Azot Döngüsü

31 Ağustos 2017 04:53

Bu yazıda 10. Sınıf biyoloji dersinde gördüğümüz madde döngüleri konusunun alt başlıklarından biri olan azot döngüsü üzerinde duracağız. Azot döngüsü ygs müfredatında da yer almaktadır.

Azot, canlıların en önemli yapı maddesi olan proteinlerin yapısında bulunur. Bunun dışında nükleik asitlerin, hormonların ve vitaminlerin yapısında da azot vardır. Azotun atom numarası 14’tür. Yani bir azot atomunda 14 proton bulunmaktadır. Azot (N) sembolüyle gösterilir.

Atmosferin %78’lik bölümü azot gazından oluşmuştur. Ancak bazı bakteri ve siyanobakteri türleri dışında azot canlılar tarafından doğrudan kullanılamaz. Azot, bitkiler tarafından çoğunlukla nitrat (NO3-) ve bazı bitkiler tarafından da amonyum tuzları (NH4+) halinde kullanılır. Hayvanlar ise azot ihtiyaçlarını beslenme yoluyla diğer hayvan ve bitkilerden protein alarak yerine getirirler.

Azot Döngüsü Aşamaları

Azot döngüsü aşamalar şeklinde gerçekleşir. Azot döngüsü nasıl gerçekleşir bilmek için bu aşamaları biraz anlamak gerekir.

Canlılar tarafından kullanılan azotun büyük bölümü atmosferde bulunan azotun biyolojik olarak tutulmasıyla döngüye girer. Baklagillerin kökünde, baklagillerle simbiyotik ilişki yaşayan Rhizobium bakterileri havadaki azotun tutulmasında önemli rol oynarlar. Ayrıca toprakta ve suda yaşayan bazı siyanobakteriler de biyolojik azot tutma aşamasında etkilidir.

Gaz halindeki azotu bağlayan siyanobakteri ve diğer bakteriler nitrogenaz adı verilen bir enzim içerir. Bu enzim oksijen varlığından işlev göremediğinden azot bağlayan bazı mikroorganizmalar oksijensiz ortamda bulunurlar.

Oksijenli ortamda yaşayan siyanobakteri gibi organizmalar ise bazı özel yöntemlerle nitrogenaz enzimlerini oksijenden korurlar.

Havadaki azot biyolojik olarak tutulma dışında şimşek, yıldırım gibi atmosferik olaylar ve insanların endüstriyel etkinlikleriyle de döngüye katılabilmektedir.

Azot tutan canlılar bulundukları ortama amonyak (NH3) verirler. Ancak amonyak toprakta hidrojen iyonuyla (H+) birleşerek amonyum iyonuna (NH4+)  dönüşür. Amonyum bitki kökleri tarafından alınıp kullanılabilir. Ancak topraktaki amonyumun büyük bir kısmı nitrifikasyon denilen bir sürece girer.

Nitrifikasyon, aerobik bakterilerin amonyumu nitrata (NO3-) dönüştürme olayıdır. Bu olay azot döngüsünün temelidir. Nitrifikasyon kemosentetik canlılarda iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada nitrit bakterileri amonyumu nitrite (NO2-) dönüştürür. İkinci aşamada ise nitrat bakterileri nitriti nitrata çevirir.

nitrifikasyon

Nitrat, bitki kökleri tarafından alınır ve azotlu organik bileşiklerin yapısına girer. Bu besinler de besin zinciri aracılığıyla diğer canlılara aktarılır. Bitki ve hayvan ölülerinde ya da atıklarında bulunan azotlu bileşikler tarafından tekrar nitrifikasyon işlemine girecek olan amonyağa ve amonyuma çevirir.

denitrifikasyon

Nitratın bir bölümü denitrifikasyon adı verilen bir işleme girer. Bu olayda görev alan bakteriler (denitrifikasyon bakterileri) nitratı tekrar azot gazına dönüştürerek atomosfere verir. Böylece atmosferdeki azot gazı seviyesi korunmuş olur.

Azot Döngüsü Özeti

Azot döngüsü özetle havadaki azotun form değiştirerek canlı yapısına girip tekrar havaya geri dönmesidir. Azot döngüsünün temelini nitrifikasyon ve denitrifikasyon olayları oluşturur.

Bu süreçte çeşitli mikroorganizmalar görev alır. Amonyum tuzu azotun nitrifikasyona girdiği süreçtir. Bitkilerin tükettiğimiz organik besinlere azotu kazandırdığı form ise nitrat formudur.

azot döngüsü

Yukarıdaki resimde bazılarına karmaşık gelen azot döngüsü kısaca özet bir şekilde gösterilmiştir. Her safhada farklı bakteri ve ayrıştırıcıların faaliyet gösterdiğine dikkat edin. İnsan gibi tüketici canlılar azot döngüsünde sadece taşıyıcı olarak görev alır. Azot döngüsüne en büyük katkımız beslenmek ve besin artığı atmaktır.


Etiketler:
  • ekoloji    
  • biyoloji    
  • Yorumlar
    Yorum Yap