De syrgascykel hänvisar till cirkulationsrörelsen av syre på jorden. Det är en gasformig biogeokemisk cykel. Syre är det näst vanligaste elementet i atmosfären efter kväve och det näst vanligaste i hydrosfären efter väte. I denna mening är syrgascykeln ansluten till vattencykeln..
Cirkulationsrörelsen av syre inkluderar produktionen av dioxygen eller molekylärt syre med två atomer (Otvå). Detta inträffar på grund av hydrolys under fotosyntes som utförs av de olika fotosyntetiska organismerna..
Otvå Det används av levande organismer i cellulär andning och genererar koldioxidproduktion (COtvå), den senare är en av råvarorna för fotosyntesprocessen.
Å andra sidan sker i den övre atmosfären fotolys (hydrolys aktiverad av solenergi) av vattenånga orsakad av ultraviolett strålning från solen. Vatten bryts ned och släpper ut väte som går förlorat i stratosfären och syre integreras i atmosfären.
Genom att interagera en O-molekyltvå Med en syreatom, ozon (O3). Ozon utgör det så kallade ozonskiktet.
Artikelindex
Syre är ett kemiskt grundämne som inte är metalliskt. Dess atomnummer är 8, det vill säga den har 8 protoner och 8 elektroner i sitt naturliga tillstånd. Under normala temperatur- och tryckförhållanden förekommer den i form av diosyrgas, färglös och luktfri. Dess molekylformel är Otvå.
Otvå innehåller tre stabila isotoper: 16ELLER, 17Eller och 18O. Den dominerande formen i universum är 16O. På jorden representerar den 99,76% av det totala syret. De 18Eller representerar 0,2%. Formen 17Eller är det mycket sällsynt (~ 0,04%).
Syre är det tredje vanligaste elementet i universum. Isotopproduktion 16Eller det började i den första generationen av solheliumbränning som inträffade efter Big Bang.
Upprättandet av kol-kväve-syre-nukleosyntescykeln i senare generationer av stjärnor har gett den dominerande syrekällan på planeterna..
Höga temperaturer och tryck ger vatten (HtvåO) i universum genom att alstra reaktionen mellan väte och syre. Vatten är en del av sammansättningen av jordens kärna.
Magmautsprång avger vatten i form av ånga och detta kommer in i vattencykeln. Vatten bryts ner genom fotolys till syre och väte genom fotosyntes och genom ultraviolett strålning i de övre nivåerna av atmosfären..
Den primitiva atmosfären före utvecklingen av fotosyntes av cyanobakterier var anaerob. För levande organismer anpassade till den atmosfären var syre en giftig gas. Än idag orsakar en atmosfär av rent syre irreparabel skada på cellerna.
Fotosyntes har sitt ursprung i den evolutionära linjen av dagens cyanobakterier. Detta började förändra jordens atmosfär för cirka 2,3-2,7 miljarder år sedan..
Spridningen av fotosyntetiserande organismer förändrade atmosfärens sammansättning. Livet utvecklades mot anpassning till en aerob atmosfär.
Krafterna och energierna som verkar för att driva syrgascykeln kan vara geotermisk när magma driver ut vattenånga eller så kan den komma från solenergi.
Det senare ger den grundläggande energin för fotosyntesprocessen. Kemisk energi i form av kolhydrater som härrör från fotosyntes driver i sin tur alla levande processer genom livsmedelskedjan. På samma sätt producerar solen differentiell planetvärme och orsakar marina och atmosfäriska strömmar..
På grund av dess överflöd och höga reaktivitet ansluter syrecykeln till andra cykler som COtvå, kväve (Ntvå) och vattencykeln (HtvåELLER). Detta ger det en multicyklisk karaktär.
Reservoarerna för Otvå och COtvå de är länkade av processer som involverar skapande (fotosyntes) och förstörelse (andning och förbränning) av organiskt material. På kort sikt är dessa oxidationsreduktionsreaktioner den största källan till variation i O-koncentration.två i atmosfären.
Denitrifierande bakterier får syre för andningen från nitrater i jorden och frigör kväve.
