산소 사이클 특성, 저장소, 단계 및 중요성



그 산소 순환 그것은 지구상의 산소 순환 운동을 가리킨다. 그것은 가스 생지 화학 순환이다. 산소는 질소 후 대기에서 두 번째로 가장 풍부한 원소이며, 두 번째로 수소 후 수문에서 가장 풍부하다. 이러한 의미에서, 산소 순환은 물 순환에 연결된다..

산소의 순환 운동은 두 원자의 산소 또는 산소 분자의 생성을 포함한다 (OR2). 이것은 다른 광합성 생물에 의해 수행 된 광합성 동안의 가수 분해로 발생합니다.

The O2 세포 호흡에서 살아있는 유기체에 의해 사용되어 이산화탄소 (CO)2), 후자는 광합성 과정의 원료 중 하나이다..

한편, 태양의 자외선에 의한 수증기의 광분해 (태양 에너지에 의해 활성화 된 가수 분해)는 상층 대기에서 발생한다. 물은 성층권에서 잃어버린 수소를 방출하고 산소는 대기로 통합된다..

O 분자와 상호 작용할 때2 산소 원자와 함께, 오존이 생성된다 (O3). 오존은 소위 오존층을 구성한다..

색인

  • 1 특성
    • 1.1 원산지
    • 1.2 원시 분위기
    • 1.3주기를 운전하는 에너지
    • 1.4 다른 생지 화학 순환과의 관계
  • 2 개의 저수지
    • 2.1 지구권
    • 2.2 분위기
    • 2.3 수권
    • 2.4 빙권
    • 2.5 살아있는 유기체
  • 3 단계
    • 3.1 저수지 및 공급원의 환경 단계 : 대기 - 수권 - 빙권권 - 지구권
    • 3.2 광합성 단계
    • 3.3 - 대기 귀환 단계
    • 3.4 - 호흡기
  • 4 중요성
  • 5 변경
    • 5.1 온실 효과
  • 6 참고 문헌

특징

산소는 비금속 원소입니다. 그것의 원자 번호는 8이다. 즉 그것은 자연 상태에서 8 개의 양성자와 8 개의 전자를 가진다. 정상적인 온도 및 압력 조건 하에서는 다이옥신 생성 무색의 무취 가스 형태로 존재합니다. 그 분자식은 O이다.2.

The O2 3 개의 안정한 동위 원소를 포함한다 : 16O, 17O 및 18O. 우주에서 우세한 형태는 16O. 지구상에서 총 산소의 99.76 %를 차지합니다. 그 18또는 0.2 %를 나타냅니다. 양식 17또는 매우 드문 경우 (~ 0.04 %).

원산지

산소는 우주에서 세 번째 요소입니다. 동위 원소의 생산 16또는 그것은 빅뱅 이후 일어난 태양 헬륨 1 세대에서 시작되었습니다..

후대의 별들에서 탄소 - 질소 - 산소 합성 합성 사이클의 확립은 행성들에서 산소의 우세한 근원을 제공했다.

높은 온도와 압력으로 물이 생성됨 (H2산소와 수소의 반응을 일으켜 우주에서 물은 지구의 핵심 구조의 일부입니다..

마그마의 노두는 물을 증기 형태로 방출하고 물 순환을 시작합니다. 물은 광합성을 통해 산소와 수소에서 광분해되고 대기의 상층부에서 자외선에 의해 분해됩니다.

원시 분위기

cyanobacteria에 의한 광합성의 진화 이전의 원시적 인 분위기는 혐기성이었다. 그 대기에 적응 된 생물체의 경우, 산소는 독성 가스였다. 오늘날에도 순수한 산소의 분위기는 세포에 돌이킬 수없는 손상을줍니다..

현재 시아 노 박테리아의 진화 계통에서 광합성이 유래했다. 이것은 2,300 ~ 27 억년 전에 지구 대기의 조성을 변화시키기 시작했다..

