Азот – один из жизненно важных элементов. Азот не закрепляется в организме в свободной форме. Таким образом, бактерии помогают в круговороте азота в природе.
Общее описание
Азот — седьмой элемент в таблице Менделеева. Имеет две валентности – III и V. В природе это двухатомный газ (N2), мало растворимый в воде. Из-за прочной тройной связи между атомами азот является малореакционным веществом, вступающим в реакцию только при нагревании или под действием катализатора.
Элемент присутствует в почве, воде и живых организмах в составе сложных веществ. Свободный азот относительно стабилен в атмосфере, его содержание составляет 78% от общего объема газов. Азот может принимать жидкую и твердую форму.
Элемент входит в состав аминокислот и белков, нуклеиновых кислот. Без азота невозможно построение ДНК.
Круговорот
Круговорот азота в природе можно разделить на две части – почвенную и атмосферную. Круговорот азота через почву осуществляется следующим образом:
- в результате разложения органических веществ (растений, животных) азот превращается в аммиак (NH3);
- под воздействием бактерий аммиак окисляется до азотной кислоты (HNO3);
- азотная кислота реагирует с земляными элементами и образует кислые соли (нитраты) — CaCO3, Ca(NO3)2;
- нитраты усваиваются растениями.
Азот попадает в атмосферу также в результате гниения или горения органических веществ, например древесины или торфа. Под действием грозового разряда азот соединяется с кислородом, образуя оксид азота (II) – NO, а затем оксид азота (IV) – NO2. Оксиды реагируют с водой и образуют азотную кислоту. Вместе с дождем он попадает в почву, где образуются нитраты.
Кроме того, свободный азот могут поглощать азотфиксирующие бактерии и некоторые виды сине-зеленых водорослей. Азотфиксирующие бактерии (азотфиксаторы) находятся в симбиозе с растениями. Например, клубеньковые бактерии обитают на корнях бобовых растений. Азотфиксаторы могут усваивать азот как в присутствии, так и в отсутствие кислорода, т е могут быть аэробными и анаэробными. Они также синтезируют нитраты.
Растения могут усваивать азот только в виде солей азотной кислоты. Вместе с листьями азот сначала попадает в организм травоядных (консументы первого порядка), а затем в организм плотоядных животных (консументы второго порядка). Азот возвращается при распаде и в составе мочевины (CH4N2O).
Часть нитратов окисляется специальными денитрифицирующими бактериями до свободного азота, который возвращается в атмосферу. Процесс восстановления свободного азота из сложных соединений называется денитрификацией.
Что мы узнали?
Мы рассмотрели описание круговорота азота в природе. Азот — важный элемент, который необходим живым организмам для построения тканей и синтеза ДНК. Свободный азот плохо реагирует из-за сильных тройных связей. Таким образом, бактерии помогают усваивать азот, синтезируя аммиак, азотную кислоту и нитраты. В составе солей азот поступает в растения и далее по пищевой цепи в организмы травоядных и хищников. Новый цикл начинается со гибели и разложения живых организмов.
Комментирование закрыто