ჟანგბადის ციკლი ეკოსისტემაში

ატმოსფერული ჟანგბადი საჭიროა ყველა ხმელეთის და წყლის მცენარეებისა და ცხოველების მიერ სუნთქვისთვის: ორგანული ნაერთების დაშლა ნახშირბადისთვის და ენერგიისთვის, რომლებიც აუცილებელია უჯრედისის შენარჩუნებისა და ზრდისთვის. მცენარეები და ცხოველები ჟანგბადს უბრუნდებიან ატმოსფეროში, ნიადაგში ან წყალში, თუმცა ჟანგბადის გადასაზიდად მრავალი გზა არსებობს, პირველ რიგში ნიადაგისა და წყლის სხვა მოლეკულებთან ურთიერთქმედების შედეგად.

დედამიწის ატმოსფეროს ჟანგბადის კონცენტრაციაა 21 პროცენტი და ელემენტი სწრაფად ციკლარდება მცენარეებს, ცხოველებსა და ატმოსფეროს შორის ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის გზით. წყალში ჟანგბადი გაცილებით ნელა მოძრაობს, ამიტომ სუნთქვის საშუალებით ჟანგბადის მოხმარება ხშირად აჭარბებს წარმოებას ფოტოსინთეზის შედეგად, რის შედეგადაც ხდება ხსნადი ჟანგბადის კონცენტრაციების ყოველდღიური ცვლა. ანალოგიურად, გაჯერებულ ნიადაგში ჟანგბადის შეღწევა უფრო ნელა ხდება, ვიდრე მშრალ ნიადაგში, რაც იწვევს სხვადასხვა ჟანგბადის კონცენტრაციას ნიადაგის სხვადასხვა ნაწილში. ეს, თავის მხრივ, გავლენას ახდენს ჟანგბადის შემდგომ ტრანსპორტირებაზე.

ფოტოსინთეზის დროს, ატმოსფერული ნახშირორჟანგი მცენარეების ფოთლებში გლუკოზად გადაიქცევა. ჟანგბადი არის ფოტოსინთეზის ქვეპროდუქტი და მცენარეები თავისუფლდება ატმოსფეროში. იგი ასევე შეიძლება გამოთავისუფლდეს ფესვთა სისტემის საშუალებით, ნიადაგის ჟანგბადის მიწოდებაში. წყალში ჩაძირული მცენარეული მცენარეა და ფიტოპლანქტონი წყალში გამოყოფს ფოტოსინთეზის დროს წარმოქმნილ ჟანგბადს. ხმელეთის და წყლის მცენარეები ქმნიან ჟანგბადს სუნთქვისთვის ხელმისაწვდომია სხვა მცენარეებისა და ცხოველების მიერ.

სუნთქვა არის უჯრედული პროცესი, რომელსაც ასრულებენ მცენარეებიც და ცხოველებიც. სუნთქვის დროს, მოლეკულური ჟანგბადი გამოიყენება ორგანული ნახშირბადის ნაერთების დასაშლელად. ცხოველებში ეს ნახშირბადი მოდის საკვებიდან, რომელსაც ისინი მოიხმარენ, ხოლო ნახშირბადი მცენარეებში მიიღება ფოტოსინთეზის დროს. სუნთქვას, რომელიც ჟანგბადს მოითხოვს, ეწოდება აერობული სუნთქვა და შედგება ნახშირბადისგან ჟანგბადისმიერი ელექტრონებისგან. ნახშირბადისგან ელექტრონების მისაღებად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჟანგბადის გარდა სხვა ელემენტები, თუმცა ისინი ნაკლებად ეფექტურია.

ჟანგბადი ყველაზე მეტ ენერგიას აწვდის მცენარეებს, ცხოველებსა და მიკრობებს სუნთქვის დროს. ამასთან, როდესაც წყალი ან გაჯერებული ნიადაგი ჟანგბადს მოხმარდება, ზოგიერთ მიკრობს შეუძლია შეცვალოს სხვა ნაერთები ჟანგბადისთვის, რკინის, მანგანუმის, ნიტრატისა და სულფატის ჩათვლით, ანაერობული პროცესის სახელით სუნთქვა ანაერობული სუნთქვა გავრცელებულია ჭარბტენიან ნიადაგებში, რომლებიც ხშირად იტბორებიან და უფრო დაბალი ჟანგბადის კონცენტრაცია აქვთ, ვიდრე მშრალ ნიადაგებზე. როდესაც ჟანგბადი მიდის ნიადაგში ან წყალში, აერობული სუნთქვა თავიდან იწყება.