- Apa itu siklus biogeokimia?
- Aliran energi dan nutrisi
- Skema umum siklus biogeokimia
- Mikroorganisme memainkan peran penting
- Studi dan aplikasi
- Klasifikasi siklus biogeokimia
- Mikro dan makronutrien
- Sedimen dan atmosfer
- Lokal dan global
- Siklus air
- Peran air
- Waduk
- Motor dari siklus hidrologi
- Penggabungan air ke dalam makhluk hidup
- Perubahan siklus air berkat kehadiran manusia
- Siklus karbon
- Peran karbon
- Waduk
- Fotosintesis dan respirasi: proses sentral
- Penggabungan karbon pada makhluk hidup
- Rute alternatif dari siklus
- Perubahan siklus karbon berkat kehadiran manusia
- Siklus nitrogen
- Peran nitrogen
- Waduk
- Sumber nitrogen yang dapat diasimilasi
- Organisme pengikat nitrogen
- Proses pengikatan nitrogen non-biologis
- Penggabungan nitrogen pada makhluk hidup
- Ini bukan siklus tertutup
- Perubahan siklus nitrogen berkat keberadaan manusia
- Siklus fosfor
- Peran fosfor
- Waduk
- Penggabungan fosfor pada makhluk hidup
- Perubahan siklus fosfor karena keberadaan manusia
- Siklus belerang
- Peran belerang
- Waduk
- Penggabungan belerang pada makhluk hidup
- Siklus oksigen
- Peran oksigen
- Waduk
- Penggabungan oksigen pada makhluk hidup
- Siklus kalsium
- Waduk
- Penggabungan kalsium pada makhluk hidup
- Siklus natrium
- Peran natrium
- Waduk
- Penggabungan natrium pada makhluk hidup
- Referensi
The siklus biogeokimia terdiri jalan diikuti nutrisi atau unsur-unsur yang merupakan bagian dari makhluk organik yang berbeda. Transit ini terjadi dalam komunitas biologis, baik dalam entitas biotik maupun abiotik yang menyusunnya.
Nutrisi adalah bahan penyusun makromolekul, dan diklasifikasikan menurut jumlah yang dibutuhkan makhluk hidup dalam nutrisi makro dan mikronutrien.
Sumber: pixabay.com
Kehidupan di planet bumi dimulai sekitar 3 miliar tahun, di mana kumpulan nutrisi yang sama telah didaur ulang berulang kali. Cadangan hara terletak pada komponen abiotik ekosistem, seperti atmosfer, bebatuan, bahan bakar fosil, lautan, dan lain-lain. Siklus menggambarkan jalur nutrisi dari reservoir ini, melalui makhluk hidup, dan kembali ke reservoir.
Pengaruh manusia tidak luput dari perhatian dalam transit nutrisi, karena aktivitas antropogenik - terutama industrialisasi dan tanaman - telah mengubah konsentrasi dan karenanya juga terjadi keseimbangan siklus. Gangguan ini memiliki konsekuensi ekologis yang penting.
Selanjutnya kami akan menjelaskan perjalanan dan daur ulang mikro dan makronutrien paling menonjol di planet ini, yaitu: air, karbon, oksigen, fosfor, belerang, nitrogen, kalsium, natrium, kalium, belerang.
Apa itu siklus biogeokimia?
Aliran energi dan nutrisi
Tabel periodik terdiri dari 111 unsur, dimana hanya 20 unsur yang penting bagi kehidupan dan, karena peran biologisnya, disebut unsur biogenetik. Dengan cara ini, organisme membutuhkan unsur-unsur ini dan juga energi untuk menopang dirinya sendiri.
Ada aliran dari kedua komponen ini (nutrisi dan energi) yang ditransfer secara bertahap melalui semua tingkatan rantai makanan.
