Экология: биология взаимодействия. 2.07. Биогеохимический цикл азота
БГХ-цикл азота сложнее углеродного. Он тоже чрезвычайно важен для живых организмов. Хотя азота в атмосфере больше, чем других элементов, его включение в состав живого вещества является намного более сложной задачей, чем фиксация углерода при фотосинтезе. Наиболее доступен для растений азот в форм...
Українська мова (найновіша версія) / Російська мова (оновлення припинено)
2.06. Біогеохімічний цикл вуглецю
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.08. Біогеохімічний цикл сірки
2.07. Біогеохімічний цикл азоту
БГХ-цикл азоту (рис. 2.7.1) складніший за вуглецевий. Він теж надзвичайно важливий для живих організмів. Хоча азоту в атмосфері більше, ніж інших газів, його включення до складу живої речовини є набагато складнішим завданням, ніж фіксація вуглецю під час фотосинтезу. Найдоступніший для рослин азот у формі аміаку й нітратів, але аміак у великих кількостях токсичний, а нітрати — ні. Форми, у яких азот використовується в органічних сполуках, — відновлені, тому асиміляція аміаку потребує менших перебудов. І та, й інша форми дуже легко вимиваються з ґрунтів, особливо нітрати, тому що в нейтральних і лужних умовах амоній зв'язується з деякими глинистими речовинами. Під час руйнування детриту виділяється відновлений азот. Сечовина також гідролізується до аміаку ґрунтовими бактеріями. Нітрифікація здійснюється такими бактеріями, як Nitrosomonas, які переводять амоній у нітрит; натомість такі бактерії, як Nitrobacter, переводять нітрити в нітрати.
Рис. 2.7.1. Глобальний цикл азоту
Нітрит — частий проміжний етап у переходах із відновленої форми в окиснену і назад. Надлишок нітратів у їжі — небезпечний наслідок надмірного азотного удобрення ґрунтів. При асиміляції нітрати відновлюються, проходячи через стадію токсичних нітритів.
Денітрифікація — багатоетапний процес, що проходить через нітрит і закис азоту (N20) до молекулярного азоту. Бактерія Pseudomonas добуває необхідний їй кисень за допомогою цього процесу, якщо в ґрунті кисню немає! Денітрифікація може відбуватися й без участі живих організмів. До азотфіксаторів належать вільноживучі бактерії Azotobacter (аероб) і Clostridium (анаероб), симбіонти бобових бактерії Rhizobium, симбіонти багатьох груп рослин (наприклад, вільхи) актиноміцети, ціанобактерії Anabaena і Nostoc.
Ферментом, що фіксує азот, є нітрогеназа. Її робота потребує великих енергетичних витрат: близько 10 г глюкози на 1 г фіксованого азоту.
Азот може фіксуватися і абіогенним шляхом (поза зв'язком з організмами). Наприклад, під час удару блискавки в її каналі досягається така температура, що в атмосферному повітрі, через яке пройшов електричний розряд, відбувається окиснення молекулярного азоту киснем.
Оскільки на багатьох ґрунтах сільськогосподарські рослини відчувають азотне голодування, людина інтенсивно виробляє азотні добрива, здійснюючи промислову фіксацію атмосферного азоту. Промислова фіксація азоту приблизно дорівнює природній абіогенній фіксації.
Українська / Російська
2.06. Біогеохімічний цикл вуглецю
Д. Шабанов, М. Кравченко. Екологія: біологія взаємодії
Розділ 2. Біосферологія
2.08. Біогеохімічний цикл сірки