Круговорот веществ в природе

·        Круговорот веществ и превращение энергии - основа существования биосферы. 

·        Живые организмы извлекают минеральные вещества.

После их смерти, ХЭ их тел возвращаются в окружающую среду.

Такой круговорот веществ в природе (с участием живых организмов), называется биогенным.

Понятие круговорота веществ в природе включает:

·        циркуляцию веществ между литосферой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами,

·        циклические (повторяющиеся) превращения и перемещения веществ.

            Круговорот воды – важнейший для жизни цикл на Земле.

При дыхании, испарении, кипении молекулы воды в виде пара поднимаются вверх, конденсируются (остывают и переходят, например, в жидкое  агрегатное состояние), выпадают в виде осадков, попадают в водоёмы Мирового Океана, грунтовые воды, вымывают, растворяют минеральные вещества.

                                   Круговорот углерода

1. В процессе фотосинтеза продуценты – зелёные растения усваивают углекислый газ и под действием солнечного света из него и воды получают крахмал – пит. вещ-во.

2. Пит. вещ-ва – б.ж.у.– источники энергии, являются углеводородами  (углерод главный). Звенья пищевой цепи: продуценты, консументы 1-го порядка, консументы 2-го порядка(хищники) содержат именно углерод в структуре белков, жиров и углеводов своего тела.

 3. Все жив.орг. дышат выделяя углекислый газ СО2. При гниении, брожении тоже выделяется  СО2. За гниение отвечают черви, грибы, бактерии –редуценты –разрушители.

4. СО2 взаимодействует с оксидами металлов, образуются известняки, миллионы лет накапливается толща в километры, осевших раковин моллюсков – мел, известняк. Вымываются реками, разлагаются.

5. Сгорает горючее, вулканы выделяют в окруж. среду оксиды углерода. Нефть, уголь, торф, газ –  энергоносители образовались в Карбоновый (угольный) период из гигантских хвощей, плаунов, папоротников.

                         Круговорот азота в природе. 

Первый путь – основной. Молекулярный азот могут фиксировать симбиотические клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии на корнях бобовых растений. Повышают плодородие почв.

Второй путь. От молний молекула азота на мгновения становится доступной для окисления кислородом.

·        Оксиды азота взаимодействуют с парами воды – в почве образуются нитраты и нитриты - соли азотной и азотистой кислот.

Третий путь. Небольшая часть азотистых соединений поступает при извержениях вулканов.

Четвёртый путь. Значительную роль в обогащении водной среды азотистыми соединениями играют цианобактерии.

В растениях и животных азот в виде белков, нуклеиновых кислот, АТФ.

Расщепляются гнилостными (аммонифицирующими) бактериями до аммиака:

1. азотсодержащие вещества отмерших растений и животных

2. мочевина и мочевая кислота, выделяемые животными и грибами,

Затем аммиак окисляется нитрифицирующими бактериями до нитритов и нитратов, после чего вновь используется растениями. Некоторая часть аммиака уходит в атмосферу и вместе с углекислым газом выполняет функцию удержания тепла планеты.

Азот – нитраты (-иты) – органические вещества – аммиак – нитраты(-иты) – азот.

                                   Круговорот серы

Сера – биогенное вещество входит в состав белка (дисульфидные мостики третичной и четвертичной структур), аминокислот.

  Газы  SO₃, SO₂, H₂S и элементарная сера выбрасываются вулканами.

     В природе имеются в большом количестве различные сульфиды металлов: железа, свинца, цинка и др.

Пути поступления серы в растения.

 1. Хемосинтетики – серобактерии окисляют сульфиды в темноте почвы, отнимая два электрона (-2) до сульфатов, которые растения легко усваивают.

2. Сероводород H₂S получается в результате разложения мёртвой органики, он окисляется бактериями аэробами в сульфаты, которые растения легко усваивают.    Получается биологический круговорот серы.

                           Круговорот фосфора

Источник фосфора в биосфере — главным образом апатит, встречающийся магматических породах.

Растения извлекают фосфор из почв в виде водных растворов. Растения поедают животные. Много фосфора в рыбе. Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, АТФ. Особенно много фосфора в костях животных.

 С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в донные отложения. Он концентрируется в виде морских фосфатов, отложений костей рыб, гуано птиц.