Namun, ada perbedaan penting antara kedua aliran tersebut: energi hanya mengalir dalam satu arah dan memasuki ekosistem tanpa henti; sedangkan nutrisi ditemukan dalam jumlah terbatas dan bergerak dalam siklus - yang selain organisme hidup melibatkan sumber abiotik. Siklus ini adalah biogeokimia.
Skema umum siklus biogeokimia
Istilah biogeokimia terbentuk dari penyatuan dari akar kata yunani bio yang artinya kehidupan dan geo yang artinya bumi. Oleh karena itu, siklus biogeokimia menggambarkan lintasan dari unsur-unsur yang merupakan bagian dari kehidupan, antara komponen ekosistem biotik dan abiotik.
Karena siklus ini sangat kompleks, ahli biologi biasanya mendeskripsikan tahapan terpenting mereka, yang dapat diringkas sebagai: lokasi atau reservoir elemen tersebut, masuknya ke organisme hidup - umumnya produsen utama, diikuti oleh kontinuitasnya melalui rantai. trofik, dan akhirnya reintegrasi elemen di reservoir berkat organisme yang membusuk.
Skema ini akan digunakan untuk menggambarkan rute setiap elemen untuk setiap tahapan yang disebutkan. Di alam, langkah-langkah ini memerlukan modifikasi terkait tergantung pada setiap elemen dan struktur trofik sistem.
Mikroorganisme memainkan peran penting
Penting untuk menyoroti peran mikroorganisme dalam proses ini, karena, berkat reaksi reduksi dan oksidasi, mereka memungkinkan nutrisi memasuki siklus lagi.
Studi dan aplikasi
Mempelajari siklus merupakan tantangan bagi ahli ekologi. Meskipun ini adalah ekosistem yang perimeternya dibatasi (seperti danau, misalnya) ada aliran pertukaran material yang konstan dengan lingkungan di sekitarnya. Artinya, selain menjadi kompleks, siklus-siklus ini saling terkait satu sama lain.
Salah satu metodologi yang digunakan adalah pelabelan isotop radioaktif dan pelacakan elemen oleh komponen abiotik dan biotik sistem studi.
Mempelajari bagaimana daur ulang nutrisi bekerja dan dalam keadaan apa itu adalah penanda relevansi ekologis, yang memberi tahu kita tentang produktivitas sistem.
Klasifikasi siklus biogeokimia
Tidak ada cara tunggal untuk mengklasifikasikan siklus biogeokimia. Setiap penulis menyarankan klasifikasi yang sesuai dengan kriteria yang berbeda. Di bawah ini kami akan menyajikan tiga iklan baris yang digunakan:
Mikro dan makronutrien
Siklus dapat diklasifikasikan menurut elemen yang digerakkan. Makronutrien adalah unsur yang digunakan dalam jumlah yang cukup besar oleh makhluk organik, yaitu: karbon, nitrogen, oksigen, fosfor, belerang, dan air.
Unsur lain hanya dibutuhkan dalam jumlah kecil, seperti fosfor, sulfur, kalium, dan lain-lain. Selain itu, mikronutrien dicirikan dengan memiliki mobilitas yang agak rendah dalam sistem.
Meskipun elemen-elemen ini digunakan dalam jumlah kecil, mereka tetap penting bagi organisme. Jika salah satu unsur hara hilang, maka akan membatasi pertumbuhan makhluk hidup yang menghuni ekosistem yang bersangkutan. Oleh karena itu, komponen biologis dari suatu habitat merupakan penanda yang baik untuk menentukan efisiensi pergerakan elemen tersebut.
Sedimen dan atmosfer
Tidak semua nutrisi dalam jumlah yang sama atau tersedia untuk organisme. Dan ini tergantung - terutama - pada sumber atau reservoir abiotiknya.
Beberapa penulis mengklasifikasikannya menjadi dua kategori, tergantung pada kapasitas pergerakan elemen dan reservoir dalam: siklus sedimen dan atmosfer.
Yang pertama, unsur tidak bisa naik ke atmosfer dan terakumulasi di tanah (fosfor, kalsium, kalium); sedangkan yang terakhir terdiri dari siklus gas (karbon, nitrogen, dll.)
