Chu trình nitơ – Wikipedia tiếng Việt

Sơ đồ biểu diễn quá trình luân chuyển nitơ trong môi trường. Trong quá trình này, vi khuẩn đóng vai trò quan trọng, chúng tạo ra các dạng hợp chất nitơ khác nhau có thể cung cấp cho các sinh vật bậc cao hơn.

Chu trình nitơ là một quá trình mà theo đó nitơ bị biến đổi qua lại giữa các dạng hợp chất hóa học của nó. Việc biến đổi này có thể được tiến hành bởi cả hai quá trình sinh học và phi sinh học. Quá trình quan trọng trong chu trình nitơ bao gồm sự cố định nitơ, khoáng hóa, nitrat hóa, và khử nitrat. Thành phần chính của khí quyển (khoảng 78,1%) là nitơ,[1] bởi vậy có thể xem đó là một bể chứa nitơ lớn nhất. Tuy nhiên, nitơ trong khí quyển có những giá trị sử dụng hạn chế đối với sinh vật, dẫn đến việc khan hiếm lượng nitơ có thể sử dụng được đối với một số kiểu hệ sinh thái. Chu trình nitơ là một nhân tố đáng chú ý của các nhà sinh thái học do chúng có thể ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của các quá trình sinh thái chính, như sản lượng thứ cấp và phân hủy. Các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa học, sử dụng các loại phân bón nitơ nhân tạo và thải nitơ trong nước thải làm biến đổi đáng kể đến chu trình nitơ trên Trái Đất.

Một nghiên cứu và điều tra năm 2011 đã đặt ra hoài nghi so với quy mô truyền thống lịch sử của quy trình nitơ như miêu tả bên dưới ; nitơ từ những đá cũng hoàn toàn có thể là một nguồn cần phải tính đến mà trước đây chưa được đưa vào. [ 2 ]

Chức năng sinh thái xanh[sửa|sửa mã nguồn]

Nitơ là một chất thiết yếu cho nhiều quá trình ; và là chất hầu hết của bất kể dạng sống nào trên Trái Đất. Nó là thành phần chính trong tổng thể amino acid, cũng như link với protein, và xuất hiện trong những chất cơ bản cấu thành nên những acid nucleic, như DNA và RNA. Trong thực vật, hầu hết nitơ được dùng trong những phân tử chlorophyll, là chất thiết yếu cho quá trình quang hợp và sự tăng trưởng về sau của chúng. [ 3 ] Mặc dù nitơ trong khí quyển Trái Đất là một nguồn phong phú và đa dạng, tuy nhiên hầu hết chúng không hề được sử dụng trực tiếp bởi những loài thực vật. [ 4 ] Quá trình hóa học, hoặc quá trình cố định và thắt chặt nitơ tự nhiên là thiết yếu để quy đổi khí nitơ thành những dạng mà sinh vật hoàn toàn có thể sử dụng được, quá trình này làm cho nitơ trở thành một thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất ra thức ăn. Sự phong phú và đa dạng hay khan hiếm lượng nitơ ở dạng đã được cố định và thắt chặt này ám chỉ lượng thức ăn nhiều hay ít để tương hỗ cho sự tăng trưởng của một mảnh đất .

Các quá trình trong quy trình nitơ[sửa|sửa mã nguồn]

Nitơ trong môi trường tồn tại ở nhiều dạng hóa học khác nhau bao gồm nitơ hữu cơ như amoni (NH4+), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), đinitơ monoxide (N2O), nitric oxide (NO), hoặc nitơ vô cơ như khí nitơ (N2). Nitơ hữu cơ có thể tồn tại trong các sinh vật sống, đất mùn, hoặc các sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ. Các quá trình trong chu trình nitơ chuyển đổi nitơ từ một dạng này sang dạng khác. Một số quá trình này được tiến hành bởi các vi khuẩn, qua quá trình đó hoặc để chúng lấy năng lượng hoặc để tích tụ nitơ thành một dạng cần thiết cho sự phát triển của chúng. Sơ đồ bên trên thể hiện cách màn các quá trình này tương thích với nhau để tạo ra chu trình nitơ.

