Кроворот углерода в природе играет важную роль в жизни живых организмов. Углерод входит в состав всех органических веществ и участвует в большинстве химических и физических процессов на планете.
Общее описание
Углерод — шестой элемент в таблице Менделеева с относительной атомной массой 12. Углерод находится в четвертой группе и имеет постоянную валентность IV. Это активное вещество, которое реагирует с металлами, неметаллами, оксидами и кислотами.
В природе встречается в виде твердых веществ в горных породах. Элемент имеет несколько аллотропных модификаций – графит, алмаз, сажа, уголь. Большая часть углекислого газа содержится в атмосфере. Соединяясь с кислородом, он образует окись углерода и углекислый газ.
Угарный газ (СО) – ядовитое вещество без цвета, запаха, вкуса. Соединяясь с гемоглобином крови, нарушает клеточное дыхание, что приводит к удушению.
Значение углерода
Углерод входит в состав угольной кислоты (H2CO3), соды (Na2CO3) и всех органических соединений. Это один из жизненно важных элементов. Углерод участвует в процессах дыхания, синтезе веществ и энергетическом обмене.
В живых организмах элемент содержит:
- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота);
- нуклеиновые кислоты;
- аминокислоты;
- АТФ (аденозинтрифосфат) — универсальный источник энергии;
- липиды и жирные кислоты.
Благодаря четырём валентным электронам атом углерода способен образовывать четыре связи с атомами различных элементов. Именно этим объясняется распространённость элемента в природе в составе сложных веществ.
Круговорот
Краткая схема углеродного цикла в природе:
- углекислый газ используется растениями для фотосинтеза;
- продукт фотосинтеза — органические вещества, особенно углеводы;
- углерод поступает в организм травоядных, затем плотоядных;
- элемент возвращается в природу посредством дыхания животных и после их гибели в результате распада (осуществляемого бактериями, грибами).
Общее количество углерода в природе можно разделить на четыре части:
- остающиеся в растительных клетках;
- обнаружен в клетках животных;
- выбрасывается в атмосферу при дыхании или сжигании топлива;
- откладывается в почве, где и оказывается в результате разложения.
Углекислый газ (CO2) является конечным продуктом обмена веществ. Он образуется в процессе дыхания и полного расщепления углеводов, жиров и аминокислот. Из клетки через кровь углекислый газ попадает в легкие, а оттуда выходит в атмосферу при внешнем дыхании.
Углекислый газ – это не только продукт жизнедеятельности живых организмов. Газ образуется при сжигании ископаемого топлива – нефти, природного газа, древесины, угля. Когда углекислый газ попадает в атмосферу, круговорот элемента начинается заново.
Углерод накапливается в земной коре или на дне океана в виде горных пород или донных отложений. Именно так образуются каменный уголь, нефть, графит, алмаз.
Что мы узнали?
Углерод – важный элемент, который участвует в круговороте веществ в природе. Углерод, содержащийся в углекислом газе, поглощается растениями посредством фотосинтеза и превращается в органическое вещество, которое служит пищей для травоядных животных. Используя в пищу других животных, хищники получают углерод из органических веществ. Углерод высвобождается обратно в природу при дыхании (выделяется в виде углекислого газа) и при распаде органических тканей.
Комментирование закрыто