Dalam siklus atmosfer, unsur-unsur ditempatkan di lapisan bawah troposfer, dan tersedia bagi individu yang membentuk biosfer. Dalam kasus siklus sedimen, pelepasan elemen dari reservoirnya membutuhkan aksi faktor lingkungan, seperti radiasi matahari, aksi akar tanaman, hujan, dan lain-lain.
Dalam kasus tertentu, satu ekosistem mungkin tidak memiliki semua elemen yang diperlukan agar siklus lengkap berlangsung. Dalam kasus ini, ekosistem tetangga lainnya mungkin menjadi penyedia elemen yang hilang, sehingga menghubungkan beberapa wilayah.
Lokal dan global
Klasifikasi ketiga yang digunakan adalah skala lokasi yang dipelajari, yang dapat berada di habitat lokal atau global.
Klasifikasi ini terkait erat dengan klasifikasi sebelumnya, karena unsur-unsur yang memiliki cadangan atmosfer memiliki sebaran yang luas dan dapat dipahami secara global, sedangkan unsur merupakan cadangan sedimen dan memiliki kapasitas gerak yang terbatas.
Siklus air
Peran air
Air merupakan komponen vital bagi kehidupan di bumi. Makhluk organik terdiri dari proporsi air yang tinggi.
Zat ini sangat stabil, yang memungkinkan untuk mempertahankan suhu yang sesuai di dalam organisme. Selain itu, ini adalah lingkungan di mana sejumlah besar reaksi kimia terjadi di dalam organisme.
Akhirnya, ini adalah pelarut yang hampir universal (molekul apolar tidak larut dalam air), yang memungkinkan tak terhingga larutan dibentuk dengan pelarut polar.
Waduk
Logikanya, reservoir air terbesar di bumi adalah lautan, di mana kita menemukan hampir 97% dari total planet dan mencakup lebih dari tiga perempat planet tempat kita tinggal. Persentase sisanya diwakili oleh sungai, danau, dan es.
Motor dari siklus hidrologi
Ada serangkaian kekuatan fisik yang mendorong pergerakan cairan vital melalui planet dan memungkinkannya melakukan siklus hidrologi. Gaya-gaya ini meliputi: energi matahari, yang memungkinkan air mengalir dari keadaan cair ke gas, dan gravitasi yang mendorong molekul air kembali ke bumi dalam bentuk hujan, salju, atau embun.
Kami akan menjelaskan lebih lanjut setiap langkah yang disebutkan di bawah ini:
(i) Penguapan: perubahan keadaan air didorong oleh energi dari matahari dan terjadi terutama di lautan.
(ii) Presipitasi: air kembali ke waduk berkat presipitasi dengan cara yang berbeda (salju, hujan, dll.) dan mengambil rute yang berbeda, baik ke lautan, ke danau, ke tanah, ke endapan bawah tanah, antara lain.
Dalam komponen kelautan siklus, proses penguapan melebihi curah hujan, yang menghasilkan perolehan bersih air yang menuju ke atmosfer. Penutupan siklus terjadi dengan pergerakan air melalui jalur bawah tanah.
Penggabungan air ke dalam makhluk hidup
Sebagian besar tubuh makhluk hidup terdiri dari air. Dalam diri kita manusia, nilai ini sekitar 70%. Karena alasan ini, bagian dari siklus air terjadi di dalam organisme.
Tumbuhan menggunakan akarnya untuk memperoleh air melalui penyerapan, sedangkan organisme heterotrofik dan aktif dapat mengkonsumsinya langsung dari ekosistem atau makanan.
Berbeda dengan siklus air, siklus nutrisi lain mencakup modifikasi penting dalam molekul di sepanjang lintasannya, sementara air secara praktis tidak berubah (hanya perubahan keadaan yang terjadi).
