CYKLUS SÍRY: STUPNE A VÝZNAM - BIOLÓGIE - 2026

Cyklus síry je sada procesov, ktorými je síra prepravované cez prírode v rôznych molekulách. Síra cestuje vzduchom, pôdou, vodou a živými vecami. Tento biogeochemický cyklus zahŕňa mineralizáciu organickej síry na síru, jej oxidáciu na síran a jej redukciu na síru.

Síra je absorbovaná mikróbmi a vytvára rôzne organické zlúčeniny. Síra je veľmi hojným prvkom vo vesmíre; Považuje sa za nekovový, má žltú farbu a bez zápachu. Síra sa uvoľňuje do atmosféry spaľovaním fosílnych palív, napríklad uhlia.

V atmosfére je síra vo forme oxidu siričitého (SO2) a môže do nej vstúpiť tromi spôsobmi: z rozkladu organických molekúl, zo sopečnej činnosti a geotermálnych prieduchov a zo spaľovania fosílnych palív. Ľudia.

Atómy síry sú dôležitou súčasťou štruktúry proteínov. Síra sa nachádza v aminokyseline cysteínu a podieľa sa na tvorbe typu väzby nazývanej disulfidový mostík. Tieto väzby sú nevyhnutné pri určovaní trojrozmernej štruktúry proteínov.

etapy

Cyklus síry zahŕňa pohyb tohto prvku v mnohých smeroch cez atmosféru, hydrosféru, litosféru a biosféru. V litosfére dochádza k eróznym procesom hornín, ktoré uvoľňujú uloženú síru.

Síra prechádza celým radom chemických premien počas prepravy rôznymi médiami. Počas svojej cesty prechádza síra štyrmi základnými chemickými stupňami:

- Mineralizácia organickej síry na anorganickú formu, ako je sírovodík, elementárna síra a iné minerály na báze síry.

- Oxidácia sírovodíka, elementárnej síry a minerálov súvisiacich so sulfátom.

- Redukcia síranu na síru.

- Mikrobiálna imobilizácia zlúčenín síry a následné začlenenie do organickej formy síry.

Prietok síry

Napriek svojej zložitosti možno tok síry zhrnúť do troch veľkých skupín:

Síra, ktorá sa nachádza, tvorí zlúčeniny

Do tejto skupiny patrí atmosférická síra, organická síra, anorganická síra (minerály), znížená síra a síra, ktorá tvorí sírany.

Síran je absorbovaný rastlinami a mikroorganizmami, ktoré ich inkorporujú do svojich organických molekúl. Zvieratá potom tieto organické formy konzumujú potravou, ktorú konzumujú, a síru pohybujú po potravinovom reťazci.

Síra vstupujúca do pôdy

Síra sa do pôdy inkorporuje rôznymi spôsobmi; napríklad atmosférickým ukladaním, použitím hnojív živočíšneho pôvodu, zvyškov rastlín, použitím minerálnych hnojív a eróziou hornín.

Síra, ktorá vychádza zo zeme

Síra sa z pôdy odstraňuje rôznymi spôsobmi. Napríklad, keď rastliny absorbujú sírany cez svoje korene, keď sa zberajú plodiny a keď sa niektoré redukované zlúčeniny prchajú.

Ďalšia časť síry v pôde sa stráca presakovaním, odtokom a eróziou. Sopky a niektoré plyny vznikajúce organickým rozkladom sú ďalším zdrojom síry, ktorá sa prenáša priamo do atmosféry.

Väčšina síry na Zemi je však uložená v horninách, mineráloch a sulfátových soliach zakopaných hlboko do morských sedimentov.

dôležitosť

Hlavná zložka chemických zlúčenín

Síra je dôležitou živinou pre organizmy, pretože je základnou zložkou aminokyselín cysteínu a metionínu, ako aj iných biochemických zlúčenín.

Rastliny uspokojujú svoje výživové potreby pre síru asimiláciou minerálnych zlúčenín z prostredia.

Súvisí s produktivitou rastlín

V určitých situáciách, najmä v intenzívnom poľnohospodárstve, môže byť dostupnosť biologicky užitočných foriem síry limitujúcim faktorom produktivity rastlín; v dôsledku toho je nevyhnutné použitie hnojív na báze síranov.

Uznanie dôležitosti síranu pre rast a vitalitu rastlín, ako aj nutričný význam síry pre výživu ľudí a zvierat viedlo k väčšiemu dôrazu na výskum absorpcie, transportu a asimilácie síranov. ,

Potrebné na tvorbu proteínov

Po vstupe do závodu je sulfát hlavnou formou transportovanej a skladovanej síry. Síra je nevyhnutná na tvorbu proteínov, enzýmov a vitamínov, je tiež kľúčovou zložkou pri tvorbe chlorofylu.

Plodiny s nedostatkom síry zvyčajne vykazujú rastové obmedzenia. Rastliny s nedostatkom síry sa teda javia tenšie a menšie, ich mladšie listy zožltnú a zníži sa počet semien.

Komerčné využitie

Okrem výroby hnojív má síra aj iné komerčné využitie, napríklad: v strelnom prachu, zápalkách, insekticídoch a fungicídoch.

Síra sa okrem toho podieľa na výrobe fosílnych palív vďaka svojej schopnosti pôsobiť ako oxidačné alebo redukčné činidlo.

Súvisí s poškodením životného prostredia

Zlúčeniny síry môžu byť tiež spojené so značným poškodením životného prostredia, ako je oxid siričitý, ktorý poškodzuje vegetáciu, alebo kyslé odtoky spojené so sulfidmi, ktoré degradujú ekosystémy.

Vplyv človeka na cyklus síry

Ľudské činnosti zohrávali dôležitú úlohu pri zmene rovnováhy globálneho cyklu síry. Spaľovaním veľkých množstiev fosílnych palív, najmä uhlia, sa uvoľňuje veľké množstvo plynných sírovodíkov do atmosféry.

Ak tento plyn prechádza dažďom, vzniká kyslý dážď, čo je žieravé zrážanie spôsobené dažďovou vodou, ktorá padá na zem cez oxid siričitý, čím sa premení na slabú kyselinu sírovú, ktorá spôsobuje poškodenie vodných ekosystémov.

Kyslé dažde poškodzujú životné prostredie znížením pH jazier, ktoré zabíjajú väčšinu fauny, ktorá tam žije. Ovplyvňuje tiež neprirodzené umelé štruktúry, ako je chemická degradácia budov a sôch.

Mnoho mramorových pamiatok, ako napríklad Lincolnov pamätník vo Washingtone, DC, utrpelo v priebehu rokov značné škody z kyslého dažďa.

Tieto príklady ukazujú ďalekosiahle účinky ľudských činností na naše životné prostredie a výzvy, ktoré ostávajú pre našu budúcnosť.

Referencie

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globálne biogeochemické cykly. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Environmental Science: Globálny záujem (11. vydanie). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Environmentálna veda: Prírodné prostredie a ľudské vplyvy.
4. Loka Bharathi, PA (1987). Cyklus síry. Global Ecology, (1899), 3424 - 3431.
5. Meyer, B. (2013). Síra, energia a životné prostredie.
6. O'Neill, P. (1998). Environmental Chamistry (3. vydanie). CRC Stlačte.