광합성 생물의 확산은 대기의 구성을 변화시켰다. 호기성 환경에 적응하기 위해 진화 된 삶.

주기를 운전하는 에너지

산소 순환을 유도하여 작용하는 힘과 에너지는 지열이 될 수 있습니다. 마그마가 수증기를 배출하거나 태양 에너지에서 나올 수 있습니다..

후자는 광합성 과정에 근본적인 에너지를 제공한다. 광합성으로 인한 탄수화물 형태의 화학 에너지는 차례로 먹이 사슬을 통해 모든 생명체를 움직입니다. 같은 방식으로, 태양은 유성 차동 가열을 일으키고 해양 및 대기 전류를 야기합니다.

다른 생지 화학 순환과의 관계

풍부한 산소와 높은 반응성 때문에 산소 사이클은 CO와 같은 다른 사이클에 연결됩니다2, 질소 (N2)와 물 순환 (H2O). 이것은 그것에게 다중 순환 특성을 준다..

O의 저수지2 및 CO2  그들은 유기 물질의 생성 (광합성)과 파괴 (호흡과 연소)를 수반하는 과정에 의해 연결되어있다. 단기적으로, 이러한 산화 환원 반응은 O 농도의 가변성의 주요 원천이다2 대기 중에.

탈질 화 박테리아는 토양에서 질산염 호흡을 위해 산소를 얻고 질소를 방출합니다..

저수지

지구권

산소는 규산염의 주성분 중 하나입니다. 그러므로, 그것은 맨틀의 중요한 부분과 지구의 지각을 구성한다..

  • 육지 핵: 육지 핵의 액체 바깥 쪽 맨틀에는 철 이외에 다른 원소들이 있는데 그중 산소.
  • 바닥: 공기는 토양의 입자 또는 기공 사이의 공간으로 확산됩니다. 이 산소는 토양 미생물에 의해 사용됩니다..

분위기

대기 중 21 %는 이산화 산소 (O2). 대기 산소 존재의 다른 형태는 수증기 (H2O), 이산화탄소 (CO2) 및 오존 (O3).

  • 수증기: 수증기의 농도는 온도, 대기압 및 대기 순환 전류 (물 순환)에 따라 다양하다..
  • 이산화탄소: 콜로라도 주2 그것은 공기의 부피의 약 0.03 %를 나타낸다. 산업 혁명이 시작된 이래 CO 농도가 증가했다.2 대기 중 145 %.
  • 오존: 성층권에 적은 양 (0.03 ~ 0.02 ppb)으로 존재하는 분자이며,.

수권

지표면의 71 %는 물로 덮여있다. 해양에서는 지구 표면에 존재하는 물의 96 % 이상이 농축되어 있습니다. 대양 질량의 89 %가 산소입니다. CO2 또한 물에 용해되어 대기와의 교환 과정을 거칩니다..

빙권

빙권 (cryosphere)은 지구의 특정 지역을 덮는 냉동 수의 질량을 말합니다. 이 얼음 덩어리는 지구의 지각에서 약 1.74 %의 물을 함유하고 있습니다. 다른 한편, 얼음에는 다양한 양의 분자 산소가 포획되어 있습니다..

O살아있는 생물

살아있는 존재의 구조를 구성하는 대부분의 분자는 산소를 포함하고 있습니다. 반면에, 살아있는 존재의 높은 비율은 물입니다. 따라서, 육상 바이오 매스는 또한 산소 저장고이다..

무대

일반적으로, 화학 제제로서의 산소가 뒤 따르는 사이클은 생지 화학적 특성을 이루는 2 개의 큰 영역을 포함한다. 이 영역은 4 단계로 표현됩니다..

지구 환경 영역은 대기, 수권, 빙권 및 산소 지형에서의 변위 및 봉쇄를 포함한다. 여기에는 저장 및 공급원의 환경 단계와 환경으로의 복귀 단계가 포함됩니다.