Perubahan siklus air berkat kehadiran manusia
Air adalah salah satu sumber daya paling berharga bagi populasi manusia. Saat ini, kekurangan cairan vital tumbuh secara eksponensial dan merupakan masalah yang menjadi perhatian global. Meskipun ada banyak air, hanya sebagian kecil yang sesuai dengan air tawar.
Salah satu kekurangannya adalah berkurangnya ketersediaan air untuk irigasi. Kehadiran permukaan aspal dan beton mengurangi permukaan yang bisa ditembus air.
Lahan budidaya yang luas juga menunjukkan penurunan sistem perakaran yang menjaga kecukupan air. Selain itu, sistem irigasi membuang banyak air.
Di sisi lain, pengolahan garam ke air tawar adalah prosedur yang dilakukan di pabrik khusus. Namun, perawatan mahal dan menunjukkan peningkatan tingkat kontaminasi umum.
Terakhir, konsumsi air yang terkontaminasi merupakan masalah utama bagi negara berkembang.
Siklus karbon
Peran karbon
Hidup terbuat dari karbon. Atom ini adalah kerangka struktural dari semua molekul organik yang menjadi bagian makhluk hidup.
Karbon memungkinkan pembentukan struktur yang sangat bervariasi dan sangat stabil, berkat sifatnya yang membentuk ikatan kovalen tunggal, ganda, dan rangkap tiga dengan dan dengan atom lain.
Berkat ini, ia dapat membentuk jumlah molekul yang hampir tak terbatas. Saat ini hampir 7 juta senyawa kimia telah diketahui. Dari angka yang tinggi ini, sekitar 90% adalah zat organik, yang basis strukturalnya adalah atom karbon. Fleksibilitas molekul yang besar dari unsur tampaknya menjadi penyebab kelimpahannya.
Waduk
Siklus karbon melibatkan banyak ekosistem, yaitu: wilayah daratan, badan air, dan atmosfer. Dari ketiga reservoir karbon tersebut, yang paling menonjol adalah lautan. Atmosfer juga merupakan reservoir penting meski ukurannya relatif lebih kecil.
Dengan cara yang sama, semua biomassa organisme hidup merupakan reservoir penting untuk nutrisi ini.
Fotosintesis dan respirasi: proses sentral
Baik di wilayah perairan dan darat, titik pusat daur ulang karbon adalah fotosintesis. Proses ini dilakukan baik oleh tumbuhan maupun oleh serangkaian alga yang memiliki mesin enzimatis yang diperlukan untuk proses tersebut.
Artinya, karbon masuk ke makhluk hidup saat mereka menangkapnya dalam bentuk karbondioksida dan menggunakannya sebagai substrat untuk fotosintesis.
Dalam kasus organisme akuatik fotosintetik, serapan karbon dioksida terjadi secara langsung melalui integrasi elemen terlarut dalam tubuh air - yang ditemukan dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada di atmosfer.
Selama fotosintesis, karbon dari lingkungan dimasukkan ke dalam jaringan tubuh. Sebaliknya, reaksi di mana respirasi sel terjadi melakukan proses sebaliknya: melepaskan karbon yang telah dimasukkan ke dalam makhluk hidup dari atmosfer.
Penggabungan karbon pada makhluk hidup
Konsumen primer atau herbivora memakan produsen dan mengambil karbon yang tersimpan di jaringan mereka. Pada titik ini, karbon mengambil dua jalur: disimpan di jaringan hewan-hewan ini dan sebagian lainnya dilepaskan ke atmosfer melalui respirasi, dalam bentuk karbon dioksida.
Karenanya, karbon melanjutkan perjalanannya ke seluruh rantai makanan komunitas yang bersangkutan. Suatu saat, hewan tersebut akan mati dan tubuhnya akan diurai oleh mikroorganisme. Dengan demikian, karbon dioksida kembali ke atmosfer dan siklusnya dapat berlanjut.