Cố định đạm[sửa|sửa mã nguồn]

Đồng hóa nitơ[sửa|sửa mã nguồn]

Thực vật lấy nitơ trong đất bằng cách hấp thụ chúng qua rễ cây ở dạng ion nitrat hoặc amoni. Tất cả nitơ mà động vật hoang dã tiêu thụ hoàn toàn có thể quay ngược trở lại làm thức ăn cho thực vật ở một vài tiến trình trong chuỗi thức ăn .Thực vật hoàn toàn có thể hấp thụ những ion nitrat hoặc amoni từ đất trải qua lông của rễ, đây là quá trình khử tiên phong là những ion nitrat và sau đó là những amoni cho việc tổng hợp thành amino acid, nucleic acid, và diệp lục. [ 3 ] Trong những loài thực vật có mối quan hệ hỗ sinh với Rhizobia, một vài nitơ được đồng nhất trực tiếp thành dạng những ion amoni từ những nốt. Động vật, nấm, và những sinh vật dị dưỡng khác tiêu thụ nitơ từ việc ăn những amino acid, nucleotide và những phân tử hữu cơ nhỏ khác .
Khi thực vật hoặc động vật hoang dã chết đi thì dạng bắt đầu của nitơ là chất hữu cơ. Vi khuẩn hoặc nấm, trong 1 số ít trường hợp, quy đổi nitơ trong xác của chúng thành amoni ( NH4 + ), quá trình này được gọi là quá trình amoni hóa hay khoáng hóa. Các enzyme tương quan gồm :

• GS: Gln Synthetase (Cytosolic & PLastid)
• GOGAT: Glu 2-oxoglutarate aminotransferase (Ferredoxin & NADH dependent)
• GDH: Glu Dehydrogenase:
  • Vai trò phụ trong sự đồng hóa amoni.
  • Vai trò quan trọng trong sự dị hóa amino acid.

Quá trình chuyển đổi amoni thành nitrat được tiến hành đầu tiên bởi các vi khuẩn sống trong đất và các loại vi khuẩn nitrat hóa khác. Trong giai đoạn nitrat hóa đầu tiên này, sự oxy hóa amoni (NH4+) được tiến hành bởi các loài vi khuẩn Nitrosomonas, quá trình này chuyển đổi amonia thành nitrit (NO2-). Các loại vi khuẩn khác như Nitrobacter có nhiệm vụ oxy hóa nitrit thành nitrat (NO3-).[3] Việc biến đổi nitrit thành nitrat là một quá trình quan trọng vì sự tích tụ của nitrit sẽ gây ngộ độc cho thực vật.

Do năng lực hòa tan rất cao nên nitrat hoàn toàn có thể chuyển dời vào trong nước ngầm. Nồng độ nitrat cao trong nước ngầm là một mối chăm sóc so với nước uống vì nitrat hoàn toàn có thể xen vào ngăn cản sự hòa tan của oxy trong máu của trẻ sơ sinh và gây bệnh methemoglobinemia hoặc hội chứng trẻ da xanh. [ 5 ] Ở nơi mà nước ngầm bổ cấp cho sông suối, nước ngầm có hàm lượng nitrat cao hoàn toàn có thể góp thêm phần vào hiện tượng kỳ lạ phú dưỡng, đây là một hiện tượng kỳ lạ làm tăng số lượng tảo, đặc biệt quan trọng là những loài tảo lục và gây chết những loài thủy sinh do chúng tiêu thụ hết lượng oxy trong nước .
Là quá trình chuyển hóa NO3 – thành NH4 +, có sự tham gia của Mo và Fe được thực thi ở mô rễ và mô lá của thực vật diễn ra qua 2 tiến trình : Giai đoạn1 : NO3 – được khử thành NO2 -, cần có sự tham gia của enzim nitrat reductaza. Giai đoạn 2 : NO2 – được khử thành NH4 + được xúc tác bởi enzim nitrit reductaza .

Sơ đồ:

NO3 – ( Nitrat ) → NO2 − ( Nitrit ) → NH4 + ( Amoni )

oxy hóa amoni kỵ khí[sửa|sửa mã nguồn]

Trong quá trình này, nitrit và amoni bị đổi khác trực tiếp thành khí nitơ. Quá trình này tạo nên phần nhiều nitơ trong đại dương .

NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O.

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Mua Bán Đồ Cũ