Azot Döngüsü İle İlgili Bilgi

Azot Döngüsü nedir, Azot Döngüsü hakkında bilgi, Azot Döngüsü ile ilgili bilgi, Azot Döngüsüyle ilgili bilgiler, Azot Döngüsünün özellikleri

Yaşamın başlangıcından beri, atmosfer ve okyanuslar azot içerir Azot canlılar için önemli bir maddedir Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için oksijen ve karbondioksite ihtiyaç duydukları gibi, büyüyebilmek için de azota (N2) ihtiyaç duyarlar Çünkü proteinlerin ve DNA’nın önemli bir bileşenidir Azot, canlı vücudunda özellikle nükleik asitlerin, proteinlerin ve vitaminlerin yapısında %15 oranında bulunmaktadır Gaz halindeki azot (N2), atmosferin %78′ini oluşturur Üçlü kovalent bağı, bu iki azot atomunu sıkıca bir arada tutar Azot Döngüsü, daha çok biyosferin ince bir tabakasnda gerçekleşir Azot bileşikleri bu ince kabuk içinde birbirine dönüşür Bu işlemlere azot döngüsü denir Azot döngüsü yaşamın sürekliliğini sağlayan bir doğa olayıdır Bu döngüde azot bileşikleri sürekli olarak topraktan canlılara ve sonra tekrar toprağa geri dönerler Ancak bir miktar azot atmosfere gider ve tekrar geri alınır Canlılar havadaki bu azotu, ihtiyaçları olmasına rağmen doğada bulunduğu gibi bünyelerine alamazlar Bu gazın bir şekilde canlıların kullanabileceği hale dönüştürülmesi ve canlılar tarafından tüketilip bitirilmemesi için bir döngü şeklinde atmosfere geri dönmesi gerekmektedir Bu zorunluluğu ise mikroskobik bakteriler karşılamaktadır

Azot çok az organizma tarafından gaz haliyle alınarak kullanılabilindiğinden Ekosistemlerdeki canlıların kullanabilmesi için öncelikle atmosferik azot gazının inorganik formda fikse edilmesi gerekmektedir Azot gazının çeşitli şekillerde bağlanarak kullanılabilir bileşikler haline dönüşmesi olayına fiksasyon denir Fiksasyon sonucu elde edilen inorganik form genellikle amonyak ve nitrattır Dünyadaki azot fiksasyonu, bazı canlılar tarafından (Rhizobium, Azotobacter, Oscillatoria, Anabeana) biyolojik süreçlerle gerçekleşebildiği gibi, fizikokimyasal (şimşek, yıldırım gibi etkenlerle azotun nitrata dönüşümü) ve endüstriyel süreçlerle (sentetik nitratlı gübre üretimi) de gerçekleşmektedir Yapılan hesaplamalara göre yıllık azot fiksasyonunun en önemli miktarını biyolojik fiksasyon oluşturmaktadır Gübre üretimi ile yapılan sunni fiksasyon, biyolojik fiksasyonun yaklaşık yarısı; şimşek, yıldırım ve yanardağ hareketleri gibi fizikokimyasal yolla oluşan fiksasyon ise yaklaşık 1/8′i kadardır

Biyolojik fiksasyon yapan Rhizobium cinsi bakteriler, bazı baklagillerin kökünde simbiyotik olarak yaşamaktadır Sucul ekosistemlerdeki biyolojik azot fiksasyonunun çok önemli bir kısmı Anabeana ve Oscillatoria cinsi mavi-yeşil algler tarafından gerçekleştirilmektedir Toprakta ise Azotobacter ve Clostridium cinsi bakteriler önemli derecede biyolojik fiksasyonu gerçekleştiren canlılardır (Kormondy, 1984)

Fiksasyona uğramış olan azotun, diğer canlılar tarafından kullanıla*bilmesi için öncelikle bitkiler tarafından alınarak özümlenmesi (organik bünyeye katılması) zorunludur Her ne şekilde olursa olsun, fiksasyona uğrayarak toprağa ve suya karışan nitrat formundaki inorganik azot (NO3), suda erimek suretiyle bitkiler tarafından alınabilir Bitkiler tarafından emilen nitrat, protein ve nükleik asit gibi biyomoleküllerin üretiminde kullanılır Böylece azot, abiyotik çevreden biyotik unsurlara geçmiş olur Bitkilerden beslenme yoluyla tüm canlılara ulaştırılır Azot, bitkiler ve hayvanlar atık ürettiklerinde ya da öldüklerinde, ayrışma tekrar toprağa döner Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de nitrit ya da nitratı tekrar azot gazına dönüştürür Böylece azot tekrar atmosfere karışır

Bakteriler azot bağlama işlemi için nitrojenaz enzimi kullanırlar Bu enzim, iki proteinden oluşur Bu proteinler iki atom arasındaki bağları kırmak ve 1 molekül N2′den 2 molekül amonyak elde etmek için 1-2 saniyede 8 kez ayrılıp birleşirler