Rute alternatif dari siklus
Di semua ekosistem - dan bergantung pada organisme yang menghuninya - ritme siklusnya bervariasi. Misalnya, moluska dan organisme mikroskopis lainnya yang membuat kehidupan di laut memiliki kemampuan untuk mengekstraksi karbon dioksida yang terlarut dalam air dan menggabungkannya dengan kalsium untuk menghasilkan molekul yang disebut kalsium karbonat.
Senyawa ini akan menjadi bagian dari cangkang organisme. Setelah organisme ini mati, cangkangnya berangsur-angsur menumpuk di endapan yang, seiring berjalannya waktu, akan berubah menjadi batu kapur.
Bergantung pada konteks geologi di mana badan air terpapar, batu kapur dapat terbuka dan mulai larut, yang mengakibatkan lepasnya karbon dioksida.
Jalur jangka panjang lain dalam siklus karbon terkait dengan produksi bahan bakar fosil. Pada bagian selanjutnya kita akan melihat bagaimana pembakaran sumber daya ini mempengaruhi jalannya siklus normal atau alami.
Perubahan siklus karbon berkat kehadiran manusia
Manusia telah mempengaruhi proses alami siklus karbon selama ribuan tahun. Semua aktivitas kami - seperti industri dan deforestasi - memengaruhi pelepasan dan sumber elemen vital ini.
Secara khusus, penggunaan bahan bakar fosil telah mempengaruhi siklus tersebut. Saat kita membakar bahan bakar, kita memindahkan sejumlah besar karbon yang berada di reservoir geologis yang tidak aktif ke atmosfer, yang merupakan reservoir aktif. Sejak abad terakhir, peningkatan pelepasan karbon sangat dramatis.
Pelepasan karbondioksida ke atmosfir merupakan fakta yang mempengaruhi kita secara langsung, karena meningkatkan suhu planet dan merupakan salah satu gas yang dikenal sebagai gas rumah kaca.
Siklus nitrogen
Siklus nitrogen. Dibuat ulang oleh YanLebrel dari gambar dari Badan Perlindungan Lingkungan: http://www.epa.gov/maia/html/nitrogen.html, melalui Wikimedia Commons
Peran nitrogen
Pada makhluk organik kita menemukan nitrogen dalam dua makromolekul dasarnya: protein dan asam nukleat.
Yang pertama bertanggung jawab atas berbagai macam fungsi, dari struktural hingga transportasi; sedangkan yang terakhir adalah molekul yang bertugas menyimpan informasi genetik dan menerjemahkannya menjadi protein.
Selain itu, ini merupakan komponen dari beberapa vitamin yang merupakan elemen penting untuk jalur metabolisme.
Waduk
Cadangan nitrogen utama adalah atmosfer. Di ruang ini kita menemukan bahwa 78% gas yang ada di udara adalah gas nitrogen (N 2. )
Meskipun merupakan elemen penting bagi makhluk hidup, baik tumbuhan maupun hewan tidak memiliki kemampuan untuk mengekstraksi gas ini langsung dari atmosfer - seperti yang terjadi pada karbon dioksida, misalnya.
Sumber nitrogen yang dapat diasimilasi
Untuk alasan ini, nitrogen harus disajikan sebagai molekul yang dapat diasimilasi. Artinya, ia berada dalam bentuknya yang tereduksi atau "tetap". Contohnya adalah nitrat (NO 3 - ) atau amonia (NH 3. )
Ada bakteri yang membangun hubungan simbiosis dengan beberapa tanaman (seperti kacang-kacangan) dan sebagai gantinya untuk perlindungan dan makanan mereka berbagi senyawa nitrogen ini.
Jenis bakteri lain juga menghasilkan amonia dengan menggunakan asam amino dan senyawa nitrogen lainnya yang disimpan dalam mayat dan limbah biologis sebagai substrat.
Organisme pengikat nitrogen
Ada dua kelompok utama fiksatif. Beberapa bakteri, alga biru-hijau, dan jamur aktinomiset dapat mengambil molekul gas nitrogen dan memasukkannya langsung sebagai bagian dari proteinnya, melepaskan kelebihannya dalam bentuk amonia. Proses ini disebut ammonifikasi.