생물학적 영역에는 두 단계가 포함됩니다. 그들은 광합성과 호흡과 관련이있다..

-저수지 및 공급원의 환경 단계 : 대기 - 수권 - 빙권권 - 지구권

분위기

대기 중 산소의 주요 공급원은 광합성이다. 그러나 산소가 대기로 통합 될 수있는 다른 소스가있다..

그 중 하나는 지구 핵의 액체 바깥 쪽 맨틀입니다. 산소는 화산 분출을 통해 수증기 형태로 대기에 도달합니다. 수증기는 태양으로부터의 고 에너지 방사선의 결과로 광분해되고 자유 산소가 생성되는 성층권으로 상승한다..

한편, 호흡은 CO의 형태로 산소를 방출한다2.  연소 공정, 특히 산업 공정은 또한 분자 산소를 소비하고 CO2 대기로.

대기와 수권 사이의 교환에서, 수괴 내의 용존 산소는 대기로 통과한다. 한편, CO2 대기는 탄산처럼 물에 용해된다. 물 속에 녹아있는 산소는 주로 조류와 시아 노 박테리아의 광합성에 기인한다..

성층권

높은 수준의 대기에서는 고 에너지 방사선이 수증기를 가수 분해합니다. 단파 방사선은 O 분자를 활성화시킵니다.2. 이들은 산소가없는 원자 (O).

이들 O 자유 원자는 O 분자와 반응한다2 오존 (O3). 이 반응은 가역적이다. 자외선으로 인해 O3 다시 산소가없는 원자들로 분해된다..

대기의 구성 성분 인 산소는 다양한 산화 반응의 일부를 형성하여 여러 가지 육상 화합물을 결합시킵니다. 산소의 중요한 흡수원은 화산 분출로 인한 가스의 산화이다.

수권

지구상에서 가장 큰 물의 농도는 바다이며 산소 동위 원소의 농도가 균일합니다. 이것은 열수 순환 과정을 통해 지구의 지각과이 원소가 끊임없이 교환되기 때문입니다.

지각 판과 해령 능선의 한계에서 가스 교환의 일정한 과정이 생성된다..

빙권

극지방의 얼음, 빙하 및 영구 동토의 덩어리를 포함하여 육지의 얼음 덩어리는 고체 상태에서 물의 형태로 산소를 흡수하는 중요한 역할을합니다.

지구권

마찬가지로, 산소는 토양과 가스 교환에 참여한다. 거기서 그것은 토양 미생물의 호흡 과정을위한 중요한 요소를 구성합니다.

토양의 중요한 싱크대는 광물 산화와 화석 연료의 연소 과정입니다.

물 분자의 일부인 산소 (H2O)는 증발 - 증발 및 응축 - 침전 공정에서 물 순환을 따른다.

-광합성 단계

광합성은 엽록체에서 수행됩니다. 광합성의 가벼운 단계에서 환원제, 즉 전자의 원천이 필요합니다. 이 경우의 상기 약제는 물 (H2O).

물에서 수소 (H)를 취함으로써 산소가 방출됩니다 (O2). 물은 뿌리를 통해 토양에서 토양으로 들어간다. 조류 및 시아 노 박테리아의 경우 수생 환경에서 발생합니다..

모든 분자 산소 (O2)는 광합성 과정에서 사용되는 물에서 유래한다. 광합성에서는 CO가 소비된다.2, 태양 에너지와 물 (H2O), 산소가 방출된다 (O2).

-대기 귀환 단계

The O2 광합성에서 생성 된 식물의 경우에는 기공을 통해 대기로 방출된다. 조류와 시아 노 박테리아는 멤브레인 확산에 의해 환경으로 되돌려줍니다. 유사하게, 호흡 과정은 이산화탄소 (CO2).

