MADDE DÖNGÜSÜ NEDİR?

MADDE DÖNGÜSÜ NEDİR?
Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için bazı önemli maddelerin kullanılan kadar da üretilmesi gerekmektedir.Doğada ekolojik önemi
olan bu maddeler canlılar ve çevreleri arasında alınıp verilir.Bu
maddeler güneş enerjisi yardımıyla belirli yörüngeleri izleyerek dolaşımlarını tamamlarlar.Maddelerin ekosistemdeki bu dolaşımına
madde döngüsü denir.Tüm maddeler döngü yoluyla sürekli olarak
canlılar tarafından yeniden kullanılır.
Canlılar için gerekli olup,devredilmesi gereken maddelerin en
önemlileri;oksijen,su,azot,kar bon,fosfor ve kükürttür. Bu madde
döngülerindeki en önemli rolü saprofitler ve kemosentetik bakteriler
üstlenmektedir. Çünkü bunlar doğada her an toprağa düşen
organik artıkları ve cesetleri ayrıştırarak inorganik maddelere
dönüştürürler.Daha sonra bu yollarla serbest kalan inorganik
maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez yoluyla kullanılır hale
getirilir.Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla tekrar inorganik
maddeler organik maddelere dönüştürülür. Bu organik artıklar
yaprak,odun,kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir.
Doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.
www.edibudu.tr.cc
KARBON DÖNGÜSÜ
• Canlı yapısının en önemli elementlerinden birisi
karbondur.Bütün organik bileşiklerin temel yapı
elemanıdır.Bunun için canlı organiz• malar karbonlu bileşikleri kullanmak zorundadırlar.
• Karbon doğada hem mineral biçiminde (kömür,elmas,gaz
halinde ya da suda çözünmüş durumda karbondioksit olarak)
hem de orga• nik biçimde (canlı varlıklarca oluşturulan moleküllerde)
bulunur. Yeşil bitkiler güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe
ettikleri su ve karbondioksit molekülleri ile organik maddeleri
sentezlerler.Bazı bakteriler ise besini kemosentez yoluyla
üretirler.Bitki ve bazı bak• terilerin sentezlediği organik maddeler arasında karbonhidrat
önemli bir yer tutar.Karbonhidratları ve türevlerini,saprofit
bakteriler absorbe ederek ve hayvanlar besin olarak tüketerek
solunumda kullanmaları sonucu atmosfere serbest
karbondioksit bırakırlar.
www.edibudu.tr.cc
Karbon Döngüsü
www.edibudu.tr.cc
www.edibudu.tr.cc
• Gerek hayvanların gerekse
mikroorganizmaların ölümleri sonucunda,
toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları,
metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO '
ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak
bırakılır.Şemada görüldüğü gibi CO , ışık ve
su varlığında tekrar bitkiler tarafından
fotosentez reaksiyonlarında kullanılır.
• Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri,
toprağın çok derinlerinde, yüksek basınç ve
sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi
yapılara dönüşebilirler.Petrol ve kömür,
insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için
kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO )
ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar.
www.edibudu.tr.cc
AZOT DÖNGÜSÜ
•
Tek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları
besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerden de protein sentez
ederler.Protein sentezi için gereken ana elementler ise karbondan sonra
azottur.Azot gerek proteinlerin gerekse DNA ' nın moleküler yapısı için gerekli
olan çok önemli bir elementtir.Canlılar bunun için azotu kullanmak
zorundadırlar.
•
Atmosferde %78 gibi yüksek bir oranda azot vardır.Fakat çoğu canlı
atmosferdeki serbest azotu doğrudan kullanamaz.Azotun önce bakteriler,su
yosunları ve bazı likenler tarafından başka elementler-le birleştirilerek nitratlara
dönüştürülmesi gerekir.
