Πιστεύω πως μέσα από την εργασία αυτή της βιολογίας έχουμε να πάρουμε μόνο θετικά και να αποκομίσουμε τόσο γνώση όσο και εμπειρία για την μετέπειτα μαθησιακή μας πορεία. Μέσα από αυτήν την προσπάθεια μαθαίνουμε να ψάχνουμε σωστά για ζητήματα που αφορούν την κάθε εργασία χρησιμοποιώντας το διαδίκτυο και μαθαίνοντας να συνθέτουμε δικά μας κείμενα. Κάτι επιπλέον σημαντικό είναι ότι μαθαίνουμε να χρησιμοποιούμε blogs και να δουλεύουμε ομαδικά, ενώ παράλληλα εξοικειωνόμαστε με την τεχνολογία και γινόμαστε πιο δημιουργικοί. Τέλος το σημαντικότερο, κατά την γνώμη μου, πλεονέκτημα είναι πως παίρνουμε πληροφορίες για θέματα της καθημερινής μας ζωής σχετικά με την ζωή μας και το περιβάλλον στο οποίο ζούμε.
Ίσως κάποιες φορές να μας πιέζει ο χρόνος ως μαθητές - μιας και έχουμε πολλές δραστηριότητες και αρκετές ευθύνες - όμως παρ' όλα αυτά πάντα βρίσκουμε χρόνο για να αφιερώσουμε σε κάτι διαφορετικό και χρήσιμο σαν κι αυτό.
Στην αναπνοή των φυτών ανταλλάσσουν τα αέρια( οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα) μέσα από τα στόματα τους. Όταν λοιπόν "ανοίγουν" τα στόματα τους για να περάσουν αυτά τα αέρια, μια ποσότητα νερού εξατμίζεται από το εσωτερικό τους προς το περιβάλλον.
Η διαδικασία αυτή της αποβολής του νερού από τα φύλλα ενός φυτού λέγεται διαπνοή και γίνεται και αυτή από το κάτω μέρος του φύλλου, από τους μικροσκοπικούς πόρους που λέγονται "στόματα".
Στόματα φύλλων.
Το νερό που χάνουν με τη διαπνοή το αναπληρώνουν με το νερό που παίρνουν με τις ρίζες τους από το έδαφος. Έτσι το νερό ανακυκλώνεται στον κύκλο του νερού, ενώ ανακυκλώνονται επιπλέον και χημικά στοιχεία απαραίτητα για την ζωή των έμβιων οργανισμών.
Κατοικεί στον αέρα σε πολύ πιο έντονηαπό το οξυγόνο παρουσία και ο ρόλος του είναι ιδιαίτερα αποφασιστικός δεδομένου ότι διατηρεί σχετικά χαμηλή τη συγκέντρωση του οξυγόνου σε αυτή μειώνοντας έτσι τη δραστικότητά του, με αποτέλεσμα όλες οι οξειδώσεις στη φύση να προχωρούν με τη γνωστή μικρή φυσική τους ταχύτητα.
Οι Έλληνες το λένε « ά –ζωτο » μεταφράζοντας τους Γάλλους ( azote ) και μέχρι ενός σημείου να έχουν δίκιο με αυτό που υποδηλώνει το ά-το στερητικό στο όνομά του.
Ωστόσο χωρίς το ΑΖΩΤΟ δεν μπορεί να υπάρξει ΖΩΗ . Αποτελεί βασικό συστατικό των DNA και των πρωτεϊνών.
Το βασικό « έργο» είναι ένας ΚΥΚΛΟΣ με πρωταγωνιστές εκτός από το στοιχείο άζωτο και τις ενώσεις του τον αέρα, το έδαφος, τα βακτήρια, και τα φυτά. Τα ζώα συμμετέχουν.
Οι ζωντανοί οργανισμοί στη μεγάλη τους πλειονότητα, δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν το άφθονο στην ατμόσφαιρα άζωτο . Χρειάζεται να γίνεται «κάτι» που να το μετατρέπει σε κάποια άλλη χημική αζωτούχα δομή.
Κι αυτό το «κάτι» είναι ηΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ
Πραγματοποιείται είτε με φυσικό είτε με βιολογικό τρόπο.
