Madde Döngüsü Nedir?

Madde Döngüsü Nedir? Yaşama birliklerinde ve onun büyütülmüşü olan tabiatta canlılığın aksamadan devam edebilmesi için bir takım önemli maddelerin kullanılan kadar da üretilmesi gerekmektedirDoğada ekolojik önemi olan bu maddeler canlılar ve çevreleri aralarında alınıp verilirBu maddeler güneş enerjisi yardımıyla belirliyörüngeleri izleyerek dolaşımlarını tamamlarlarMaddelerin ekosistemdeki bu dolaşımınamadde döngüsü denirTüm maddeler döngü yoluyla durmadan canlılar göre her tarafta kullanılırCanlılar için gerekli olup,devredilmesi gereken maddelerin en önemlileri;oksijen,su,azot,karbon,fosfor ve kükürttür Bu madde döngülerindeki en kayda değer rolü saprofitler ve kemosentetik bakteriler üstlenmektedir Çünkü bunlar doğada her lahza toprağa düşen organik artıkları ve cesetleri ayrıştırarak inorganik maddelere dönüştürürlerDaha sonra bu yollarla hür kalan inorganik maddeler her tarafta fotosenaaa ve kemosenaaa yoluyla kullanılır halegetirilirFotosenaaa ve kemosenaaa olaylarıyla bitmiş inorganik maddeler organik maddelere dönüştürülür Bu organik artıklar yaprak,odun,kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilirDoğada hiçbir süre madde kaybı söz konusu değildir KARBON DÖNGÜSÜ Canlı yapısının en önemli elementlerinden birisi karbondurBütün organik bileşiklerin temel yapı elemanıdırBunun için canlı organizmalar karbonlu bileşikleri uygulamak zorundadırlarKarbon doğada ayrıca mineral biçiminde (kömür,elmas,gaz halinde ya da suda çözünmüşdurumda karbondioksit olarak) ayrıca de organik biçimde (canlı varlıklarca oluşturulanmoleküllerde) bulunurYeşil bitkiler güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri su ve karbondioksit molekülleri ile organik maddeleri senaaalerlerBazı bakteriler ise besini kemosenaaa yoluyla üretirlerBitki ve bir takım bakterilerin senaaalediği organik maddeler aralarında karbonhidrat manâlı bir yer tutarKarbonhidratları ve türevlerini,çürükçül bakteriler absorbe ederek ve hayvanlar besin olarak tüketerek solunumda kullanmaları sonucu atmosfere bağımsızlık karbondioksit bırakırlar Lüzum hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmayabaşlayan gövde yapıları,maddedongusunedir5c5a4876a4a6dalt maddedongusunedir5c5a4876a4a6dalt maddedongusunedir5c5a4876a4a6dalt maddedongusunedir5c5a4876a4a6dalt n bakterileri göre ayrıştırılarak CO' ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılırŞemada görüldüğü gibi CO , ışık ve su varlığında tekrarbitkiler göre fotosenaaa reaksiyonlarında kullanılır bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın fazla derinlerinde, yüksek basınç ve sıcaklık etkisi aşağıda petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirlerPetrol ve kömür, halk müziği kadar enerji ihtiyaçları için kullanılırken yeniden açığa karbondioksit (CO ) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar AZOT DÖNGÜSÜ Tek hücre olsun fazla hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları beslenme maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerden de protein senaaa ederlerProtein senaaai için gereken asıl elementler ise karbondan sonra azotturAzot gerek proteinlerin gerekse DNA ' nın moleküler yapısı için gerekli olan çok kayda değer bir elementtirCanlılar bunun için azotu göstermek zorundadırlar Atmosferde %78 gibi yüksek bir oranda azot vardırFakat çoğu canlı atmosferdeki serbest azotu aracısız olarak kullanamazAzotun önce bakteriler,su yosunları ve bazı likenler kadar aşka elementlerle birleştirilerek nitratlara dönüştürülmesi gerekirHavadaki azotgazı, topraktaki azot tutucubakteriler tarafından nitratlara dönüştürülürBitkiler büyümeleri için zorunlu azotu temin etmek için nitratları soğururlarHayvanlar bu bitkilerle beslenirler Bakteri ve mantarlar,ölü bitki ve hayvanları toprağa amonyum bileşikleri yayarak çürütürler Nitrat tutan bakteriler bu amonyum bileşiklerini, sonradan bitkilerde uygulamak için nitrata dönüşen,nitrite dönüştürürlerNitrat bozan bakteriler azot bileşiklerinin bitmiş azot gazına dönüşmesini sağlarlar (denitrifikasyon) Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, suyosunu vb gibi canlılar göre absorbe edilerek protein senaaainde kullanılırlarBitkilerin kendileri de azotu kullanıp protein senaaalediği gibi, hayvanlar kadar tüketilerek sindirildikten sonrayapılarındaki azotla yeniden protein senaaai gerçekleştirilir Ayrıca yıldırımve şimşek gibi gibi doğa olayları toprağa azot bağlanmasında etki ederler SU DÖNGÜSÜ Su, bir takım doğal kuvvetler ve hava hareketleriyle atmosfer ile yer yüzündeki karalar ve sular aralarında sistemli bir şekilde hareket etmektedirBuna su döngüsü veya hidrolojik dolaşım denirGüneş enerjisinin ısıtmasıyla ,değişik kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı;yağmur,kar, dolu gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne dönerBu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken,daha büyük bir kısmı,göl ve deniz gibi kaynaklarda birikirSu döngüsü de,öteki tüm döngüler gibi süreklidirBitkiler de terleme ile su döngüsüne katılırYer yüzündeki bütün sular,su döngüsüne katılmaktadırYani,denizlerden buharlaşan su,yağış olarak yer yüzüne dönmekte, bir kısmı üstünkörü sularda birikip ,bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardırBurada toplanan sular,su döngüsüne devam eder (uzun su devri)Deniz ve okyanuslardan uçucu suyun karalara geçmeden tekrar yağmur, kar,dolu, şeklinde deniz ve okyanuslara geçmesine kısa su devri denirBuharlaşma ve terleme yoluyla yükselen su,bulutlarda yoğunlaşırBunun sonunda da yağış oluşurYağış olarak geri dönen suyun bir kısmı yüzey sularında (göl ve denizlerde) ambar edilir Öteki kısmı yer altı sularına karışırToprağa giren su , yer altı suyu olarak baştan denizlere akar Bu şekilde su döngüsü işlenmiş olur OKSİJEN DÖNGÜSÜ Oksijen,öbür biçimlere dönüşerek doğada kesintisiz bir döngüiçerisindedirHavada gaz, suda ise çözünmüş olarak yer alan oksijen,özgürlük halde azottan sonra en fazla bulunan elementtirHayvanların ve kolay yapılı bitkilerin,solunum yoluyla aldıkları oksijen hidrojenle birleşince su oluşurBu su, daha sonra haricen atılarak doğaya verilirOrtamdaki karbondioksit, algler ve yeşil ot gibi yaşama göre fotosenaaa aracılığıyla karbonhidratlara dönüştürülür,yan mahsul olarak da oksijen açığa çıkarDünyadaki sular,biyosferin oksijen kaynağıdırOksijenin yaklaşık %90’ ının bu sularda yaşamış alglerce karşılandığı saptama edilmiştirÖteki döngülerde de bir takım aşamalarda oksijenin yer aldığı bilinmektedir Atmosferdeki oksijen oranı sabittirÇünkü solunum durmayan bir olaydır ve bütün canlılar tarafından