Syre är en av huvudkomponenterna i silikater. Därför utgör den en viktig del av jordens mantel och skorpa..
21% av atmosfären består av syre i form av dioxygen (Otvå). De andra formerna av atmosfärisk syre närvaro är vattenånga (H.tvåO), koldioxid (COtvå) och ozon (O3).
71% av jordens yta täcks av vatten. Mer än 96% av vattnet som finns på jordytan är koncentrerat i haven. 89% av massan i haven består av syre. Kompaniettvå Det löses också i vatten och genomgår en utbytesprocess med atmosfären..
Kryosfären avser massan av fryst vatten som täcker vissa områden på jorden. Dessa ismassor innehåller cirka 1,74% av vattnet i jordskorpan. Å andra sidan innehåller is varierande mängder fastnat molekylärt syre.
De flesta molekyler som består av levande ting innehåller syre. Å andra sidan är en stor andel levande saker vatten. Därför är den markbundna biomassan också en syrereserv.
Generellt sett innefattar cykeln som syre följer som kemiskt medel två stora områden som utgör dess karaktär som en biogeokemisk cykel. Dessa områden är representerade i fyra steg.
Geo-miljöområdet omfattar förskjutningar och inneslutning i atmosfären, hydrosfären, kryosfären och geosfären av syre. Detta inkluderar miljöstadiet i reservoaren och källan, och scenen för återgång till miljön..
Två etapper ingår också i det biologiska området. De är förknippade med fotosyntes och andning.
Den huvudsakliga källan till atmosfäriskt syre är fotosyntes. Men det finns andra källor från vilka syre kan komma in i atmosfären..
En av dessa är den flytande yttre manteln i jordens kärna. Syre når atmosfären i form av vattenånga genom vulkanutbrott. Vattenånga stiger till stratosfären där den genomgår fotolys som ett resultat av högenergistrålning från solen och fritt syre produceras..
Å andra sidan avger andning syre i form av COtvå. Förbränningsprocesser, särskilt industriella processer, förbrukar också molekylärt syre och bidrar med COtvå till atmosfären.
I utbytet mellan atmosfären och hydrosfären passerar upplöst syre i vattenmassor in i atmosfären. CO för sin deltvå Atmosfär löses i vatten som kolsyra. Upplöst syre i vatten kommer främst från fotosyntesen av alger och cyanobakterier.
I de övre nivåerna av atmosfären hydrolyserar högenergistrålning vattenånga. Kortvågstrålning aktiverar O-molekylertvå. Dessa är uppdelade i fria syreatomer (O).
Dessa fria O-atomer reagerar med O-molekylertvå och producera ozon (O3). Denna reaktion är reversibel. På grund av effekten av ultraviolett strålning, O3 bryts ner till fria syreatomer igen.
Syre som en komponent i atmosfärisk luft är en del av olika oxidationsreaktioner och blir en del av olika markföreningar. En viktig diskbänk för syre är oxidationen av gaser från vulkanutbrott..
Den största vattenkoncentrationen på jorden är haven, där det finns en enhetlig koncentration av syreisotoper. Detta beror på det konstanta utbytet av detta element med jordskorpan genom hydrotermiska cirkulationsprocesser..
Vid gränserna för de tektoniska plattorna och havsryggarna genereras en konstant gasutbytesprocess.
Landismassor, inklusive polära ismassor, glaciärer och permafrost, är en viktig sänka för syre i form av fast tillståndsvatten..
På samma sätt deltar syre i gasutbytet med jorden. Där utgör det det vitala elementet för andningsprocesserna i jordmikroorganismer..
En viktig sänka i jorden är processerna för mineraloxidation och förbränning av fossila bränslen..
Syret som ingår i vattenmolekylen (HtvåO) följer vattencykeln i avdunstning-transpirations- och kondensationsutfällningsprocesserna.
Fotosyntes sker i kloroplaster. Under fotosyntesens ljusfas krävs ett reduktionsmedel, det vill säga en elektronkälla. Nämnda medel i detta fall är vatten (HtvåELLER).