Λέγοντας ΦΥΣΙΚΗ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ εννοούμε ότι
το ατμοσφαιρικό άζωτοενώνεται με το οξυγόνο ή το υδρογόνο των υδρατμών,
με την απορρόφηση ενέργειας από κεραυνούς ή από άλλες ηλεκτρικές εκκενώσεις, σχηματίζοντας νιτρικά ιόνταή αμμωνία τα οποία μεταφέρονται στο έδαφος με τη βροχή
Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗείναι και ο βασικός τρόποςμετατροπής του ελεύθερου αζώτου σε χρήσιμες χημικές ενώσεις. Πραγματοποιείται με τη βοήθεια βακτηρίωντα οποία είτε ζουν ελεύθερα είτε, συνηθέστερα, συμβιώνουνστις ρίζες φυτών όπως τα φασόλια και τα κουκιά .
Εκεί, τα βακτήρια μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε νιτρικά ιόντα
μέρος των οποίων μεταφέρεται στα φυτά.
Τα φυτά
Τα φυτά με τη σειρά τους συμμετέχουν στο παιχνίδι . Μετατρέπουν τα νιτρικά ιόντα σε οξείδια του αζώτου και αμινοξέα, για τη δημιουργία πρωτεϊνών - και όχι μόνο - και «σε αντάλλαγμα» εκκρίνουν σάκχαρα τα οποία χρειάζονται τα βακτήρια.
Στη συνέχεια το άζωτο, το δεσμευμένο τώρα πια στην οργανική ύλη των πρωτεϊνών, ανακυκλώνεται , κλείνοντας έτσι τον ΚΥΚΛΟ
και διατηρώντας την ισορροπία στην ατμόσφαιρα.
Η ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ πραγματοποιείται σε δύο στάδια.
Κατά το πρώτο οι πρωτεΐνες διασπώνται με τη βοήθεια decomposersμικροοργανισμών σειόντα αμμωνίουNH4+και αυτά μετατρέπονται από άλλους
Κατά το επόμενο στάδιο, τα νιτρικά αυτά ιόντα– κατά ένα μέρος – μετατρέπονται,από (denitrifying , απονιτροποιητικά)βακτήρια,
σε μοριακό άζωτο που ελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.
Τα ζώα
Τα ζώα προσλαμβάνουν από τα φυτά τα αζωτούχα αμινοξέατα οποία χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη γιαπρωτεϊνεςκαι νουκλεϊνικά οξέα
αλλά συμμετέχουν και στο παιχνίδι με τα αζωτούχα περιττώματα και με τα πτώματά τους, τα οποία αναλαμβάνουν οι decomposers μικροοργανισμοί να τα μετατρέψουν σεαμμώνιο και σε νιτρικά άλατα και να τα εντάξουν στον ΚΥΚΛΟ
Υγρή μορφή αζώτου.
Ο κύκλος του αζώτου.
Η παραπάνω ισορροπία πολλές φορές διαταράσσεται από διάφορες δραστηριότητες των ανθρώπων, όπως η χρήση φυσικών και βιομηχανικών λιπασμάτων σε τεράστιες ποσότητες. Ένα μεγάλο μέρος αυτών των λιπασμάτων παρασύρεται από τα νερά της βροχής και καταλήγει σε λίμνες, ποτάμια ή τη θάλασσα. Εκεί προκαλείται ευτροφισμός, φαινόμενο δηλαδή κατά το οποίο η υπερβολική ανάπτυξη των βακτηρίων λόγω της παρουσίας του αζώτου εξαντλεί το οξυγόνο των νερών, με αποτέλεσμα το θάνατο των ανώτερων οργανισμών.
