזי המבוססות על זרחן.

שמורת הזרחן העיקרית נמצאה במים של נהרות, אגמים ואוקיינוסים (הידרוספרה), אך גם בסדימנטים ובסלעים (ליתוספירה). זרחן הוא חיוני לצמיחה של צמחים ובעלי חיים, כמו גם עבור חיידקים המאכלסים את הקרקע, אשר מתרוקן בהדרגה לאורך זמן.

הפונקציה הביולוגית העיקרית של זרחן היא להיות חלק biomolecules חשוב כגון חומצות גרעין (DNA ו- RNA), כמה חלבונים ושומנים. למעשה, גדילי ה- DNA נוצרים על ידי אג"ח פוספט אסטר.

סידן פוספט הוא גם מרכיב חשוב להיווצרות של עצמות יונקים ושיניים. כמו כן, הוא מהווה חלק מהמבנה של שלד החרקים, את קרום הפוספוליפידים של תאים ושל מטבוליטים חשובים רבים כגון ATP.

מחזור הזרחן הוא תהליך איטי ביותר, שכן זרחן נשאר במשך זמן רב סלעים משקעים. גשם ושחיקה מסייעים לשטוף את הזרחן מהסלעים, ואילו באדמה החומר האורגני סופג את הזרחן שישמש לתהליכים ביולוגיים שונים.

כמו כל מחזורי ביוגיוכימיה, אין התחלה או סוף של מחזור זרחן, ובוודאי אין כיוון אחד של תנועה. מחזורי כדור הארץ הם רשתות מורכבות שבהן המשאבים נעים במספר כיוונים.

אינדקס

• 1 שלבי המחזור
• 2 חשיבותו של זרחן ליצורים חיים
  • 2.1 הגבלת הזנה
  • 2.2 טופס DNA ו- RNA
  • 2.3 תחבורה באנרגיה
  • 2.4 מעניק מבנה לקרום התא
  • 2.5 זה חלק מהעצמות
  • 2.6 השתתפות בהומיאוסטזיס
  • 2.7 מסדיר פעילות אנזימטית
  • 2.8 משדר אותות
• 3 השפעת האדם על מחזור הזרחן
  • 3.1 שימוש בדשנים
  • 3.2 איטום
  • 3.3 שפכים ושימוש בדטרגנטים
• 4 הפניות

שלבי המחזור

- במשך הזמן, הגשם והרוח משחיתים את הסלעים, מה שגורם לשחרור של יוספי פוספט ומינרלים אחרים. זה פוספט אנאורגני מופץ בקרקע ומים.

- הצמחים נוטלים פוספט אי-אורגני מהקרקע דרך שורשיו; בדרך זו הם משלבים את הפוספטים למולקולות הביולוגיות שלהם (חומצות גרעין וחלבונים) ובכך מאפשרים צמיחה ופיתוח.

- הצמחים יכולים להיות נצרך על ידי בעלי חיים האוס. ברגע שהם נכנסים לאורגניזם, המולקולות המכילות את הזרחן מושפלות ומופיעות שוב במולקולות האורגניזם האורגני.

- אוכלי הצמחים ניתן לצרוך על ידי טורפים, ובכך להעביר את אטומי זרחן לשלב הבא של שרשרת המזון. הפוספטים שנספגו על ידי בעלי חיים אלו מוחזרים לקרקע דרך הפרשתם.

- כאשר הצמח או בעל החיים מת, רקמותיו מתפוררות על ידי קבוצה אחרת של אורגניזמים הנקראים decomposers. חיידקים אלה משפרים את השרידים, וכך, הפוספט האורגני מוחזר לקרקע.

- הזרחן באדמה יכול בסופו של דבר בגופים שונים של מים ולבסוף בסופו של דבר באוקיינוס. ברגע שיש, זה יכול להיות משולב אורגניזמים מימיים או התיישבו לתקופות ארוכות.

חשיבותו של זרחן ליצורים חיים

הגבלת הזנה

כמו פחמן, חמצן, מימן וחנקן, זרחן הוא חומר מזין מגביל לכל צורות החיים, כלומר, פוטנציאל הצמיחה של אורגניזם מוגבל על ידי הזמינות של זה מזין חיוני.

טפסים DNA ו- RNA

זרחן הוא חלק מהמבנה של DNA ו- RNA. הסליל הכפול של הדנ"א הוא אפשרי רק בגלל מולקולות פוספט מהווים גשר של אסתר פוספט נקשר הסליל הכפול.

