Кругообіг азоту в природі – схема і опис

Азот – один з життєво важливих елементів. Азот не фіксується в організмі у вільному вигляді. Тому в кругообігу азоту в природі допомагають бактерії.

Загальний опис

Азот – сьомий елемент періодичної таблиці Менделєєва. Виявляє дві валентності – III і V. В природі це двоатомний газ (N2), погано розчинний у воді. За рахунок міцної потрійний зв’язку між атомами азоту є малоактивним речовиною, що вступає в реакції тільки при нагріванні або під дією каталізатора.

Елемент присутній в грунті, воді, живих організмах у складі складних речовин. Вільний азот відносно стабільний в атмосфері, його зміст – 78% від загального обсягу газів. Азот може приймати рідку і тверду форми.

Елемент входить до складу амінокислот і білків, нуклеїнових кислот. Без азоту неможлива побудова ДНК.

Кругообіг

Схему кругообігу азоту в природі умовно можна розділити на дві частини – грунтову і атмосферну. Кругообіг азоту через грунт здійснюється наступним чином:

  • в результаті гниття органічних речовин (рослин, тварин) азот перетворюється в аміак (NH3);
  • під дією бактерій аміак окислюється до азотної кислоти (HNO3);
  • азотна кислота вступає в реакцію з елементами ґрунту, утворюючи кислі солі (нітрати) – СаСО3, Ca (NO3) 2;
  • нітрати поглинають рослини.

В атмосферу азот також потрапляє в результаті гниття або при горінні органічних речовин, наприклад, дров або торфу. Під дією розрядів блискавки азот з’єднується з киснем, утворюючи оксид азоту (II) – NO, а потім оксид азоту (IV) – NO2. Оксиди реагують з водою, утворюючи азотну кислоту. Вона потрапляє в грунт разом з дощами, де утворюються нітрати.

Крім того, вільний азот здатні засвоювати азотофіксуючі бактерії і деякі види синьо-зелених водоростей. Азотофіксуючі бактерії (азотфіксатори) знаходяться в симбіозі з рослинами. Наприклад, бульбочкові бактерії живуть на коренях бобових рослин. Азотфіксатори можуть засвоювати азот в присутності або у відсутності кисню, тобто можуть бути аеробами або анаеробами. Вони також синтезують нітрати.

Рослини можуть засвоювати азот тільки в складі солей азотної кислоти. Разом з листям азот потрапляє спочатку в організм травоїдних тварин (консументів першого порядку), а потім – хижих тварин (консументів другого порядку). Назад азот повертається при гнитті і в складі сечовини (CH4N2O).

Кругообіг азоту в природі - схема

Частина нітратів окислюється спеціальними денітрификуючими бактеріями до вільного азоту, який повертається в атмосферу. Процес відновлення вільного азоту зі складних з’єднань називається денітрифікацією.

Що ми дізналися?

Розглянули опис кругообігу азоту в природі. Азот – важливий елемент, необхідний живим організмам для побудови тканин і синтезу ДНК. Вільний азот погано вступає в реакції за рахунок міцних потрійних зв’язків. Тому в засвоєнні азоту допомагають бактерії, синтезуючи аміак, азотну кислоту, нітрати. У складі солей азот потрапляє в рослини і далі по харчовому ланцюжку в організми травоїдних і хижих тварин. Новий цикл починається при відмирання і розкладання живих організмів.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Хлор та його сполуки