gerçekleştirilmektedir FOSFOR DÖNGÜSÜ Fosfor da, canlılar için gerekli esas maddelerdendirHücrelerde nükleik asitlerin enerji aktarımlarını sağlayan adenozin trifosfat(ATP) maddesinde,hücresel zarının yapısında,keza kemik ve dişlerin yapısında bulunurFosfor diğer elementler gibi doğada bileşikler halinde bulunurLakin bu bileşikler suda basit çözünmezlerFosfor bileşikleri bilhassa kemik,diş,kabuk gibi hayvansal atıklarda ve doğal kayaçlarda bulunurlarBu bileşikler suda çözünmedikleri için öteki bazı bileşiklerle reaksiyona girerlerBu bileşiklerin başında nitrat ve sülfirik asit yer alır Suda kolay kolay çözünmeyen fosfatlı bu bileşikler bu yolla çözülürler ve oluşan bu fosfat tuzları ur tarafından absorbe edilebilirlerBitkilerin hayvanlar kadar besin olarak tüketilmesiyle fosfor dolaylı yoldan hayvanlara geçmiş olurFosfat,organizma artıkları ile toprağa geçer ya da çözülmeyen bileşikler şeklinde diş,kemik ve kabukların yapısına katılırlar Fosfat, kuş ve balıkların kemiklerinde de bulunduğu için, bu hayvanların ölmesi halinde fosilleri kayaçlara gömülebilirFosfat bileşiklerini ihtiva eden bu kayaçlar, yeryüzü hareketleriyle parçalanmaya uğrayarak her tarafta doğaya karışabilirBunun yanına volkanik faaliyetlerle magma tabaasından yeryüzüne ilave olarak fosfat kazandırılabilirYine bir takım tür bakteriler ortamda yer alan fosfatlı bileşikleri kemosenaaa reaksiyonlarıyla işleyerek çözünebilen fosfat tuzları (CaHPOve CaSOgibi) haline getirebilirler Fosfor döngüsünün temelini,fosforun karalardan denizlere veya denizlerden karalara taşınması oluştururFosfatlı kayalardaki fosforun bir kısmı,erozyon yoluyla suda çözünmüşhale gelirBu inorganik fosfat ,bitkilerce,suda çözünmüş ortofosfat biçiminde alınır,organik fosfatlara çevrilirBeslenme zinciriyle otçul ve etçil hayvanlara aktarılırBitki artıkları, hayvan ölüleri ve salgılarındaki organik fosfatlar,ayrıştırıcı mikroorganizmalar yardımıyla inorganik duruma çevrilirBöylece tekrar bitkilerce alınmaya hazırdırJeolojik hareketlerdenbaşka,fosforun denizlerden karalara dönüşü,balıkçılık ve balık yiyen deniz kuşlarının dışkıları aracılığıyla olur KÜKÜRT DÖNGÜSÜ Kükürt,toprakta ve proteinlerin yapısında bolca bulunur Ama tümör kükürdü sülfatlara çevrildikten sonradan kullanabilirler Kükürt taşıyan proteinler,önce topraktaki farklı alanlara yönlendirilmiş organizmalar yoluyla kendilerini yaratıcı aminoasitlere parçalanır,peşinde aminoasitlerdeki kükürt diğer bir dizi toprak mikroorganizması yardımıyla hidrojen sülfüre dönüşürHidrojen sülfür oksijenli ortamda,kükürt bakterileri yoluyla önce kükürde sonradan sülfata çevrilir;sülfatlar da diğer bakteriler göre bitmiş hidrojen sülfüre dönüşürEğer bitki ya da hayvan ölürse,yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt H S şeklinde açığa çıkarH S kükürt bakterileri tarafından önce S O‘ye sonradan da Oiyonuna dönüştürülürSO iyonları,bazen doğada özgür olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleri de verebilirlerOrganizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt taşıyan iki aminoasit olan Sistein ve Metionin’nin yapısına katılırlar MADDE DÖNGÜLERİNİN YARARLARI Bütün canlılar dünyanın yüzeyinde veya yüzeye fazla yakın ince bir toprak katmanında yaşarlar ve güneş enerjisinin dışındaki gereksenimlerini