Foszfor ciklus szakaszok és fontosság
az foszfor ciklus az a folyamat, amellyel a foszfor a sziklákon, a vízen, a talajon és a szervezeteken keresztül mozog. Ez a ciklus, más biogeokémiai ciklusokkal ellentétben, nem jut át a levegőn, mert nincsenek foszfor alapú gáznemű vegyületek..
A fő foszfor tartalék a folyók, tavak és óceánok (hidroszféra) vízében, de üledékekben és sziklákban (litoszférában) található. A foszfor elengedhetetlen a növények és állatok növekedéséhez, valamint a talajban élő mikrobákhoz, amelyek idővel fokozatosan kimerülnek.
A foszfor fő biológiai funkciója, hogy fontos biomolekulák, például nukleinsavak (DNS és RNS), néhány fehérje és lipid részei. Valójában a DNS-szálakat foszfát-észterkötések képezik.
A kalcium-foszfát szintén fontos eleme az emlős csontok és fogak kialakulásának. Hasonlóképpen, ez része a rovarok exoskeleton szerkezetének, a sejtek foszfolipidjeinek membránjának és számos fontos metabolitnak, például az ATP-nek..
A foszfor ciklus rendkívül lassú folyamat, mivel a foszfor hosszú ideig sziklákban és üledékekben marad. Az eső és az erózió elősegíti a foszfor mosását a sziklákból, míg a talajban a szerves anyag elnyeli a különböző biológiai folyamatokhoz használt foszfort..
Az összes biogeokémiai ciklushoz hasonlóan nincs foszforciklus kezdete vagy vége, és természetesen nincs egyetlen mozgásirány. A földciklusok olyan komplex hálózatok, ahol az erőforrások több irányban mozognak.
index
- 1 A ciklus szakaszai
- 2 A foszfor jelentősége az élő lények számára
- 2.1 A tápanyag korlátozása
- 2.2 DNS és RNS képződése
- 2.3 Energiaszállítás
- 2.4 Struktúrát ad a sejtmembránoknak
- 2.5 Ez a csontok része
- 2.6 Részvétel a homeosztázisban
- 2.7 Az enzimatikus aktivitást szabályozza
- 2.8 Jeladó
- 3 Az ember hatása a foszforciklusra
- 3.1 Műtrágyák használata
- 3.2 Eutrofizáció
- 3.3 Szennyvíz és mosószerek használata
- 4 Referenciák
A ciklus szakaszai
- Idővel az eső és a szél rontja a sziklákat, ami foszfátionok és egyéb ásványi anyagok felszabadulását okozza. Ez a szervetlen foszfát a talajban és a vízben eloszlik.
- A növények gyökereiben szervetlen foszfátot vesznek a talajból; ily módon beépítik a foszfátokat biológiai molekulájukba (nukleinsavak és fehérjék), ezáltal lehetővé téve növekedésüket és fejlődésüket.
- A növényeket növényevő állatok fogyaszthatják. Miután beléptek a szervezetbe, a foszfortartalmú molekulák lebomlanak és újra beépülnek a növényevő szervezet szerves molekuláiba..
- A növényevő állatok a húsevő által fogyaszthatók, és ily módon a foszforatomokat a trófiai lánc következő szintjére vihetik át. A foszfátok, amelyeket ezek az állatok abszorbeáltak, a talajba visszakerülnek.
- Amikor a növény vagy az állat meghal, a szöveteit egy másik, a bomlást okozó szervezetek csoportja bontja le. Ezek a mikrobák lebontják a maradványokat, és ily módon a szerves foszfátot visszavezetjük a talajba.
- A talajban lévő foszfor különböző víztestekbe juthat, és végül az óceánba kerül. Ott lehet beépíteni a vízi szervezetekbe, vagy hosszú időn keresztül települni.
A foszfor jelentősége az élő lények számára
A tápanyag korlátozása
A szén, az oxigén, a hidrogén és a nitrogénhez hasonlóan a foszfor minden életforma számára korlátozó tápanyag, ami azt jelenti, hogy a szervezet növekedésének lehetőségét korlátozza a létfontosságú tápanyag rendelkezésre állása..