Havadaki azot gazı,topraktaki azot tutucu bakteriler tarafından nitratlara
dönüştürülür.Bitkiler büyümeleri için gerekli azotu sağlamak için nitratları
soğururlar.Hayvanlar bu bitkilerle beslenirler.Bakteri ve mantarlar,ölü bitki ve
hayvanları toprağa amonyum bileşikleri yayarak çürütürler.Nitrat tutan
bakteriler bu amonyum bileşiklerini, daha sonra bitkilerde kullanmak için
nitrata dönüşen,nitrite dönüştürürler.Nitrat bozan bakteriler azot bileşiklerinin
yeniden azot gazına dönüşmesini sağlarlar (denitrifikasyon).
Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, yosun
vb. gibi canlılar tarafından absorbe edilerek protein sentezinde
kullanılırlar.Bitkilerin kendileri de azotu kullanıp protein sentezlediği gibi,
hayvanlar tarafından tüketilerek sindirildikten sonra yapılarındaki azotla yine
protein sentezi gerçekleştirilir.
Ayrıca yıldırım ve şimşek gibi gibi doğa olayları toprağa azot bağlanmasında
etki ederler.
•
•
•
www.edibudu.tr.cc
Azot Döngüsü
www.edibudu.tr.cc
SU DÖNGÜSÜ
•
•
•
•
•
•
•
•
Su, bazı doğal kuvvetler ve hava hareketleriyle atmosfer ile yer yüzündeki
karalar ve sular arasında sistemli bir şekilde hareket etmektedir.Buna su
döngüsü veya hidrolojik dolaşım denir.
Güneş enerjisinin ısıtmasıyla ,çeşitli kaynaklardan atmosfere çıkan su
buharı;yağmur,kar,dolu gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne döner.Bu
suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken,daha büyük bir kısmı,göl ve deniz
gibi kaynaklarda birikir.Su döngüsü de,
öteki tüm döngüler gibi süreklidir.Bitkiler de terleme ile su döngüsüne katılır.
Yer yüzündeki bütün sular,su döngüsüne katılmaktadır.Yani,denizlerden buharlaşan su,yağış olarak yer yüzüne dönmekte,bir kısmı yüzeysel
sularda birikip ,bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır. Yer altı sularının son
toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardır.Burada toplanan sular,su döngüsüne
devam eder(uzun su devri).Deniz ve okyanuslardan buharlaşan suyun karalara
geçmeden tekrar yağmur,kar,dolu, biçiminde deniz ve okyanuslara geçmesine
kısa su devri denir.
Buharlaşma ve terleme yoluyla yükselen su,bulutlarda yoğunlaşır.Bunun sonunda da yağış oluşur.Yağış olarak geri dönen suyun bir kısmı
yüzey sularında (göl ve denizlerde) depo edilir.Diğer kısmı yer altı sularına
karışır.Toprağa giren su , yer altı suyu olarak tekrar denizlere akar.Bu şekilde
su döngüsü tamamlanmış olur.
www.edibudu.tr.cc
• OKSİJEN DÖNGÜSÜ
• Oksijen,değişik biçimlere dönüşerek doğada sürekli bir döngü
içerisindedir.Havada gaz,suda ise çözünmüş olarak bulunan oksi• jen,serbest halde azottan sonra en çok bulunan elementtir.Hayvan• ların ve basit yapılı bitkilerin,solunum yoluyla aldıkları oksijen
hidrojenle birleşince su oluşur.Bu su, daha sonra dışarıya atılarak
• doğaya verilir.Ortamdaki karbondioksit,algler ve yeşil bitkiler
tarafından fotosentez yoluyla karbonhidratlara dönüştürülür,yan ürün
olarak da oksijen açığa çıkar.
• Dünyadaki sular,biyosferin başlıca oksijen kaynağıdır.Oksijenin
• yaklaşık %90’ ının bu sularda yaşayan alglerce karşılandığı tespit
edilmiştir.Diğer döngülerde de bazı aşamalarda oksijenin yer aldığı
bilinmektedir.
• Atmosferdeki oksijen oranı sabittir.Çünkü solunum durmayan bir
• olaydır ve bütün canlılar tarafından gerçekleştirilmektedir.
www.edibudu.tr.cc
• FOSFOR DÖNGÜSÜ
• Fosfor da, canlılar için gerekli temel maddelerdendir.Hücrelerde
nükleik asitlerin enerji aktarımlarını sağlayan adenozin trifosfat
(ATP) maddesinde,hücre zarının yapısında,ayrıca kemik ve dişlerin
yapısında bulunur.
