Biológia 9.

Az alábbi tartalmat jelenleg INGYENES hozzáféréssel tekinted meg.
Amennyiben szeretnél teljes hozzáférést az oldalhoz, kérlek, regisztrálj, jelentkezz be, és vásárold meg a szükséges elektronikus licencet vagy írd be a nyomtatott könyv hátuljában található kódot!
a bioelemek és a víz körforgása
A környezetünkben előforduló elemek közül mintegy 40 elem vesz részt az élőlények testének felépítésében. Ezek a bioelemek. Közülük a C, H, O, és a N a legfontosabb, mert belőlük épül fel az élő szervezetet felépítő szerves anyag 97,2%-a.
Földünkön ezeknek a bioelemeknek a mennyisége – az oxigén kivételével – az élet több milliárd éves fejlődése során ténylegesen nem változott. Ennek az az oka, hogy az élőlények fejlődéstörténetük során számtalanszor felhasználták ugyanazokat az anyagokat. Vagyis a bioszférában a környezet kémiai elemei folyamatosan bekerülnek az élő szervezetekbe, majd visszajutnak a környezetbe. Ez a folyamat ismétlődik újra meg újra. Mennyisége az egyes táplálkozási szintekben változhat, de összmennyisége változatlan, mert a körfolyamat miatt az anyagok a társulásban maradnak.
A víz körforgása
A bioszférában a víz körforgása az egyik legfontosabb ciklus, mely az élet alapfeltételét biztosítja (.1.). A körforgás hatalmas víztömegét a tengerek, óceánok adják. A napsugarak melegének hatására a tengerek, tavak, folyók vízfelületéről és a talaj felszínéről sok víz párolog el. Ugyanakkor az élőlények testéből is jelentős mennyiségű vízpára jut a levegőbe. A légkörben a kicsapódó vízpárából felhő képződik, melyből a csapadék eső, hó és jég alakjában visszahull.
A szárazföldre jutó csapadék egy részét a felszínt borító növények levelei felfogják, a többi a talajra hull. Ennek egy része felszíni vízfolyásként a tengerbe jut, más része a talajba szivárog be.
A szivárgó víz a vízzáró réteg fölött összegyűlik, és talajvízként mozog tovább. Ahol a vízzáró réteg metszi a felszínt, onnan ismét felszíni vízként folytatja útját a tenger felé. A talajvíz másik részét a növények gyökerei veszik fel, és ez a fotoszintézis során a szerves vegyületek molekuláiba épül be. Ezek a szerves anyagok a táplálkozási láncokon át eljutnak az állati és az emberi szervezetbe. A lebontó folyamatok során ez a víz ismét szabaddá válik. Ezt a szabad vizet a növények párologtatással, a heterotróf szervezetek légzéssel, vizelettel és verejtékezéssel juttatják a környezetbe.
A leveleken és a talajfelszínen maradt vizet a napsugarak melege elpárologtatja, így az is visszajut a légkörbe.
Az ember által – kutak segítségével – felszínre hozott víz a felhasználás után a csatornarendszeren át a folyókba, tengerekbe kerül vissza.
A víz szinte veszteség nélkül halad át a rendszeren. A lehullott csapadéknak (víznek) csupán 1%-a épül be hosszabb-rövidebb időre a bioszféra élő anyagaiba.
A bioszférában a környezet és az élő szervezetek között a szén, az oxigén (és a nitrogén) a vízhez hasonlóan körforgást végez.
» Ismertesd a víz körforgását!

» Ismertesd a víz körforgását!

A szénciklus*
A szén, a szerves anyagok egyik legfontosabb építőeleme, a légköri és a vízben elnyelt gáz halmazállapotú szén-dioxidból származik (.1.). A termelő szervezetek ebből a szén-dioxidból a fotoszintézis során szénhidrátokat állítanak elő. Ezek a szénhidrátok a további bioszintézis során fehérjévé, zsírokká és más szerves vegyületekké alakulnak.
 A szén körforgása