bu katmanın içerdiği kaynaklardan karşılarlar Eğer yaşamın sürmesi için gerekli olan su,oksijen ve diğer maddeler yalnızca bir kere kullanılmış olsaydı hepsi şimdiye değin bitmiş olurdu Doğanın tüm işlevlerinin çevrimler halinde düzenlenmiş olması bu işlevlerin daima yinelenmesini sağlamaktadırHava,su,toprak,bitkiler ve hayvanlar aralarında sürekli bir alışveriş olması yeryüzünün bütün zenginliklerinin daima kullanılabilmesine ve böylelikle yaşamın sürmesine ihtimal verir Su Döngüsü : Dünya üzerinde su döngüsü olmasaydı canlıların yaşama olanakları ortadan kalkardıÖrneğin;dünya üzerine ortalama olarak yılda 1000 mm yağış düşmektedirEğer su döngüsü olmasaydı bu arz sadece 24 mm olacaktıÇünkü havada buhar halinde tutulan su ama 24 mm yağış verebilecek miktardadırBu nedenle oysa su döngüsüyle bir su damlacığının buharlaşması ve yağış halinde yer yüzüne düşmesi olayı yılda 4042 kez tekrarlanarak yıllık ortalama 1000 mm yağış meydana getirebilmektedir Karbon ve Oksijen Döngüsü : Bir dönümlük şeker kamışı her yıl atmosfer tabakasından 20 ton dek karbondioksit kullanılırBitki ve hayvan enerji edinmek için organik maddeleri yıkarKarbondioksit ve suya kadar parçalanırHücre solunumu denen bu durum sonucunda oluşan karbondioksit yeniden atmosfer tabakasına verilir Bu mesela tersine bir şekilde olsaydı yani karbon devri gerçekleşmeseydi oluşabilecek en manâlı olumsuz netice atmosferdeki oksijen ve karbondioksit dengesinin bozulması olurdu Oksijen miktarı kısa bir zaman içerisinde tükenirdi Çünkü canlıların tükettiği oksijen,tümör kadar sağlanama yacaktıYine buna tabi olarak atmosferdeki karbondioksit gazı fazlalığından canlıların sonu gelirdi Azot Döngüsü: Tüm canlıların gelişmek için gerekli olan proteinleri üretebilmek üzere azota(nitrojen) gereksinimleri vardırAzot epeyce karışık bir yoldan sağlanırSoluduğumuz havanın neredeyse % 78 ini oluşturmasına rağmen canlılar göre gaz biçimiyle kullanılamayan azotun önce nitritlere sonradan da nitratlara dönüşmesi gereklidirEğer azot döngüsü tamamlanmasıydı;nitrit, nitrat ve azot üretilemez birbirlerine çevrilemezdiDolayısı ile azot taşıyan bitkiler olmazdı buna emrindeki olarak da protein senaaalenemezdi ve canlılar protein ihtiyacını karşılayamazlardı Kükürt Döngüsü: Kükürt de azot,karbon ve öteki elementler gibi yaşam için zorunlu olan elementler arasındadırBitkiler kükürdü SOşeklinde topraktan absorbe ederek H S ‘e çevirirlerDaha sonra kükürdü de proteinlerin yapıtaşı olan aminoasitlerin senaaainde kullanırlarEğer kükürt döngüsü olmasaydı canlılar için zorunlu olan proteinsenaaalene meyecektiCanlılar yaşamları için gerekli proteinlerden yeteri kadar alamayınca hızla ölmeye başlayacaklardı Fosfor Döngüsü: Fosfat canlıların diş,kemik ve kabuk kısımlarında bulunması gereken bir maddedir ve bu oysa fosfor döngüsü tamamen değişik aşamalardan geçerek; kayaçlardan,deniz kabukları ve kayıp kalıntılardan elde edilirEğer fosfor döngüsü gerçekleşmeseydi veya sözünü ettiğimiz aşamalarda kullanılan P bağlayan bakteriler olmasaydı hayvan ve bitki artıklarındaki protein ve diğer bileşiklerin ayrışması muhtemel olmayacaktıBu nedenle artıklar sonsuza değin hiç bozunmaya uğramayacaktı ve doğada kesintisiz bir madde kaybı meydana gelecekti http:wwwecografyacomdersnotulddedongusupdf Resimli anlatım