बायोगैकेमिकल चक्र
ऊर्जा सीधे पारिस्थितिक तंत्रों के माध्यम से बहती है, सूरज की रोशनी (या केमोआटोट्रॉफ़्स के लिए अकार्बनिक अणुओं) के रूप में प्रवेश करती है और ट्रॉफ़िक स्तरों के बीच ऊर्जा परिवर्तन के दौरान गर्मी के रूप में छोड़ देती है। एक पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से बहने के बजाय, जो पदार्थ जीवों को बनाता है, उसे संरक्षित और पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। कार्बनिक अणुओं-कार्बन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, फास्फोरस और सल्फर से जुड़े छह सबसे आम तत्व विभिन्न प्रकार के रासायनिक रूप लेते हैं और पृथ्वी पर, पानी में, या पृथ्वी की सतह के नीचे वायुमंडल में लंबे समय तक मौजूद रह सकते हैं। भूगर्भीय प्रक्रियाएं, जैसे कि अपक्षय, अपरदन, जल निकासी और महाद्वीपीय प्लेटों का उप-भाग, सभी पृथ्वी पर तत्वों के चक्रण में एक भूमिका निभाते हैं। क्योंकि इन प्रक्रियाओं के अध्ययन में भूविज्ञान और रसायन विज्ञान की प्रमुख भूमिकाएँ हैं, जैव रासायनिक चक्र ।छह उपर्युक्त तत्वों का उपयोग जीवों द्वारा विभिन्न तरीकों से किया जाता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पानी और कार्बनिक अणुओं में पाए जाते हैं, दोनों जीवन के लिए आवश्यक हैं। कार्बन सभी कार्बनिक अणुओं में पाया जाता है, जबकि नाइट्रोजन न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन का एक महत्वपूर्ण घटक है। फॉस्फोरस का उपयोग न्यूक्लिक एसिड और फॉस्फोलिपिड्स बनाने के लिए किया जाता है जिसमें जैविक झिल्ली होते हैं। अंत में, सल्फर प्रोटीन के त्रि-आयामी आकार के लिए महत्वपूर्ण है।
इन तत्वों की साइकलिंग आपस में जुड़ी हुई है। उदाहरण के लिए, सल्फर और फास्फोरस के लीचिंग के लिए नदियों, झीलों और महासागरों में पानी की आवाजाही महत्वपूर्ण है। जैव और अजैव घटकों के बीच और एक जीव से दूसरे जीव के बीच जैवमंडल के माध्यम से खनिज चक्र।
पारिस्थितिकी और पृथ्वी विज्ञान , एक भूजैवरसायन चक्र या पदार्थ या पदार्थों की साइकिल चलाना एक मार्ग है जो एक से रासायनिक पदार्थ जैविक (के माध्यम से चलता रहता है जीवमंडल ) और अजैविक ( स्थलमंडल , वातावरण , और जलमंडल ) के डिब्बों पृथ्वी । रासायनिक तत्वों कैल्शियम , कार्बन , हाइड्रोजन , पारा , नाइट्रोजन , ऑक्सीजन , के लिए जैव रासायनिक चक्र हैं ।फास्फोरस , सेलेनियम , और सल्फर ; पानी और सिलिका के लिए आणविक चक्र ; रॉक चक्र जैसे मैक्रोस्कोपिक चक्र ; सिंथेटिक यौगिकों जैसे पॉलीक्लोराइनेटेड बिपेनिल (पीसीबी) के लिए मानव-प्रेरित चक्र । कुछ चक्रों में जलाशय होते हैं जहां कोई पदार्थ लंबे समय तक रहता है (जैसे कि पानी के लिए एक महासागर या झील)।
सिस्टम
क्लोरोप्लास्ट प्रकाश संश्लेषण का संचालन करते हैं और पौधों की कोशिकाओं और अन्य यूकेरियोटिक जीवों में पाए जाते हैं। ये प्लाजिओमोनियम एफाइन की कोशिकाओं में दिखाई देने वाले क्लोरोप्लास्ट हैं - कई- फ्रुइटेड थाइम-मॉस।पारिस्थितिक तंत्र ( इकोसिस्टम ) में कई जैव-रासायनिक चक्र होते हैं जो प्रणाली के एक भाग के रूप में कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए जल चक्र, कार्बन चक्र, नाइट्रोजन चक्र, आदि। जीवों में होने वाले सभी रासायनिक तत्व जैव-रासायनिक चक्रों का हिस्सा हैं। जीवित जीवों का एक हिस्सा होने के अलावा, ये रासायनिक तत्व जल ( जलमंडल ), भूमि ( लिथोस्फेयर ),या वायु ( वायुमंडल ) जैसे पारिस्थितिक तंत्र के अजैविक कारकों के माध्यम से भी चक्रित होते हैं ।