Το άζωτο είναι ένα από τα 27 απαραίτητα χημικά στοιχεία για τη ζωή καθώς αποτελεί βασικό συστατικό των αμινοξέων και νουκλεϊκών οξέων.Η μεγάλη πλειονότητα των ζωντανών οργανισμών δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει το μοριακό άζωτο που βρίσκεται άφθονο στην ατμόσφαιρα, και έτσι αυτό πρέπει να μετατραπεί σε κάποια άλλη πιο “εύχρηστη” μορφή. Η διαδικασία αυτή, που είναι γνωστή ως αζωτοδέσμευση, πραγματοποιείται είτε με φυσικό είτε με βιολογικό τρόπο: Η βιολογική αζωτοδέσμευση, αποτελεί τον κύριο τρόπο μετατροπής του ελεύθερου αζώτου σε χρήσιμες, για τους οργανισμούς, χημικές ενώσεις. Πραγματοποιείται με τη βοήθεια μικροοργανισμών του εδάφους, τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια, τα οποία είτε ζουν ελεύθερα είτε συνηθέστερα συμβιώνουν στις ρίζες ορισμένων φυτών όπως τα ψυχανθή (όσπρια, κουκιά κλπ.). Εκεί, τα βακτήρια μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε νιτρικά ιόντα, μέρος των οποίων μεταφέρονται στα φυτά. Ως μέρος αυτής της συμβίωσης τα φυτά μετατρέπουν τα νιτρικά ιόντα σε οξείδια του αζώτου και αμινοξέα για τη δημιουργία πρωτεϊνών και άλλων βιολογικά χρήσιμων μορίων, και σε αντάλλαγμα παράγουν σάκχαρα, τα οποία χρειάζονται τα βακτήρια.
Στη φυσική αζωτοδέσμευση, το άζωτο της ατμόσφαιρας ενώνεται με το οξυγόνο ή το υδρογόνο των υδρατμών, με την απορρόφηση ενέργειας που προσφέρεται από κεραυνούς ή άλλες ηλεκτρικές εκκενώσεις, σχηματίζοντας νιτρικά ιόντα ή αμμωνία αντίστοιχα. Αυτά, στη συνέχεια, μεταφέρονται με τη βοήθεια της βροχής στο έδαφος.
Στη συνέχεια, το άζωτο που είναι δεσμευμένο στην οργανική ύλη, ανακυκλώνεται κλείνοντας έτσι τον κύκλο του αζώτου και διατηρώντας την ισορροπία στην ατμόσφαιρα. Αυτό πραγματοποιείται σε δύο στάδια: Οι πρωτεΐνες διασπώνται με τη βοήθεια μικροοργανισμών σε αμμωνία και αυτή από άλλους μικροοργανισμούς (νιτροποιητικοί) σε νιτρικά ιόντα. Μέρος αυτών μετατρέπονται από βακτήρια (απονιτροποιητικά) σε μοριακό άζωτο, που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.
Τέλος, τα ζώα προσλαμβάνουν από τα φυτά τα αζωτούχα αμινοξέα, τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη για την παρασκευή πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων.
Ο κύκλος του άνθρακαείναι άμεσα συνδεδεμένος με τη ροή ενέργειας, αφού η ενέργεια μεταβιβάζεται από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο μέσω των οργανικών ενώσεων, των οποίων κύριο συστατικό αποτελεί ο άνθρακας. Οι βασικές διαδικασίες που συμμετέχουν στο βιογεωχημικό κύκλο του άνθρακα είναι η φωτοσύνθεση (από τους παραγωγούς) και η αναπνοή (από παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές):
ο κύκλος του άνθρακα ,ακολουθεί τη ροή της ενέργειας διότι η χημική ενέργεια που μεταβιβάζεται από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο βρίσκεται δεσμευμένη στις οργανικές ενώσεις.
ο άνθρακας εισέρχται στα οικοσυστήματα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα,το οποίο βρίσκεται στην ατμόσφαιρα.Το διοξειδίο του άνθρακα προσλαμβάνεται από τους παραγωγούς για να μετατραπεί με τη φωτοσύνθεση σε γλυκόζη΄ή και σε άλλες οργανικες ενώσεις.
Το CO2, το οποίο χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση,παράγεται από την κυτταρική αναπνοή. Αυτές οι δύο διαδικασίες είναι πολύ σημαντικές για τη διατήρηση της ζωής, επειδή διατηρούν σταθερή την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε CO2. Η κυτταρική αναπνοή και η φωτοσύνθεση αποτελούν το κυριότερο μέρος του κύκλου του άνθρακα.
Η θερμοκρασία της βιόσφαιρας ρυθμίζεται από το διοξείδιο του άνθρακα και από τους υδρατμούς της ατμόσφαιρας.
Ένα μεγάλο πρόβλημα που έχει δημιουργηθεί τα τελευταία χρόνια στον πλανήτη είναι η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Την αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα προκαλούν:
οι συνεχώς αυξανόμενες καύσεις για την παραγωγή ενέργειας,
η μείωση της φωτοσύνθεσης.