• Fosfor diğer elementler gibi doğada bileşikler halinde bulunur.
• Fakat bu bileşikler suda kolay çözünmezler.Fosfor bileşikleri özel• likle kemik,diş,kabuk gibi hayvansal atıklarda ve doğal kayaçlarda
bulunurlar.Bu bileşikler suda çözünmedikleri için diğer bazı
bileşiklerle reaksiyona girerler.Bu bileşiklerin başında nitrat ve
sülfirik asit yer alır.Suda kolay kolay çözünmeyen fosfatlı bu
bileşikler bu yolla çözülürler ve oluşan bu fosfat tuzları bitkiler
tarafından absorbe edilebilirler.Bitkilerin hayvanlar tarafından besin
olarak tüketilmesiyle fosfor dolaylı yoldan hayvanlara geçmiş
olur.Fosfat,organizma artıkları ile toprağa geçer ya da çözülmeyen
bileşikler şeklinde diş,kemik ve kabukların yapısına katılırlar.
www.edibudu.tr.cc
• Fosfat, kuş ve balıkların kemiklerinde de bulunduğu için, bu
hayvanların ölmesi halinde fosilleri kayaçlara gömülebilir.Fosfat
bileşiklerini ihtiva eden bu kayaçlar, yeryüzü hareketleriyle
parçalanmaya uğrayarak tekrar doğaya karışabilir.Bunun
yanında volkanik faaliyetlerle magma tabaasından yeryüzüne
ilave olarak fosfat kazandırılabilir.Yine bazı tür bakteriler
ortamda bulunan fosfatlı bileşikleri kemosentez reaksiyonlarıyla
işleyerek çözünebilen fosfat tuzları (CaHPO ve CaSO gibi)
haline getirebilirler.
• Fosfor döngüsünün temelini,fosforun karalardan denizlere veya
denizlerden karalara taşınması oluşturur.Fosfatlı kayalardaki
fosforun bir kısmı,erozyon yoluyla suda çözünmüş hale gelir.Bu
inorganik fosfat ,bitkilerce,suda çözünmüş ortofosfat biçiminde
alınır,organik fosfatlara çevrilir.Beslenme zinciriyle otobur ve
etobur hayvanlara aktarılır.Bitki artıkları,hayvan ölüleri ve
salgılarındaki organik fosfatlar,ayrıştırıcı mikroorganizmalar
yardımıyla inorganik duruma çevrilir.Böylece yeniden bitkilerce
alınmaya hazırdır.Jeolojik hareketlerden başka,fosforun
denizlerden karalara dönüşü,balıkçılık ve balık yiyen deniz
kuşlarının dışkıları yoluyla olur.
www.edibudu.tr.cc
• KÜKÜRT DÖNGÜSÜ
• Kükürt,toprakta ve proteinlerin yapısında bol miktarda bulunur.
• Fakat bitkiler kükürdü sülfatlara çevrildikten sonra kullanabilirler.
• Kükürt içeren proteinler,önce topraktaki çeşitli organizmalar
aracılığıyla kendilerini oluşturan aminoasitlere parçalanır,ardından
aminoasitlerdeki kükürt başka bir dizi toprak mikroorganizması
yardımıyla hidrojen sülfüre dönüşür.Hidrojen sülfür oksijenli
ortamda,kükürt bakterileri aracılığıyla önce kükürde sonra sülfata
çevrilir;sülfatlar da başka bakteriler tarafından yeniden hidrojen
sülfüre dönüşür.Eğer bitki veya hayvan ölürse,yapılarındaki proteinin
parçalanmasıyla kükürt H S şeklinde açığa çıkar.H S kükürt
bakterileri tarafından önce S O ‘ye daha sonra da S O iyonuna
dönüştürülür.
• SO iyonları,bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı
bileşikleri de verebilirler.Organizmalar tarafından alındığı takdirde
kükürt içeren iki aminoasit olan Sistein ve Metionin’nin yapısına
katılırlar.
www.edibudu.tr.cc
www.ed