-호흡기

생체 기능을 수행하기 위해서는 살아있는 유기체가 광합성에 의해 생성 된 화학 에너지를 효율적으로 만들어야합니다. 이 에너지는 식물의 경우 탄수화물 (당류)의 복잡한 분자의 형태로 저장됩니다. 나머지 유기체는 그것을 다이어트에서 얻습니다.

생명체가 필요한 에너지를 방출하기 위해 화합물을 펼치는 과정을 호흡이라고합니다. 이 프로세스는 셀에서 수행되며 두 단계로 이루어집니다. 호기성과 혐기성.

호기성 호흡은 식물과 동물의 미토콘드리아에서 일어난다. 박테리아에서는 미토콘드리아가 없으므로 세포질에서 수행됩니다.

호흡을위한 기본 요소는 산화제로서의 산소입니다. 호흡에서 산소가 소모됩니다 (O2), CO가 방출된다2 및 물 (H2O), 유용한 에너지 생산.

CO2 및 물 (수증기)은 식물의 기공을 통해 방출됩니다. 동물에서 CO2 그것은 콧 구멍 및 / 또는 입을 통해 방출되고 땀을 통해 물이 배출됩니다. 조류와 박테리아에서 CO2 막 확산에 의해 방출된다..

광호흡

빛이있는 식물의 경우 광호흡이라고하는 산소와 에너지를 소비하는 과정이 개발됩니다. 광호흡은 CO 농도의 증가로 인해 온도가 증가함에 따라 증가한다.2 O 농도에 관한2.

광호흡은 식물의 에너지 균형을 부정적인 것으로 만듭니다. O를 소비하십시오.2 및 화학 에너지 (광합성에 의해 생성) 및 CO2. 그러므로 그들은 그것을 중화시키기위한 진화 적 메커니즘을 개발했다 (C4와 CAN 신진 대사).

의의

현재 삶의 대부분은 에어로빅입니다. O의 유통없이2 행성계에서는 오늘날 우리가 알고있는 삶은 불가능할 것이다..

또한, 산소는 지상 공기 질량의 상당 부분을 차지합니다. 그러므로, 그것과 관련된 대기 현상과 그 결과에 영향을 미친다 : 부식 효과, 기후 조절 등.

직접적으로 토양, 화산 가스 및 금속 인공 구조물에서 산화 공정을 생성합니다..

산소는 산화 능력이 높은 원소입니다. 산소 분자는 이중 결합을 형성하기 때문에 매우 안정하지만 산소가 높은 전기 음성도 (전자를 끌어들이는 능력)를 가지면 높은 반응 능력을 갖습니다. 이 높은 전기 음성도로 인해 산소는 많은 산화 반응에 개재합니다.

변경

자연에서 발생하는 대부분의 연소 과정에는 산소가 필요합니다. 또한 인간에 의해 생성 된 것들. 이러한 과정은 인류 학적 측면에서 긍정적이고 부정적인 기능을 수행한다..

화석 연료 (석탄, 석유, 가스)의 연소는 경제 발전에 기여하지만 동시에 지구 온난화에 대한 기여로 인해 심각한 문제를 나타냅니다.

대규모 산림 벌채는 어떤 경우 생태계의 자연적 과정의 일부 임에도 불구하고 생물 다양성에 영향을 미친다..

온실 효과

오존층 (O3)는 성층권에서 과도한 자외선 복사에 대비 한 대기의 보호막이다. 이 고 에너지 방사능은 지구 온난화를 증가시킵니다..

반면에 그것은 돌연변이 유발 성이 강하고 살아있는 조직에 해롭다. 인간과 다른 동물에서 발암 성이다..

다양한 가스의 방출은 오존층의 파괴를 야기하고 따라서 자외선 방사를 촉진시킨다. 이들 가스 중 일부는 클로로 플루오로 카본, 하이드로 클로로 플루오로 카본, 에틸 브로마이드, 비료 및 할론의 질소 산화물.

참고 문헌

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