Εκτιμάται ότι, αν η μέση θερμοκρασία του πλανήτη εξακολουθήσει να ανεβαίνει, θα αυξηθούν τα ακραία καιρικά φαινόμενα όπως καύσωνες, τυφώνες και έντονες βροχοπτώσεις. Παράλληλα, το λιώσιμο των πάγων θα έχει απρόβλεπτες συνέπειες.
Ο κύκλος του Άνθρακα είναι ένας ΒΙΟΧΗΜΙΚΟΣ κύκλος με τον οποίο o ΑΝΘΡΑΚΑΣ«κυκλοφορεί»ανάμεσα στη ΒΙΟΣΦΑΙΡΑ, στη ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑ στην ΥΔΡΟΣΦΑΙΡΑ και στην ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ του πλανήτη Γη. Ο κύκλος θεωρείται σαν τέσσερεις μεγάλες δεξαμενές που επικοινωνούν μεταξυ τους μέσα από μονοπάτια ανταλλαγής. Οι δεξαμενές αυτές είναι
η ατμόσφαιρα,
η βιόσφαιρα( θεωρούμενη ότι εμπεριέχει και τη νεκρή οργανική ύλη )
οι ωκεανοί( που εμπεριέχουν διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα και ζωντανούς και νεκρούς οργανισμούς )και η λιθόσφαιρα( που εμπεριέχει και την καύσιμη ύλη )
Οι ΓΑΛΛΟΙ λένε ότι
οι ποσότητες ΑΝΘΡΑΚΑ ,στον πλανήτη, σε γιγατόνους -109 τόνους- είναι:
ατμόσφαιρα:750 GTN
βιόσφαιρα:2000 GTN
υδρόσφαιρα:39000 GTN
Οι ωκεανοί περιέχουντον περισσότερο άνθρακα αλλά το μεγαλύτερο ποσοστό βρίσκεται σε μεγάλο βάθος και δεν ανταλλάσσεται με την Ατμόσφαιρα
Η « κυκλοφορία» του Άνθρακα ανάμεσα στις τέσσερεις δεξαμενές συντελείται μέσα από ποικίλες χημικές φυσικές γεωλογικές και βιολογικές διεργασίες.
Τα χημικά στοιχεία όπως ο άνθρακας, το άζωτο ο φώσφορος, που αποτελούν τα βασικά θρεπτικά συστατικά των έμβιων οργανισμών ανακυκλώνονται συνεχώς. Όταν οι οργανισμοί πεθαίνουν οι αποικοδομητές μετατρέπουν τα συστατικά τους σε μορφή κατάλληλη για το περιβάλλον μέσω κατάλληλων διεργασιών.
Ο άνθρακας βρίσκεται τόσο στην ατμόσφαιρα, συχνά με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα, όσο και στο έδαφος ( μέταλλα) και γενικότερα στο περιβάλλον το οποίο ζούμε με ποικίλες μορφές.
Ο άνθρακας είναι ένα από τα 27 απαραίτητα χημικά στοιχεία για τη ζωή. Ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο μαζί αποτελούν το 96% (κατά μέσο όρο και κατά βάρος) των ζωντανών οργανισμών. Η χρησιμότητα και η σημασία του είναι αξιοσημείωτες μιας και με αυτόν σχηματίζονται όλες οι οργανικές ενώσεις που είναι απαραίτητες για την ύπαρξη και την συνέχιση της ζωής στη γη.
Ένωση άνθρακα
Διαμάντι
Μετάλλευμα Άνθρακα
Εργοστάσια παράγουν διοξείδιο του άνθρακα
Επιπλέον, στο περιβάλλον το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί βασικό και επιβλαβή ρύπο, ενώ στον οργανισμό των έμβιων οργανισμών συμμετέχει τόσο στους αυτότροφους οργανισμούς κατά την φωτοσύνθεση - όπου ανόργανες χημικές ενώσεις μετατρέπονται σε οργανικές - όσο και σε όλους γενικότερα κατά την αναπνοή κατά την οποία οργανικές ενώσεις μετατρέπονται σε ανόργανες.
Αποτελεί χημικό στοιχείο το οποίο κάνει τον κύκλο του στο περιβάλλον, την ατμόσφαιρα και τους έμβιους οργανισμούς χωρίς να χάνεται αλλά μέσω της μεταφοράς του από ένα σημείο σε ένα άλλο κατά τις αλληλεπιδράσεις τους.
