מחזור חנקן

הביוספרה תלויה בכמה מחזורים ביו-כימיים שחיוניים לתפקוד תקין של החיים. מצד אחד, יש לנו את מחזור הפחמן המבטיח זרימה קבועה של חומרים מזינים לאורגניזמים. מצד שני, יש לנו את מחזור חנקן. כל האורגניזמים תלויים במעגל ביו-כימי זה לצמיחה והתפתחות.

לכן, אנו מקדישים מאמר זה כדי לספר לכם את כל המאפיינים והחשיבות של מחזור החנקן.

מהו מחזור החנקן

זה מכלול תהליכים כימיים וביולוגיים המאפשר לספק ליצורים חיים חנקן להתפתחותם. ישנם מאגרים שונים, שלבים ויש לו חשיבות רבה לחיי האדם על פני כדור הארץ הזה. כמו במחזור הפחמן, ישנם מקורות פליטה של ​​יסוד זה ומקורות ספיגה. מאזן החנקן העולמי חייב להיות יציב כדי שהדברים יפעלו כראוי. מאחר שבני אדם גורמים להשפעות סביבתיות שונות בקנה מידה עולמי, מחזור חנקן זה נפגע קשות.

בין המאפיינים שאנו מוצאים של מחזור ביו-כימי זה אנו רואים את מקורו. מקורו ביצירת גרעינים אטומיים חדשים, יסודות כימיים שאינם מתכתיים במצב גזי. מחזור זה מתבטא בצורות כימיות אורגניות ואורגניות שונות. פעולתם של יסודות אלה מתחילה מאובדן אלקטרונים ש מאפשר לייצר חומצות אמינו, DNA וחלבונים. הודות להרכב זה, מחזור החנקן ממלא תפקיד מהותי בצמיחת הצמחים וברקמות האורגניזמים.

מכיוון שמעגל ביו-כימי זה בסיסי להתפתחות החיים, עלינו ללמוד לשמר אותו.

מאגרי חנקן בקנה מידה עולמי

אנו הולכים לנתח מהם מאגרי החנקן ברחבי כדור הארץ. החלק הראשון של המאגר הזה הוא האווירה. נוכחות של חנקן באטמוספרה זה 78% והוא הרוב של כל שכבת האוויר הזו. החנקן אמנם אינרטי ואינו מבצע תגובה כלשהי עם שאר הגזים, אך הוא ממלא את תפקידו בכל אלה.

החלק השני של מאגר החנקן נמצא בסלעי משקע. ישנה כמות של 21% חנקן מעורבב עם חומר אורגני ומופץ ברחבי האוקיאנוסים. בל נשכח שבחיים ימיים יש צורך גם בחנקן כדי להיות מסוגל להתפתח כראוי. ישנם יצורים חיים רבים הזקוקים לחנקן ביומם כדי שיוכלו למלא את תפקידיהם.

החלק האחרון של מאגר החנקן הם המיקרואורגניזמים. המיקרואורגניזמים המשתתפים במחזור החנקן הם מקבעים, מחנקים ומכשירי ניקוי. מקבעים הם אלה המקבעים חנקן בגופך ובגוף אחר. מחנקים הם אלה הניזונים מחנקן כחלק משאר החומרים האורגניים. מכשירי ניקוי הם אלה שמסירים חנקן כתוצאה מתגובה כימית כלשהי.

שלבי מחזור החנקן

חנקן מתחלף בכל חלקי המחזור. לאורך מחזור החנקן אנו מוצאים שלבים שונים בהם גז זה מקבל רלוונטיות כזו או אחרת. בואו ננתח מהם השלבים העיקריים של מחזור החנקן:

• קיבוע: בשלב זה, החנקן האטמוספרי מתקבל על ידי כל היצורים החיים שיכולים להשתמש בו בדרך האביוטית. הדרך האביוטית היא זו שאין לה חיים, כמו האנרגיה החשמלית הכלולה בברק וקרינה קוסמית. מצד שני, יש לנו את המסלול הביוטי, שהוא החלק בו מתקבל חנקן מהמיקרואורגניזמים הקיימים בקרקע.
• הַטמָעָה: בשלב זה בולטות חנקות. כאן הצמחים ממלאים תפקיד מהותי. החנקות מצטמצמות לניטריט בציטופלזמה של תאי הצמח. זה משולב דרך שורשי הצמחים. יצורים חיים אלה משתמשים בחנקן כמזון במטרה לגדול ולהתרבות.
• יישום: זהו השלב של מחזור החנקן בו חנקן מומר ליון אמוניום עקב פעולתם של מיקרואורגניזמים אירוביים.
• Nitrification: זהו החלק בתהליך המורכב מחמצון ביולוגי של אמוניום על ידי מיקרואורגניזמים אירוביים. ניטריפיקציה מאפשרת לחנקן האמוניה לחזור לקרקע שישמש את הצמחים בחנקן.
• אימוביליזציה: זה התהליך ההפוך לניטריפיקציה.
• דניטריפיקציה: זהו תהליך הפוך של קיבוע. במקרה זה, נשימה אנאירובית (בהיעדר חמצן) היא זו שמחזירה חנקן לאטמוספרה וחנקתי המומסת במים. דניטריפיקציה היא השלב האחרון במחזור החנקן בו הכל חוזר למקורו.

משמעות

לבסוף, אנו הולכים לנתח את החשיבות של מחזור החנקן להתפתחות החיים כפי שאנו מכירים אותו. כפי שהזכרנו בעבר, מחזור החנקן הוא בעל חשיבות רבה עבור אורגניזמים חיים ותמיד יהיה ניתן להשתמש בהם ביולוגית. זה חיוני לייצור DNA, חומצות אמינו, חלבונים וחומצות גרעין. זה גם הופך למרכיב בסיסי להתפתחות ופריון החקלאות. בל נשכח כי הרוב המכריע של הדשנים המשמשים בחקלאות לצמיחה מהירה של היבול מורכבים מחנקן.

מחזור זה כולל כל תנועת חנקן מהאטמוספירה, היכן שאלמנט זה נמצא בשפע ביותר, ואת הביוספרה, שם כל היצורים החיים חיים. היבט מהותי נוסף הוא כי הפעילות האנושית העיקרית משפיעה על מחזור החנקן. לאור הפעילויות המשפילות המתקיימות כיום, פעילויות מסוימות כגון: גידול אינטנסיבי, שימוש מוגזם בדשני חנקן בקרקע, כריתת עצים, נשפך או קרם דלקים שיש בהם חנקן, תחנות כוח תרמיות ופעילויות אחרות.

כל הפעילויות האלו של האדם מייצרות השפעות שונות על מחזור החנקן ויוצרות בעיות כמו זיהום, גשם חומצי וגידול באפקט החממה.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על מחזור החנקן וחשיבותו.