Kelompok bakteri penghuni tanah lainnya mampu menyerap amonia atau ion amonium menjadi nitrit. Proses kedua ini disebut nitrifikasi.
Proses pengikatan nitrogen non-biologis
Ada juga proses non-biologis yang mampu menghasilkan nitrogen oksida, seperti badai atau kebakaran listrik. Dalam peristiwa ini, nitrogen bergabung dengan oksigen, menghasilkan senyawa yang dapat diasimilasi.
Proses fiksasi nitrogen ditandai dengan lambat, menjadi langkah pembatas bagi produktivitas ekosistem, baik terestrial maupun akuatik.
Penggabungan nitrogen pada makhluk hidup
Setelah tanaman menemukan reservoir nitrogen dalam bentuk yang dapat diasimilasikan (amonia dan nitrat), mereka menggabungkannya ke dalam molekul biologis yang berbeda, yaitu: asam amino, bahan penyusun protein; asam nukleat; vitamin; dll.
Ketika nitrat dimasukkan ke dalam sel tumbuhan, reaksi terjadi dan direduksi kembali ke bentuk amoniumnya.
Siklus molekul nitrogen ketika konsumen utama memakan tanaman dan memasukkan nitrogen ke dalam jaringan mereka sendiri. Mereka juga dapat dikonsumsi oleh pemakan puing atau organisme yang membusuk.
Jadi, nitrogen bergerak melalui seluruh rantai makanan. Sebagian besar nitrogen dilepaskan bersama dengan limbah dan mayat yang membusuk.
Bakteri yang membuat kehidupan di tanah dan di dalam air mampu mengambil nitrogen ini dan mengubahnya kembali menjadi zat yang dapat diasimilasi.
Ini bukan siklus tertutup
Setelah uraian ini, tampaknya siklus nitrogen tertutup dan berlangsung lama. Namun, ini hanya sekilas. Ada berbagai proses yang menyebabkan hilangnya nitrogen, seperti tanaman, erosi, adanya api, infiltrasi air, dll.
Penyebab lain disebut denitrifikasi dan ini disebabkan oleh bakteri yang memimpin proses tersebut. Saat ditemukan di lingkungan bebas oksigen, bakteri ini mengambil nitrat dan mereduksinya, melepaskannya kembali ke atmosfer sebagai gas. Kejadian ini biasa terjadi pada tanah yang drainasenya tidak efisien.
Perubahan siklus nitrogen berkat keberadaan manusia
Senyawa nitrogen yang digunakan manusia mendominasi siklus nitrogen. Senyawa tersebut termasuk pupuk sintetis yang kaya akan amonia dan nitrat.
Kelebihan nitrogen ini telah menyebabkan ketidakseimbangan jalur normal senyawa, terutama dalam perubahan komunitas tumbuhan karena mereka sekarang mengalami pembuahan yang berlebihan. Fenomena ini disebut eutrofikasi. Salah satu pesan dari acara ini adalah peningkatan nutrisi tidak selalu positif.
Salah satu konsekuensi paling serius dari fakta ini adalah kerusakan masyarakat hutan, danau dan sungai. Karena tidak ada keseimbangan yang memadai, beberapa spesies, yang disebut spesies dominan, tumbuh berlebih dan mendominasi ekosistem, sehingga menurunkan keanekaragaman.
Siklus fosfor
Peran fosfor
Dalam sistem biologi, fosfor hadir dalam molekul yang disebut energi "koin" sel, seperti ATP, dan dalam molekul transfer energi lainnya, seperti NADP. Ini juga hadir dalam molekul hereditas, baik dalam DNA dan RNA, dan dalam molekul yang membentuk membran lipid.
Ia juga memainkan peran struktural, karena hadir dalam struktur tulang dari garis keturunan vertebrata, termasuk tulang dan gigi.
