Skip to content Skip to navigation

Elementlerin Doğadaki Dönüşümü

Ayşenur Okatan
30/05/2019 - 14:39

Karbon (C), azot (N), fosfor (P), kükürt (S), hidrojen (H) ve oksijen (O) canlıların yapısında bulunan temel elementlerdir. Bu elementler ekosistemde sürekli olarak bir formdan başka bir forma dönüştürülür ve canlılar tarafından yaşamsal faaliyetler için tekrar tekrar kullanılır. Bu döngüye “biyojeokimyasal döngü” denir. Karbon, azot ve su döngüsü biyojeokimyasal döngülerden sadece birkaçıdır.

 

Karbon Döngüsü

Karbon canlıların temel yapı taşlarından biridir. İnsan vücudunun kütlece yaklaşık %18’i karbondan oluşur. DNA, RNA gibi genetik materyallerde, protein, karbonhidrat ve yağların yapısında, atmosferde, kayaçlarda ve okyanuslarda karbon bulunur. Ekosistemde belirli miktarda bulunan karbon, canlı ve cansız varlıklar arasında bir döngü içerisinde sürekli kullanılır. Buna “karbon döngüsü” denir.

Görseli büyütmek için üstüne tıklayın.

Okyanustaki karbonun bir kısmının kaynağı okyanus tabanında biriken fitoplankton kalıntılarıdır. Biriken bu karbon yeryüzündeki kayaçların yapısına katılır. Zamanla fosil yakıtları oluşturan bu karbonun bir kısmı da kayaçların aşınması sonucu tekrar okyanuslara taşınır.

Karbon döngüsünün ilk aşamasında fosil yakıtların yakılması, canlıların solunum yapması, volkanik patlamalar, orman yangınları ve canlıların çürümesi sonucu açığa çıkan karbondioksit atmosfere yayılır. Atmosferdeki karbondioksit karada bitkiler, okyanusta fitoplanktonlar (bitki benzeri, mikroskobik canlılar) tarafından kullanılır ve fotosentez yoluyla besine çevrilir. Besine çevrilen karbon bitkiler ve hayvanlar tarafından enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Karbon canlı solunumu ve çürüme sonucu atmosfere tekrar yayılır. Karbon döngüsü bu şekilde devam eder.

 

Azot Döngüsü

Canlıların en önemli yapı taşlarından biri de azot elementidir. Proteinlerin, amino asitlerin ve genetik materyallerin yapısında bulunur. İnsan vücudunun kütlece yaklaşık %3’ü azottan oluşur. Azot atmosferde %78 oranında azot molekülü (N2 gazı) olarak bulunur. Ancak azot molekülü insanlar, hayvanlar ve bitkiler tarafından doğrudan kullanılamaz. İnsanlar ve hayvanlar azotun amonyum (NH4+) halini kullanabilirken bitkiler amonyum (NH4+) ya da nitrat (NO3-) halini kullanabilir.

Görseli büyütmek için üstüne tıklayın.

Döngünün ilk aşamasında atmosferde bulunan azot molekülü yağmurla birlikte toprağa karışır ya da topraktaki azot bağlayıcı bakteriler tarafından doğrudan atmosferden alınır. Azot, bakteriler tarafından sırasıyla amonyak (NH3), nitrit (NO2-) ve nitrata (NO3-) çevrilir. Nitrata çevrilen azotun bir kısmı bitkiler tarafından topraktan alınır ve amonyuma çevrilir. Hayvanlar ve insanlar bitkileri tüketerek azotu vücutlarına alır ve ihtiyaçları için kullanılırlar. Daha sonra azot, insan, hayvan ve bitki artığı olarak toprağa geçer. Ayrıştırıcılar tarafından toprakta amonyağa çevrilen azot döngüye tekrar girmiş olur.

Topraktaki bakteriler tarafından nitrata çevrilen azotun diğer kısmıysa topraktaki azot salan bakteriler tarafından azot molekülüne çevrilir ve atmosfere salınır. Azot döngüsü bu şekilde devam eder.

Azot döngüsünün en önemli bileşenlerinden biri de baklagillerin köklerinde yaşayan ve “rhizobia” adı verilen mikroorganizmalardır. Bu mikroorganizmalar havadaki azotu tutarak amonyağa çevirir. Bu şekilde bitkilere azot sağlarlar. Bitkiler de bu mikroorganizmalara yaşam ortamı ve besin sağlarlar.