A szén körforgása

A növényi szerves anyagokhoz kötött szén a táplálkozási láncokon át a heterotróf szervezetekbe is eljut. Az élőlények testébe ily módon beépült szerves anyag egy része az energiatermelő folyamatok során vízre és szén-dioxidra bomlik, majd légzéssel a környezetbe jut vissza. A légkör szén-dioxidjának legnagyobb része a talajban élő mikroszervezetek bontási folyamataiból származik. A bontási folyamatok intenzitása a környezet hőmérsékletétől és oxigéntartalmától függően változik. Általában a meleg és oxigénben gazdag talajban gyorsabb, a hideg és oxigénhiányos talajban lassúbb, vagy teljesen gátolt a szerves anyagok bomlása.
Ha a lebomlás évmilliókon át oxigénmentes, a szerves maradványokból kőolaj és szén keletkezik. A bennük tárolt szén így hosszabb vagy rövidebb időre kiesik a körforgalomból.
Napjainkban ezt az évmilliókkal ezelőtt elraktározott szenet az ember bányászattal a felszínre hozza és felhasználja. A felhasználás során felszabaduló szén-dioxid és szén-monoxid gáz így újra visszajut a ciklusba.
Esetenként a vulkáni működés is széngázokat juttat a légkörbe. Így például a karib-tengeri Guadeloupe-sziget tűzhányójának kitörésekor a környező légkörben a szén-dioxid koncentrációját 2%-ra emelte.
A vizekben is lejátszódhat a szén hosszabb-rövidebb időre történő kiválása. Ilyenkor a szén-dioxid kalcium-karbonátként halmozódik fel, és mészkő keletkezik. A kéregmozgásokkal felszínre került mészkőből a savas víz vagy a növényi gyökerek savas váladéka szén-dioxidot szabadít fel, s a szén a körforgásba kerül.
Az oxigén körforgása*
A levegő 21%-át alkotó oxigén a légkörből kerül a vizekbe és a talajba. Nélküle a magasabb rendű élőlények képtelenek az életfolyamataikhoz szükséges energiát szerves anyagaikból felszabadítani. Az élőlényeken kívül ma már jelentős mennyiségű oxigént igényel az ipar, a mezőgazdaság és a közlekedés is. Ugyanakkor az oxigén visszapótlásának napjainkban egyetlen forrása van, s ez az autotróf szervezetek fotoszintézise. (.1.)
A nitrogén körforgása
» Adj címet az ábrának!
A nitrogén körforgása» Adj címet az ábrának!
A nitrogén ciklusa a bioszférában
A légkör az oxigénnél is nagyobb, 78 térfogatszázalékban tartalmaz nitrogént. Az élőlények többsége azonban képtelen ezt a légköri nitrogént közvetlenül felhasználni. Erre csak a talajban élő mikroorganizmusok (baktériumok, gombák) képesek. Közülük legjelentősebbek a pillangósvirágúak gyökérgümőiben élő nitrogéngyűjtő baktériumok, melyek a légköri nitrogént anyagcsere-folyamataik során megkötik, és ammóniává alakítják. Az ammónia nitrifikáló baktériumok által nitritekre és nitrátokra bomlik tovább, melyek a vízben oldódva a növényvilágba, majd a heterotróf szervezeteken át a körforgásba kerülnek.
Ezen kívül a talajba jutnak az élőlények salakanyagai, bomlástermékei és maguk az élőlények elpusztult testanyagai is. Ezek nitrogéntartalmú vegyületeit rothasztó baktériumok alakítják ammóniává.
A talaj mélyebb részeiben olyan baktériumok is élnek, melyek a nitrit- és nitrátionokat molekuláris nitrogénné alakítják, amely azután a levegőbe kerül.
A nitrogén körforgásában (.2.) az ember is jelentős szerepet játszik. A pétisó gyártásakor nagy mennyiségű légköri nitrogén kötődik meg. Az ipari tevékenységek során sok nitrózus gáz jut a levegőbe, mely nagyobb iparvidékeken jelentősen növeli a csapadékvíz, majd a talajba bejutva a talajvíz nitráttartalmát. Így a talajvízből származó kútvizek nitráttartalma komoly veszélyt jelent az ember számára.
  GONDOLKOZZ ÉS VÁLASZOLJ!
Miért gyorsabb melegben, oxigénben gazdagabb talajban a szerves anyagok bomlása?
  ELLENŐRIZD TUDÁSOD!
1.
Melyek a legfontosabb bioelemek és miért?
2.
Hogyan játszódik le az életközösségekben a bioelemek körforgása?
3.
Ismertesd a víz körforgását!
4.
Hogyan játszódik le a szén körforgása?
5.
Honnan származik az élőlények többsége számára nélkülözhetetlen oxigén és miként pótlódik?
6.
Miként módosítja az emberi tevékenység a megismert körforgásokat?
Leckéhez tartozó extrák

A víz körforgása

A víz bolygónk felszínén szinte sosincs nyugalomban; formája, helyzete változik, ám mindig...

A víz körforgása (középfok)

Bolygónk víztartalma a párolgás, a kicsapódás, az olvadás és a fagyás során folyamatos...

A szén körforgása

A szén a fotoszintézis során beépül a szerves anyagokba, a légzés során pedig leadódik.

Az oxigén körforgása

Az élőlények többsége számára nélkülözhetetlen oxigén Földünkön folyamatos körforgásban van.

A nitrogén körforgása

A légköri nitrogént baktériumok kötik meg, majd az élőlények különböző vegyületek...

A víz körforgása

A víz körforgása (középfok)

A szén körforgása

Az oxigén körforgása

A nitrogén körforgása

Kosárba helyezve!