Fosforo ciklo etapai ir svarba



The fosforo ciklą yra procesas, kurio metu fosforas juda akmenimis, vandeniu, dirvožemiu ir organizmais. Šis ciklas, kitaip nei kiti biogeocheminiai ciklai, nevyksta per orą, nes nėra daug dujinių junginių, pagrįstų fosforu..

Pagrindinis fosforo rezervas randamas upių, ežerų ir vandenynų (hidrosferos), taip pat nuosėdų ir uolienų (litosferos) vandenyje. Fosforas yra būtinas augalų ir gyvūnų augimui, taip pat dirvožemyje gyvenantiems mikrobams, kurie palaipsniui mažėja.

Pagrindinė fosforo biologinė funkcija yra būti svarbių biomolekulių, tokių kaip nukleino rūgštys (DNR ir RNR), kai kurių baltymų ir lipidų dalis. Iš tiesų DNR grandinės yra suformuotos fosfato esterių jungtimis.

Kalcio fosfatas taip pat yra svarbus žinduolių kaulų ir dantų susidarymo komponentas. Be to, jis yra vabzdžių exoskeleto struktūros, ląstelių fosfolipidų ir daugelio svarbių metabolitų, pvz., ATP, struktūros dalis..

Fosforo ciklas yra labai lėtas procesas, nes fosforas ilgą laiką išlieka uolose ir nuosėdose. Lietus ir erozija padeda plauti fosforą iš uolų, o dirvožemyje organinė medžiaga sugeria fosforą, kuris bus naudojamas įvairiems biologiniams procesams..

Kaip ir visi biogeocheminiai ciklai, nėra fosforo ciklo pradžios ar pabaigos, ir tikrai nėra vienos judėjimo krypties. Žemės ciklai yra sudėtingi tinklai, kuriuose ištekliai juda keliomis kryptimis.

Indeksas

  • 1 ciklo etapai
  • 2 Fosforo svarba gyvoms būtybėms
    • 2.1 Maistinių medžiagų ribojimas
    • 2.2. DNR ir RNR forma
    • 2.3 Energijos transportas
    • 2.4 Suteikia struktūrą ląstelių membranoms
    • 2.5 Tai yra kaulų dalis
    • 2.6 Dalyvavimas homeostazėje
    • 2.7 Reguliuoja fermentinį aktyvumą
    • 2.8 Signalo siųstuvas
  • 3 Žmogaus poveikis fosforo ciklui
    • 3.1. Trąšų naudojimas
    • 3.2 Eutrofikacija
    • 3.3 Nuotekos ir ploviklių naudojimas
  • 4 Nuorodos

Ciklo etapai

- Laikui bėgant, lietus ir vėjas sukelia akmenis, sukelia fosfatų jonų ir kitų mineralų išsiskyrimą. Šis neorganinis fosfatas pasiskirsto dirvožemyje ir vandenyje.

- Augalai iš dirvožemio per savo šaknis patenka neorganinį fosfatą; tokiu būdu jie įtraukia fosfatus į savo biologines molekules (nukleino rūgštis ir baltymus), tokiu būdu leidžiant jų augimui ir vystymuisi.

- Augalai gali būti vartojami žolėdžiuose. Kai jie patenka į organizmą, molekulės, kuriose yra fosforo, yra suskaidomos ir vėl įtraukiamos į žolelių organizmo organines molekules..

- Žolynai gali suvartoti žolėlius ir tokiu būdu perkelti fosforo atomus į kitą trofinės grandinės lygį. Fosfatai, kuriuos absorbuoja šie gyvūnai, išskiriami atgal į dirvą.

- Kai augalas ar gyvūnas miršta, jo audinius išskiria kita organizmų grupė, vadinama skaidančiais. Šie mikrobai susilpnina liekanas ir tokiu būdu organinis fosfatas grąžinamas į dirvą.

- Dirvožemyje esantis fosforas gali patekti į skirtingus vandens telkinius ir galiausiai patekti į vandenyną. Kartą jis gali būti įterpiamas į vandens organizmus arba ilgą laiką.

Fosforo svarba gyvoms būtybėms

Maistinių medžiagų ribojimas

Kaip ir anglis, deguonis, vandenilis ir azotas, fosforas yra ribojamas maistinių medžiagų kiekis visoms gyvybės formoms, o tai reiškia, kad organizmo augimo potencialą riboja šio gyvybiškai svarbios maistinės medžiagos prieinamumas..