Waduk
Tidak seperti nitrogen dan karbon, fosfor tidak ditemukan sebagai gas bebas di atmosfer. Reservoir utamanya adalah batuan, terkait dengan oksigen dalam bentuk molekul yang disebut fosfat.
Seperti yang diharapkan, proses pelepasan ini lambat. Oleh karena itu, fosfor dianggap sebagai nutrisi langka di alam.
Penggabungan fosfor pada makhluk hidup
Ketika kondisi geografis dan iklim cocok, batuan memulai proses erosi atau keausan. Berkat hujan, fosfat mulai diencerkan dan dapat diambil oleh akar tanaman atau oleh rangkaian organisme penghasil primer lainnya.
Rangkaian organisme fotosintetik ini bertanggung jawab untuk memasukkan fosfor ke dalam jaringan mereka. Berawal dari organisme basal ini, fosfor memulai transitnya melalui tingkat trofik.
Di setiap mata rantai, bagian dari fosfor dikeluarkan oleh individu yang menyusunnya. Saat hewan mati, serangkaian bakteri khusus mengambil fosfor dan memasukkannya kembali ke dalam tanah sebagai fosfat.
Fosfat dapat mengambil dua jalur: diserap lagi oleh autotrof atau memulai akumulasinya di sedimen untuk kembali ke keadaan berbatu.
Fosfor yang ada di ekosistem laut juga berakhir di sedimen badan air ini, dan sebagian dapat diserap oleh penghuninya.
Perubahan siklus fosfor karena keberadaan manusia
Kehadiran manusia dan teknik pertanian mereka mempengaruhi siklus fosfor dengan cara yang sama seperti siklus nitrogen. Pemberian pupuk menghasilkan peningkatan unsur hara yang tidak proporsional, menyebabkan eutrofikasi kawasan, menyebabkan ketidakseimbangan dalam keanekaragaman komunitasnya.
Diperkirakan dalam 75 tahun terakhir, industri pupuk menyebabkan konsentrasi fosfor meningkat hampir empat kali lipat.
Siklus belerang
Peran belerang
Beberapa asam amino, amina, NADPH, dan koenzim A adalah molekul biologis yang memiliki fungsi berbeda dalam metabolisme. Mereka semua mengandung belerang dalam strukturnya.
Waduk
Waduk belerang sangat bervariasi, termasuk badan air (tawar dan garam), lingkungan darat, atmosfer, batuan dan sedimen. Ini ditemukan terutama sebagai sulfur dioksida (SO 2. )
Penggabungan belerang pada makhluk hidup
Dari reservoir, sulfat mulai larut dan mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat menangkapnya sebagai ion. Setelah reaksi reduksi, belerang siap untuk dimasukkan ke dalam protein.
Setelah dimasukkan, unsur tersebut dapat melanjutkan perjalanannya melalui rantai makanan, sampai organisme tersebut mati. Bakteri bertanggung jawab untuk melepaskan belerang yang terperangkap di dalam mayat dan limbah, mengembalikannya ke lingkungan.
Siklus oksigen
Siklus oksigen. Eme Chicano, dari Wikimedia Commons
Peran oksigen
Untuk organisme dengan respirasi aerobik dan fakultatif, oksigen mewakili akseptor elektron dalam reaksi metabolik yang terlibat dalam proses ini. Oleh karena itu, sangat penting untuk mempertahankan perolehan energi.
Waduk
Reservoir oksigen terpenting di planet ini diwakili oleh atmosfer. Kehadiran molekul ini memberi daerah ini karakter pengoksidasi.
Penggabungan oksigen pada makhluk hidup
Seperti dalam siklus karbon, respirasi sel dan fotosintesis adalah dua jalur metabolisme penting yang mengatur lintasan oksigen di planet bumi.
