Круговорот углерода. Углерод – строительный материал для углеводов, белков, нуклеиновых кислот

 

Углерод – строительный материал для углеводов, белков, нуклеиновых кислот.

Большинство наземных растений получают углерод путем поглощения углекислого газа из атмосферы. Водные растения поглощают углекислый газ, растворенный в воде.

Растения-продуценты осуществляют фотосинтез (или хемосинтез) по следующей схеме:

 

nСО₂ + nН₂О + cолнечная энергия C_nH_2nO_n + nО₂

(энергия хим. связей) ^{углевод}

 

Углерод органических соединений растений используется животными.

В клетках растений и животных происходит процесс окисления органических веществ (дыхание), биологический смысл которого состоит в высвобождении энергии:

 

C_nH_2nO_n + n О₂ n СО₂ + n Н₂О + энергия

^{углевод}

При этом атомы углерода в составе углекислого газа поступают в атмосферу.

Отмирающие части растений и ткани трупов животных служат источником углерода для синтеза органических веществ детритофагами.

Другая часть их под действием редуцентов превращается в неорганические вещества в виде углекислого газа и солей угольной кислоты (карбонатов). Углекислый газ возвращается в атмосферу. Карбонаты усваиваются растениями из почвы через корневую систему.

В некоторых случаях (при недостатке кислорода, повышенной кислотности почвы) деятельность редуцентов может подавляться. В таких случаях процесс разложения органического вещества оказывается неполным, и органические остатки накапливаются в виде торфа, каменного угля, нефти. При этом углерод не высвобождается, и круговорот его приостанавливается; он переходит в геологический цикл.

При сжигании ископаемого топлива (торфа, угля, нефти) углерод соединяется с кислородом. Образуется углекислый газ и выделяется энергия (в виде тепла):

С+О₂ СО₂ + энергия.

Углекислый газ поступает в атмосферу и, таким образом, возвращается в биологический цикл (рис 1).

Рис.1. Круговорот углерода (по Б.Болину)