Azot Döngüsü

Biyosfer yer kabuğunu saran atmosferin ince bir tabakasıdır Azot bileşikleri bu ince kabuk içinde birbirine dönüşürBu işlemlere azot çevrimi denir Azot çevrimi yaşamın sürekliliğini sağlayan bir doğa olayıdır Bu çevrimde azot bileşikleri sürekli olarak topraktan canlılara ve sonra tekrar toprağa geri dönerler Ancak bir miktar azot atmosfere gider ve tekrar geri alınır Önce azot bileşiklerinin toprakla yaşayan varlıklar arasındaki değişimini ele alalım Toprak ekseri nitrat bileşikleri içerir Bu bileşikler ya inorganik olarak amonyak bileşiklerinden veya organik olarak ölmüş bitki ve hayvan kalıntılarından oluşan humus adı verilen maddelerden toprağa karışır Topraktaki bu nitrat bileşikleri bitki ve hayvanlardaki bütün proteinlerin kaynağını oluşturur Bitkiler nitratlı bileşikleri gıda olarak kullanır ve onları amino asit ve proteinlere dönüştürürler Azot bileşikleri eksik olan topraklarda bitkiler gelişemez Azotça fakir topraklarda büyüyen bitkiler, azotça zengin topraklarda büyüyen bitkilere göre daha az verim ve proteine sahiptirler Bitkiler ölünce taşıdıkları protein ya doğrundan toprağa veya hayvanlara geçer Proteinler hayvanların büyüme ve gelişmesi için de çok gereklidir Vücudumuzun temel işlemleri için vitaminlerin, proteinlerin , hormon ve enzimlerin alınması gerektiğinden, yeterli azotlu gıdalar yemeyen kişilerde beslenme bozuklukları görülür Bitkilerde olduğu gibi hayvanlar ölünce de taşıdıkları azot bileşikleri toprağa sürekli olarak ancak genellikle artık şeklinde geri döner Hayvan dışkı ve artıkları yüksek oranda nitratlı bileşikler içerir Örneğin gübre üzerinde oluşan beyaz benekler potasyum nitrattır İngiltere’de, Elizabeth döneminde işçilerin gübrelerin bir kısmının barut yapımı için hükümete vermeleri bir yurtseverlik görevi idi Azot sadece toprak ve canlılar arasında dolaşmaz,bu arada bir kısım azot atmosfere karışırDaha sonra bu azotun bir kısmı ışık etkisi ile amonyağa dönüşür ve yağmurla beraber toprağa düşer Topraktaki bazı bakteriler azotu doğrudan diatomik azota dönüştürürken bir kısmı da havadan azot alarak azot bileşikleri yaparlar Örneğin fasulye ve yerfıstığı gibi baklagillerin köklerinde yaşayan Rhizobia bakterisi bitkilerden karbonhidratları alır ve bunları yeni azot bileşiklerine çevirir Rhizobia ile baklagiller arasındaki ilişki bir ortak yaşama şeklidir (Bitki ve bakteri arasında karşılıklı faydaya dayanan bir yaşam şekli)

Bakteriler tarafından üretilen azot bileşikleri bitkiler tarafından alınarak proteinlere çevrilir, yan ürün olarak daha fazla karbonhidrat üretilirSonuç olarak Rhizobia ve baklagiller birbiri olmadan yaşayamaz Suda biraz daha değişik azot çevrimi oluşur Balıklar kendi artıkları ile beraber azot bileşiklerini suya bırakırlar, sudaki bakteriler bu artıkları nitrat bileşiklerine çevirirler Sonra sudaki yosun gibi bitkiler nitratları besin olarak alırlar Yosunlar besin olarak balıklar tarafından yenir ve çevrim yeniden başlar Sudaki azot çevrimi ile topraktaki çevrim arasındaki en belirgin farklılık, topraktaki çevrimin bir humus kademesinde geçmesidir Ancak, organik atıkların deniz veya gölün dibine çökmesi bir humus tabakası oluşabilir Dolayısıyla sualtı hayvanları bu kaynaktan beslenebilir Azot çevrimi bazen tam olarak oluşmaz Örneğin;tarımda toprağın azot içeriği azalabilir Sonuçta daha düşük verim ve daha zayıf bir ürün alınır Azot eksikliği bir dereceye kadar toprağa gübre ilavesiyle veya ekimden önce baklagil tohumları Rhizobia bakterisi aşılamakla giderilebilir Ancak bu yöntemler toprakta bulunması gereken azot gereksinimini karşılamak için yetersizdir Ancak nöbetleşe ekimle karşılanabilir Otomobil ve uçak motorları egsoz gazları ile çevreye azotdioksit gibi bazı azot bileşikleri yayarlar Bu bileşikler atmosferde kalmaya eğilimlidirler ve oldukça zehirlidirler Suya her gün lağım suyu karışması da azot çevrimini etkiler Böyle bir durum 1960’ lı yıllarda Erie gölünde meydana gelmişti