모든 사람은 질소가 필요하지만, 타협 할 수없는 생명 유지 요소에 관한 한 그것은 까다 롭습니다. 생명체는 세포가 기능하기 위해 질소를 필요로합니다. 게다가 우리의 대기 는 78 % 질소 가스로 구성되어 있기 때문에 우리는 사실상 그 물질을 흡수 하고 있습니다 . 그러나 한 가지 문제가 있습니다. " 물 , 모든 곳에서 물이지만 마실 수는없는"상황입니다.
질소는 기본적으로 모든 곳에 숨어 있지만 지구 지각 에 그다지 풍부하지 않으며 생물체가 대기 질소를 포획하여 목적에 사용하는 것은 매우 어렵습니다. 그것은 당신이 그것을 쓸 수없는 미니애폴리스에 아이슬란드 크로 누르 한 주머니를 가지고있는 것과 같습니다.
"질소는 아미노산의 주요 부분으로 DNA와 같은 핵산과 단백질의 구성 요소입니다."라고 Ph.D. Jessie Motes는 말합니다. 이메일로 조지아 대학의 오둠 생태 학교 후보자 . "식물의 단백질에 질소를 필요로하는 것 외에도 엽록소의 주성분이므로 광합성에 중요합니다."
질소 순환
질소는 지구상에서 제한된 자원이기 때문에 질소 원자는 생물체가 사용할 수있는 형태 일 때 아무것도하지 않는 데 많은 시간을 소비하지 않습니다. 과학자들은이 질소를 "고정"이라고 부릅니다. 고정 된 질소는 식물에 의해 흡수되고, 동물이 먹는 다른 동물은 죽고 분해되어 박테리아 나 식물에 의해 처리 될 질소를 생태계로 다시 방출합니다. 이것은 지구상의 질소 원자의 순환이며, 그 여정은 매우 조용히 또는 엄청난 쾅 소리로 시작됩니다.
1 단계 : 질소 고정
믿거 나 말거나, 번개 와 박테리아는 주로 대기 질소를 생물체가 사용할 수있는 질소로 바꾸는 역할을합니다. 대기 질소 (N2)는 매우 안정적이므로 다른 형태로 변환하려면 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 야외 식물이 스프링클러를 켰을 때보 다 비가 내린 후에 더 행복해 보이는 이유가 궁금하다면 그 이유가 있습니다. 번개가 대기 질소 (N2)와 물 (H2O)에 전기를 공급하여 암모니아로 재구성합니다 ( NH3) 및 질산염 (NO3). 이것은 비로 땅에 떨어지고 식물이 그것을 뿌려 생물학적 과정에 사용합니다.
스펙트럼의 다른 쪽 끝에서 유기체가 질소를 사용할 수있게하는 가장 일반적인 방법은 대기 질소가 박테리아에 의해 고정 될 때입니다. 일부는 토양에서 자유롭게 살고 다른 일부는 특정 식물 종과 공생 관계를 유지합니다. 완두콩, 클로버, 땅콩과 같은 콩과 식물은 뿌리에 결절이 거의 없어서 완고한 대기 질소를 암모니아 또는 암모늄으로 전환시켜 식물에 전력을 공급할 수 있습니다.
2 단계 : 질화
토양의 암모니아는 식물에서 직접 사용할 수 있지만, 질화 과정의 첫 번째 단계이기도합니다.이를 통해 특수 박테리아와 고세균이 암모니아를 아질산염 (NO2)으로 전환 한 다음 완전히 다른 원핵 생물 세트로 전달합니다. 아질산염을 질산염 (NO3-)으로 추가로 산화시킵니다. 이 과정은 느리지 만 토양과 수생 및 해양 환경에서 질소가 영양소로 구축되는 방식입니다. 예를 들어 육상 식물은 뿌리 털을 통해 암모늄과 질산염을 흡수 할 수 있습니다. 질산화를 전문으로하는 유기체는 도시 폐수 처리에도 중요합니다.
3 단계 : 암모니아 화
살아있는 모든 것은 결국 죽고, 특정 유기체가 삐었을 때 사용했던 질소는 질소가 풍부한 시체를 암모늄으로 바꾸는 박테리아에 의해 손에 잡혀 식물에 의해 회수되어 다시 사용될 수 있습니다.
4 단계 : 탈질
생체 이용 가능한 질소를 대기 질소로 다시 전환하는 것이 가능하며, 그 과정을 탈질 화라고합니다. 질화는 모든 원핵 생물이 할 수있는 것은 아니지만 산소를 견딜 수있는 박테리아와 고세균에 의해 수행됩니다 . 탈질의 경우 산소를 필요로하지 않는 특정 혐기성 박테리아가 질산염을 질소 가스로 변환하여 대기로 떠오르고 번개 나 교활한 질소 고정 박테리아가 나타나 질소 순환에 로프를 넣을 때까지 얻기 힘듭니다. 다시 한번.
인간과 질소 순환
"대부분의 자연적인 과정과 마찬가지로 인위적 활동은 질소 침착을 통해 질소 순환을 방해하고 있습니다."라고 Motes는 말합니다. "너무 많은 질소는 수원의 질소 오염 인 부영양화뿐만 아니라 온실 가스 아산화 질소의 배출을 증가시킬 수 있습니다."
이제 흥미 롭 네요
일부 질소는 화석 연료의 연소를 통해 고정됩니다.
