Көміртектің түзілуі және оттегінің айналымы

Орындаған:Султанова Ш

Қабылдаған: Доц. м. а. Ерденов М

Көміртегінің айналымы

Фотосинтез үшін көміртегінің көзі атмосферадағы немесе суда еріген көмірқышқыл газы болып табылады. Өсімдіктер түзген органикалық заттың құрамында көміртегі қоректену тізбегі бойынша тірі не өлі өсімдік ұлпалары арқылы өтіп, тыныс алу, ашу немесе отынның жануы нәтижесінде көмірқышқыл газы түрінде атмосфераға қайтады. Көміртегі циклының ұзақтығы үш-төрт жүз жылдыққа тең. Осы кезеңде биосферадағы көміртектің жалпы массасы шамамен 4000 Гт. Оның 1000 Гт биомасса үлесіне жатады. Биосферадағы жылдық нетто-биоөнімінің мөлшері көміртекпен есептегенде 90-100 Гт. Осы мөлшерде көміртек дем алу және ыдырау (деструкция) процестерінде де бөлініп отырады. Сонымен, көміртекпен есептегенде биосфера биомассасының жаңару мерзімі 10 жылды құрайды.

Оттегі (латынша -oxygenium),

O - элементтердің периодты жүйесінің VI-тобындағы химиялық элемент. Оттегі - химияның ең маңызды элементі жəне Жер бетіндегі көптеген тірі ағзалардың тыныс алуын қамтамасыз етеді. Оттегісіз біз бірнеше минут қана өмір сүре аламыз. Жасушалар мен талшықтар өмір тіршілігіне қажетті өздеріндегі энергияны босата отырып, органикалық заттарды тотықтыру үшін оттегін пайдаланады. Оттегінің физиологиялық əсері өте көп қырлы, алайда, оның емдік əсерінде маңызды рөлді ағза талшықтардағы оттегі жетіспеушілігін орнына қайта келтіру қабілеті атқарады.

Осы оттегімен адамдар мен жануарлар тыныс алады, одан басқа жер қыртысындағы минералдар түзіледі. Табиғатта оттегінің қатысуымен тоттану, шіру, aшy сияқты бүліну үдерістері де жүріп жатады. Оттегінін, атмосферадағы қоры 1, 5•1015 т, оның 1•1010 тоннасы жану үшін жұмсалады. Тыныс алу жеке ағзаның өмірі үшін, ал шіру - эволюция (даму) үшін маңызды үдерістер болып табылады.

Оттегінің табиғаттағы айналымына тоқталсақ табиғатта оттегі негізінен фотосинтез нəтижесінде түзіледі, ол жапырақтарда жəне теңіз балдырларында жүретін үдеріс.

6СO2 + 6Н2O → С6Н12O6 + 6O2 ↑

Оттегі табиғатта екі түрлі жай зат күйінде кездеседі, оның бірі O2, екіншісі O3, ол озон деп аталады. Енді озонмен жете таныссақ, озон найзағай ойнағанда ауада пайда болатыны белгілі. Сонда электр зарядының əсерінен мына реакция жүреді:

3O2 → 2O3

Бір элементтің бірнеше жай зат күйінде болу құбылысы аллотропия деп аталады. Озонның формуласы О3, салыстырмалы молекулалық массасы 48, оттегінен 1, 5 есе ауыр (48 : 32 = 1, 5), суда аз еритін, -112°С-да қайнайтын, - 193°С-да балқитын газ күйінде қою-көк түсті, ал қатты күйінде көктен қара-күлгін түске дейін боялады.

Молекулалы сутегінің түзілуі жəне тотығуы Микроорганизмдердің тыныс алуы.

Əр түрлі ағзалар өздерінің тіршілігі жəне жасушада күрделі органикалық қосылыстардың түзілуі үшін үнемі энергияны керек етеді. Жасыл өсімдіктер энергияны хлорофильдер көмегімен күн сəулесінен алады. Ал микроағзалардың басым көпшілігінде мұндай қасиет болмағандықтан энергияны органикалық немесе минералдық заттарды химиялық жолмен ыдырату барысында алады. Міне бұл энергия микробтар тіршілігінің негізгі көзі болып есептеледі. Тотығу үдерісі əрбір тірі жасушада жүретіндіктен бұл үдерісті тыныс алу деп атайды.