תחבורה באנרגיה

זרחן הוא גם הכרחי להובלת אנרגיה בתאים, הוא חלק בסיסי של מולקולות אחסון אנרגיה כגון ATP, ADP, תמ"ג, בין יתר.

זה נותן מבנה קרום התא

זרחן מספק מבנה קרום התא. המרכיב הבסיסי של ממברנות ביולוגיות הוא מולקולות הנקראות phospholipids, אשר נוצרות על ידי סוגים שונים של שומנים המקושרים קבוצות פוספט.

זה חלק מהעצמות

הזרחן נמצא בעצמות בצורה של סידן פוספט ונותן לו את הנוקשות שלו. הוא נמצא גם באמייל שיני היונקים ובשלד החיצוני של החרקים.

השתתפות בהומיאוסטזיס

זרחן גם עובד תחזוקה של הומאוסטזיס. כמה תרכובות מבוססות זרחן הן מאגרים חשובים; כלומר, הם עוזרים לשמור על האיזון בין חומצות ובסיסים (pH) בגוף.

מסדיר פעילות אנזימטית

זרחן מסדיר את פעילות האנזימים. אנזימים חשובים רבים במטבוליזם מופעלים (או משוחררים) על ידי הוספת קבוצות פוספט.

משדר אותות

זרחן הוא גם חיוני עבור שידור האות בתוך התאים.

השפעת האדם על מחזור הזרחן

האדם קיים אינטראקציה עם הסביבה שלו השפיע על תהליכים טבעיים רבים, כולל מחזור הזרחן. הפעילות האנושית משנה את מחזור הזרחן בעיקר על ידי הוספת זרחן יותר למקומות בהם היה מעט זמינות של זה בעבר.

שימוש בדשנים

בגלל פוספטים הם די מוגבלים בקרקע באופן טבעי, שיטות חקלאיות מודרניות קרובות כרוכות הדישון המכיל פוספטים אורגניים.

כאשר זרחן מתווסף מערכת אקולוגית מאוד קרובות, חלק גדול במשחק הזה הולך לאיבוד בגלל זה הוא שטף במהירות עם גשם והשקיה.

לכן, זרחן העודף בסופו מועבר גופי מים (נחלים, ימים ואוקיינוסים) באמצעות תהליך הנקרא ניגר.

איטום

חומרים מזינים שטף על ידי נגר להצטברות בגופי מים, גרימת גידול מעריכי של אצות פלנקטון. תהליך זה ידוע בשם eutropication.

ההתפשטות של אורגניזמים אלה גורמת לכל החמצן הזמין להתרוקן במהירות, אשר בסופו של דבר משפיעה על כל המינים האחרים במערכת האקולוגית.

תופעה זו נצפתה במערכות אקולוגיות קטנות, כגון בריכות של כמה חוות, אבל גם בגופים ענקיים של מים, כגון הים הבלטי..

שפכים ושימוש בדטרגנטים

מקור חשוב נוסף של זרחן מגיע מי שפכים ודטרגנטים. שניהם בסופו של דבר זורמת קבוצות פוספט שלהם לתוך גופי מים, ובכך להגדיל את תהליך של eutropication.

הפניות

1. Begon, M., Townsend, C. & Harper, J. (2006). אקולוגיה: מאנשים למערכות אקולוגיות (מהדורה 4). הוצאת.
2. צ'פמן, ג 'יי & רייס, מ' (1999). אקולוגיה: עקרונות ויישומים (מהדורה שנייה). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.
3. אנגר, א ', רוס, פ & ביילי, ד' (2007). מושגים בביולוגיה (מהדורה 12). מקגרו היל.
4. Manahan, S. (2004). כימיה סביבתית (8th ed.). לחץ על CRC.
5. מילר, ג '& Spoolman, ס' (2007). מדע הסביבה: בעיות, חיבורים ופתרונות (מהדורה 12). Cengage למידה.
6. שמידט, ט & Schaechter, מ '(2012). נושאים במיקרוביולוגיה אקולוגית וסביבתית (מהדורה ראשונה). אקדמיה.
7. סולומון, א ', ברג, ל' ומרטין, ד '(2004). ביולוגיה (7 ed.) Cengage למידה.
8. Starr, C., Taggart, R., Evers, C. & Starr, L. (2011). ביולוגיה: אחדות וגיוון החיים (Rev. ed). Cengage למידה.
9. Whalen, J. & Sampedro, L. (2010). קרקע, אקולוגיה וניהול (1)^רחוב). CABI.