Formuoja DNR ir RNR

Fosforas yra DNR ir RNR struktūros dalis. Dvigubo spiralės formos DNR yra įmanoma tik todėl, kad fosfato molekulės sudaro fosfato esterio tiltą, kuris jungiasi prie dvigubo spiralės.

Energijos transportas

Fosforas taip pat būtinas energijos transportavimui ląstelėse, be to, tai yra esminė energijos kaupimo molekulių, tokių kaip ATP, ADP, BVP, dalis..

Ji suteikia struktūrą ląstelių membranoms

Fosforas suteikia struktūrą ląstelių membranoms. Pagrindinė biologinių membranų sudedamoji dalis yra molekulės, vadinamos fosfolipidais, kurias sudaro įvairių tipų lipidai, susieti su fosfato grupėmis..

Tai yra kaulų dalis

Fosforas randamas kauluose kalcio fosfato pavidalu ir suteikia jo standumą. Jis taip pat yra žinduolių dantų emalio ir vabzdžių exoskeleton.

Dalyvavimas homeostazėje

Fosforas taip pat veikia palaikant homeostazę. Kai kurie fosforo junginiai yra svarbūs buferiai; tai reiškia, kad jie padeda išlaikyti pusiausvyrą tarp rūgščių ir bazių (pH) organizme.

Reguliuoja fermentinį aktyvumą

Fosforas reguliuoja fermentų aktyvumą. Pridėjus fosfatų grupių, daugelis metabolizme esančių svarbių fermentų aktyvuojami (arba išjungiami).

Signalo siųstuvas

Fosforas taip pat yra svarbus signalų perdavimui ląstelėse.

Žmogaus poveikis fosforo ciklui

Žmogus sąveikauja su savo aplinka ir paveikė daugelį natūralių procesų, įskaitant fosforo ciklą. Žmogiškoji veikla fosforo ciklą keičia, daugiausia pridedant daugiau fosforo tose vietose, kur to anksčiau nebuvo pakankamai.

Trąšų naudojimas

Kadangi natūraliai dirvožemyje fosfatai yra gana riboti, šiuolaikinės žemės ūkio praktikos dažnai apima trąšų, kuriose yra neorganinių fosfatų, naudojimą.

Kai labai dažnai fosforas pridedamas prie ekosistemos, didžioji šio fosforo dalis prarandama, nes ji greitai plaunama lietaus ir drėkinimo metu..

Todėl pernelyg didelis fosforo kiekis patenka į vandens telkinius (upes, jūrą ir vandenynus) per procesą, vadinamą nuotėkiu..

Eutrofikacija

Nutekamomis maistinėmis medžiagomis kaupiasi vandens telkiniai, todėl eksponentinis dumblių ir planktono augimas. Šis procesas vadinamas eutrofikacija.

Šių organizmų paplitimas sukelia visą turimą deguonies kiekį, kuris daro įtaką visoms kitoms ekosistemos rūšims..

Šis reiškinys pastebėtas mažose ekosistemose, pvz., Kai kurių ūkių tvenkiniuose, bet ir dideliuose vandens telkiniuose, pavyzdžiui, Baltijos jūroje..

Nuotekos ir ploviklių naudojimas

Kitas svarbus fosforo šaltinis yra nuotekos ir plovikliai. Abu jie patenka į fosfatų grupes į vandens telkinius, taip didindami eutrofikacijos procesą.

Nuorodos

  1. Begonas, M., Townsend, C. & Harper, J. (2006). Ekologija: nuo individų iki ekosistemų (4-asis red.). „Blackwell Publishing“.
  2. Chapman, J. & Reiss, M. (1999). Ekologija: principai ir taikymas (2 red.). Cambridge University Press.
  3. Engeris, E., Rossas, F. & Bailey, D. (2007). Biologijos sąvokos (12-asis red.). McGraw-Hill.
  4. Manahanas, S. (2004). Aplinkos chemija (8-asis red.). „CRC Press“.
  5. Miller, G. & Spoolman, S. (2007). Aplinkos mokslai: problemos, ryšiai ir sprendimai (12-asis red.). Mokymasis mokytis.
  6. Schmidt, T. & Schaechter, M. (2012). Ekologinės ir aplinkos mikrobiologijos temos (1 red.). „Academic Press“.
  7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologija (7-asis red.) „Cengage“ mokymasis.
  8. Starr, C., Taggart, R., Evers, C. & Starr, L. (2011). Biologija: gyvenimo vienybė ir įvairovė (Red. Red.). Mokymasis mokytis.
  9. Whalen, J. & Sampedro, L. (2010). Dirvožemis, ekologija ir valdymas (1)g). CABI.