Biosphärenprozesse. Der Stickstoffkreislauf in der Natur
Ein chemisches Element mit der Ordnungszahl siebenist mit dem Symbol N (Nitrogenium) bezeichnet. Sein Name ist "zot" - aus dem Altgriechischen wird es als "leblos" übersetzt. Dieser Begriff wurde nach einer der Theorien seines Auftretens von Antoine Lavoisier im Jahre 1787 anstelle der vorhergehenden "ausgepeitschten", "verdorbenen" und "mephischen" Luft vorgeschlagen. Damals arbeitete eine Gruppe französischer Wissenschaftler, an deren Arbeit Lavoisier aktiv beteiligt war, an den Prinzipien der chemischen Nomenklatur. Schon damals wurde die Eigenschaft von Stickstoff bemerkt, weder Brennen noch Atmen zu unterstützen.
Nach einer anderen Version wurde das Wort "Stickstoff" nicht erfundenLavoisier und seine Kollegen. In der alchemistischen Literatur wurde es noch in der Frühzeit des Mittelalters auf die so genannte "Urmaterie der Metalle" hingewiesen, und sie wurde auch der "Alpha-und-Omega" -Eigenschaft von allem zugeschrieben.
In der Natur kann Stickstoff einfach enthalten seinSubstanz mit der Formel N2, es ist ein ziemlich inertes Gas ohne Geschmack, Farbe und Geruch. Drei Viertel der Erdatmosphäre bestehen aus Stickstoff. Dieses Element spielt eine sehr wichtige Rolle in der Existenz von Pflanzen und Tieren. In der Zusammensetzung der Proteine beträgt sein Anteil 16-18 Gew .-%. Es tritt auch in die Struktur von Nukleinsäuren, Nukleoproteinen, Aminosäuren, Chlorophyll, Hämoglobin ein. In lebenden Zellen besetzt Stickstoff etwa 2% und in der Massenfraktion steigt dieser Index auf 2,5%. Element N nimmt nach den Hauptelementen der organischen Chemie - Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff - den vierten Platz ein.
Hauptsächlich der Stickstoffkreislauf in der Naturbasiert auf chemischen Reaktionen in der Luft. Unter ihnen überwiegt die Oxidation. Chemische Wechselwirkungen in der Biosphäre spielen auch eine wichtige Rolle bei den Wechselwirkungen von Stickstoff. Der Hauptplatz N2 in der Natur ist die Atmosphäre. Und Pflanzen spielen eine wichtige Rolle, tatsächlich beginnen sie einen Kreislauf von Stickstoff in der Natur. Die Pflanzenwelt unseres Planeten erfüllt die Funktion der Proteinsynthese. Als Materialien werden Nitrate verwendet, die sich im Boden befinden. Die Quelle für natürliche Nitrate sind atmosphärische Stickstoff- und Ammoniumsalze. Der Mechanismus der Umwandlung einer einfachen Substanz in eine Form, die für die Assimilation durch Pflanzen verfügbar ist, wurde Stickstoffbindung genannt.
Es gibt zwei BindungsmechanismenStickstoff. In der ersten Variante wird während der Blitzentladung eine gewisse Menge an Stickoxiden gebildet. Wenn sie in Wasser verdünnt werden, rufen sie das Auftreten von Salpetersäure hervor, was das Auftreten von Nitraten im Boden verstärkt. In der zweiten Variante wird Ammoniak gebildet. Es wird von Bakterien zu Nitraten verarbeitet, meist befinden sie sich in den Wurzelknoten von Knollengewächsen. Ein anderer Mechanismus wird Nitrifikation genannt.
Der Tod einer Pflanze führt zur Bildung vonAmmoniumverbindungen. Bakterien arbeiten an ihnen, verwandeln sie in Nitrate und Stickstoff und kehren in die Atmosphäre zurück. Die Fixierung, Nitrifikation und Denitrifikation von Stickstoff sind die Bestandteile eines komplexen Mechanismus, der den Stickstoffkreislauf in der Natur ausführt. Das Schema dieses Prozesses besteht darin, dass zwischen der Fixierung von Stickstoff und seiner Denitrifikation ein Austausch stattfindet.
Die Fixierung von Stickstoff erfolgt bei PflanzenStickstoffverbindungen aus der Luft, viele Bakterien und Cyanobakterien sind an diesem Prozess beteiligt. Die Produkte der Fixierung Stickstoff sind Ammoniak, Nitrate oder Nitrite.
Der Kreislauf von Stickstoff in der Natur mit dem Übergang zuNitrifikation macht den nächsten Schritt von der Fixierung. Jetzt geht Ammoniak in Nitrate und Nitrite über. Im Laufe der Denitrifikation endet der Stickstoffkreislauf in der Natur, wobei Nitrate in Stickstoff zerfallen. Pseudomonas, stäbchenförmige Bakterien und andere Mikroorganismen nehmen aktiv an dem Prozess teil.
Im Laufe der Denitrifikation können mehrere Zwischenprodukte auftreten. Das wichtigste davon ist Lachgas, es ist ein persistentes Treibhausgas.
Um das Thema zu erweitern, lohnt es sich, die Bedeutung von Konzepten zu verstehenAssimilation und Mineralisierung. Assimilation ist der Prozess des Übergangs von anorganischem Stickstoff in seine organische Form. Mit Mineralisierung ist die Umwandlung von organischem Stickstoff in eine anorganische Verbindung gemeint. Die Assimilation und Mineralisierung von Antagonisten ist eine wichtige Form der Stoffumwandlung, bei der es einen Stickstoffkreislauf in der Natur gibt.
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