Dalam proses respirasi, hewan mengambil oksigen dan menghasilkan karbondioksida sebagai produk limbah. Oksigen berasal dari metabolisme tumbuhan, yang pada gilirannya dapat menggabungkan karbon dioksida dan menggunakannya sebagai substrat untuk reaksi di masa depan.
Siklus kalsium
Waduk
Kalsium ditemukan di litosfer, tertanam di sedimen dan batuan. Batuan ini mungkin hasil dari fosilisasi hewan laut yang struktur luarnya kaya akan kalsium. Itu juga ditemukan di gua.
Penggabungan kalsium pada makhluk hidup
Hujan dan peristiwa iklim lainnya menyebabkan erosi bebatuan yang mengandung kalsium, menyebabkan pelepasannya dan memungkinkan organisme hidup untuk menyerapnya di titik mana pun dalam rantai makanan.
Nutrisi ini akan dimasukkan ke dalam makhluk hidup, dan pada saat kematiannya, bakteri akan melakukan reaksi dekomposisi terkait yang mencapai pelepasan elemen ini dan kelangsungan siklus.
Jika kalsium dilepaskan ke badan air, ia dapat tertahan di dasar dan pembentukan batuan dimulai lagi. Perpindahan air tanah juga memainkan peran penting dalam mobilisasi kalsium.
Logika yang sama berlaku untuk siklus ion kalium, yang ditemukan di tanah liat.
Siklus natrium
Peran natrium
Natrium adalah ion yang menjalankan berbagai fungsi dalam tubuh hewan, seperti impuls saraf dan kontraksi otot.
Waduk
Reservoir natrium terbesar ditemukan di air yang buruk, di mana ia dilarutkan dalam bentuk ion. Ingatlah bahwa garam biasa dibentuk oleh penyatuan antara natrium dan klorin.
Penggabungan natrium pada makhluk hidup
Sodium terutama diambil oleh organisme yang membuat kehidupan di laut, yang menyerapnya dan dapat mengangkutnya ke darat, baik melalui air atau makanan. Ion dapat bergerak terlarut dalam air, mengikuti jalur yang dijelaskan dalam siklus hidrologi.
Referensi
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokimia. Saya terbalik.
- Campbell, MK, & Farrell, SO (2011). Biokimia. Thomson. Brooks / Cole.
- Cerezo García, M. (2013). Dasar-dasar biologi dasar. Publikasi Universitat Jaume I.
- Devlin, TM (2011). Buku teks biokimia. John Wiley & Sons.
- Freeman, S. (2017). Ilmu biologi. Pendidikan Pearson.
- Galan, R., & Torronteras, S. (2015). Biologi dasar dan kesehatan. Elsevier
- Gama, M. (2007). Biologi: Pendekatan Konstruktivis. (Vol. 1). Pendidikan Pearson.
- Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokimia: teks dan atlas. Panamerican Medical Ed.
- Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Biokimia manusia: kursus dasar. Saya terbalik.
- Moldoveanu, SC (2005). Pirolisis analitik polimer organik sintetik (Vol. 25). Elsevier.
- Moore, JT, & Langley, RH (2010). Biokimia untuk boneka. John Wiley & Sons.
- Mougios, V. (2006). Latihan biokimia. Kinetika Manusia.
- Müller-Esterl, W. (2008). Biokimia. Dasar-dasar untuk kedokteran dan ilmu kehidupan. Saya terbalik.
- Poortmans, JR (2004). Prinsip latihan biokimia. 3 rd , edisi revisi. Karger.
- Teijón, JM (2006). Dasar-dasar biokimia struktural. Editorial Tébar.
- Urdiales, BAV, del Pilar Granillo, M., & Dominguez, MDSV (2000). Biologi umum: sistem kehidupan. Grupo Editorial Patria.
- Vallespí, RMC, Ramírez, PC, Santos, SE, Morales, AF, Torralba, MP, & Del Castillo, DS (2013). Senyawa kimia utama. Editorial UNED.
- Voet, D., & Voet, JG (2006). Biokimia. Panamerican Medical Ed.