Fosforsyklusstrinn og betydning
den fosfor syklus er prosessen der fosfor beveger seg gjennom bergarter, vann, jord og organismer. Denne syklusen, i motsetning til andre biogeokjemiske sykluser, passerer ikke gjennom luften fordi det ikke er mange gassformige forbindelser basert på fosfor.
Den største fosforreserven finnes i vannet i elver, vann og hav (hydrokfæren), men også i sedimenter og bergarter (litosfæren). Fosfor er avgjørende for vekst av planter og dyr, så vel som for mikrober som bor i jorda, som gradvis tømmes over tid.
Den viktigste biologiske funksjonen av fosfor skal være en del av viktige biomolekyler som nukleinsyrer (DNA og RNA), noen proteiner og lipider. Faktisk dannes DNA-strengene av fosfatesterbindinger.
Kalsiumfosfat er også en viktig komponent for dannelse av pattedyr og bein. På samme måte er det en del av strukturen av insektseksoskelet, membranene av fosfolipider av celler og av mange viktige metabolitter som ATP.
Fosforsyklusen er en ekstremt langsom prosess, siden fosfor forblir lenge i bergarter og sedimenter. Regn og erosjon bidrar til å vaske fosforet fra bergarter, mens det i organet absorberer det organiske fosforet som skal brukes til ulike biologiske prosesser.
Som alle biogeokjemiske sykluser, er det ingen begynnelse eller slutt på fosforcyklussen, og absolutt er det ikke en eneste bevegelsesretning. Jordsykluser er komplekse nettverk hvor ressursene beveger seg i flere retninger.
index
- 1 stadier av syklusen
- 2 Betydningen av fosfor for levende vesener
- 2.1 Begrensende næringsstoffer
- 2.2 Form DNA og RNA
- 2.3 Energitransport
- 2.4 Gir struktur til cellemembraner
- 2.5 Det er en del av beinene
- 2.6 Deltakelse i homeostase
- 2.7 Regulerer enzymatisk aktivitet
- 2.8 Signal sender
- 3 Virkning av mennesket på fosfor syklusen
- 3.1 Bruk av gjødsel
- 3.2 Eutrofiering
- 3.3 Avløpsvann og bruk av vaskemidler
- 4 referanser
Faser av syklusen
- Over tid, regn og vind ødelegge bergarter, forårsaker utslipp av fosfationer og andre mineraler. Dette uorganiske fosfat er fordelt i jord og vann.
- Planter tar uorganisk fosfat fra jorden gjennom dets røtter; På denne måten innlemmer de fosfater til deres biologiske molekyler (nukleinsyrer og proteiner), slik at de gir vekst og utvikling.
- Planter kan bli konsumert av plantelevende dyr. Når de kommer inn i organismen, blir molekylene som inneholder fosforet nedbrytet og innlemmet igjen i de organiske molekylene til den plantelevende organismen.
- De plantelevende dyrene kan konsumeres av kjøttetankene, og på denne måten overfører fosforatomer til neste nivå av trofikkjeden. Fosfater som ble absorbert av disse dyrene, returneres til jord gjennom utskillelse.
- Når planten eller dyret dør, blir dets vev nedbrutt av en annen gruppe organismer som kalles nedbrytere. Disse mikrober nedbryter resterne, og på den måten returneres det organiske fosfatet til jorda.
- Fosforet i jorda kan ende opp i forskjellige vannkilder og til slutt havne i havet. En gang der, kan den inkorporeres i vannlevende organismer eller avgis i lange perioder.
Betydningen av fosfor for levende vesener
Begrensende næringsstoffer
Som karbon, oksygen, hydrogen og nitrogen er fosfor et begrensende næringsstoff for alle livsformer, noe som betyr at potensialet for vekst av en organisme er begrenset av tilgjengeligheten av dette viktige næringsstoffet.
Former DNA og RNA
Fosfor er en del av strukturen av DNA og RNA. Den dobbelte helixformen av DNA er bare mulig fordi fosfatmolekylene danner en fosfatesterbro som binder seg til dobbelthelixen.