Микроағзалардың тыныс алуы мен коректенуі арасында тығыз байланыс болғандықтан оларды жеке қарауға болмайды. Өйткені бактерия жасушасына қоректік заттар енген кезде біраз мөлшерде энергия пайдаланылады. Ал тыныс алу кезінде энергияның сыртқа бөлініп шығатыны да белгілі. Бұл екі үдеріс бір мезгілде жүруі мүмкін. Мəселен, қоректік орта ретінде қант алынса, гетеретрофты микроағзалар оны өз денесінің ақуызын құрауда көміртегінің көзі ретінде пайдаланады жəне энергияны да осыдан алады. Тіршілік барысында бактерия жасушаларынан біраз мөлшерде жылу бөлінеді. Оның бірсыпырасын жасуша пайдаланса, бірсыпырасы сыртқы ортаға бөлініп шығып, температураның жоғарылауына себеп болады. Қанттың ыдырауы мына реакция барысында көмір қышқыл газы мен су пайда болады. Тыныс алудың осындай түрі кейбір шіріту бактериялары мен зең саңырауқұлақтарында кездеседі.

Кейде органикалык заттардың ыдырауы оттегінің қатынасынсыз да жүре беруі мүмкін. Мұнда аралық заттар ретінде түрлі кышқылдар пайда болады, оны басқаша ашу үдерісі деп атайды. Кейбір бактериялар энергияны органикалык заттарды ауадағы оттегінсіз ыдырату арқылы алатындығын 1861 жылы Л. Пастер анықтады.

Бактериялардың тыныс алуы көпшілік жағдайда жоғары сатыдағы ағзалардың аэробты тыныс алуына тым ұқсас келеді. Ол екі сатыдан тұрады.

Бірінші сатының өзі бірнеше реакциялардан құралады. Бұнда органикалық зат көмір қышқыл газына дейін тотығады, босап шығатын сутегі атомы акцепторға қарай ауысады. Дəл осы саты Кребс циклі немесе үш көміртекті қышқылдар циклі деп аталатын реакциялар тізбегінен тұрады.

Екінші сатыда босаған сутегі атомы оттегімен тотығып АТФ (аденозин үш фосфор қышқылын) түзіледі. Осы екі саты ортадағы органикалық заттардың көмір қышқыл газы мен суға дейін тотығуына жəне биологиялық жағынан аса ағалы энергияның түзілуіне əкеліп соқтырады. Кребс циклі кезінде жүретін реакциялар қысқаша түрде келесідей сипатта жүреді.

Қанттың бастапқы кезде ыдырауы ашу үдерісіндегідей жүреді. Бірақ бұнда түзілетін пирожүзім қышқылының езгерісі басқашалау болады. Карбон тобы ажырағанда ол сірке альдегидіне (немесе сірке қышқылына) айналады жəне тотығу ферменттерінің бірі - А коферментімен қосылады да, А-ацетил коферментін түзеді (КоА-Н) . Қос көміртекті цикл құрамында көміртегінің төрт атомы бар сірке қымыздық қышқылымен реакцияға түсіп, алты атомды көміртегі бар - лимон кышқылына айналады. Ал бұның өзі аконитатгидратаза ферментінің əсерінен бір молекула суын жоғалтып цисаконит қышқылына айналады. Енді осы фермент қайта əсер еткенде цисаконит қышқылына бір молекула су косылады да изолимон қышқылы түзіледі.

Активті тобында НАДФ бар ферментінің əсерінен изолимон қышқылынан сутегінің екі атомы бөлініп шығады да, нəтижесінде қымыздық-янтарь қышқылы түзіледі.

Ұқсас жұмыстар

Фотосинтез урдісі

Сабақтың міндеттері

Биосфера құрылымы

Тыныс алу Микроорганизмдердің аэробты және анаэробты тыныс алу процесі

Көміртек диоксиді

ТОПЫРАҚТЫҢ БИОЛОГИЯЛЫҚ ЗАТ

ГЕОСФЕРАДАҒЫ ЗАТТАР МЕН ЭНЕРГИЯНЫҢ АЙНАЛЫМЫ

Қанның биохимиясы оттегінің токсикалық түрлері, олардың пайда болуы және ағзаның клеткаларына әсері

Физикалық қасиеті

Болаттың тотығу дәрежесі

Пәндер