>> 自然の科学 >  >> 化学

複雑な有機化合物を合成するために、どのように生物地球化学的サイクルが生物を提供するのですか?

生物地球化学サイクルは、複雑な有機化合物を合成するために必要な原材料を生物に提供する上で重要な役割を果たします。これらのサイクルには、大気、水圏、リソスフェア、生物圏など、地球のさまざまなシステムを通じて、炭素、窒素、リン、硫黄などの元素の動きと変換が含まれます。各サイクルが有機分子の合成にどのように寄与するかの内訳は次のとおりです。

1。炭素サイクル:

* 出典: 炭素循環は、光合成中に植物によって取り上げられる大気中の二酸化炭素(CO2)から始まります。

* 変換: 植物は、日光エネルギーを使用してCO2を糖(炭水化物)に変換します。これらの炭水化物は、他のすべての有機分子の主要なビルディングブロックとして機能します。

* 転送: 植物は動物に食べられ、炭素を体に移します。 植物や動物が死ぬと、彼らは分解し、CO2を大気に戻し、サイクルを完了します。

* 合成: 生物は炭水化物から炭素を利用して、タンパク質、脂質、核酸、炭水化物自体などの必須有機化合物を合成します。これらの分子は、成長、発達、およびすべての代謝プロセスに不可欠です。

2。窒素サイクル:

* 出典: 窒素ガス(N2)は大気の78%を占めていますが、ほとんどの生物によって使用できません。

* 変換: 細菌による窒素固定は、大気N2をアンモニア(NH3)や硝酸塩(NO3-)などの使用可能な形に変換します。

* 転送: 植物は土壌からこれらの窒素化合物を吸収し、タンパク質と核酸に組み込みます。 動物は、植物や他の動物を消費することにより窒素を得ます。

* 合成: 窒素は、タンパク質の構成要素であるアミノ酸の重要な成分です。タンパク質は、構造的サポート、酵素、ホルモン、および他の多くの生物学的機能に不可欠です。窒素は、遺伝情報を運ぶDNAやRNAなどの核酸にも存在します。

3。リンサイクル:

* 出典: リンは主に岩に見られます。風化はリンを土壌と水に放出します。

* 変換: 植物は土壌からリン酸イオン(PO43-)を吸収し、それらをDNA、RNA、およびATP(エネルギー分子)で使用します。

* 転送: 動物は植物や他の動物を食べることでリンを獲得します。 生物が死ぬと、分解し、リンを土壌と水に戻します。

* 合成: リンはDNAとRNAの重要な成分であり、遺伝情報貯蔵とタンパク質合成に不可欠です。また、セルのエネルギー通貨、ATP、および細胞膜構造にも不可欠です。

4。硫黄サイクル:

* 出典: 硫黄は岩や火山排出物に見られます。

* 変換: 細菌は硫黄サイクルで大きな役割を果たします。 彼らは硫酸塩(SO42-)を硫化水素(H2S)に変換し、その逆も同様です。

* 転送: 植物は土壌から硫酸塩を吸収し、それらをアミノ酸、タンパク質、およびその他の有機化合物で使用します。 動物は食事を通して硫黄を得ます。

* 合成: 硫黄は、タンパク質の構造と機能に重要なシステインやメチオニンなどの特定のアミノ酸の形成に不可欠です。 また、いくつかのビタミンや酵素にも存在します。

要約: 生物地球化学サイクルは、すべての生物の基本的な構成要素を提供します。彼らは、生命を維持する複雑な有機分子を合成するために使用される炭素、窒素、リン、および硫黄の継続的な供給を保証します。これらの要素のサイクリングは微妙なバランスであり、これらのサイクルの混乱は生態系と生物多様性に大きな影響を与える可能性があります。

  1. 13.05 g Znが過剰な塩酸と反応すると、水素の分子が生成されますか?
  2. 電子を失う原子に与えられた電荷と名前は何ですか?
  3. アンモニアは極性結合結合ですか?
  4. Fe2SO4とFESO4.7H2Oが強く加熱されている場合、何が観察されますか?
  5. 水溶液における水素と水酸化物イオン濃度の関係を説明してください。
  6. 光合成反応方程式とは何ですか?