Кругообіг вуглецю. Принципи та значення
У біосфері нашої планети відбувається безліч складних процесів, викликаних життєдіяльністю організмів, впливом людини і еволюційними змінами, що відбуваються в товщі надр і в глибинах океанів. Основним з них є кругообіг вуглецю. Без нього неможливе життя на Землі.
За великим рахунком, круговорот вуглецю являє собою глобальний механізм, відповідальний за засвоєння і виділення в атмосферу вуглекислого газу. Засвоєння вуглецю всім нам відомо як фотосинтезу, і за цю частину відповідають рослини. Виділення / повернення вуглекислоти відбувається за допомогою її видихання живими організмами, роботи промислових підприємств і процесів розкладання
Схема круговороту вуглецю дозволить більш повно представити цей процес, що складається з двох етапів:
- Засвоєння вуглекислого газу (CO2) Рослинами, мікроскопічними живими організмами і подальше перетворення його в більш складні основні хімічні сполуки (Жири, вуглеводи, білки).
- Повернення вуглекислоти в атмосферу за допомогою дихання живих істот і іншими шляхами.
Однак круговорот вуглецю представляє більш складний процес. Так, після смерті організмів частина з них переробляється бактеріями і дійсно повертається в атмосферу за досить короткий термін. Але частина останків перетворюється на мертву органічну масу.
Саме ці останки органіки через кілька сотень років будуть перетворені, і в підсумку перетворяться на вугілля, нафта або торф. Дані копалини будуть використані людиною в різних цілях, і вуглець з них буде повернений в атмосферу.
Окремо хочеться зупинитися на процесі повернення CO2 в круговорот вуглецю.
Жири. Розщеплення жирів різного походження можливо завдяки участі в цьому процесі мікроорганізмів, що володіють ферментами, спрямованими на розщеплення цього з`єднання. В результаті утворюється гліцерин і вищі кислоти жирового ряду. Гліцерин розпадається на пировиноградную кислоту (ПВК). Вона, залежно від умов, перетвориться на воду, кислоту або спирт, а в повітря буде виділена молекула вуглецю.
Вуглеводи. Ці речовини є основними носіями клітковини, яка 
засвоюється і переробляється лише деякими мікроорганізмами. У процесі її переробки утворюється глюкоза, яку окислюють практично всі види грибків і бактерій. В результаті глюкоза буде розщеплена на воду і вуглекислий газ. Це - не єдиний варіант. Процес окислення може призвести до утворення метану, але з обов`язковим виділенням вуглецю.
У зв`язку з тим, що всі процеси неоднакові за термінами свого протікання, виділяють два типи кругообігу даної речовини в біосфері:
- Геологічний (формування корисних копалин) - може обчислюватися тисячами і мільйонами років.
- Біологічний (смерть і розкладання рослин і тварин) - дуже активний процес, який може займати від декількох днів до декількох років.
Безумовно, представлене тут опис є вельми поверхневим і не відображає всієї суті хімічних та інших процесів, завдяки яким на планеті підтримується кругообіг вуглецю.
Горіння метану Метан являє собою газоподібне хімічну сполуку з хімічною формулою CH4. Це найпростіший представник алканів. Інші назви цієї групи органічних сполук: граничні, насичені чи парафінові вуглеводні. Вони характеризуються наявністю простого зв'язку між…
Граничні вуглеводні: загальна характеристика, ізомерія, хімічні властивості Вуглеводні - найпростіший клас органічних речовин, їх молекули мають атоми тільки двох хімічних елементів - вуглець і водень. З різних вуглеводнів за допомогою методів хімічного синтезу отримують більшість класів органічних сполук.Вуглеводні…
Діоксид вуглецю Окис вуглецю, молекула якої складається з одного атома C і двох атомів O (тобто ступінь окислення вуглецю в ній дорівнює +4), називається діоксид вуглецю (інші назви: вуглекислий газ, ангідрид вугільної кислоти, двоокис вуглецю). Ця речовина…
Цикл Кребса - основні етапи та значення для біологічних систем Основна маса хімічної енергії вуглецю вивільняється в аеробних умовах за участю кисню. Цикл Кребса називають ще циклом лимонної кислоти, або клітинним диханням. У розшифровці окремих реакцій цього процесу взяли участь багато вчених: А. Сент-Дьордь,…
Вуглекислий газ. Властивості, отримання, застосування Вуглекислий газ - речовина, яка має безліч назв: оксид вуглецю (IV), діоксид вуглецю або ж двоокис вуглецю. Також його ще називають вугільним ангідридом. Він є абсолютно безбарвним газом, який не має запаху, з кислуватим смаком. Вуглекислий газ…
Енергетичний обмін Обмін речовин - це невід'ємний компонент життєдіяльності організму. Він включає в себе кілька процесів. Енергетичний обмін передбачає розщеплення органічних речовин і вивільнення енергії хімічних сполук і зв'язків. Відзначено, що її подальший…
Чотирихлористий вуглець Вуглець чотирихлористий (CCl4) являє собою безбарвну, негорючу рідину, здатну сильно заломлювати світло. Речовина володіє солодкуватим запахом. Чотирихлористий вуглець володіє також і наркотичною дією. В умовах звичайної температури елемент проявляє…
Двоокис вуглецю, її фізико-хімічні властивості та значення Двоокис вуглецю, або діоксид - назви-синоніми добре відомого вуглекислого газу. Згідно хімічної класифікації, ця речовина - оксид вуглецю (IV), СО2. У нормальних умовах дане з'єднання знаходиться в газоподібному стані, не має кольору і запаху, однак…
Що нам відомо про двоокису вуглецю? Двоокис вуглецю (СО2) - Це газ з ледь вловимим кислуватим присмаком, який не має ні кольору, ні запаху. Його концентрація в атмосфері Землі в середньому становить близько 0,04%. З одного боку, для підтримки життя він абсолютно непридатний. А з…
Забруднення повітря Процес забруднення атмосфери триває вже не перше тисячоліття, однак ніколи раніше він не був настільки інтенсивним, як в останні десятки років. Єдине вплив, який колись чинив людина на атмосферу, викликаючи забруднення повітря, це використання…
Ступінь окислювання вуглецю показує складність хімічних зв'язків Кожен елемент здатний утворювати проста речовина, перебуваючи у вільному стані. У такому стані рух атомів відбувається однаково, вони симетричні. У складних речовинах справа йде набагато складніше. Хімічні зв'язки в такому випадку асиметричні, в…
Вуглець - це Атом вуглецю. Маса вуглецю Одним з найдивовижніших елементів, який здатний формувати величезна кількість різноманітних з'єднань органічної і неорганічної природи, є вуглець. Це настільки незвичайний за властивостями елемент, що ще Менделєєв передрікав йому велике майбутнє,…
Що таке кругообіг речовин? Кругообіг речовин в екосистемі. Схема круговороту речовин у природі З самого початку існування нашої планети постійно відбуваються різні процеси передачі енергії між живими організмами і навколишнім середовищем. Вона перетвориться, переходить в інші форми, зв'язується і знову розсіюється. Те ж саме можна сказати і…