Herkesin nitrojene ihtiyacı vardır, ancak tartışılamaz, yaşamı sürdüren unsurlar söz konusu olduğunda, bu zor. Canlılar, hücrelerinin çalışması için nitrojene ihtiyaç duyarlar ve dahası, atmosferimiz yüzde 78 nitrojen gazından oluştuğu için bizler neredeyse bu maddeyi emiyoruz . Ancak, bir sorun var: Bu bir " su , her yerde su, ama bir damla içme" durumu.
Nitrojen temelde her yerde gizleniyor olsa da, Dünya'nın kabuğunda çok fazla bulunmuyor ve canlıların atmosferdeki nitrojeni yakalayıp, kendi amaçları için kullanmaları inanılmaz derecede zor. Minneapolis'te harcayamayacağınız bir avuç İzlanda krónur olması gibi.
Ph.D. Jessie Motes, "Nitrojen, proteinlerin ve DNA gibi nükleik asitlerin yapı taşları olan amino asitlerin önemli bir parçasıdır" diyor. Georgia Üniversitesi Odum Ekoloji Okulu'nda aday , bir e-posta ile. "Bitkilerdeki proteinler için nitrojene ihtiyaç duymanın yanı sıra, klorofilin ana bileşenidir ve bu da onu fotosentez için çok önemli hale getirir."
Azot Döngüsü
Nitrojen bu gezegende sınırlı bir kaynak olduğu için, bir nitrojen atomu, canlıların kullanabileceği bir formdayken hiçbir şey yapmak için fazla zaman harcamıyor - bilim adamları buna "sabit" diyorlar. Sabit nitrojen, hayvanlar tarafından yenen, diğer hayvanları yiyen, ölen ve azotu bakteriler veya bitkiler tarafından üzerinde çalışılacak ekosisteme geri salan bitkiler tarafından alınır. Bu, Dünya üzerindeki bir nitrojen atomunun döngüsüdür ve yolculuğu ya çok sessizce ya da muazzam bir patlamayla başlar.
Adım 1: Azot Fiksasyonu
İster inanın ister inanmayın, yıldırım ve bakteriler, atmosferdeki azotu canlıların kullanabileceği azota dönüştürmekle sorumludur. Atmosferik nitrojen (N2) çok kararlıdır, bu nedenle onu farklı bir forma dönüştürmek inanılmaz miktarda enerji gerektirir. Dış mekan bitkilerinizin yağmurdan sonra, üzerlerine bir fıskiye çevirdiğinizde olduğundan daha mutlu göründüğünü hiç merak ettiyseniz, bunun bir nedeni vardır: Yıldırım atmosferik nitrojen (N2) ve suyu (H2O) elektriklendirerek onları amonyağa dönüştürür ( NH3) ve nitratlar (NO3). Bu, yağmur gibi yere düşer, burada bitkiler onu bulamaç haline getirir ve biyolojik süreçleri için kullanır.
Spektrumun diğer ucunda, nitrojenin organizmalara sunulmasının en yaygın yolu, atmosferik nitrojenin, bazıları toprakta özgürce yaşayan ve bazıları da belirli bitki türleriyle simbiyotik bir ilişkiye sahip olan bakteriler tarafından sabitlenmesidir. Bezelye, yonca ve yer fıstığı gibi baklagillerin köklerinde inatçı atmosferik nitrojeni amonyağa veya amonyuma dönüştüren ve daha sonra bitkiye enerji sağlamak için kullanılabilen bakterileri çeken küçük yumrular vardır.
Adım 2: Nitrifikasyon
Topraktaki amonyak doğrudan bitkiler tarafından kullanılabilir, ancak aynı zamanda özel bakteri ve arkelerin amonyağı nitrite (NO2) dönüştürdüğü ve daha sonra tamamen farklı bir prokaryot kümesine ilettiği nitrifikasyon işleminin ilk adımıdır. ayrıca nitriti nitrata (NO3-) oksitleyin. Bu süreç yavaştır, ancak azotun toprakta, su ve deniz ortamlarında bir besin maddesi olarak inşa edilme şeklidir - örneğin kara bitkileri, amonyum ve nitratı kök tüylerinden emebilirler. Nitrifikasyonda uzmanlaşmış organizmalar, belediye atık sularının arıtılmasında da önemlidir.
3. Adım: Ammonifikasyon
Yaşayan her şey sonunda ölür ve belirli bir organizmanın boğulduğunda kullandığı nitrojen, nitrojen bakımından zengin cesedi bitkiler tarafından toplanıp tekrar kullanılabilen amonyuma dönüştüren bakteriler tarafından ele geçirilir.
Adım 4: Denitrifikasyon
Biyolojik olarak kullanılabilir nitrojeni tekrar atmosferik nitrojene dönüştürmek mümkündür ve bu işleme denitrifikasyon denir. Nitrifikasyon, oksijeni tolere edebilen bakteri ve arkeler tarafından gerçekleştirilir - tüm prokaryotlar bunu yapamaz. Denitrifikasyon durumunda, oksijene ihtiyaç duymayan bazı anaerobik bakteriler, nitratı nitrojen gazına dönüştürür; bu gaz, atmosferde yüzer ve bir miktar yıldırım veya kurnaz bir nitrojen sabitleyici bakteri gelip onu nitrojen döngüsüne bağlayana kadar elde edilmesi zor işler bir kez daha.
İnsanlar ve Azot Döngüsü
"Çoğu doğal süreç gibi, antropojenik faaliyetler de nitrojen birikimi yoluyla nitrojen döngüsünü bozuyor" diyor Motes. "Çok fazla nitrojen, sera gazı nitröz oksit emisyonlarının artmasına ve su kaynaklarının nitrojen kirliliği olan ötrofikasyona yol açabilir."
Şimdi Bu İlginç
Fosil yakıtların yakılmasıyla bir miktar azot sabitlenir.