DNS-t és RNS-t alkot
A foszfor a DNS és az RNS szerkezetének része. A DNS kettős hélix formája csak azért lehetséges, mert a foszfát molekulák foszfát-észter-hídot képeznek, amely a kettős spirálhoz kötődik.
Energiaszállítás
A foszfor a sejtek energiaszállításához is szükséges, ez többek között az energiatároló molekulák, például az ATP, az ADP, a GDP alapvető része..
Struktúrát ad a sejtmembránoknak
A foszfor szerkezetet ad a sejtmembránoknak. A biológiai membránok alapvető összetevői a foszfolipidek, amelyek a foszfátcsoportokhoz kapcsolódó különböző típusú lipidekből állnak..
Ez a csontok része
A foszfor a csontokban kalcium-foszfát formájában található és merevségét adja. Az emlősök és a rovarok exoskeleton zománcában is jelen van.
Részvétel a homeosztázisban
A foszfor szintén működik a homeosztázis fenntartásában. Néhány foszforalapú vegyület fontos puffer; azaz segítenek fenntartani a szervezetben a savak és bázisok (pH) közötti egyensúlyt.
Az enzimatikus aktivitást szabályozza
A foszfor szabályozza az enzimek aktivitását. Foszfátcsoportok hozzáadásával számos fontos enzim aktiválódik (vagy deaktiválódik) az anyagcserében.
Jeladó
A foszfor szintén fontos a sejtek közötti jelátvitelhez.
Az ember hatása a foszforciklusra
Az ember kölcsönhatásba lépett a környezetével, és számos természetes folyamatot befolyásolt, beleértve a foszforciklust is. Az emberi tevékenység a foszforciklust főként a foszfor hozzáadásával változtatja meg azokon a helyeken, ahol korábban nem volt ilyen.
Műtrágyák használata
Mivel a foszfátok a talajban természetesen korlátozottak, a modern mezőgazdasági gyakorlat gyakran szervetlen foszfátokat tartalmazó műtrágyák alkalmazásával jár.
Amikor a foszfort nagyon gyakran adják hozzá egy ökoszisztémához, e foszfor nagy része elveszik, mert gyorsan esik az esővel és az öntözéssel..
Ennélfogva a felesleges foszfor a vízfolyásokba (folyókba, tengerekbe és óceánokba) szállítja át a folyadékot, melyet a lefolyásnak neveznek..
eutrofizáció
A lefolyással mosott tápanyagok felhalmozódnak a víztestekben, ami az algák és a plankton exponenciális növekedését okozza. Ezt a folyamatot eutrofizációnak nevezik.
Ezeknek a szervezeteknek a szaporodása az összes rendelkezésre álló oxigén gyors kimerülését okozza, ami az ökoszisztéma összes többi faját érinti..
Ezt a jelenséget észlelték kis ökoszisztémákban, mint például egyes gazdaságok tavakban, de hatalmas víztestekben, például a Balti-tengerben is..
Szennyvíz és mosószerek használata
A foszfor másik fontos forrása a szennyvízből és a mosószerekből származik. Mindkettő foszfátcsoportjait a víz testébe áramlik, ezáltal növelve az eutrofizáció folyamatát.
referenciák
- Begon, M., Townsend, C. & Harper, J. (2006). Ökológia: Az egyénektől az ökoszisztémákig (4. kiadás). Blackwell Publishing.
- Chapman, J. & Reiss, M. (1999). Ökológia: elvek és alkalmazások (2. kiadás). Cambridge University Press.
- Enger, E., Ross, F. & Bailey, D. (2007). Fogalmak a biológiában (12. kiadás). McGraw-Hill.
- Manahan, S. (2004). Környezeti kémia (8. kiadás). CRC Nyomja meg.
- Miller, G. és Spoolman, S. (2007). Környezeti tudomány: problémák, kapcsolatok és megoldások (12. kiadás). Cengage tanulás.
- Schmidt, T. & Schaechter, M. (2012). Az ökológiai és környezetvédelmi mikrobiológia témái (1. kiadás). Academic Press.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biológia (7. kiadás) Cengage Learning.
- Starr, C., Taggart, R., Evers, C. & Starr, L. (2011). Biológia: az élet egysége és sokszínűsége (Rev. szerk.). Cengage tanulás.
- Whalen, J. & Sampedro, L. (2010). Talaj, ökológia és gazdálkodás (1st). CABI.