ग्रह के जीवित कारकों को सामूहिक रूप से जीवमंडल के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। सभी पोषक तत्व - जैसे कि कार्बन , नाइट्रोजन , ऑक्सीजन , फास्फोरस और सल्फर - जीवित जीवों द्वारा पारिस्थितिक तंत्र में उपयोग किए गए एक बंद प्रणाली का एक हिस्सा हैं ; इसलिए, इन रसायनों को खोए जाने के बजाय पुनर्नवीनीकरण किया जाता है और लगातार एक खुली प्रणाली में पुन: भरा जाता है।
एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह एक खुली प्रणाली है ; सूरज लगातार ग्रह ऊर्जा को प्रकाश के रूप में देता है जबकि अंततः इसका उपयोग किया जाता है और खाद्य वेब के ट्राफिक स्तरों में गर्मी के रूप में खो जाता है । कार्बन का उपयोग कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन बनाने के लिए किया जाता है, जो खाद्य ऊर्जा के प्रमुख स्रोत हैं । इन यौगिकों को कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ने के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है, जिसे कार्बनिक यौगिक बनाने के लिए पौधों द्वारा कब्जा किया जा सकता है। रासायनिक प्रतिक्रिया सूर्य के प्रकाश ऊर्जा द्वारा संचालित है।
हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के साथ कार्बन को ऊर्जा स्रोत में संयोजित करने के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता होती है, लेकिन गहरे समुद्र में पारिस्थितिक तंत्र , जहां कोई भी सूरज की रोशनी प्रवेश नहीं कर सकती, सल्फर से ऊर्जा प्राप्त करता है। हाइड्रोथर्मल वेंट्स के पास हाइड्रोजन सल्फाइड का उपयोग जीवों जैसे विशालकाय ट्यूब वर्म द्वारा किया जा सकता है । में सल्फर चक्र , सल्फर हमेशा के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता। ऊर्जा के माध्यम से जारी किया जा सकता है ऑक्सीकरण और कमी (, जैसे करने के लिए मौलिक सल्फर ऑक्सीकरण सल्फर यौगिकों की sulfite और उसके बाद के लिए सल्फेट )।
यद्यपि पृथ्वी लगातार सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करती है, लेकिन इसकी रासायनिक संरचना अनिवार्य रूप से निर्धारित है, क्योंकि अतिरिक्त पदार्थ केवल कभी-कभी उल्कापिंडों द्वारा जोड़ा जाता है। क्योंकि इस रासायनिक संरचना को ऊर्जा की तरह दोबारा नहीं बनाया जाता है, इन रसायनों पर निर्भर सभी प्रक्रियाओं को पुनर्नवीनीकरण किया जाना चाहिए। इन चक्रों में जीवित जीवमंडल और अध्रुवीय स्थलमंडल, वायुमंडल और जलमंडल दोनों शामिल हैं।
जलाशयों में
कोयला कार्बन का भंडार है ।
रसायनों को कभी-कभी लंबे समय तक एक स्थान पर रखा जाता है। इस स्थान को जलाशय कहा जाता है , उदाहरण के लिए, इसमें कोयला जमा के रूप में ऐसी चीजें शामिल हैं जो लंबे समय तक कार्बन का भंडारण कर रहे हैं ।जब रसायनों को केवल थोड़े समय के लिए रखा जाता है, तो उन्हें विनिमय पूल में रखा जाता है । एक्सचेंज पूल के उदाहरणों में पौधे और जानवर शामिल हैं।पौधे और जानवर कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए कार्बन का उपयोग करते हैं, जो तब उनकी आंतरिक संरचनाओं का निर्माण करने या ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। पौधे और जानवर अस्थायी रूप से अपने सिस्टम में कार्बन का उपयोग करते हैं और फिर इसे हवा या आसपास के माध्यम में वापस छोड़ देते हैं। आमतौर पर, जलाशय अजैविक कारक होते हैं जबकि विनिमय पूल जैविक कारक होते हैं। कोयले के भंडार की तुलना में पौधों और जानवरों में अपेक्षाकृत कम समय के लिए कार्बन को रखा जाता है। किसी स्थान पर किसी रसायन को आयोजित करने के समय को उसके निवास समय कहा जाता है ।
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