Kvælstof er afgørende for alle levende ting, fordi det er en stor del af aminosyrerne, som er byggestenene af proteiner og af nukleinsyrer, såsom DNA, som overfører genetisk information til efterfølgende generationer af organismer. Omkring 78 procent af atmosfæren er lavet af kvælstof, men planter og dyr kan ikke tage kvælstof direkte fra luften. En proces kaldet nitrogencyklus får dette til at ske.
TL; DR (for lang; Læste ikke)
Kvælstof er et essentielt næringsstof til planter og en væsentlig bestanddel af proteiner, som alle dyr har brug for for at vokse, reproducere og overleve. Nitrogencyklussen omdanner kvælstof til forbindelser, som planter og dyr kan bruge.
Mennesker og dyr har brug for kvælstof
Alt humant væv - muskler, hud, hår, negle og blod - indeholder protein. Normal vækst, celleudskiftning og vævsreparation kræver kvælstof, og din krops metaboliske processer har brug for proteiner i form af enzymer. Du kan ikke tage kvælstof direkte fra luften, så du får det fra diætkilder. Proteinrige fødevarer inkluderer:
- kød
- fisk
- bælgfrugter
- æg
- mælk
- nødder
Din krop genanvender løbende kvælstof fra aminosyrer og bryder aminosyrer, der ikke bruges til proteinsyntese, i komponenter, herunder kvælstof til energi. Kvælstof fremstiller også non-proteinforbindelser, såsom hæm i hæmoglobin, som transporterer ilt i røde blodlegemer til alle dele af kroppen. Dyr har brug for kvælstof til at vokse, reparere og overleve på samme måde som mennesker gør, og de får det også fra diætkilder, såsom planter og andre dyr.
Planter har brug for kvælstof
Kvælstof er afgørende for, at planter vokser og overlever. Uden proteiner - nogle som strukturelle enheder, andre som enzymer - planter dør. Kvælstof udgør en stor del af klorofyl, hvilke planter har brug for til fotosyntese, processen med at bruge solens energi til at fremstille sukker fra vand og kuldioxid. Kvælstof er en del af energioverførselsforbindelser såsom ATP (adenosintriphosphat), som lader celler spare og bruge energi frigivet via stofskifte. Planter har også brug for nukleinsyrer som DNA for at vokse og reproducere. Planter får kvælstof på en anden måde end dyr og tager det fra vand og jord i form af nitrater og ammonium. Planter, der mangler kvælstof, bliver gule og holder op med at vokse, og de bærer mindre end gennemsnittet frugt og blomster.
Kvælstofcyklussen
Det første trin i nitrogencyklussen er nitrogenfiksering. Specielle bakterier bruger et enzym kendt som dinitrogenase til at omdanne nitrogengas til ammoniak. Dernæst omdanner nitrifikation ammoniak til nitritioner, som planterødderne absorberer som næringsstoffer. Dyr optager deres kvælstof ved at spise planterne. Nedbrydning af planter og dyr og frigivelse af animalsk affald skaber ammoniak i jorden. Endelig bruger denitrifikation andre bakterier til at omdanne ammoniak tilbage til gasformig kvælstofgas, som frigives i atmosfæren, hvor nitrogencyklussen starter igen.