Energitransport
Fosfor er også nødvendig for transport av energi i celler, det er en grunnleggende del av energilagringsmolekyler som ATP, ADP, BNP, blant annet..
Det gir struktur til cellemembraner
Fosfor gir struktur til cellemembraner. Den grunnleggende komponenten av biologiske membraner er molekyler kalt fosfolipider, som dannes av forskjellige typer lipider knyttet til fosfatgrupper.
Det er en del av beinene
Fosfor finnes i bein i form av kalsiumfosfat og gir den dens stivhet. Det er også til stede i emaljen av tannene til pattedyr og i eksoskeletet av insekter.
Deltakelse i homeostase
Fosfor fungerer også i vedlikehold av homeostase. Noen fosforbaserte forbindelser er viktige buffere; det vil si, de hjelper å opprettholde balansen mellom syrer og baser (pH) i kroppen.
Regulerer enzymatisk aktivitet
Fosfor regulerer aktiviteten til enzymer. Mange viktige enzymer i metabolismen aktiveres (eller deaktiveres) ved tilsetning av fosfatgrupper.
Signal sender
Fosfor er også viktig for signaloverføring i celler.
Virkningen av mennesket på fosfor syklusen
Mennesket har interaksjon med sitt miljø og har påvirket mange naturlige prosesser, inkludert fosfor syklusen. Menneskelige aktiviteter endrer fosforsyklusen, hovedsakelig ved å legge til mer fosfor til steder der det var lite tilgjengeligheten av dette tidligere.
Bruk av gjødsel
Fordi fosfater er ganske begrenset i jorden naturlig, innebærer moderne landbrukspraksis ofte bruk av gjødsel som inneholder uorganiske fosfater.
Når fosfor legges til et økosystem veldig ofte, går mye av dette fosforet fordi det vaskes raskt med regn og vanning.
Derfor kommer overflødig fosfor til å bli transportert til vannkropper (elver, hav og hav) gjennom en prosess som kalles avløp.
eutrofiering
Næringsstoffer som vaskes av avløp, akkumuleres i vannlegemer, forårsaker eksponentiell vekst av alger og plankton. Denne prosessen er kjent som eutrofiering.
Spredning av disse organismer fører til at alt tilgjengelig oksygen blir raskt utarmet, noe som endrer påvirker alle andre arter i økosystemet.
Dette fenomenet har blitt observert i små økosystemer, som dammer på enkelte gårder, men også i store vannkilder, som Østersjøen..
Avløpsvann og bruk av vaskemidler
En annen viktig kilde til fosfor kommer fra avløpsvann og vaskemidler. Begge slutter å strømme fosfatgruppene inn i vannkroppene, og dermed øke prosessen med eutrofiering.
referanser
- Begon, M., Townsend, C. & Harper, J. (2006). Økologi: Fra enkeltpersoner til økosystemer (4. utgave). Blackwell Publishing.
- Chapman, J. & Reiss, M. (1999). Økologi: Prinsipper og applikasjoner (2. utgave). Cambridge University Press.
- Enger, E., Ross, F. & Bailey, D. (2007). Begreper i biologi (12. utgave). McGraw-Hill.
- Manahan, S. (2004). Miljøkjemi (8. utgave). CRC Press.
- Miller, G. & Spoolman, S. (2007). Miljøvitenskap: Problemer, tilkoblinger og løsninger (12. utgave). Cengage Learning.
- Schmidt, T. & Schaechter, M. (2012). Emner i økologisk og miljømessig mikrobiologi (1. utgave). Academic Press.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (7. utg.) Cengage Learning.
- Starr, C., Taggart, R., Evers, C. & Starr, L. (2011). Biologi: Livets enhet og mangfold (Rev. ed.). Cengage Learning.
- Whalen, J. & Sampedro, L. (2010). Jord, økologi og ledelse (1st). CABI.