 

Su Döngüsü

Dünya’daki suyun yaklaşık %97’sini okyanus ve deniz gibi tuzlu sular oluşturur. Göl, nehir, buzullar ve yeraltı suları gibi tatlı suların oranı ise yaklaşık %3’tür. İnsanın vücudunun yaklaşık %60’ını su oluşturur. Canlılar için yaşamsal önemi olan su vücutta çözücü olarak görev yapmanın yanı sıra suda çözünmüş maddelerin hücre içine ve dışına taşınmasını sağlar. Aynı zamanda vücut sıcaklığını ayarlamada, fotosentezde, sindirimde ve oksijensiz solunum da kullanılır. Balık gibi suda yaşayan canlılara yaşam ortamı sağlar. Su döngüsünde birçok aşama bulunur. Bunlar yağış, yoğunlaşma, terleme, buharlaşma, yüzey akışı ve yeraltı sularının okyanuslara taşınmasıdır.

Görseli büyütmek için üstüne tıklayın.

Güneş’ten gelen ısıyla buharlaşan yüzey suları atmosferde yoğunlaşarak bulutları oluşturur. Bulutlar rüzgâr yoluyla atmosferde farklı noktalara taşınır. Atmosferde nem oranının yüksek olduğu yerlerde ise bulutlardaki su kar, yağmur ve dolu gibi farklı şekillerde yeryüzüne ulaşır. Yeryüzüne ulaşan sular nehir, göl, dere ve bataklıklara karışır. Yeryüzüne ulaşan suyun bir kısmı bitkiler tarafından kullanılır ve terleme yoluyla atmosfere salınır. Bir kısmıysa toprak tarafından emilip yeraltında birikir. Yeraltı sularının bir kısmı kaynak suyu olarak yeryüzüne çıkar, diğer bir kısmıysa denizlere ve okyanuslara taşınır. Su döngüsü bu şekilde devam eder.

 

Kaynaklar:

İlgili İçerikler

Biyoloji

İnsan Genom Projesi ile insanların gen haritasının çıkarılması pek çok gelişmeye kapı araladı. Bunlardan biri de genetik testler. Genetik testler kan, tükürük gibi vücut sıvılarındaki hücrelerden elde edilen DNA’nın incelenmesine dayanıyor.

Biyoloji

Dünyada bilinen örümcek türlerinin sayısı 43.000’den fazladır. Bu örümcek türlerinin birçoğu zehirli olmasına rağmen zehirleri insanı öldürücü nitelikte değildir. Fakat 30 kadar türün zehrinin insanlar için tehlikeli olabileceği düşünülüyor.

Biyoloji

İnsan genomunun sadece %2’lik kısmı protein kodlar. Kodlamayan DNA ise geriye kalan %98’lik kısmı ifade etmek için kullanılan terimdir. Bir grup araştırmacının yaptığı çalışmalar, kodlamayan DNA’daki mutasyonların otizme yol açabileceğini gösteriyor.

Biyoloji

Bilkent Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Araştırma Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Urartu Özgür Şafak Şeker ile sentetik biyoloji ve genetiği değiştirilmiş biyosistemlerin oluşturulması amacıyla sürdürdüğü çalışmaları üzerine videolu bir söyleşi gerçekleştirdik.

Biyoloji

Yapılan farklı araştırmalar karıncaların kendi vücut ağırlıklarının 10-50 kat fazlasını taşıyabildiklerini gösteriyor. Peki, karıncalar nasıl bu kadar kuvvetli olabiliyor?

Biyoloji

Yenilenebilir enerji kaynaklarının tercih edildiği, su ve enerjinin verimli kullanıldığı, hava kalitesinin artırıldığı, geri dönüştürülebilen malzemelerden yapılan yeşil binalar içinde yaşayanların verimliliğini artıracak şekilde tasarlanıyor.

Biyoloji

İskorpitgiller takımında yer alan uçan kırlangıç balığı dünyada tuzlu, sıcak ve ılıman denizlerde yaşar.

Biyoloji

Türkiye doğasında zehirli ve zehirsiz birçok büyük mantar türü bulunuyor. Mantarların zehirli olup olmadığını anlamak ise hiç kolay değil. Çünkü aynı ortamda yaşayabilen mantarlar şekillerine, renklerine ve kokularına göre kolayca ayırt edilemezler.

Biyoloji

Hücrelerimizde genetik bilgiyi taşıyan molekül olan DNA’nın keşfinden bu zamana kadar hayli yol alındı. Bu yıl 66.’sı kutlanan 25 Nisan DNA Günü’nde, 1860’lardan bugüne kadar genler üzerinde yapılan araştırmalara ve bu alanda yürütülen büyük projelere göz atmaya ne dersiniz? 

Biyoloji

TÜBİTAK Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı, 2014’ten beri yürüttüğü ve 40.000’den fazla öğrenciye ulaştığı TÜBİTAK Bilim Söyleşileri’ni tüm Türkiye’ye ulaştırmak için bir portal hazırladı.