帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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氮循环

帕特里克Roisen
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作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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氮循环以不同的形式追踪氮的运动。氮气占大气的80%,大多数氮是通过固氮细菌进入生态系统的,但许多有机体仍然难以获得氮,因为它们不能以固氮的形式利用氮。使氮接近的过程称为氮固定。许多种类的细菌都有这种能力。这些细菌中有许多是在土壤中发现的,但有些物种与能够固定的微生物有共生关系。其他关键过程包括硝化、反硝化和氨化。

除了碳、氧和氢,对生物来说最重要的元素之一是氮。所以生物的氮循环是至关重要的,它的使用和是一个关键的组件在氨基酸,核酸几乎是我们需要的,这是在有机肥料的原因之一,农民把字段,氨是一种最常见的元素包含氮气。现在我们的大气80%是氮气和气体所以你会想我们可以通过吸入氮气来获得它。然而,氮气是没有用的,在大多数情况下,我吸入氮气,我呼出同样数量的氮气。一些可以进入我的血液,但不是太多,我不能吸收,它不是一种有用的形式。

这就是为什么我们需要这个叫做固氮的过程所以我们生态系统中的大部分氮都是通过固氮细菌到达那里的。它们将大气中的氮气转化成氨和铵离子。如果他们不使用氨,它会以气体的形式挥发,这就是为什么当它碰到水时,会转化成铵。氮循环中还有很多其他的过程,其中一个叫做硝化作用它将铵转化为亚硝酸盐最终转化为硝酸盐NO3 -。反硝化作用与此相反它将NO3 -转化为最终返回到大气中的氮气。

氨化作用是氮的有机形式例如在氨基酸或蛋白质中它将有机氮转化为铵。现在我们来看看这张图表它展示了氮循环的复杂性。这里我们看到大气中的氮,它被固氮细菌吸收了很多固氮细菌活在根瘤中它们与植物,如豆科植物和花生,形成了共生互惠关系。还有其他固土细菌,或者固氮细菌它们能产生更多的氨并通过氨化转化为NH4。现在植物可以吸收这种铵,我们吃的时候也可以从植物中吸收。分解者可以在分解植物的时候得到它。

但是现在硝化的最常见的方法是将氮又由不同的植物和土壤中细菌的铵转化为亚硝酸盐的过程中NO2 -并最终成NO3 -,然后再通过同化的过程他们了。在土壤的其他地方,反硝化细菌可以将氮返回到大气中,完成并重新开始氮循环。

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