Genom att ta väte (H) från vatten, syre (Otvå) som en avfallsprodukt. Vatten kommer in i växten från jorden genom rötterna. När det gäller alger och cyanobakterier kommer det från vattenmiljön.
Allt molekylärt syre (Otvå) som produceras under fotosyntes kommer från vattnet som används i processen. CO konsumeras i fotosyntestvå, solenergi och vatten (HtvåO) och syre frigörs (Otvå).
Otvå som genereras i fotosyntes utvisas i atmosfären genom stomata när det gäller växter. Alger och cyanobakterier återför det till miljön genom membrandiffusion. På liknande sätt leder andningsförfaranden tillbaka syre till miljön i form av koldioxid (COtvå).
För att utföra sina vitala funktioner måste levande organismer effektivisera den kemiska energi som genereras av fotosyntes. Denna energi lagras i form av komplexa kolhydratmolekyler (sockerarter) när det gäller växter. Resten av organismerna får det från kosten
Processen genom vilken levande varelser utvecklar kemiska föreningar för att frigöra erforderlig energi kallas andning. Denna process äger rum i celler och har två faser; en aerob och en anaerob.
Aerob andning äger rum i mitokondrier hos växter och djur. I bakterier utförs det i cytoplasman, eftersom de saknar mitokondrier.
Det grundläggande elementet för andning är syre som oxidationsmedel. Andningen förbrukar syre (Otvå) och CO släppstvå och vatten (HtvåO), producerar användbar energi.
Kompaniettvå och vatten (vattenånga) släpps ut genom stomata i växter. Hos djur COtvå det frigörs av näsborrarna och / eller munnen och vattnet genom svettning. I alger och bakterier COtvå frigörs genom membrandiffusion.
I växter, i närvaro av ljus, utvecklas en process som förbrukar syre och energi som kallas fotorespiration. Fotorespiration ökar med ökande temperatur på grund av ökningen av CO-koncentrationen.två med avseende på koncentrationen av Otvå.
Fotorespiration skapar en negativ energibalans för växten. Konsumera Otvå och kemisk energi (producerad genom fotosyntes) och frigör COtvå. Av denna anledning har de utvecklat evolutionära mekanismer för att motverka det (C4- och CAN-metabolismer)..
Idag är den stora majoriteten av livet aerobt. Utan cirkulationen av Otvå i planetsystemet skulle livet som vi känner det idag vara omöjligt.
Dessutom utgör syre en betydande del av jordens luftmassor. Därför bidrar det till de atmosfäriska fenomen som är kopplade till det och dess konsekvenser: erosiva effekter, klimatreglering, bland andra..
Direkt genererar det oxidationsprocesser i jorden, av vulkaniska gaser och på konstgjorda metallstrukturer..
Syre är ett grundämne med hög oxidativ kapacitet. Även om syremolekyler är mycket stabila eftersom de bildar en dubbelbindning, eftersom syre har en hög elektronegativitet (förmåga att attrahera elektroner), har den en hög reaktiv kapacitet. På grund av denna höga elektronegativitet griper syre in i många oxidationsreaktioner.
De allra flesta förbränningsprocesser som sker i naturen kräver deltagande av syre. Likaså i de som genereras av människan. Dessa processer uppfyller både positiva och negativa funktioner i antropiska termer.
Förbränning av fossila bränslen (kol, olja, gas) bidrar till ekonomisk utveckling, men är samtidigt ett allvarligt problem på grund av dess bidrag till global uppvärmning.
Stora skogsbränder påverkar den biologiska mångfalden, även om de i vissa fall är en del av naturliga processer i vissa ekosystem.
Ozonskiktet (O3) i stratosfären, är atmosfärens skyddande skydd mot inträde av överskott av ultraviolett strålning. Denna mycket energiska strålning ökar den globala uppvärmningen.
Å andra sidan är det mycket mutagen och skadligt för levande vävnader. Hos människor och andra djur är det cancerframkallande.
Utsläpp av olika gaser orsakar förstöring av ozonskiktet och underlättar därför inträngning av ultraviolett strålning. Några av dessa gaser är klorfluorkolväten, klorfluorkolväten, etylbromid, kväveoxider från gödningsmedel och haloner..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.