Procesele biosferei. Ciclul azotului în natură

Un element chimic cu numărul atomic șapte este desemnat de simbolul N (Nitrogenium). Numele său - "zot" - din greaca veche este tradus ca "fără viață". Acest termen, conform uneia dintre teoriile apariției sale, a fost propus de Antoine Lavoisier în 1787, în loc de aerul precedent "flogged", "rasfat" și "mefit". Apoi, un grup de oameni de știință francezi, în a căror lucrare Lavoisier a luat parte activ, a fost implicat în dezvoltarea principiilor nomenclaturii chimice. Chiar și atunci, proprietatea azotului nu a fost observată pentru a susține nici arderea, nici respirația.

Conform unei alte versiuni, cuvântul "azot" nu a fost inventat de Lavoisier și colegii săi. A fost descoperită în literatura alchimică la începutul Evului Mediu pentru a denumi așa numita "materie primară a metalelor" și a fost atribuită nu mai puțin proprietății "alfa și omega" a tuturor lucrurilor.

În natură, azotul poate fi conținut ca o substanță simplă cu formula N2, este un gaz destul de inert fără gust, culoare și miros. Trei sferturi din atmosfera pământului este formată din azot. Acest element joacă un rol foarte important în existența plantelor și a animalelor. În compoziția proteinelor, procentul său este de 16-18% în greutate. De asemenea, intră în structura acizilor nucleici, nucleoproteinelor, aminoacizilor, clorofilei, hemoglobinei. În celulele vii, în ceea ce privește numărul de atomi, azotul ocupă aproximativ 2%, iar în fracția de masă acest indice crește la 2,5%. Elementul N ocupă al patrulea loc în importanță după principalele elemente ale chimiei organice - hidrogen, carbon și oxigen.

Practic, ciclul de azot din natură se bazează pe reacțiile chimice din aer. Dintre acestea, oxidarea predomină. Interacțiunile chimice din biosferă joacă, de asemenea, un rol important în interacțiunile dintre azot. Principalul loc N2 în natură este atmosfera. Iar plantele joacă un rol important, de fapt, încep un ciclu de azot în natură. Lumea vegetală a planetei noastre îndeplinește funcția de sinteză a proteinelor. Ca materiale, se utilizează nitrați care se află în sol. Sursa nitraților naturali este azotul atmosferic și sărurile de amoniu. Mecanismul transformării unei substanțe simple într-o formă, disponibilă pentru asimilare prin plante, a fost numită legare la azot.

Există două mecanisme de legare a azotului. În prima variantă, în timpul descărcării cu trăsnet, se formează o anumită cantitate de oxizi de azot. Diluând în apă, ele provoacă apariția acidului azotic, ceea ce dă un impuls pentru apariția în nitrat a solului. În a doua variantă se formează amoniac. Este procesat de bacterii în nitrați, de obicei sunt localizați în nodul rădăcinii de plante tuberculoase. Totuși, acest mecanism se numește nitrificare.

Moartea plantei duce la formarea de compuși de amoniu. Bacteriile lucrează asupra lor, transformându-le în azotați și azot, revenind în atmosferă. Fixarea, nitrificarea și denitrificarea azotului reprezintă părțile constitutive ale unui mecanism complex care realizează ciclul de azot în natură. Schema acestui proces este că există un schimb între fixarea azotului și denitrificarea acestuia.

Reglarea azotului are loc atunci când plantele metabolizează compușii azotului din aer, multe bacterii și cianobacterii sunt implicate în acest proces. Produsele de fixare a azotului sunt amoniac, nitrați sau nitriți.

Ciclul de azot în natură, cu tranziția spre nitrificare, ia următorul pas de fixare. Acum, amoniacul trece în nitrați și nitriți. În cursul denitrificării, se termină ciclul de azot în natură, cu nitrații descompuși la azot. Participarea activă în acest proces este realizată de pseudomonas, bacterii în formă de tijă și alte microorganisme.

În cursul denitrificării, pot apărea mai multe produse intermediare. Cel mai important dintre acestea este oxidul de azot, este un gaz cu efect de seră persistent.

Extinderea subiectului, merită înțeleasă semnificația conceptelor de asimilare și mineralizare. Asimilarea este procesul de tranziție a azotului anorganic în forma sa organică. Prin mineralizare se înțelege transformarea azotului organic într-un compus anorganic. Asimilarea și mineralizarea asociațiilor sunt o formă importantă de transformare a substanțelor, în timpul căreia există un ciclu de azot în natură.

Prezentarea raportului pe această temă este realizată cu succes folosind tabele și diagrame.